混合式學習在醫學科研中的應用進展

梁浩正 周如寧 楊紅

醫學科研是醫學進步的階梯，其在反復發現問題和解決問題的過程中，促進了醫學的進步和發展。醫學科研教育可以幫助醫學生獲得科研知識、提高科研能力。醫學科研教育的學習模式包括傳統面對面學習方式、網絡化學習模式（electronic learning，E-learning）、混合式學習模式（blended learning，B-learning）等[1]。這些學習模式適用于不同的學習目的和學習情境。隨著信息時代的到來，網絡化學習模式應用于醫學教育的各個領域。但部分研究顯示網絡化學習模式使學生與教師之間、學生與學生之間缺乏相互交流與反饋，降低了學習的動力[2]，教師和學生都認識到面對面學習仍然不可或缺?；旌鲜綄W習結合傳統學習方式和網絡化學習，較為適合苦澀難懂的醫學科研學習。文章將對醫學科研學習中混合式學習的概念，混合式學習與其他學習模式的比較，混合式模式在醫學科研領域的應用進展以及優勢和局限性進行綜述。

1 混合式學習模式的概念及與其他方法的比較

混合式學習是一種融合了傳統學習模式與網絡化學習模式的學習方式，它通過靈活運用各種高效的學習方法，使學生能夠自主掌控學習進度，從而最大化學習效果。2003 年何克抗[3]在第七屆全球華人計算機教育應用大會首次提出混合式學習的概念，認為混合式學習結合了傳統學習模式和網絡化學習模式的優勢，混合式學習模式中教師充分引導、啟發學生的主動性、積極性和創造性[4]。也有研究指出，混合式學習的核心理念是以問題為導向，運用多樣化的媒體與信息傳遞手段進行學習，以達到最佳效益[5]。在這種學習模式下，面對面學習與在線學習并非固定不變的主從關系，也沒有固定的比例分配。它們可以互為補充，如在線學習作為面對面學習的延伸和深化，或者面對面學習作為在線學習的實踐和應用。此外，這兩種學習方式也可以交替進行，形成互補優勢。每個學習模塊和每種傳輸方式都具備明確的學習目標和內容，旨在為學生提供全方位、多角度的學習體驗[6]?！盎ヂ摼W+”時代，混合式學習不再是單純的互聯網和面授教育的疊加，而是信息技術、學習方式和場所的充分混合，信息技術的發展，擴展了學習的時間與空間，豐富學習的方式。每一種學習模式適用于不同的學習場景，與混合式學習相比，均有其獨特的優勢，亦存在相對不足。各種學習模式的特點以及與混合式學習具有優勢和不足，見表1。

表1 其他學習模式的特點及與混合式學習的比較

混合式學習融合了傳統授課與自主學習，團隊合作與獨立思考，網絡學習與面對面學習。以基礎醫學科研學習為例，應用混合式學習模式可集中上述各種學習模式的優勢：教師通過網絡微視頻的方式，類似于傳統學習模式對實驗的原理和技術進行系統化講解，具有即時性和便捷性；教師提供科研方向，學生通過小組討論提出科研問題及假設，設計實驗方案。然而，混合式學習需要教師花費更多的時間和精力制作學習內容，學習平臺的制作和運營需要信息技術的支持，有的平臺甚至需要學生支付注冊費才能得到學習的資格，高昂的運營和創作成本一定程度上限制了混合式學習的推廣[11]。

2 混合式學習在醫學科研中的應用

隨著混合式學習在醫學教育領域的興起，其在科研學習中的應用也越來越受到關注，且學習形式也趨于多樣化。為滿足不同課程的學習需要，混合式學習在醫學科研學習中有以下學習形式：線上直播課+線下實踐操作、微信小程序分享+線下討論、線上錄播課+線下答疑和網上虛擬實驗室。醫學科研可大致分為以下過程：查找和閱讀文獻，了解研究背景；圍繞研究目的設計實驗方案，完成實驗操作得到實驗結果；統計和分析實驗數據，撰寫論文。下面將詳細闡述混合式學習在醫學科研各方面的應用。

2.1 文獻檢索與閱讀

養成良好的文獻閱讀習慣對研究者而言至關重要，它不僅能讓研究者深入了解研究的前沿動態和熱點領域，還能啟發他們根據尚未解決的問題提出新的科學假說。這種閱讀習慣是創新思路的重要源泉，為科研工作的起點提供了堅實的基礎。因此，廣泛地閱讀文獻是開展科學研究的起始和必經之路。而醫學領域知識更新速度之快，文獻數目之多，學生熟練掌握文獻檢索的方式，對其系統地了解目標領域的研究進展也至關重要?；旌鲜綄W習模式可以幫助學生提高文獻檢索及閱讀能力。研究表明，在醫學文獻檢索課程開展混合式學習，能提高學生的檢索技能，且提升課程學習積極性[12]。江明月[13]以混合式學習模式為理論基礎，構建了線上線下相結合、自主與協作相結合的研究生文獻閱讀共同體，線上以微信小程序作為交互平臺分享每日閱讀的文獻，線下開展文獻閱讀研討會，有效提升了共同體成員的文獻閱讀和利用能力，使每名學生在不同程度上增加了文獻閱讀頻次、文獻閱讀時長與文獻閱讀深度。而傳統的混合式學習在實現學生自主學習和主動學習方面還缺乏一定的監督和指導，牛凡結[14]在文獻檢索課程中運用了“學習支架”與混合式學習相結合的學習方式，提高了學生的學習興趣和學習滿意度，從而更主動地完成學習任務。學習支架是教師（輔導者）對學習者提供的即時支持，其具體表現形式包括線上的課程討論區的問題與解答、知識思維導圖、自主學習任務清單等。學生在課前自主學習階段獲得教師提供的自主學習任務清單，根據指導完成課前學習任務；在課中深度研學階段，教師為學生的個人展示提供針對性指導；課后反思階段，教師可在線上討論區對學生的課后疑難問題進行解答，同時提供思維導圖幫助總結梳理重點難點。學生在學習支架的支持下得到及時的學習反饋，改善了混合式學習中學生的自主學習行為，提升了學習的主動性。

2.2 實驗操作

實驗操作是取得科研成果的關鍵步驟，嫻熟的操作能提高科研的效率。林曉輝[15]等探索了以問題為基礎的教學法（problem-based learning，PBL）與混合式學習融合的學習模式在實驗學習中的應用，學生在線上學習實驗的原理和流程，提高效率的方法等，在線下完成實驗的操作及答辯，并與其他同學和老師交流，結果表明：PBL+混合式學習融合學習模式與傳統學習模式相比在培養學生興趣、提高學生科研素養、學習相長方面具有顯著優勢。鄧洪濱等[16]提出將“微課”引入到實驗學習中，其主要特點為課程內容短小精悍。學生可以通過移動設備隨時隨地掌握實驗操作程序，通過圖文、視頻等客觀直接地了解實驗的重點和難點，具有很好的演示和輔助作用。于新鳳等[17]基于雨課堂學習平臺在《分子藥理學與藥物篩選》這門課程中應用混合式學習方法。課前教師將相關文獻分享給學生預習，并讓學生以小組幻燈片展示的形式分享閱讀文獻的收獲；同時借鑒其他研究領域的先進技術和方法、獨立完成自身課題的實驗設計方案，培養學生良好的科研思路和創新能力，鼓勵學生學以致用，將文獻所學的實驗方法應用到自身的研究中。

虛擬現實（virtual reality，VR）和增強現實（actual reality，AR）等新技術的快速發展為建設混合式學習的線上學習平臺提供了良好的技術支撐。虛擬現實技術可模擬現實中的實驗室環境，學生可通過設備與虛擬環境中的對象進行交互，產生真實的環境感受。VR 應用于混合式學習減少了學生對指導老師的依賴，學生可以隨時隨地多次重復學習，學生自主解決問題與分析問題的能力得到提高，強化了對動手能力的訓練。然而，虛擬畫質與現實存在差距，減弱了使用者的真實感和體驗感。AR 是一種在真實學習環境中融合虛擬模型的技術，虛擬模型可以放大、縮小、拆解，學生能夠在最貼近自然的交互形式下進行自主探索學習，可以彌補VR 的缺陷[18]?；旌犀F實技術是目前混合式學習環境開發的前沿焦點，它由虛擬現實技術和增強現實技術發展而來，是一種全息數字影像技術，將虛擬世界與現實世界無縫地融為一體，增強了真實感，在此基礎上開展的混合式學習對實驗學習起到了極大的推動作用[19-20]。李靜等[21]在耳鼻喉科學習中運用混合現實技術，三維立體的解剖模型通過全息投影呈現在現實空間中，幫助醫學生詳細、準確了解解剖標志，更好地理解解剖，提高學習效率。對于動物實驗，尤其是觀察性動物實驗，這一技術在減少實驗動物的數量和保護實驗動物福利上具有優勢；但也有部分學生持不同意見，認為真實環境中的動物實驗對于動手能力的培養是不可替代的[22]。

2.3 論文撰寫

論文撰寫是對整個科研過程的詳細記錄，是向他人展示科研成果的窗口，對文字表達能力的要求較高。傳統學習模式下，學生論文寫作能力普遍欠缺，寫作策略認識不足，自主學習意識不強。孟祥虎等[23]用小規模限制性在線課程的方式，利用方便快捷的方式將碎片化的知識點制作成學習視頻、學習課件在線上展示給學生，在線下進行答疑、分組討論、課堂測試和具體案例講解。陶鑫等[24]基于問卷調查學生的學習需求，構建了“慕課+U 校園+雨課堂+微信群”的線上混合式學習設計。學生在慕課上自學醫學英語詞匯，教師在智慧云平臺U 校園和長江雨課堂上提供文獻閱讀材料，講授文獻寫作知識，微信班級群用于線上答疑，從而實現了從讀文獻到寫文章多層次的學習目標，突出了學生主體的理念,提高了學生的自主學習能力，增加了學生的寫作知識和策略意識。紀玉超等[25]借助數字化寫作平臺系統，設計了基于自我評估、同儕互評和修改回應相結合的混合式學習寫作模式。學生在線上平臺完成論文寫作，系統自動分配審閱文章，每位同學會收到3～4 篇同儕的文章，在線上平臺給出修改建議。對于收到的修改建議，學生可以對其作出評價及回應，決定是否采納。在這一混合式學習寫作模式下，學生閱讀了更多地文獻，學習并理解他人的寫作思路，評價同儕論文的過程中發現自身論文的不足，鍛煉了語言表達能力。

3 混合式學習應用于醫學科研的優勢和局限性

隨著混合式學習在醫學科研教育領域的應用不斷深入，可以總結出混合式學習具有以下方面優勢：首先，混合式學習改變了傳統上學生被動接受老師灌輸知識的學習方法，引導學生主動學習，很大程度上增加了學生對科研的積極性。其次，混合式學習不受時空限制?；旌鲜綄W習借助網絡或其他信息技術工具在同一時刻實現多維度的信息交流，發揮網絡社交、實時雙向通信、消息推送以及資源共享等功能，拓展了信息資源交流與傳播渠道，提高了信息傳播效率，提升了學習成效?；旌鲜綄W習的線上課程可以隨時隨地反復觀看，因此學生的學習時間更加靈活，可自主安排學習時間和學習進度。學生可以在線上隨時向教師提問，教師也能及時回復學生的疑問，增強了師生間的交流。與傳統學習相比，混合式學習更能滿足學生個性化學習需求。另外，混合式學習還有助于增強學生的團隊精神。學生組成小型研究團隊，團隊成員之間相互分享閱讀過的文獻，分享實驗過程中總結的經驗，充分發揮自身的優點，相互促進、相互學習、共同進步。

然而，作為一種新興的學習方法，混合式學習還存在一些局限性。一方面，由于混合式學習過于依賴學生的自主性，自制力較差的學生難以在線上課程的學習中保持專注。在缺乏有效的監督機制的情況下，線上學習流于形式，學生沒有認真對待線上學習，只是觀看課程視頻、完成規定的發帖任務、很少主動提出自己的見解并與他人進行交互，對知識的理解往往只停留在表面、難以對某一個具體主題進行深入探究，降低了學習的質量。另一方面，網絡平臺的設計和維護需要強大的互聯網技術支持，高昂的運營成本限制了混合式學習在醫學科研領域的推廣。此外，盡管基于虛擬現實（virtual reality，VR）的虛擬實驗室技術正快速發展，但目前的計算機技術還不能完全模擬實際做實驗過程中的情景，與線下的實驗學習相比，虛擬實驗室在對醫學生動手能力的培養上存在差距。

4 總結與展望

大量實踐表明混合式學習結合了傳統線下學習和現代化線上學習的優勢，將過去以教師為主導的灌輸式學習改變成現在的以學生為主體的自主學習，激發了學生的主動性、積極性和創造性，提高學生的學習效率和學習效果。通過組成混合式學習團隊，學生相互學習彼此的優點，集思廣益，增強了團隊協作的精神。虛擬現實、增強現實乃至更前沿的混合現實技術在醫學科研中都具有廣泛的應用前景。然而，目前混合式學習在國內的應用，尤其是醫學科研方面，還比較有限，學習形式較為單一，評價體系不夠全面，缺乏有效的監督機制，學習成本過高，希望日后隨著混合式學習在醫學科研領域的進一步推廣，總結出更多有用的學習經驗，上述不足之處能得到改善。