（医学信息工程学院提供）
一、案例简介
《医用物理学》是我校医学信息工程、生物医学工程、中医学及临床医学等10个专业重要的基础课，是中医药院校医学、工学学生掌握物理学基础知识、培养物理思维、提升科学素养的核心课程。物理教研室团队秉承“共融、共探、共振”的教学理念，推进信息技术与教育教学深度融合，持续构建中医药院校专业基础课程数字化资源，探索混合式教学新生态，以深度学习教育理论为指导：精选“医理工”交叉融合主题内容，建设“六库一体”教学资源；构建线上自主学习，线下深度学习的“双课堂互补”混合教学模式；聚焦临床案例，开展同伴探究，全程将思政教育融入案例教学，在探究问题反复训练下达到师生情感价值同频共振，提升学生的物理思维和科学素养；依托线上平台实施“多元分阶段”综合评价体系，贯穿全过程并指导课程持续改进，推动“知识建构-能力养成-价值塑造”的进阶式学习过程，助力培养医工融合的交叉学科复合型人才。历经14年迭代创新，课程推广范围不断延伸，教学成效显著。
二、解决的教学问题
1、物理基础理论抽象繁杂，知识点碎片化，学生难以理解。
物理学课程内容理论性强，概念抽象，知识点繁且环环相扣，学生缺乏深度加工、反思总结和迁移理论知识的能力，抽象的课程内容增加了学习难度。通过建设立体化教学资源，将课程内容进行逐级解构，分层教学，提供优质的学习辅助资源，将抽象的知识进行具象化，化虚为实。针对难以理解的概念和物理现象，采用动画和虚拟仿真软件自主开发了200多个数字资源，化抽象为具体；录制了101个教学微视频，配套设置随堂讨论和练习，形成在线开放课程。基于课程内容的内在逻辑，设计知识图谱将课程内容逐级解构；利用思维导图将碎片式学习资源逆向重构，建立起知识之间的关联。学生绘制思维导图的过程中对知识点进行深度加工，实现知识的内化与可视化，促进抽象知识的理解，解决“难理解”的问题。针对难理解的概念及物理现象，深入挖掘应用情景，构建更具校本特色和区域特色的“临床医学案例库”“医学应用微课库”，促进学生对物理学在医学应用的深层理解。
2、学生缺乏分析情境及模型构建能力，高阶思维难以建立。
传统教学模式下，学生习惯被动学习和机械记忆，学习过程中缺少反思，缺乏运用物理学基本理论分析和解决临床医学问题及案例的能力，难以建立课程内容与其他专业课程之间的联系，往往停留在浅层学习，高阶思维培养效果亟需加强。从课程整体性出发，团队创设线上线下混合式“五步教学法”，教学内容以“章”为单元，分为易学点→重点→难点→高阶点。整体教学流程按照“课前导学-线上自学-差异辅导-线下课堂-教学反思”五步进行。线上学生利用MOOC资源，自主完成基础知识的学习，形成知识的贯通。从课程两性一度出发，线下课堂聚焦医工融合案例，实践深度学习模式，通过案例教学、同伴教学等方式梳理重、难点问题，开展交叉学科知识融汇，进行高阶拓展，培养学生发现、分析和解决复杂问题的综合能力。
3、学生缺乏理论联系实际意识，自主和深度学习难以持续。
传统教学中学生分析真实情境机会少，未形成运用物理语言和数学工具解决问题的思维惯性，需要找到学生兴趣制高点作情境式创设，提高学生深入参与度。低年级学生医学基础知识薄弱，对前沿医学专业知识感兴趣但主动参与物理学知识学习的意愿弱，还未具备将物理学知识迁移及应用于临床或实际的能力，缺乏持续学习和深度学习的内驱力，亟需提升基础课程重要性的认同感，激发学生探索精神及创新意识。
三、案例解决教学问题的方法
1、构建“医 + 理 + 工”交叉融合教学体系，建设“六库一体”数字化教学资源。
图1 “医+理+工”交叉融合教学体系
基于“新医科”“新工科”背景，精选物理学与医学、生命科学交叉融合教学内容，构建“医+理+工”跨学科交叉教学体系（见图1）。兼顾课程“广度”，跨学科理论体系构建，扩展交叉学科域；兼顾课程“深度”，聚焦医学案例、物理学前沿，追踪学科前沿动向；兼顾课程“高度”，响应社会需求，培养交叉学科复合型人才，在原课程教材体系中精选临床医学应用专题教学内容，培养学生医工融合思维。
借助信息技术，课程自建基础资源库和创设课程融合资源，逐步形成“六库一体”数字化教学资源。依托在线开放课程，创设更具校本特色和区域特色的融合资源：临床医学案例库、医学应用微课库等。精选 5 个临床医学案例，线下聚焦案例开展同伴式教学，交叉学科讨论实现深度学习，培养医工融合思维。自主研发“伯努利方程与血液流动”虚拟仿真实验系统，学生可以在“肥厚型心梗”虚拟环境中灵活运用所学知识解决实际问题，培养独立思考和创新的能力。设置医药领域应用教学内容，促进学生专业课程的感悟，使学生从物理学的角度深入理解生命的本质。
图2 “六库一体”数字化教学资源
2、构建线上自主学习，线下深度学习的“双课堂互补”混合式教学新模式。
图 3 五步混合式教学模式
从课程整体性出发，在常态化课前课中课后三段混合式教学模式基础上，创设“五步混合式教学模式”，按照“课前导学-线上自学-差异辅导-线下课堂-教学反思”五步进行（见图3）。教学内容以“章”为单元，分为易学点→重点→难点→高阶点。线上学生利用MOOC资源，自主完成基础知识的学习，形成知识的贯通。在混合式教学模式下，师生线下见面时间比较少，面对面交流机会少，如何在有限的线下课堂中实施高效的教学显得十分重要。基于“五步”线上线下混合式教学模式，教学团队创新线下课堂“四段五环”深度学习教学模式。从课程两性一度出发，线下课堂通过案例教学、同伴教学等方式梳理重、难点问题，开展交叉学科知识融汇，进行高阶拓展。
3、聚焦医工融合案例，创新线下课堂“四段五环”深度学习模式。
以学生为中心，以案例为引导，以问题为基础，以思维方法为锚点，创新线下课堂“四段五环”深度学习教学模式（见图4）。
图4 “四段五环”深度学习模式
区别于传统课堂理论讲授教学，围绕“深度学习”过程和认知规律，线下课堂聚焦医工融合案例，按知识线脉络开展教学设计，教学过程分为四阶段，具体如下：
创设情境：精选医学应用案例，创设有吸引力的问题情境，引发学生的认知冲突，创造价值引领与建构的契机。
深度建构：这是课堂教学中落实以学生为中心教学理念的核心环节。深度建构包含独立尝试（小组合作尝试解决核心问题），协作探究（师生深度交流去分析和解决问题），归纳整合（教师引导学生归纳总结方法和思想，帮助学生建立新认知结构）。
修正同化：在充分的课堂互动基础上，通过学生自我反思及教师的建构示范，促进学生对自主建构的过程进行完善，对其结果进行修正，使学生对知识的理解趋向正确并实现对新知的同化，迁移应用。
评价反思：教师或其他学生对学生的迁移应用情况进行评价，促进学生进行自我反思，认知升华。
教学环节按照“五环节”开展：新课导入→认识现象→原理探析→知识应用→课堂小结。
四、案例的创新点
1、重视立体化教学资源建设，创新融入临床医学案例，突出医工融合的课程特色。
课程建设围绕信息技术不断深度融合，基于“新医科”“新工科”人才培养要求，建设了“在线慕课”基础资源，创设了“临床医学案例库”“医学应用微课”“物理诺奖集锦库”“思维导图资源库”等立体化教学融合资源，在“课前导学-线上自学-差异辅导-线下课堂-教学反思”的五步混合式教学模式下，信息化教学资源深度融入教学全过程。教师实施教学过程中，紧紧围绕复合型人才培养目标，可以与时俱进，又可以根据培养目标、学科发展等变化更新替换，持续构建“医理工”交叉融合教学体系，提高了资源的使用效率和质量，突出医工融合的课程特色。
2、突出学生自主创新能力培养，创设以学生为中心的线下课堂深度学习模式。
在混合式教学实施过程中，学生利用信息化手段和信息化资源，自主学习基础知识，自觉发现学习中的困难，主动探究学习中的难点，突出了学生的主体地位。教师是组织、引导和辅助者，起“穿针引线”的作用，通过差异化辅导及线下课堂案例教学引导，形成教师主导、学生主体的线上线下混合式教学模式。
线下课堂教学以学生发展为中心，聚焦医工融合案例教学，通过小组讨论、师生一对一讨论、同伴讨论等，实现进阶式的学习，活跃了学生思维，培养了独立思考的能力，促进学生的深度学习发生，学生的创新意识和创新能力得到积淀和提高。
五、改革成效及案例的推广应用效果
1、改革成效
（1）提升人才培养质量，课程评价满意度提高。
问卷表明学生普遍课外投入的时间比过去传统授课多，均表示课前线上自主学习为参与线下课堂学习奠定了很好的基础，课程资源和教师的线上辅导非常有帮助。基于案例和问题的线下课堂讨论更有效促进深度学习，更能提高学习兴趣和效果。课堂整体学生满意度高，学习更投入，更积极。
课程团队教师指导学生参加专业竞赛，先后获省级“挑战杯”“大学生创新创业”竞赛等奖项，荣获省级二等奖2项，三等奖3项，校级一等奖等，助力培养学生实践创新能力。
图 5 团队教师指导学生获奖证书及课程学习体会
（2）课程团队教师教学能力及教研水平明显提升。
课程团队教师教学教学能力明显提升。教研室教师多次参加校级、省级教学讲课比赛，以赛促教，以赛促改。课程团队在省级校级各类教学竞赛中获奖10余次。教研室教师获省级高校青年教师教学比赛（理科组）二等奖1项，三等奖1项；省级本科高校在线教学优秀课程案例二等奖1项，校级教师讲课竞赛二等奖1项，学校第二届课程思政教学大赛一等奖，校级教学创新比赛一等奖、 省级第四届高校教师教学创新大赛三等奖等多项荣誉。
图6 教学研究及教学荣誉情况（部分成果）
图7 教师参加学校教学创新比赛及省级教学创新比赛汇报现场
围绕混合式教学实践，课程团队教学研究水平提升，教学研究成果丰硕。团队主持教学改革课题省级4项、校级8项（部分成果见图8），发表教学研究论文12篇，发表专利2项，参编规划教材2本。
图8教学教改项目（部分成果）
图9 教学研究论文发表情况
2、推广应用效果
课程建设示范作用突出。课程于2010年探索信息技术辅助教学，2021年被认定为省级一流本科课程（线上线下混合式）。2021年获得校级教学成果二等奖。2021 年入选校级课程思政示范课堂。
图10 学校教学成果二等奖 校级课程思政示范课堂
图11 课程建设历程
校内校外推广应用广泛。课程自2016年开始混合式教学，直接受益学生超6000人。慕课自2021年上线，已运行9期，校内校外选课人数超4500人，学习者遍布全国各地，受益面广。课程建设历经9次升级迭代（见图11），未来课程团队将秉承“以学生发展为中心”教学理念，持续探索混合式教学新生态，助力培养医工融合人才培养。
