教育教学论文:案例式PBL教学在“法医物证学”课程中的应用
[摘 要] 法医物证学(Forensic Biology)是一门应用性很强的学科,它以生物学检材为研究对象,应用生命科学技术解决案件中与人体有关的生物检材鉴定。在课程教学中,如不结合实际案例讲授理论知识,将难以将教学重点和难点讲解透彻,导致学生的学习效率和兴趣下降。以案例教学法(Case-based teaching method)和问题为基础(Problem-based learning,PBL)的教学法都是近年来我国医学教育改革中经常采用的两种新型教学方法。将两种教学方法有机结合引入“法医物证学”课程教学,符合法医物证学的学科特点,能有效提高学生学习的积极性和主动性,不断提高自身的专业水平与综合能力,成为有创新思维的高素质法医人才。
[关键词] 法医;生物检材;案例教学;PBL教学
[基金项目] 2020年度中山大学校级本科教学质量工程类立项建设项目“案例化教学,在‘法医物证学教学中的应用”(中大教务〔2020〕72号)
[作者简介] 欧雪玲(1978—),女,广东佛山人,法医学博士,中山大学中山医学院法医学系副教授,主要从事法医物证学研究。
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2021)24-0005-04 [收稿日期] 2021-02-27
法医物证学(Forensic Biology)是以法医物证检材为研究对象,以提供科学证据为目的,应用生命科学技术解决案件中与人体有关的生物检材鉴定的一门学科[1]。同时,法医物证学又是一门应用性很强的学科,例如,学习过法医物证学的学生,就知道在勘察案发现场时,应该正确地提取现场中的血痕、精斑、烟头、头发、指甲等生物检材,这些都可以用于法医学个人识别和亲权鉴定,为法庭审判与量刑提供依据,为各类案件尤其是刑事案件的侦破提供重要的科学线索。因此,在法医物证学的教学中,如果不结合实际案例讲授理论知识,将难以将教学重点和难点讲解透彻,难免出现照本宣科,呆板的教学方法和内容更会使学生的学习效率和兴趣下降。对于学生来说,学生普遍感觉理解法医学术语生僻难懂,再加上学时有限,想要在非常有限的课堂教学时间内对教学内容有较为理性和深刻的理解,将会有不小的难度。本文结合以案例式问题为基础的学习(PBL)教学的相关背景知识以及实施策略,分析该模式用于法医物证学教学实践的重要性和可行性,并总结了案例式PBL教学法在法医物证学教学应用中的一点体会和思考,希望为提高法医学专业学生学习法医物证学课程的学习效果提供有价值的参考。
一、案例式PBL教学概述
(一)案例教学法
案例教学法是指教学工作者以案例为教学素材,结合教学主题,以教师启发为主和引导为辅的教学互动过程。与以教师为主体、讲课为中心的传统“灌输式”被动式理论教学模式相反,案例教学法以案例为基本素材,将学生引入一个特定的情境并加以典型化处理,以学生为主体,培养学生分析问题和解决问题的能力。因此,案例教学法是一种促进学生的主动参与学习的全新的教学模式。近年来,案例教学法广泛用于医学、理学、工学和农学等领域,并取得了良好的教学效果[2-5]。
(二)基于问题的学习
PBL教学法即问题式学习教学,是以问题为基础、教师为引导、学生为中心的一种教学模式。PBL教学法是由Howard Barrows教授于1969年在加拿大麦克马斯特大学医学院首次提出的一种教学方法,自推出以来一度成为国际医学教育改革的热点与趋势,目前已成为国内外医科教育中较流行的教学法。PBL教学法于20世纪80年代引入我国并运用于法医学教学实践中,并且效果良好[6,7]。
(三)PBL结合案例教学法在法医物证学教学中的应用
法医物证学是法医学重要的分支学科,同时与遗传学、生物学、统计学与法学等多门学科广泛交叉,使得法医物证学这门学科课程内容繁杂;一般地,高校中的法医物证学专业教师绝大部分同时是专业的司法鉴定人,积累大量的真实鉴定案例,不需要凭空编写案例,具有进行案例教学的天然优势;由于法医物证学教学针对的主要对象是法医学专业的学生,也就是未来的法医工作者,其未来的实际工作就是处理各种各样的案件,其教学侧重点不同于其他基础医学相关学科,因此,法医物证学具有开展PBL结合案例教学的良好基础。将PBL结合案例教学法引入法医物证学教学,以问题为中心,案例为主线,可将抽象、枯燥的理论知识变得形象、生动。教师根据教学大纲,将学生所需要掌握的理论知识融汇到一个典型的案例中,基于案例有针对性地提出问题,引导学生进行分析、推理、判断、解决所提出的问题。通过师生之间这种有效地互动,可以激发学生的主动获取知识的欲望,有助于加深学生对知识点的理解,有助于培养学生的逻辑思维能力和解決实际问题的能力。
二、案例式PBL教学模式在法医物证学教学中的具体实施方案
(一)结合教学大纲,根据知识点筛选合适的教学案例
在法医物证学教学中,教师应结合教学日历、教学大纲的相关要求,根据需要教授的知识点,选择合适的教学案例。案例的选择应该符合以下三个标准:首先所选的案例应该具有针对性和目的性,选择案例时要基于教学大纲的教学要求和教学内容,所选择的案例尽可能包含所有的知识点,并能突出重点、难点和疑点,由浅入深,难易适度。例如:在讲授“法医物证检材的提取和送检”内容时可以美国著名的“辛普森杀妻案”为教学案例,而讲授“法医线粒体DNA分型”内容时可以“沙皇Nicholas Ⅱ残骸认定”作为教学案例等;其次,案例的选择应该具有代表性,由于课时有限,过于复杂、离奇、特殊的案例往往会使学生迷失在繁复的案情中而没有充足的时间理解案例中各要素之间的内在联系,反而会影响学生对知识的理解和掌握而起不到理想的教学效果,因此应尽量选择典型的、具有代表性的案例进行讲授。再次,选择的案例必须是真实的,或者是根据知识点进行典型化处理过的真实案例。一方面,授课教师可以收集平时自己处理案件时的典型案例,这种案例的优势在于教师会非常熟悉这些案例的来龙去脉以及各要素之间的内在联系,不会出现逻辑混乱,且能非常便利地收集到与案件相关的各种佐证材料,包括现场照片或音频、记录生物检材原始状态的照片或音频、原始实验数据、实验图谱等,让学生有身临其境的感觉;另一方面,也可以收集国内外具有较大影响力的案例进行讲授,例如,在讲授“Y-STR分型的法医学意义”这一章节内容时,以近年来依靠Y-STR分型技术破获的一些具有重大社会影响力的重案、积案,如“甘肃白银连环杀人案”“南京医科大学奸杀案”等,往往会比介绍授课老师自己处理的案件更能加深学生对此类技术在法医学应用中的印象,同时能巩固学生的专业思想,增加荣誉感和使命感。
(二)基于案例,科学设置问题,有针对性地启发学生进行主动思考
PBL教学法即问题式学习教学,是以提出的问题为中心,通过分析、推理、判断等启发式的教学过程,最终达到解决问题的目的。因此,如何基于选择的案例,科学地进行问题设置,是案例式PBL教学中的关键前提。同时,问题的设置也应符合法医学本科学生的认知水平和思维能力。设置问题由浅入深,由易入难,由课内到课外,逐层递进。例如,在教授“法医物证检材的提取”这一部分内容时,教师可以提前设定问题让学生去思考:为什么法医物证检材的正确提取是整个物证检验的关键前提?为什么“防污染意识”在物证检材提取过程中尤其重要?不规范的物证检材提取将会为后续的检验过程带来什么影响?然后,教师可设计一个基于“海尔布隆幽灵”案例的PBL教学,举例如下:“海尔布隆幽灵”曾被欧洲警方视为16年来最神秘的连环杀手之一,这位女性的DNA出现在40多起不同时间、不同地点的犯罪现场,时间跨度从1993至2009年,甚至包括了2007年一起警官被杀案,足迹也从德国,延伸至临近的奥地利和法国等地。警方虽获得完整的DNA分型,但经过数据库比对没有结果。重点调查了800名女性罪犯,收集了数以千计唾液样本,最终仍然没有头绪。更为戏剧的是,2009年法国警方为了查验难民身份,竟然在一具男性难民尸体上又检出了“海尔布隆幽灵”的DNA。至此,警方才有所惊觉,是不是在鉴定流程上出了问题?这时教师可停止继续介绍案情并提出问题让学生进行分组讨论:你们觉得在鉴定流程上的哪些环节出现问题?如果你们是办案的警员,你们会采取哪些措施来找出问题?然后教师接着介绍案情:警察于是更换了一套采集DNA的工具,再次对难民进行检验,再没有检验出海尔布隆幽灵的DNA!根据这个线索,调查小组循线追查到奥地利一个名为Greiner Bio-One的棉花棒工厂,才发现“海尔布隆幽灵”竟然是一名东欧女工!她在制作采样棉签的过程中没有按规定佩戴口罩和手套,不小心留下自己的DNA,导致这名东欧女工的DNA出现在40多起凶案,并且被塑造成了“海尔布隆幽灵”。教师在这时候可以设置更深层次的问题:你们觉得这位女工做错了什么?应该怎样做才对?在物证检材的提取过程中,除了采集工具之外,还会有哪些可能使物证检材受到污染?棉签制作好之后会常规消毒,为什么消毒不能去除这位女工的DNA?这位女工只是通过接触留下了DNA,按理说DNA量不会很大,为什么还是产生了这么严重的后果?采用这种层层递进的问题互动式的教学模式,不仅可以使学生充分理解本次课程介绍的“法医物证检材的提取”内容,还可以由课内到课外,自然地与“DNA的理化性质”“PCR技术的原理和特点”等学习内容产生有机联系,提高学生综合分析问题的能力;同时,在过程中让学生进行“办案警员”的角色扮演,可以充分调动学生学习的积极性及主动性,提高其主动思考、解决问题的能力,从而真正达到提高法医物证学教学质量的目的。
(三)课堂实施:以问题为中心,以案例为主线讲解理论知识
围绕问题进行相关的理论知识讲授,教学过程中通过生动形象的情节介绍和丰富的图片、音像材料展现,通过角色扮演,使学生对案例具有了身临其境的感觉,激发学生学习兴趣,启发引导学生进行思考。教师在案情介绍的不同进程中选择合适的时机进行科学问题的设置和提问,既要层层深入,又要保留悬念,同时注意案例材料呈现的时机,保证案例的讲述引人入胜。教师与学生要展开互动,充分调动学生的积极性,让学生各抒己见,并给予及时的点评和讲解。可以让学生分组讨论,并让组内成员轮流作为小组代表,针对老师提出的问题进行分析、推理和提出解决方案,让每一位学生都能有机会独立刻画整个犯罪过程。同时,在教学过程中,学生可随时向授课老师提出问题,师生讨论后由教师进行讲解和总结,让学生对案例及案例中反映的问题有更直观、更深入的了解。
(四)课后思考
在完成了课堂教学后,教师应该留一些思考题进一步引导学生进行拓展性学习,思考题可以是本节课所引用案例中包含的复杂问题,也可以是与本节课内容相关的其他案例。针对拓展性学习的内容,教师可以向学生适当地推荐一些教材、书籍、网站等资源,让学生们根据自己的实际情况,运用学习到的知识再一次去解决实际问题,进一步提升学习的层次和拓展自己的学习范围。
(五)考核和评价
案例式PBL教学的考核评价包括教师对学生的评价以及学生对教师的评价两部分。其中,教师对学生的评价包括:出勤纪律(10%)、课上积极参与讨论(10%)、问题分析与提出解决方案能力(30%)、表达与沟通能力(15%)、创新思维能力(15%)、团队合作能力(10%)以及课后作业完成情况(10%)等。学生对教师的评价则包括:课前准备充足,案例选取合适(20%)、問题设计合理、循序渐进、富有启发性(20%)、课堂气氛好,引导学生进行讨论,调动学生学习积极性(20%)、教师基本功扎实,语言表达能力强,讲课逻辑性强,重点难点讲透(20%)、合理运用多媒体等多种教学手段(10%)、教师精神状态饱满,声音洪亮,举止文明,无不当言行(10%)等。
三、法医物证学案例式PBL教学模式的体会和建议
(一)多方参与,合力共建
法医物证学案例式PBL教学是一项系统而长期的教学改革工程,需要师生双方统一思想认识并通过共同努力方有可能实现。在课堂教学前,授课教师及全体学生都需要经过正规和系统的PBL教学法培训,深入了解该教学法的内容、原则、方法和预期效果,以便在实施过程中更好地发挥各自的作用,取得理想的教学效果。除此之外,学校各级单位要高度重视案例式PBL教学,加大经费投入力度,完善相关教学资源配置,建立科学合理的法医物证学案例式PBL教学评价体系以及相关奖惩机制。
(二)结合现代科技手段,不断提高案例式PBL教学的教学质量
科技的发展日新月异。在新冠肺炎疫情背景下,基于网络平台的各种远程沟通工具和虚拟仿真技术蓬勃发展,现已广泛地应用于各个阶段各个层次的教育活动中[8]。与传统的课堂案例教学相比,基于网络平台的法医物证案例教学法以学生为中心,教与学在时间和空间上实现了分离,一位教师可以同时在不同的教学小组进行同一案例或不同案例的教学,提高教学效率;同时,结合虚拟仿真技术的运用,可高度仿真模拟真实的鉴定场景,包括案件受理、现场勘查、提取生物检材、实验室检测(包括DNA提取、PCR扩增、毛细管电泳、数据分析)、案情讨论、出具鉴定意见书、出庭作证等,使案例式PBL教学具有极强的情景性和仿真性,增强学生“沉浸式学习”的体验感,进一步提高案例式PBL教学的教学质量。
(三)有目的、有計划、有步骤地建设法医物证案例数据库
法医学物证鉴定随着科技发展已提升到了一个新的水平,为了使法医物证案例资料更加科学化、规范化和信息化,在保护当事人私隐的前提下实现专业信息的共享与互通、促进新技术的开发与应用以及提高办案能力等,法医物证案例数据库有了新的发展方向和需求。案例数据库的建立,不仅丰富本校法医物证案例式PBL教学的教学资源,促进了教学相长,还实现了资源共享,加强本校法医专业不同学科之间、不同院校之间、与公检法体系之间的教学资源交流共享,具有重大的应用价值。同时也应注意到,案例数据库的建设是一项庞大而复杂的系统工程,在建设过程中,应考虑全面,不断完善,使其发挥最大作用。
参考文献
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Application of of Case-based PBL Teaching in the Course of Forensic Biology
OU Xue-ling
(Faculty of Forensic Medicine, Zhongshan School of Medicine, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong 510080, China)
Abstract: Forensic Biology is a highly applied subject, which takes biological materials as the research object and applies life science and technology to solve the identification of biological samples. In course teaching, if the theoretical knowledge is not taught in combination with actual cases, it will be difficult to explain the key points and difficulties of teaching thoroughly, resulting in the decrease of students learning efficiency and interest. Case-based teaching method and problem-based learning (PBL) method are two new teaching methods frequently used in the reform of Chinese medical education in recent years. The organic combination of the two methods in the teaching of Forensic Biology is in line with the distinct characteristics of the subject, and can effectively improve the students learning enthusiasm and initiative. It is expected that the students professional level and comprehensive ability could be continuously improved, so as to cultivate high-quality forensic talents with innovative thinking ability with the help of this teaching innovation.
Key words: forensic medicine; biological examination materials; case-based teaching; PBL teaching
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