应用信息化教学手段实施机能实验学翻转课堂
周华 张敏 吴芳 张平 姜文涛
摘 ?要 机能实验学是医学院校一门实践性极强的实验课程，传统的教学模式已无法达到其现代化教学目的。信息化教学手段使得翻转课堂得以实现，课上和课下学生行为翻转，改变传统的教学模式。实验教学的实践和体会，探索应用信息化教学手段实施的翻转课堂在机能实验学教学中的实践。
关键词 信息化教学;机能实验学;翻转课堂;移动学习;微课
中图分类号：G648.2 ? ?文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2019）18-0109-03
Application of Informatization Teaching Means to Implement Flipped Classroom of Functional Experiments//ZHOU Hua， ZHANG Min， WU Fang， ZHANG Ping， JIANG Wentao
Abstract Functional experimentation is a very practical experimen-tal course in medical colleges. The traditional teaching model can no
longer meet its modern teaching objectives. The information-based teaching method enable the flipped classroom to be realized， which alter the traditional teaching mode. The students behaviors in the class and under the class are reversed. Based on the practice of self-using informational teaching methods， this paper explores flipped classroom applied in functional experimental teaching.
Key words informatization teaching; functional experimentation; flipped classroom; mobile learning; micro lecture
1 引言
医学高职院校是卫生技术技能人才培养的重要阵地，培养的目的以实践为主，将医学理论知识运用转化为实践操作。而目前仍有大多数医学高职院校教育模式较落后，过于注重考查学生对课本知识的掌握情况，即应试教育，对学生的知识运用能力和动手操作能力的重视度不够。在这样的教育模式下培养出来的学生基本都属于“赵括型”的纸上谈兵型人才，這样的人才对社会能做多少贡献，历史已经告诉人们结果。
医学机能实验学是临床专业学生必修科目之一，是研究生物体正常机能、疾病发生机制和药物作用机制的实验性学科[1]。作为教学改革的产物，它综合了生理学、药理学和病理生理学等相关学科实验教学内容，实现“正常—异常、形态—机能、疾病—治疗”的有效衔接，是基础与临床医学的桥梁学科[2];注重培养学生基本操作技能、科研思维和创新能力，是培养现代医学人才重要的实践课程。它不同于理论课堂，一方面能为医学生提供理论联系实际、动手操作和积极思考的实践平台;另一方面能提供培养医学生职业素养的准职业教育环境。
2 应用的必要性
传统实验教学的缺陷
1）传统的实验教学模式，似乎使机能实验学的优势并未完整发挥。教师首先使用PPT讲解整个实验的内容，之后让学生进行操作，课堂上教师来回巡视进行指导，最后归纳总结，督促学生撰写实验报告。这种教学模式，学生处于被动地位，等待时间较长，导致学生的积极性和主动性都不高，部分学生完全融入不了课堂，到教室就是走个过场，袖手旁观，置身事外，无法实现实验教学的目的：巩固学生对基础理论知识的掌握，培养学生的实践能力和创新能力。
2）教师在课堂讲解时间有限，学生在有限的时间内不可能记住所有的操作步骤，对整个实验一知半解，没有一个完整的认识;小组成员分工不明确，团队协作能力较差，“助手”抢着做，“主刀”无人做，实验时手忙脚乱，不知所措，未掌握规范操作，导致实验失败，成功率较低，特别见于某些复杂的实验中，如家兔呼吸运动调节、药物对麻醉家兔动脉血压的影响等。
3）学校实验教学考核体系的缺乏。教师对学生成绩的判断基于实验报告的书写，没有了考试的压力，部分学生主观上缺少自主获取知识的欲望和热情，走进教室就是为了出勤率，并不关心每一次实验要学习什么？涉及的原理是什么？该怎么做？需要注意哪些事项？实验报告互相抄袭，学生的学习效果大多停留在表面，知识难以得到拓展，更加不可能达到实践创新的目的。
自主学习的必要性和重要性 ?“教”是为了“学”，教学的本质是“教”学生“学”，“教”的质量要用“学”的质量来检验，这就需要提倡“以学生为中心，以学为本”的教学观[3]。学生学习不能仅依赖教师的“教”，还要学会依靠自主学习能力学到新知识，不断提升知识水平。任何教师都不可能把所有的知识传授给学生，需要将教育方法由传统的“授之以鱼”向适应现代社会的“授之以渔”转变，由传授学生知识转变成培养学生的自主学习能力，把终身学习的理想变成现实，让学生受益终生。
3 应用的可行性
适合翻转课堂教学模式 ?机能实验学采取小班教学，每小班约25人，4～5人一组，人数相对较少，易于操控，便于实施翻转课堂。
实验教学项目主要包括实验目的、实验原理、实验对象、实验操作步骤、仪器使用、结果分析、实验讨论、操作注意事项等固定模块，学科特点易于翻转课堂的实施。
机能实验学涉及很多手术器械的正确使用、动物捉拿、实验操作步骤，信息量大，操作步骤复杂。学生如果只是在课堂教学过程中看一遍教师的示范，等到自己做实验时，估计就忘了大半，很难达到理想的教学效果。
有助于自主学习和终身学习能力的培养 ?大数据时代，科技迅猛发展，为了更好地适应社会的发展，每个学生都必须不断充实自我，树立自主学习和终身学习的理念。教师则必须牢记“授人以鱼不如授人以渔”的教学理念。机能实验学正是一个可以给学生提供良好的自主学习和实践能力培养的平台，因此，教师可以依据教学目标和培养方案合理进行教学设计，应用合理的教学手段，使教学模式从传统的以教师为中心、以教材为中心、以教室为中心，转移到以学生为中心、以实践活动、以技能培养为中心[4]，引导学生自主学习，激发学生内在潜能，不断提高学生的综合素质、实践能力和创新能力，弱化教师的“教”，提高学生的“学”，实现“以学生为中心”“学中做，做中学”的教学理念，提高教学质量[5]。
移动设备提供了便利的学习途径 ?移动学习是未来学习必不可少的一种学习模式。它是一种在移动设备帮助下，不受时间和空间限制，能够在任何时间、任何地点进行的学习。教师在课前利用移动设备把知识点传输给学生，学生提前预习，这样在课堂中就可以很快融入课堂教学;学生有问题时可以通过移动设备随时向教师提出，也可以通过网络资源找寻答案，而不必一定要等到上课的时候。
利用移动设备进行信息化教学，有效地实现翻转课堂。在传统课堂中，教师在“教书”，学生在“听课”;在翻转课堂中，教师是“裁判员”，学生是“运动员”，学生课下学知识，课上巩固知识。
教学内容适合信息化教学 ?机能实验学既涉及理论知识，内容抽象，逻辑性较强，也涉及手术操作，操作步骤、使用的仪器较多且复杂。虽然网络上可以获取各种各样的资源，但知识零散碎片化，如果不合理地梳理和整合，变成能为我所用的资源，就会将学生带入误区，不能进行有效学习，从而降低学习效率。
教师需要依据实验内容，针对授课对象整合资源，将知识系统化和条理化，并将资源上传至云班课;学生利用移动设备，结合自身情况，灵活机动选择合适的时间、地点进行有效学习。
4 应用的教学模式
课前 ?课前一周，教师预实验，制作教学PPT、操作步骤视频、相关原理的微课视频，作为学习资源上传至云班
课;学生通过移动设备自主学习，遇到不懂的问题时可以随时上网查询或通过QQ、微信等聊天工具向教师询问。
教师通过移动学习平台创建机能实验学的试题库，将涉及本次实验的操作要领、原理、器械和药品等知识点的题目抽取出来，作为一次测试活动置于云班课中。教师将重点、难点等设置成问题，学生带着问题学习班课中资源并寻找答案。教师以任务驱动方式引导学生独立学习，对实验原理、方法步骤、注意事项、可能出现的实验结果等进行有针对性的预习。
课前开放虚拟仿真实验平台，学生通过平台查看本次实验的实验对象、器材、药品、原理、操作步骤、注意事项等，进行仿真实验，模拟实验装置的连接;模拟运用实验器械对实验动物进行手术操作;模拟使用药物对生命活动现象的影响，观察实验结果。让学生对本次实验有个完整的认识，在脑海中捋顺本次实验的操作步骤，并思考实验结果出现的可能机制。
课中 ?班课点名，提示学生开始上课，营造严肃、认真的学习环境。课堂15分钟通过班课中投票问卷活动（投票问卷中的题目由授课教师根据实验内容提前设定），检测学生对本次内容的掌握情况，通过学生提交的答案检测他们预习的效果、掌握程度，公开表扬优秀的学生，提醒暂时落后的学生，提升学习氛围，增强参与的重要性及荣誉感。
学生提出预习环节碰到的疑难问题，师生共同讨论疑惑并提出解决方案;组内学生互相讨论实验的细节，让学生对每一步操作了然于胸，对每一步操作可能出现的问题提前做好防范措施，以确保实验的顺利進行。教师的角色从“传道、授业”转变为“解惑”，成为教学资源的开发者、知识的组织者、学生学习的引导者，学生成为学习的主体。
通过课前、课中的这些活动，使学生掌握每次实验中的五个问题（5W，即what、how、why、when、where）。以家兔呼吸运动调节实验为例：
What：本次实验做什么？验证什么理论？
How：怎样做？怎样做能降低失败率？
Why：为什么增加吸入气CO2浓度，增大无效腔，缺O2，增加血液酸度，剪断迷走神经，可以使呼吸运动形式发生改变？
When：什么时候家兔麻醉好？什么时候该进行下一步操作？
Where：实验在什么仪器设备上进行？
接下来，学生做实验。课堂实验活动是理论知识的延伸、深化，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[6]。通过课前的预习和课中的强化，学生有条不紊地做实验，而不再盲目进行。学生通过完成真实的实验任务获取知识，在反复的实验操作中熟能生巧。
教师进行完整而高效的知识讲授，和学生真正掌握了这些知识之间没有必然联系。某位学者曾说：“告诉我，我会忘记，让我参加，我就会完全理解。”[7]这就说明学生参与教学的重要性。教师利用信息化教学手段引导学生自主学习，反复揣摩操作步骤，教学效果比教师在课中“一言堂”式的教学要好。学生不再只是倾听者，实现“以学生为中心”的教学模式。
课后 ?学生认真撰写实验报告，正确记录实验结果并进行分析讨论;还可以提出设想，设计与本次实验有关的实验方案，查阅文献，检测设计方案的可行性，以此培养科研思维能力。
5 应用的信息化教学手段
虚拟仿真 ?学生通过虚拟仿真平台，进入人机交互界面进行实时仿真实验，充分熟悉实验操作步骤，减少实验失误，减少实验动物的使用数量以及动物承受痛苦的时间，遵循动物实验的（3R）原则[8]，最大限度弥补学生动手机会少的缺陷，提高实验的成功率。
录制易理解、高质量的微课 ?机能实验学中的大部分实验对于学生来说都是陌生的，尤其是实验步骤，包括动物操作和软件操作，学生即使在课前很好地预习了教材上的操作步骤，也只是纸上谈兵，一到实际操作，总是乱成一锅粥。将实验内容录制成微课等视频资料，学生在课前结合PPT等教学资源进行预习，可以对每一次实验内容有一个整体性的认识，而且对复杂的操作步骤也不会感到畏惧，在实际操作过程中做到游刃有余，提高实验效率及成功率，增强成就感和满足感。
创建合理的考核体系 ?目前，机能实验学尚缺乏考核体系，教师仅根据实验报告来给出成绩，带有很大的不真实性。实验报告书写互相抄袭，部分学生因为机能实验学不需要参加考试，学习的主动性和积极性就明显降低。因此，创建一套合乎本校实际教学情况的合理、客观的考核体系尤为重要。考核体系可由出勤率、实验报告、实验技能操作考试和理论考试部分组成，分别占10%、30%、30%和30%。其中出勤率和实验报告属于平时考核部分，实验技能操作考试和理论考试是期末考核部分。
安徽医学高等专科学校的机能实验学所授对象是临床专业学生，因此可以模拟执业医师资格考试进行理论考试和技能考试。
实验技能操作考试在實验课结束后进行，考核学生对实验操作技能的掌握情况，每名学生抽签选定考核内容。考核内容包括骨骼肌的单收缩和复合收缩、尿生成的影响因素、呼吸运动调节等经典实验。学生操作完成后，教师依据评分标准（每一操作步骤评分标准均细化和规范）立即给出成绩，折算后计入总成绩中。
理论考试也于课程结束后进行，首先组织机能实验学教师成立专门的试题库建设团队，在云班课中设置试题库，并编辑出正确答案及答案解析，考前随机抽取试题形成测试活动。考核可以在移动设备上进行，取代纸笔化考试。考试结束提交后，学生能立即看到自己的成绩，折算后代入总成绩。
讨论汇报 ?实验结束后，要求学生以小组为单位，将本次实验结果以图片形式上传至云班课，并要求派出代表讨论实验结果，进行本次实验的汇报总结。
6 应用的意义
翻转课堂有传统课堂难以比拟的优势——学生是课堂的中心。在翻转课堂教学中，学生通过参与其中掌握知识，是真的搞懂了，很难在短期内忘记。传统课堂上基本是“波澜不兴”，而翻转课堂上是“波涛汹涌”，几乎所有的学生全程处在较为活跃亢奋的状态，在教学中“动”起来。在这种教学氛围中，学生学得透彻，学得快乐。
7 结语
传统课堂和翻转课堂的关系，就好比饭馆吃饭和自己下厨，目的都是一样的——填饱肚子，但是手段截然不同，导致结果也不一样。去饭馆吃饭地道、规范，味道好，但是饿了就得去饭馆;自己下厨一开始手忙脚乱，但是一旦上道，终身受益。翻转课堂这种以学生为中心的教与学模式极大地提升了学生的课堂参与度，提高了学习质量，可以应用在更多的核心课程中，期待星星之火的燎原之日。
参考文献
[1]董俊，罗怀青，何月光，等.基于微课的翻转课堂在机能实验学教学中的应用[J].基础医学教育，2018（2）：157-159.
[2]郭健，杨向竹，王青青，等.机能实验学教学改革的反思[J].基础医学教育，2018（2）：118-120.
[3]于歆杰.以学生为中心的教与学：利用慕课资源实施翻转课堂[M].北京：高等教育出版社，2015.
[4]王道勇.应用型本科物流管理专业课“以学生为中心”课程设计研究：以“集装箱运输管理”为例[J].教书育人：高教论坛，2019（12）：60-62.
[5]俞晨秀.信息技术的辅助教学研究：以基础化学课程为例[J].卫生职业教育，2019（3）：59-61.
[6]宋建国.高职院校生物制药技术专业“单元操作技术”课程改革与实践[J].牡丹江大学学报，2019（5）：128-130.
[7]周利荣.高职计算机课堂教学七原则[J].电脑知识与技术，2018（6）：135-136.
[8]刘民.医学实验动物学[M].合肥：安徽大学出版社，
2018.
