機能學實驗數字化教學資源開發整合與應用實踐

崔艷秋，李利生

（首都醫科大學基礎醫學院，北京 100069）

醫學機能學實驗是一門獨立的實驗課程，以生理學、藥理學和病理生理學相關知識為理論基礎，以實驗動物學、醫學實驗技術和醫學科研方法等為技術支撐，具有多學科交叉融合的特點[1-2]，是將基礎醫學與臨床前沿緊密結合的重要醫學基礎課程和橋梁課程。在機能學實驗教學過程中，既要重視基礎知識的掌握和應用，又要強調技術操作的規范和熟練，還要兼顧學生創新思維和團隊合作能力的培養，在知識傳授、能力提升、價值觀塑造等方面對學生的成長成才具有非常重要的作用。

一流的醫學機能學實驗課程建設需要優質教學資源的支撐。數字化教學資源是教育信息化的產物，是推動教育教學改革和構建新教學模式的基本前提。與傳統的教學資源相比，數字化教學資源具有處理技術數字化、處理方式多媒體化、信息傳輸網絡化等特點。數字化教學資源為教學活動提供了高效、便捷與多樣化的傳播形式，在信息技術與教育教學深度融合的大背景下，數字化教學資源數量不斷增加，內容日趨豐富，已經成為現代教學的重要組成部分。但是多樣化的數字化教學資源內容上整合度不夠，應用上與課堂實際需求脫節，缺乏交叉整合性和連貫性[3]。因此，我們有必要開發和整合適應院校教學實際情況的數字化教學資源，合理利用微課程和虛擬實驗教學平臺等數字化教學資源，豐富和完善醫學機能學實驗教學內容，采用多種教學模式，為建設優質的醫學機能學實驗課程提供高品質的資源保障。

1 全面梳理我校機能學實驗數字化教學資源現狀

隨著現代信息技術的發展，計算機及互聯網技術廣泛應用于醫學機能學實驗教學中。經過多年的發展和積累，我校醫學機能學數字化教學資源不斷豐富和充實，但是在應用過程中也存在一些問題和不足。

1.1 部分教學視頻更新不及時，與現有實驗教學不匹配

隨著互聯網和計算機技術的發展，教學軟件不斷更新升級，同時引進了大量新的實驗設備和儀器，在這種情況下，亟須更新包括實驗操作技能、教學軟件應用和新實驗儀器和設備的使用等教學視頻。

1.2 數字化教學資源內容的縱向深入和橫向整合不夠

經過多年的建設和發展，我校機能實驗室已積累了大量數字化教學資源，主要包括實驗操作方法視頻、軟件應用指導視頻、部分實驗課程微課、部分實驗虛擬實驗等。但這些數字化的教學資源自成體系、各有側重，在課程中的整合度不夠，造成學生的重復學習影響學習效率。同時，這些數字化教學資源缺乏與臨床或科研實踐的結合，縱向深入不夠，不利于培養學生的創新能力。因此，課程教學過程中需進一步加強現有數字化教學資源的橫向整合，以滿足學生個性化學習的需求；同時增加探究性和創新性內容，全方位提升數字化教學資源的整體質量。

1.3 數字化教學資源在教學環節中的應用不夠規范

在實際教學過程中，教師根據個人教學習慣和教學設計，在不同的教學環節應用不同的數字化教學資源，導致學生學習內容和學習流程的差異化，一定程度上影響了教學效果。為此，我們應該以機能學實驗教學大綱為指導，以學生能力培養為核心，將多樣化的數字化教學資源與虛擬仿真實驗平臺和課堂實驗有機結合，設計合理的混合式教學模式，在滿足學生個性化、碎片化學習需求的同時，幫助學生更好地內化知識點，增強課程的“高階性”和“挑戰度”[3]。

伴隨著信息技術與教育教學的深度融合，不斷豐富教學內容，不斷改革創新教學方式方法，開發和整合適應院校教學實際情況的數字化教學資源，并根據教學需要規范合理利用，是當前我校建設高品質醫學機能學實驗課程的重要內容。

2 數字化教學資源開發整合與應用的實踐

具體教學設計見圖1。

圖1 機能學實驗數字化教學資源開發整合與應用的教學設計

2.1 數字化教學資源開發與整合

結合我校機能學實驗數字化教學資源現狀，開發與當前教學活動相適應的新的實驗操作、軟件應用和儀器設備使用指導視頻。例如，為了使學生能夠盡快熟悉實驗室新安裝的BL-420N生物信號采集與分析系統，及時錄制了軟件應用指導視頻，在課前通過虛擬實驗平臺分享給學生，學生在進入實驗室之前充分了解軟件，大大提升了課堂教學效率。同時，我們還以教學大綱為核心，橫向整合微課程視頻、虛擬仿真實驗等不同層次、不同來源、不同側重的多種數字化教學資源，深入開發教學內容，全面提升數字化教學資源的整體質量，為我校機能學實驗一流課程建設提供有力保障。如“神經干動作電位”相關的實驗，我們針對相關原理制作了神經干動作電位產生機制、神經干動作電位傳導速度、神經干不應期等微課程。錄制了蛙坐骨神經干標本制備的操作視頻，結合學校人體實驗資源錄制人體神經傳導和肌肉收縮實驗視頻，在虛擬實驗平臺提供蛙神經干動作電位引導、蛙坐骨神經興奮傳導不應期的測定、蛙坐骨神經興奮傳導速度的測定等虛擬實驗課程，這些集合了原理、操作、模擬實驗、人體功能的一系列數字化教學資源全方位、多角度地服務于課堂實驗教學，學生在熟悉原理、掌握操作、了解結果的前提下，實驗過程中的各種問題自然迎刃而解。

2.2 數字化教學資源的合理應用

現代信息技術的發展為醫學機能教學模式的變革提供了強有力的技術支撐，實驗教學平臺的發展和進步，為教學方式的改革和創新提供了許多可能[4]。在全方位開發整合數字化教學資源的前提下，依托網絡化教學平臺，將優質數字化教學資源與課堂實踐教學有機結合起來，整合和利用傳統教學模式和在線教學模式，構建新型混合式教學模式，變革教學結構，激發學習興趣，在發揮教師主導作用的基礎上，充分體現學生的主體地位，進一步提高教學質量。在實踐中將數字化教學資源全面滲透到機能學實驗課程的課前導學、課堂實踐和課后總結等各個環節。在課前導學階段，通過網絡化教學平臺將操作視頻、原理講解微課程、虛擬仿真實驗等內容發布給學生，學生通過課前預習對實驗內容有了深刻的認識。為了體現個性化學習，為學有余力的學生還提供一些拓展資料，提出一些問題，引發學生思考，學生帶著問題進入課堂，教學效果明顯提升。在課堂實踐環節，學生在視頻資料的指導下開展實驗，由于有了一定的知識儲備，能夠及時發現實驗中出現的問題，并有能力通過自己的分析判斷解決問題；同時，對于帶著問題進入課堂的學生，還可以進一步引導其開展一些探究性實驗。在課后總結階段，通過對實驗數字化教學資源的復習，進一步梳理總結相關實驗內容，完成實驗報告或者研究報告。

2.3 教學效果評價

實驗結束后，通過學生理論考核、實踐操作考核以及教師和學生的調查問卷反饋等多種方式評價教學效果，并根據反饋信息進一步完善教學資源的構建及相關應用模式，以期達到最佳的教學效果，全面提升機能學實驗教學質量。

在信息技術與教育教學深度融合的大背景下，高品質、多樣化的數字化教學資源是推動教育教學改革和構建新的教學模式的基本前提，是構建一流優質課程的物質基礎和有力支撐。通過實踐，我們開發和整合了一系列與教學實際情況相適應的優質的數字化教學資源，豐富和完善了醫學機能學實驗教學內容，為優質的醫學機能學實驗課程建設提供了有效的資源保障；同時利用網絡化教學平臺，在數字化教學資源的應用過程中，構建適應進行實驗教學的新型混合式教學模式，全面助力學生獲取知識、培養創新能力、提高綜合素質。