基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的翻轉(zhuǎn)課堂在機(jī)能綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

蔣淑君，潘　虹，劉紅霞，王　華，馬中女

（濱州醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺 264003）

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是將生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)整合后形成的一門綜合性很強(qiáng)的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，以探索和解釋健康、疾病規(guī)律為目標(biāo)，以研究實(shí)踐和技能訓(xùn)練為主要形式。我校對機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)進(jìn)行了以器官系統(tǒng)為中心的教學(xué)內(nèi)容整合，保留生理學(xué)、藥理學(xué)和病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容，并增加綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[1]。其中，綜合性實(shí)驗(yàn)占課程內(nèi)容的50%以上，以器官系統(tǒng)為中心，通過合理、巧妙的設(shè)計(jì)，將一個個單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合，形成涵蓋正常生理狀態(tài)、模擬病理狀態(tài)以及臨床治療的完整實(shí)驗(yàn)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。然而，綜合性實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜、使用器械多、信息量大、疾病判斷及干預(yù)必須果斷，這些因素使得實(shí)驗(yàn)成功率較低，無法達(dá)到預(yù)期效果。為保證綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，我們開展了基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

1　對象與方法

1.1　對象

以濱州醫(yī)學(xué)院2013級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)8個班482名學(xué)生為研究對象，4個班244名學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組，采用基于虛擬仿真平臺的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式；另外4個班238名學(xué)生為對照組，采用常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。兩組年齡、性別比例、上學(xué)期綜合測評成績比較差異無顯著性。

1.2　方法

對照組采用“教師講解—分組實(shí)驗(yàn)—教師指導(dǎo)總結(jié)—課后完成實(shí)驗(yàn)報告”的常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)組提前一周布置學(xué)習(xí)任務(wù)，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)。學(xué)生以小組為單位完成任務(wù)，通過基于網(wǎng)絡(luò)的機(jī)能實(shí)驗(yàn)虛擬仿真平臺，了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，對整個實(shí)驗(yàn)有一個初步認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)課上采用“學(xué)生討論，教師指導(dǎo)—分組實(shí)驗(yàn)—實(shí)驗(yàn)總結(jié)—課后完成實(shí)驗(yàn)報告”的教學(xué)模式。

1.3　教學(xué)效果評價

通過問卷調(diào)查、期末考試了解教學(xué)效果，包括綜合實(shí)驗(yàn)完成率和實(shí)驗(yàn)結(jié)果可行性分析。帶教教師統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成率，分析實(shí)驗(yàn)可行性。期末考試成績包括技能操作成績、理論考試成績和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成績。通過問卷調(diào)查了解學(xué)生喜歡的資源類型、資源利用情況以及知識內(nèi)化程度、學(xué)習(xí)興趣等。

1.4　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 18.0軟件分析數(shù)據(jù)，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有顯著性。

2　結(jié)果

2.1　兩組課堂教學(xué)效果和考試成績比較

實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)完成率、技能操作成績、理論考試成績均明顯高于對照組（P＜0.05）（見表 1）。

表1　兩組課堂教學(xué)效果和考試成績比較

2.2　實(shí)驗(yàn)組問卷調(diào)查結(jié)果

調(diào)查內(nèi)容包括是否了解翻轉(zhuǎn)課堂，翻轉(zhuǎn)課堂能否促進(jìn)理解和深化知識、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、減少實(shí)驗(yàn)操作錯誤次數(shù)及提高學(xué)生成績等。發(fā)放問卷244份（實(shí)驗(yàn)組），回收有效問卷244份，有效回收率100%，調(diào)查結(jié)果見表2。

表2　實(shí)驗(yàn)組部分問卷調(diào)查結(jié)果

3　討論

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，需要學(xué)生課前完成知識學(xué)習(xí)，而課堂則變成師生、生生互動的場所，包括答疑解惑、知識運(yùn)用等。互聯(lián)網(wǎng)的普及和實(shí)時通信技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)變得可行[2]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容[3]，我校于2015年構(gòu)建了基于網(wǎng)絡(luò)的VBL-100機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)網(wǎng)絡(luò)虛擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋五十多個模擬仿真機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)。每個實(shí)驗(yàn)由儀器介紹、實(shí)驗(yàn)原理、手術(shù)操作、模擬仿真、試題自測及藥物考核6部分組成，具有較強(qiáng)的仿真性和趣味性，針對機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜、使用器械多、信息量大、實(shí)驗(yàn)成功率不高的問題，將翻轉(zhuǎn)課堂融入機(jī)能綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)不失為一種有效方法。加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)，把學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)前移，可以在有限的課堂教學(xué)時間對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。

3.1　重視課前預(yù)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂將認(rèn)知層面的簡單記憶、理解、運(yùn)用放在課前，將高層次的綜合運(yùn)用和創(chuàng)新放在課上，因此，引導(dǎo)和監(jiān)督學(xué)生課前充分利用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)預(yù)習(xí)是其重要環(huán)節(jié)。據(jù)調(diào)查，學(xué)生實(shí)驗(yàn)前自主預(yù)習(xí)的比例并不高，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生課前自學(xué)，我們采取半自主式和自主式相結(jié)合的方式。實(shí)驗(yàn)前設(shè)置一些問題，包括實(shí)驗(yàn)具體操作、儀器使用注意事項(xiàng)等，要求學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可記錄學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況，方便教師檢查學(xué)生學(xué)習(xí)的項(xiàng)目和時間，了解學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況。

翻轉(zhuǎn)課堂的主旨是變“以教為中心”為“以學(xué)為中心”，僅僅監(jiān)督學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況是不夠的，還要引導(dǎo)其主動學(xué)習(xí)。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，提前一周發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)單，要求學(xué)生結(jié)合案例思考，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)動力。例如，家兔急性失血性休克及其救治綜合實(shí)驗(yàn)前，提出失血性休克不同時期的治療策略、如何復(fù)制失血性休克動物模型等問題，要求學(xué)生結(jié)合這些問題書寫實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生根據(jù)任務(wù)單以小組為單位討論實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)和注意事項(xiàng)，教師隨機(jī)提問，根據(jù)學(xué)生答題情況給分，促使其實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真自學(xué)。

3.2　改革考核方式

翻轉(zhuǎn)課堂對師生都提出了較高要求，要激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，除了必要的課前引導(dǎo)外，改革考核方式也十分必要。如果僅以期末操作或理論考試來評價教學(xué)效果和個人能力，那翻轉(zhuǎn)課堂勢必流于形式。應(yīng)從基本技能、綜合能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、管理能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等多個維度評價學(xué)生，即從課前學(xué)習(xí)的時間（通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺統(tǒng)計(jì)）、效果（通過實(shí)驗(yàn)課開始階段的匯報提問進(jìn)行評價），到實(shí)驗(yàn)操作過程（通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作情況評價），再到實(shí)驗(yàn)報告撰寫（通過實(shí)驗(yàn)報告中數(shù)據(jù)處理、分析討論）、期末考試成績（期末實(shí)驗(yàn)操作和理論考試的情況）等多環(huán)節(jié)進(jìn)行評價。

3.3　激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

翻轉(zhuǎn)課堂的使用應(yīng)循序漸進(jìn)，我們最初主要在綜合性實(shí)驗(yàn)中實(shí)施這一教學(xué)模式。從學(xué)生利用虛擬平臺學(xué)習(xí)的情況來看，僅有16%的學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)了系統(tǒng)提供的資源，47%的學(xué)生認(rèn)為課前學(xué)習(xí)任務(wù)過重，63%的學(xué)生認(rèn)為過多學(xué)習(xí)資源導(dǎo)致的倦怠感是沒有完成預(yù)習(xí)的主要原因。因此，設(shè)置的學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)適量，視頻內(nèi)容要不斷更新。虛擬平臺提供的視頻通常是一個完整的實(shí)驗(yàn)錄像，時間較長，可將其剪輯成若干個5～15分鐘的小視頻，也可以上傳學(xué)生自己錄制的操作視頻。

基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在機(jī)能綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)師生交流，提高實(shí)驗(yàn)成功率。本研究還有很多不足之處，如未對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)項(xiàng)目與利用率之間的關(guān)系及課前預(yù)習(xí)過程中的有效指導(dǎo)策略做更深入的研究。此外，我們僅以綜合性實(shí)驗(yàn)為例研究了學(xué)生在基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)效果，對于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的效果還需進(jìn)一步探討和研究[4]。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李麗君，程哲堅(jiān)，賀維.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)院校中的應(yīng)用研究[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2016，34（1）：58-60.

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[4]杜鵑，尹艷艷，沈兵，等.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)在機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2015，17（2）：115-116.