基于案例教學法與翻轉課堂醫學物理學實驗混合式教學的探索與實踐

鄧啟輝 張建林

（湖北恩施學院醫學院，湖北 恩施 445000）

0 引言

“醫學物理學”是醫學生的一門重要基礎課，醫學物理學實驗是醫學物理學教學的一個重要內容，醫學物理學實驗的教學目標是通過實驗掌握醫學物理學的基本概念、定律；理解醫學物理學的知識框架和研究范疇； 理解醫學物理學在生命科學中的應用；具備應用物理學規律的基本能力；理解并掌握生命過程與物理過程的聯系；具備適應醫學大數據與智能醫療發展的能力；樹立學生辯證唯物主義世界觀；具備物理學邏輯分析方法和創造性的思維方法；培養獲取新知識的能力。

醫學物理學實驗普遍采用的教學方法就是教師布置實驗任務， 學生根據實驗課本內容進行預習，按照實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗數據記錄與處理和注意事項幾個部分寫出預習報告；實驗課上教師把實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗數據記錄與處理和注意事項講授一遍，對實驗步驟進行演示同時強調實驗過程中應該注意的關鍵節點， 教師講完之后，學生開始實驗，記錄實驗現象和數據，教師現場指導并及時糾正學生的錯誤。實驗完成后，學生對記錄的數據進行處理，寫出實驗報告。但這種學習方式和教學方式完全不能滿足卓越醫生教育培養計劃2.0 計劃中提出的以學生自主學習為導向的教學方式要求，具體表現在：（1）實驗預習過程中，學生只對課本上的內容進行了預習，一部分同學只是照搬照抄，沒有進行認真思考，很少有同學去查閱文獻，預習效果達不到預期，學生自主學習能力沒有得到充分的鍛煉；（2）實驗課上，學生急于操作實驗，對教師的講解和演示不感興趣，輪到學生操作時，對操作步驟不熟練，部分同學邊看步驟邊操作，數據記錄不及時，記錄的數據目的和意義不清楚。對于實驗過程中出現的問題，不能分析和處理。部分同學整個實驗過程師生之間、生生之間無交流、無討論、無協助。學生的交流互動、合作探究能力的培養達不到教學目標要求；（3）實驗結束后，學生直接套用課本上的公式對數據進行處理后上交實驗報告，教師對實驗報告進行批改，教師發現的實驗過程中的問題也只能用分數或者是等級來實現，很難與學生建立起有效的交流，即使在下一次課時教師將報告中遇到的典型問題進行講解后，也很少有學生進行糾正。

2018年，教育部、國家衛生健康委員會、國家中醫藥管理局發布的《關于加強醫教協同實施卓越醫生教育培養計劃2.0 的意見》，在意見中提出要加強醫學生的基本技能的培養，強化實踐教學，這就要求高校要進行教學模式的改革，提高學生的學習效率和教師的教學效果。

案例教學法最早由美國哈佛大學所倡導， 通過來自真實情景或事件的典型案例引導學生主動參與課堂，培養學生獨立思考和自主學習的能力。翻轉課堂又稱顛倒課堂， 它通過對知識傳授和知識內化的顛倒安排，改變了教師和學生在教學過程中的角色，課堂變成了師生之間、生生之間交流互動、合作探究的場所。

為了達到醫學物理學實驗知識、 能力和素質目標，對基于案例教學法與翻轉課堂的醫學物理學實驗混合式教學進行了探索和實踐。

1 基于案例教學法與翻轉課堂教學法的線上線下混合式教學設計

依據畢業要求和課程目標，筆者對醫學物理學實驗的教學方法進行了重新設計，在新的教學方法基于案例教學法與翻轉課堂教學法的線上線下混合教學模式中，利用藍墨云班課平臺，加強了師生之間、生生之間交流互動、合作，同時也增強了同學們的自主學習能力，具體的教學方法設計如下：

1.1 課前

課前教師根據實驗項目精選案例、錄制實驗操作視頻，然后將案例、實驗教學計劃、測試、作業、討論、實驗操作視頻、實驗考核細則、實驗課外學習資源鏈接上傳到藍墨云班課上。同學們根據班級人數和實驗室容量進行分組，一組2～3 人。例如，在黏度的測定實驗中，選取騰訊網2020年5月2日報道的“45 歲男子血液黏如粥，深夜腦梗離世！ ”作為案例進行教學，案例主要介紹了45 歲的胡先生是個資深的 “紅燒肉”迷，即使體重暴漲，也還要吃，最后誘發腦梗因搶救無效離世。根據案例設計出如下問題供學生分析：

（1）血液黏度的影響因素有哪些？

（2）目前黏度的測定方法有哪些？ 你會選取哪一種測定方法進行黏度的測定？ 說明原因。

（3）國家標準測定采用的是什么方法測定黏度，與課本上采用的方法有何異同？

（4）課本上的實驗方法在操作中，你認為哪些是重點和難點，應該注意哪些問題？

（5）查閱文獻綜述人工智能在黏度測定中的應用。

1.2 線上教學

教師在實驗開始一周前有序的發布藍墨云班課上的課程資源，同學們可以在一周的時間內隨時利用手機或者電腦對教師開放的資源進行在線學習，觀看實驗視頻。在線學習期間同學們可以對在線學習中遇到的問題通過微信、QQ 及藍墨云班課的討論平臺進行提問、討論，教師進行在線答疑。同學分小組根據案例資料和查閱文獻，對案例進行分析和討論，提出解決問題的方案， 制作PPT 課件形成案例分析報告，小組推薦本次實驗的案例分析報告人。

1.3 線下教學

線下理論課教學由教師隨機抽取3～5 組對本次實驗的案例分析報告進行精講，講解完成后同學們進行分組討論，討論完成后，各組推薦一個小組長對本組遇到的問題及解答意見進行全班交流，教師進行引領并參與討論，其他組同學則對有疑問的問題進行提問，由同學回答，教師協助。討論完成后，同學們分小組進行自主實驗，教師全程進行指導，實驗完成后教師對各個小組實驗過程根據考核細則進行考核評分，實驗結果處理后寫成實驗報告上傳至藍墨云班課進行小組互評。

1.4 課后

課后教師根據案例分析報告、實驗過程、實驗結果和實驗報告評估此次任務的完成情況，找出存在的問題，對下一個實驗的教學方案進行調整和修改。針對實驗過程中出現的典型問題在下一次課時進行集中答疑，對個性化的問題進行單獨指導。在藍墨云班課討論區內設置討論議題，同學們可以自由討論，對于同學提出的問題，相互解答，教師隨時關注并及時參與，對于協助解答的同學教師及時點贊加分進行鼓勵。

1.5 課程考核評價

課程考核評價主要依據畢業要求和課程目標，從平時成績、實驗操作考核兩個方面進行考核。平時成績的考核主要通過藍墨云班課平臺進行考核，學生參加藍墨云班課的活動后獲得經驗值，將經驗值加權為百分制得分。在藍墨云班課里根據教學情況設置每個統計項的權重， 權重應用于學生學習報告與平時成績，占總評成績的50%；實驗操作考核主要考核線下案例分析報告的匯報情況、實驗操作過程、實驗結果和實驗報告，根據實驗評分細則進行評分，占總評成績的50%。如表1 所示。

表1 醫學物理學實驗考核成績占比

2 課堂實踐反思

通過案例教學法與翻轉課堂混合教學模式在醫學物理學實驗教學過程中的實踐，新的教學模式的效果明顯優于未改革前的教學模式的效果， 具體表現在：（1）同學們通過對典型案例的學習和文獻查閱，了解了醫學物理學在醫學中的作用和發展前沿，更加明確了學習醫學物理學實驗的目的和學習方向，改變了以前對醫學物理學消極的學習態度，激發了同學們的學習興趣；（2）通過藍墨云班課線上平臺，同學們學習不再受時間、空間的限制，可以根據自己的情況隨時進行學習，舉一反三，提高了同學們自主學習的能力；（3）實驗課上，翻轉課堂增加了師生之間、生生之間的交流，加強了同學們對知識點的掌握，明確了實驗過程中的重難點， 鍛煉了同學們的分析問題解決問題的能力、表達能力、邏輯思維能力和團隊協作能力；（4）通過線上實驗報告的提交和同學們的互評，同學們可以相互學習和交流，取長補短，教師可以及時指出學生在學習過程中的問題，師生、生生交流不限于本次實驗，而是可以進行隨時隨地長期的交流，針對典型或者是個性化的問題教師進行專門指導。

然而在教學過程中也還存在一些問題需要繼續改進，主要表現在：（1）案例的選取和問題的設置直接影響本次實驗的教學效果， 需要進一步對案例和問題進行精選優化；（2）課前的線上學習和案例分析報告要花費同學們大量的課余時間， 加重了同學們的學習負擔，需要教師對學習資料進行精簡，提高同學們的學習效率， 讓同學們輕松愉快的學習；（3）翻轉課堂教學過程中，同學們的案例分析報告準備不夠充分，還需要進一步加強引導和督促；（3）實際在實驗室能操作的課程實驗方案比較單一，還不能滿足同學們自主選擇實驗方案的需求。（4）由于學生分組和考核項目較多，一名教師無法滿足實驗過程的考核和指導要求。

3 結語

通過基于案例法教學與翻轉課堂混合教學模式的實踐， 改變了教師和學生在教學過程中的角色，課堂變成了師生之間、生生之間交流互動、合作探究的場所，引導學生主動參與課堂，培養了學生分析問題和解決問題的自主學習能力，提高了學生的學習效率和教師的教學質量，同時也需要更進一步進行探究和推廣。