云班課在探索性實驗教學中的應用研究

摘" 要：探索性實驗是實驗生理科學中非常重要的教學內容之一，旨在通過學生自主設計實驗，激發學生的學習和科研興趣，初步掌握醫學科學研究的基本方法，并培養學生的科研思維和創新能力。為提高探索性實驗的教學質量，該文利用云班課教學輔助平臺，將現代信息技術與傳統實驗生理科學教學有機融合，以幫助實現教師在教學過程中的主導作用并提高學生的自主學習能力。通過對實驗組和對照組的學習成績分析及發放李克特調查量表，應用研究結果顯示，云班課在提升探索性實驗的教學質量，促進學生自主學習能力，激發學生的科研興趣，培養學生的科研思維等方面均能發揮十分積極的作用。

關鍵詞：實驗生理科學；探索性實驗；云班課；教學改革；效果評價

中圖分類號：G642" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2023）13-0125-05

Abstract： Exploratory experiment is one of the very important teaching contents in experimental physiological science. Through designing experiments by student， exploratory experiment aims to stimulate students' interest in learning and scientific research， master the basic methods of medical scientific research， and to cultivate the ability of critical thinking. In order to improve the teaching quality， we use the cloud class teaching aid platform to organically integrate modern information technology with traditional teaching method. By analyzing the academic performance of the students in the experimental group and the control group and issuing the Likert survey scale， our application research results show that the application of cloud class has played a very active role in improving teaching quality， promoting students' ability to learn independently， stimulating students' interest in scientific research， and cultivating students' critical thinking.

Keywords： experimental physiological sciences; exploratory experiments; cloud class; teaching reform; effect evaluation

海南醫學院實驗生理科學是一門將生理學、藥理學及病理生理學實驗教學有機融合而形成的獨立學科，是醫學生必修的基礎課程。該課程分為基礎性實驗及探索性實驗兩部分，其中探索性實驗教學是較高層次的教學，由學生在教師的指導下獨立進行創新性實驗的設計和實施[1]。探索性實驗教學以學生為主體、教師為主導，旨在使學生通過自主設計實驗，激發學生學習和科研的興趣，初步掌握醫學科學研究的基本方法，并培養學生的科研思維和創新實踐能力[2-3]。

相對于常規基礎性實驗教學，探索性實驗的教學難度較大。其教學活動貫穿整個學期，成績占總成績比重的40%，然而課堂時間卻并不多，只有4學時實驗方案的答辯和5學時實驗的實施。在傳統的教學模式下，許多重要的學習任務包括文獻查閱、立題和研究方案的設計等都需要學生獨立完成，而教師能對學生提供的指導作用較少，對學生的學習狀況也缺乏必要的了解。學生常常因為不能得到教師在科研方面的引導，在遇到困難時又無法得到教師及時有效的幫助，從而導致對學習和科研興趣的喪失。如何保障教師在教學方面的主導地位，從而提高教學質量，是探索性實驗教學面臨的一個亟待解決的問題。

云班課是一款可免費使用的移動教學平臺，通過幫助教師建立網絡班課與學生實現即時溝通，從而達到提高教學質量的目標，目前已在多個學科的教學活動中進行了應用研究并得到了積極的效果[4]。我們利用云班課教學輔助平臺，將現代信息技術與傳統實驗生理科學教學有機融合。通過線上線下的混合式教學模式，實現教師在探索性實驗教學過程中的主導作用，同時又能體現以學生學習與發展為中心的教學理念，對提升教學質量，促進學生自主學習，培養學生的科研思維和科研創新等綜合能力發揮了重要作用。

一" 資料與方法

（一）" 研究對象

以海南醫學院2019級臨床醫學專業1、2班的學生為教學研究對象，1班為對照班，采用傳統的教學模式，2班為試驗班，使用云班課進行教學。兩個教學班的人數相當，且學習成績沒有顯著性差異（pgt;0.05）。

（二）" 教學過程

帶教老師在實驗生理科學課程開始時創建班課，并根據實驗分組將學生分成若干小組，每組4～5人。利用其團隊教學功能，在成員欄將參與探索性實驗教學的輔導老師納入班課中。

實驗設計階段，要求學生在輔導老師的幫助下，通過查閱文獻進行項目立題并設計實驗方案，然后進行實驗方案答辯。帶教老師在云班課的消息欄發布探索性實驗課程的相關信息，包括實驗要求及階段性任務等。與課程相關的其他信息例如輔導教師的信息、實驗室開放用于預實驗的時間等也都在消息欄及時發布。在資源版塊上傳與探索性實驗相關的知識，其包括實驗設計的基本原則及方法、文獻查閱方法及資源、文獻閱讀報告模板及統計分析的基本方法等供學生學習。實驗方案的答辯以實驗小組為單位進行，各小組選派一人對他們設計的方案進行闡釋，包括立題依據、國內外研究現狀、研究內容、方法、技術路線及研究的目標等，然后由小組其他人員進行補充，最后安排一定時間由其他小組的同學進行提問。

實驗的實施首先由教師從參與答辯的方案中遴選出優秀且適合實驗的設計，然后在課堂內統一進行實驗操作。教師確定實驗方案后在云班課的消息欄上發布，并將詳細內容及實驗相關視頻上傳于資源版塊，以方便學生課前預習。課題被選中的實驗小組在實驗課的課堂內對實驗方案進行講解，并由教師補充完善。實驗結束后由教師作實驗小結，引導學生對實驗設計及操作中存在問題進行討論和反思。實驗完成后學生要完成實驗報告，教師在云班課的資源模塊上傳實驗論文寫作的基本知識，通過消息欄發布實驗報告的要求及其考核標準。

（三）" 教學效果評價

成績分析：課程結束后對探索性實驗進行評分，評分內容包括實驗設計、實驗方案答辯、實驗操作及實驗報告四項，四項評分的加權平均值即為該課程總成績，通過比較試驗班和對照班的成績差異評價云班課在探索性實驗中的應用效果。

問卷調查：設計李克特量表，在課程結束后對使用云班課教學的學生進行問卷調查。問卷包括14個問題，旨在考察云班課是否有助于實現教師在探索性實驗教學中的主導作用，是否有助于提高學生的學習興趣和自主學習能力，是否有助于培養學生的科研思維等。調查表為5級量表，14個問題的答項均包括“非常同意、同意、不一定、不同意和非常不同意”五個選項，并分別對應5、4、3、2和1分，每個問題所得分數的加權平均值表明學生整體對該問題的態度。

（四）" 統計分析

使用SPSS 26.0統計軟件對數據進行分析，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，p＜0.05則認為兩比較組之間具有顯著性差異。

二" 結果

（一）" 考核成績分析

試驗班和對照班學生探索性實驗的平均成績分別為78.0±6.6（n=125人）及75.6±7.8（n=134人），試驗班的成績顯著高于對照班（plt;0.05）。表1為各單項考核的平均成績，顯示試驗班在實驗設計和實驗報告兩項的得分顯著高于對照班（plt;0.05），而答辯和實驗操作得分與對照班相似，表明云班課有助于提高探索性實驗的教學效果，尤其在提高學生的實驗設計能力和實驗報告的寫作方面最有顯著效果。

（二）" 問卷調查結果分析

課程結束后共發放問卷調查表125份，回收116份（回收率92.8%）。以Cronbach's alpha系數為指標檢測問卷信度，結果顯示該值為0.751，表明量表的信度良好。采用KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）檢驗和Bartlett's球形檢驗來檢驗量表效度，結果顯示，KMO值為0.728，Bartlett's球形檢驗χ2=388.424，p＜0.001，表明量表的效度良好。

調查問卷的14個問題均為正向題，得分越高則表明學生對云班課的認可程度越高。圖1為量表總分的頻數分布圖。由圖1可以看出，量表總分主要分布在“不一定”選項的右側（3×14=42），群體量表總分均值為52，標準差為6。以3×14=42為零假設H0進行t檢驗。結果顯示，量表總分與零假設之間具有非常顯著的差異（t=18.265，plt;0.001），表明學生對云班課的總體態度傾向于積極。

表2是問卷量表各題項的內容及調查結果的統計列表，問題1—4、5—7、8—10和11—14分別考察云班課對教師在探索性實驗教學中的主導作用、提高學生的學習興趣、自主學習能力及培養學生的科研思維等方面的作用。由表2可以看出，所有問題的得分均在3以上，除了問題9（有助于提高演講表達的能力）的得分比較靠近“不一定”選項值，其他各題項的頻數均值都接近“同意”選項值，得分在3.55～3.95，表明云班課可顯著提高探索性實驗的教學效果。

三" 云班課助力下教學過程中的問題及討論

（一）" 教師的主導地位

雖然探索性實驗要求學生獨立完成實驗方案的設計及實驗的實施，但教師在其中具有十分重要的作用。由于學生是首次接觸到科學研究，缺乏必要的科研基礎知識及科研思維，因而教師承擔著向學生介紹科研基礎知識、激發學生對科研的興趣、引導學生養成科研思維的責任[5]。但是由于探索性實驗耗時較長，而且主要工作的完成是在學生的自主學習時間里，因而采用傳統的教學方式時，教師只能在課程開始的講座中對科學研究知識作一些基本的介紹，以及在實驗方案的答辯及實驗實施的過程中給予學生一些必要的幫助，而對于探索性實驗最重要的部分，即文獻查閱及選題、實驗方案的設計這兩部分，教師的參與程度非常之小，從而嚴重影響探索性實驗的教學質量。

云班課在幫助教師發揮主導作用方面具有非常積極的作用，具體表現在以下幾個方面。①為學生和教師之間建立了一個非常方便的適時溝通方式，學生在選題及實驗設計過程中遇到問題時可以隨時向教師反饋，并得到及時的幫助，教師則通過這樣的參與方式在立題及方案的設計過程中對學生進行有效的引導。②結合課內講解的內容，教師通過在云班課中的學習資源版塊上傳資料，向學生提供豐富的關于科學研究的相關知識及資源，讓學生能根據自己的需要選擇合適的內容進行學習，也能為學生節省查找資源的時間，提高學習效率。③在班課活動版塊，教師將一些學生必須掌握的科研知識設計成趣味問題，然后以活動的形式要求學生參與。通過對問題的思考和解答，幫助學生獲得關于科研的基本思路，從而引導學生形成正確的科研思維方式。

（二）" 發揮團隊教學的優勢

實驗生理科學涵蓋生理學、藥理學和病理生理學三門學科的基礎及實驗知識，而探索性實驗涉及的知識則更為廣泛。為取得更好的教學效果，通常需要團隊教學，由多名不同學科的教師共同參與教學，包括一名帶教老師和數名輔導老師。輔導老師參與到學生實驗小組的立題及方案設計中，為學生提供具體的指導和幫助。但是由于帶教老師和輔導老師分屬不同的學科，常常導致他們之間不能進行及時有效的溝通及信息分享，有可能使學生接受到不同甚至相互矛盾的信息，從而對教學產生不利影響[6]。如何使團隊教學有效協調地進行，從而提高教學質量和效率，是探索性實驗教學中的另一個重要問題，而云班課的團隊教學功能則為解決這一問題提供了切實有效的幫助。一方面，我們在課程開始的時候，將輔導老師的信息包括教研室、專長、研究興趣及聯系方式等，在消息欄中發布，使學生能在云班課上與輔導老師進行互動，幫助學生根據自己的興趣及選題方向來尋找合適的輔導老師。另一方面，通過將輔導老師加入帶教老師建立的云班課并設置為團隊老師，使團隊里所有的老師均能及時接收到課程相關信息，而且可以隨時與其他老師聯系，以確保團隊成員之間的有效溝通。團隊教學功能通過加強學生與教學團隊教師的溝通，向學生提供更好的引導與幫助，使學生更好地完成立題及實驗設計，也能夠通過加強教師之間的溝通和協作，提高教師的專業素質和業務水平，這是探索性實驗教學非常有效的幫手。

（三）" 激發并保護學生的科研興趣

激發學生的科研興趣及培養學生科研思維是探索性實驗最重要的教學目標。學生的興趣和科研思維的培養需要教師適當的引導，然而在傳統的教學模式下，由于教師不能及時了解學生在課程進展中的狀態，也無法在學生需要時提供必要的幫助和引導，常常使學生在立題及實驗方案設計的過程中產生無從著手的感覺。如果遇到自己不能解決的困難而又不能得到及時幫助，則容易導致學生產生挫折感，最后對探索性實驗失去興趣。云班課在學生與教師之間搭建了一個及時溝通的渠道，學生可以通過云班課上的相關信息尋找合適的輔導老師，遇到困難時能夠及時向教師求助。教師則可通過學生在云班課上的參與情況及反饋信息，了解各實驗小組在文獻查閱、立題、方案設計及撰寫實驗報告等方面的狀況，及時發現學生存在的問題并進行正確的引導。另外，教師還可通過在班課活動上發動的相關活動幫助學生培養正確的科研思維。

四" 結束語

云班課在探索性實驗教學中不僅能延伸課堂空間，而且在激發和保護學生的科研興趣，促進學生自主學習能力方面也起到了積極有效的作用。但仍需用辯證思維來看待此教學改革。在教學過程中仍有許多不足和需要完善的空間。譬如，如果我們能提供更為豐富的教學資源供學生學習和資料查找，就可以幫助學生從云班課上學到更多有關科研的基礎知識和方法，使學生能夠更好地提高學習效率。云班課的團隊教學功能在探索性實驗中的協調教學方面起到了十分積極的作用，但是如何通過團隊教學功能進一步發揮輔導老師的專業優勢，從而更有效地提高教學質量，仍然是一個非常重要的研究課題。另外，由于實驗條件所限，學生在實驗操作過程并沒有機會實施自己小組設計的實驗，而是教師根據實驗室條件，從眾多實驗方案中選出一個可行方案，然后在實驗室統一進行。如果能設計虛擬實驗系統[7]與云班課的使用相結合，學生就有機會實施自己設計的實驗方案，從而使他們能經歷從立題到實驗設計，從實驗實施到完成實驗報告的完整過程，這對激發學生科研興趣和培養科研思維具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1] 羅海丹，謝蘊靈，周花，等.實驗生理科學課程體系的構建和優化[J].高校醫學教學研究（電子版），2018，8（1）：51-54.

[2] 孫文佳，王槐嵐，陳瑩瑩，等.生理科學創新性實驗的收獲與體會[J].教育教學論壇，2016（34）：180-181.

[3] 羅海丹，謝蘊靈，王冬輝，等.探索性實驗教學評估體系設計與應用[J].中華醫學教育探索雜志，2018，17（4）：325-329.

[4] 陳妍君，趙國宏.云班課在高校課堂中的應用現狀研究綜述[J].軟件導刊（教育技術）2019，18（1）：43-44.

[5] 王琳琳，厲旭云，梅汝煥，等.論創新性實驗教學中教師引導作用的重要性——以生理科學實驗教學為例[J].中國高等醫學教育，2019（1）：43-44.

[6] 高虹霓，李彥彬，張佳麗，等.教學團隊教學能力培養策略[J].教育教學論壇，2020（45）：255-257.

[7] 王德利，湯海峰，劉洋，等.虛擬系統在機能學實驗教學中應用[J].實驗室研究與探索，2014，33（8）：112-114.

基金項目：海南省高等學校教育教學改革研究項目“O2O混合式藥理學課程教學模式改革與實踐”（Hnjg2020ZD-30）；海南醫學院教育科研項目“云班課下實驗生理科學教學環節改革研究與實踐”（HYYB202046）

第一作者簡介：李佩瓊（1971-），女，漢族，海南臨高人，碩士，副教授。研究方向為實驗生理科學。

*通信作者：林明琴（1972-），女，漢族，海南瓊海人，碩士，副教授。研究方向為藥理學。