不同模式翻轉課堂的高校免疫學教學研究

［摘 要］ 堅持“以學生為中心”的宗旨，根據教學目標差異，為大學不同專業設立不同模式翻轉課堂。其中，為高職口腔專業設立MOOC模式翻轉課堂，以更好地掌握免疫學基礎性知識為目標；為本科預防醫學專業建立合作學習模式翻轉課堂，以促進學生深度學習為目標。期末考試成績統計分析表明，MOOC模式翻轉課堂組的教學效果顯著優于傳統授課組。合作學習模式翻轉課堂雖然對促進主動性學習和知識內化有作用，但是學生對無關性認知加工過多，基礎性認知加工不足，造成知識結構不系統、不合理，導致合作學習的優勢被劣勢抵消。

［關鍵詞］ 翻轉課堂；MOOC；合作學習；免疫學；大學

［基金項目］ 2019年度廣西區級線上線下混合式一流本科課程醫學免疫學課程項目（0502000736）；2018年度廣西中醫藥大學校級教改項目“基于微課的翻轉課堂結合雨課堂在留學生醫學免疫學教學中的探索和實踐”（2018B08）

［作者簡介］ 聶歆聞（1971—），女，吉林吉林人，博士，廣西中醫藥大學基礎醫學院副教授，主要從事過敏性疾病發病機制及腫瘤免疫機制研究；肖 健（1971—），男，廣西玉林人，博士，廣西中醫藥大學科技處教授（通信作者），主要從事AIDS發病機制研究。

［中圖分類號］ G642.41 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）30-0137-04 ［收稿日期］ 2023-04-12

一、研究背景

古人云：授人以魚，不如授人以漁。培養學生自主學習能力一直是教育關注的要點。尤其對于日新月異的醫學技術，只有具備主動學習能力的學生，才有望跟上迅速發展的學科步伐。翻轉課堂是訓練學生自主學習能力的良好方法，其將傳統課堂上通過教師教授獲得的知識和課下學生進行知識內化的學習過程翻轉過來。在教師授課之前，學生先通過自主學習獲得知識，然后教師通過組織討論幫助學生完成知識內化。翻轉課堂可以與MOOC、合作學習等多種模式相結合。中國大學MOOC平臺有很多優質資源，課程內容可以根據教學目標重新編排，學習情況可以使用后臺數據收集系統進行客觀評測［1］。合作學習強調與他人協作、交流，通過小組合作完成具有挑戰性的任務或項目［2］82。本教研室承擔了高職、本科等多層次的教學任務，各專業學生的知識背景和學習能力有較大差異。根據因材施教原則，本研究為不同專業建立了不同的翻轉課堂模式。其中，為高職口腔專業設立MOOC模式翻轉課堂，以更好地掌握免疫學基礎性知識為目標；為本科預防醫學專業建立合作學習模式翻轉課堂，以促進學生深度學習為目標。教學效果表明，我們建立的翻轉課堂對于提升教學效果、強化主動性學習的確具有明顯效果，但操作中也暴露出很多不足，需要認真反思，不斷改進。

二、研究方法

（一）MOOC模式翻轉課堂教學

1.學生來源和組別設置。學生來自廣西中醫藥大學高職口腔班，分為實驗組和對照組。實驗組為2019級高職口腔班，共58人，使用MOOC模式翻轉課堂教學；對照組為2017級高職口腔班，共64人，使用傳統課堂授課法教學。兩組教師相同，主要參考教材相同，考試難度和題型一致。

2.MOOC資源。使用國家MOOC平臺上鄭州鐵路職業技術學院的“醫學免疫與病原生物學”課程，該課程根據高職免疫學教學大綱編排，每章節課件由數個短視頻構成，每個視頻5～10分鐘，并附有1～2道隨堂測試題。本教研室又為每個單元添加討論題、單元測試和期中考試，加強互動和形成性評價，形成SPOC。所有內容都可以回放，不限觀看次數。

3.實驗組采取MOOC模式翻轉課堂授課方案。采用線上線下混合教學模式。按照每周教學進度發放SPOC課件，視頻總時長約1個學時。每周安排一次公共課，在教師帶領下共同學習3個學時，課后學生自行決定是否回看。教師通過MOOC平臺收集的數據觀察學生觀看視頻及答題情況，對優秀生予以表揚、鼓勵，對懈怠者予以提醒、警示。線上課程全部結束后進入線下課堂，用3次課、共9個學時進行重點、難點知識的討論和分析，結束后進行期末考試。

4.對照組采用傳統課堂授課方案。采用線下多媒體教學，每周一次，每次3學時。授課按照BOPPPS模塊進行教學設計，測試頻率與MOOC翻轉課堂一致，包括隨堂測試、單元測試和期中考試。授課全部結束后進行線下期末考試。

（二）合作學習模式翻轉課堂教學

1.學生來源。學生來自2020級預防醫學專業（一本），共65人。同一組學生設實驗組和對照組，進行組內對照。整個課程共14次課，每次3學時，分為前后兩段，前7次作為實驗組，開展合作學習式翻轉課堂，后7次作為對照組，使用線下傳統課堂授課。教材為《醫學免疫學》（第7版，曹雪濤主編）。

2.合作學習模式翻轉課堂教學方案。將學生分為5個小組，每組13人，各組分別設置一位指導教師。每次課堂根據學習內容提供一個基于臨床案例的問題清單，其中包括5個需要一定知識遷移能力才能解答的問題。學生用一周時間進行小組合作學習并完成問題解答，然后各小組在線下課堂匯報并聽取其他組匯報，由教師組織同學討論疑點和難點，最后由主講教師和指導教師根據小組匯報和討論情況給出總評分，作為小組成員本周課堂成績。7次課堂結束后進行期中考試和問卷調查。

3.傳統課堂授課實施方法。采用多媒體線下教學，每周一次，每次3學時。授課按照BOPPPS模塊做教學設計，課程中安排隨堂測試、單元測試和期中考試。授課全部結束后進行期末考試和問卷調查。

三、教學實踐過程（以抗體學習為例）

（一）MOOC模式翻轉課堂教學過程

MOOC抗體的教學內容分為3節，分別是免疫球蛋白的分子結構、抗體的生物學作用、各類免疫球蛋白的特性和功能，其中免疫球蛋白的分子結構又拆分為3個小節，分別是抗體和免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本結構、免疫球蛋白的水解片段。合計有5個教學節段，每個節段均配有2～3個多媒體授課短視頻，時間最短的為2分49秒，最長的為7分49秒。每小節附有兩道隨堂測試題，抗體各小節學習全部完成后，安排包含10道題的單元測試，所有測試題要求在1小時內提交答案。題目均為單選題，主要考核對于抗體或之前學過的抗原等知識的機械性記憶。例如，請問胎兒通過胎盤可以從母體獲得的抗體類別是什么？選項為A. IgE，B. IgA，C. IgG，D. IgM。答案為C。這樣的題目主要用于增強機械性記憶。

（二）合作學習模式翻轉課堂關于抗體的教學

合作學習模式的抗體學習圍繞問題清單進行。問題清單中提供的臨床病例：患兒，男，2歲。因反復發作細菌性肺炎、中耳炎入院。患兒出生后10個月內健康狀況良好，沒有反復感染的情況。檢測患兒外周血，未發現B細胞。基因檢測發現，患者存在B細胞基因缺陷，造成B細胞發育阻滯。診斷明確后，給予規律、足量的人丙種球蛋白靜脈注射，取得臨床治愈，患兒未再出現反復感染。根據此病例給出的問題清單：（1）請估計患兒外周血抗體表達水平是否正常？（2）患兒反復感染與抗體表達水平有什么關系？（3）人丙種球蛋白是單克隆抗體還是多克隆抗體？（4）為什么說丙種球蛋白預防感染的功能取決于它的結構特點？（5）為什么患兒出生后10個月內健康狀況良好，沒有發生反復感染的情況？上述問題均以意義性學習為目標，要求學生在理解抗體基礎知識點以后進行知識遷移才能解答。

四、教學效果評估

（一）MOOC模式翻轉課堂的教學效果

1.學生參與情況。MOOC后臺統計數據顯示，每條教學視頻收視率均保持在88%～100%，且視頻被學生重復觀看，大多數視頻的人均觀看次數大于2次，最高達到5次，但是重復觀看次數隨時間延長呈下降趨勢，表明后期出現了倦怠傾向。

2.MOOC翻轉課堂與傳統授課課堂的免疫學期末考試成績比較。2019級高職口腔班為MOOC模式翻轉課堂，2017級高職口腔班為傳統授課課堂，兩組的免疫學期末試卷遵循相同的考試大綱，試卷題型相同，難度相當。考試成績用GraphPad Prism 5進行統計分析并作圖，結果顯示：翻轉課堂組平均分70.25，標準差9.99，傳統授課組平均分49.20，標準差12.75，成績均呈正態分布，t檢驗值：-10.08。統計表明：MOOC翻轉課堂（2019級高職口腔班）成績顯著優于傳統課堂組（2017級高職口腔班），差異有統計學意義（p＜0.001），見圖1。

（二）合作學習模式翻轉課堂的教學效果

1.學生參與情況。學生組成學習小組后各自選出小組長，由組長組織合作學習，并建立有指導教師參加的QQ群。初期QQ群內主要是學習能力強的學生在積極發言，并與指導教師反復討論問題、不斷改進解答方法，其他學生比較沉默。之后，所有小組都改成平均分擔制，由組員輪流承擔解答問題和匯報的任務。

2.教學效果。（1）合作式翻轉課堂的優勢：有效激發學習熱情、促進主動學習和知識內化。合作式翻轉課堂明顯激發了學生的學習熱情，尤其負責解答問題及匯報的學生投入了大量時間和精力。學生深有感觸，在合作學習中的勤奮程度以往只能在傳統課堂應對期末考試的時候看得到。合作式翻轉課堂明顯促進了主動學習能力提升、促進了知識內化。我們通過面對面訪談了解到，學生深刻體會到了合作學習式翻轉課堂與傳統課堂學習效果的差異。訪談中學生紛紛表示，在傳統課堂上覺得聽懂了的知識點，下課后很快就模糊了，甚至想不起來，而合作式學習中分配給自己的解答任務，培養了運用知識解決問題的能力，而且任務中涉及的知識點會記得特別清楚，經久不忘。在合作學習結束后接續的傳統授課中，主講教師也發現，學生在合作學習式翻轉課堂中建構的知識點的確理解透徹且記憶持久，知識內化明顯優于傳統課堂模式。（2）合作式翻轉課堂的劣勢：知識結構不系統，有明顯缺漏。教師在與學生的互動中發現，學生在合作式翻轉課堂中形成的知識結構比較凌亂、不系統，很多學生重點知識缺漏明顯。進一步調查學生對資料的研讀發現，學生在不重要的地方花費了太多時間和精力。例如，在抗原的學習中，學生花了大量時間去討論超抗原，但這是次要的知識點。重點內容如抗原基本特性，學生卻沒有充分展開學習和討論。基礎性知識不足進而導致聽取其他學生匯報時也抓不住要點，造成基礎性知識的進一步缺失。

由此可見，合作學習式翻轉課堂的優勢已經被劣勢抵消。為保證教學大綱順利完成，綜合考慮之下，合作學習式翻轉課堂僅實施3次就提前終止。針對學生基礎性知識缺漏，我們安排教師在之后的傳統課堂中進行補課。

五、討論

翻轉課堂強調“以學生為中心”，因材施教。本研究針對學生不同的知識背景設定不同的教學目標，并為此選擇適合的翻轉課堂學習模式。例如，高職口腔班的學生知識基礎欠佳，理解免疫學知識比較困難，傳統課堂上聽不懂的知識點累積較快且多，聽課猶如“聽天書”，不少學生因為習得性無助放棄學習。基于MOOC的SPOC給學生提供了制訂個性化學習方案以克服自身學習困難的機會。在SPOC平臺上，教師可以針對重點知識和學生理解困難的知識點制作短視頻、討論和測試題，這些內容學生如果存在理解困難，可以隨時停下來，通過反復回看、及時跟教師討論，在消化難點后再繼續向前推進。這種方式非常有利于強化免疫學基礎性知識，讓學生體驗經過努力獲取知識的成就感，促進自我價值的認同。

與高職口腔班相比，預防醫學班均為本科學生，知識基礎較好，因此，免疫學教學目標設定為促進學生在掌握基礎性知識之后形成一定的知識遷移，并未采用MOOC翻轉課堂去強化機械性記憶，而是使用了更利于激發主動性學習的基于PBL的合作學習式翻轉課堂，訓練學生通過小組合作，對問題進行主動探索，在主動性學習過程中達到深度學習。此外，小組合作學習需要學生互相溝通、互相協作，對于培養學生社會意識和社交能力大有裨益［3-4］。

然而，合作學習式翻轉課堂容易出現學生知識建構不合理、不系統等問題，這在其他關于高校合作學習的教學研究中也有類似發現［5-8］。我們認為，可以運用認知加工的一般規律解釋為什么學生在合作學習式翻轉課堂中形成了不系統、有缺漏的知識結構。在學習新知識的過程中，存在無關性認知加工、基礎性認知加工、生成性認知加工3個部分。在學習過程中，學生運用學習策略不當，把時間精力耗費在大量的無關性認知加工上，造成無關認知負擔過重，占用精力過多，而基礎性認知加工不足，導致學生知識結構碎片化且缺漏重點內容，這些基礎性認知加工的劣勢抵消了合作學習促進主動學習能力增強的優勢［2］64。反思后，我們認為促進知識結構系統化的關鍵在于對學生的學習能力加強輔導和訓練，盡量減少無關性認知加工造成的負擔，增加基礎性認知加工和生成式認識加工。此外，我們要在今后的教研中指導學生構建良好的人際關系，進行合理的任務分配，以利于合作學習式翻轉課堂的順利進行［7］。

總之，MOOC模式翻轉課堂和合作學習模式翻轉課堂都是“以學生為中心”的教學實踐，注重教師指導下學生主觀能動性的發揮，符合國家建立高效課堂的教學發展方向。我們將總結經驗和教訓，進一步探索改進翻轉課堂的方法，努力提高免疫學教學質量。

參考文獻

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Research on Different Flipped-Class Models in Immunology Teaching in Universities

NIE Xin-wena， QU Ze-qianga， XIAO Jianb

（a. College of Basic Medicine， b. Department of Science and Technology， Guangxi University of Chinese Medicine， Nanning， Guangxi 530200， China）

Abstract： Flipped Class became an important way to improve teaching quality with students as the center. Based on the evaluation of student ability and teaching objects， Flipped Classes might combine different models for the students from various specialties. Therefore， we built MOOC-Flipped Class of immunology for the student of high vocational stomatology to help students better acquire basic information， and set up Collaborative learning-Flipped Class of immunology for the students of preventive medicine to improve meaningful learning. The statistical analysis of final immunological exam scores showed that the students from MOOC-Flipped Class was significantly better than the students from traditional teaching-class. However， the advantages of Collaborative learning-Flipped Class were offset by the disadvantages， because too much extraneous cognitive overload and insufficient essential knowledge processing during Collaborative learning led to disordered and unsystematic knowledge construction while missing some important knowledge although Collaborative learning- Flipped Class could really drive students’ active learning and internal active processing.

Key words： flipped class; MOOC; collaborative learning; immunology; university