梁华敏 朱敏洁 郑云洁 宋元龙 何西淼
[摘 要]在我校医学生验证性生理学实验课中尝试使用翻转课堂教学模式，并通过缜密的形成性评价设计结合综合性评价发现其与传统教学模式之间的差别。结果发现，翻转课堂教学模式显着提高了实验成绩和生理学理论考试成绩，对新教学模式的综合评价也优于传统教学模式。可见，翻转课堂教学模式更好地契合了生理学实验课对医学生的基本培养目的，值得广泛推广用于其他机能学实验课。
[关键词]翻转课堂;生理学实验;任务驱动
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）03-0129-03
翻转课堂教学模式（Flipped Classroom Model）将传统的学习过程进行翻转[1]，其实施全程是教师不断设计学习目的、学习任务和学习过程，引导学生利用各种学习资源进行主动探索式学习[2]。生理学实验的基本目的是培养学生的基本操作技能、分析解决问题的能力、科研思维和创新能力[3]。充分发挥学生在实验课的主观能动性，将全方位的实现生理学实验教学的基本目的，提高医学本科生的基本素质[4]。本研究在生理学实验中引入翻转课堂教学法，并严密追踪评价整个教学过程，结合制定的成熟的评价体系，包括形成性评价体系、实验课综合性评价和生理学理论课综合性评价等[5]，全面分析翻转课堂教学法是否可以更好地实现生理学实验教学对学生的培养目的。
一、对象与方法
生理学实验在我校的开展以实验室为单位进行。每个实验室可容纳20人，由一位教师授课。20位学生可分成4小组，每小组组员一起完成生理学实验。学生按照学号结合性别分配实验室。本次研究在经典的生理学验证性实验中执行，实验内容包括：蛙神经干动作电位、蛙心灌流、家兔心血管活动的调节、家兔呼吸运动的调节和家兔尿生成的调节。研究进行过程中密切评价实验课的实施过及效果，并结合实验课结束后实验课考核成绩和生理学理论课综合成绩考核结果，全面剖析翻转课堂教学法在生理实验教学中的作用。
（一）研究对象
研究对象为2015级预防专业和2016级临床专业学生。随机选择一组20位学生作为实验组，随机选择另一组同年级同专业、同时进行实验课的20位学生作为对照组。实验组采用翻转课堂教学法，对照组采用传统教学法。
（二）研究方法
1.对照组授课采用传统教学法授课。该教学法流程包括：（1）实验课前学生自主预习;（2）实验课实施：①教师15～30分钟讲授实验目的、实验原理、基本手术操作过程和实验项目;②15～30分钟教师示教手术操作过程;③60～90分钟学生分组完成实验，获得实验结果;④教师用30分钟总结实验结果并分析机制。实验过程的追踪评价、实验课综合评价、调查问卷和生理学理论课综合性考试评估同实验组。
2.实验组授课采用翻转课堂教学法。课程开始前教师发放学习者特征问卷调查表，根据学习者特征有目的地引导学生认识翻转课堂教学法。翻转课堂教学基本流程包括：（1） 课前学习。①教师工作：拍摄高清手术操作视频，依据每次实验课的具体实验内容制作微课;根据生理实验教学大纲和基本学生培养目的制定课前学习任务;通过QQ交流平台提前一周发布微课和学习任务给学生;发布针对课前学习任务进行的小测试（10分钟）;根据学生自评和小测试分析可能的难点，针对学生提出的问题和疑惑进行必要指导。②学生完成学习任务：学生根据教师发布的微课和学习任务进行课前学习，明确实验目的、原理、实验基本操作、实验项目和结果预测;发现问题并和同学进行讨论学习或向教师反馈;完成教师发布的小测试;填写《生理学实验课前学习效果评价表》进行自我评价。（2）实验课实施，实验实施过程中教师记录实验实施基本情况，完成《生理学实验课程实施过程教师记录表》;学生对实施过程的现进行互评，完成《生理学实验课程实施过程评价（互评）表》。①30分钟小组讨论学习：围绕试验目的、实验原理、实验实施步骤和实验项目结果预测进行交流;教师针对每组讨论有争议性的环节进行指导。②60～90分钟内以小组为单位分别完成实验操作，获得实验结果。教师记录实验实施基本情况。③30分钟小组讨论：分析预期实验结果和机制;针对真实结果和预期结果差异进行分析，寻找可能原因;教师针对讨论有目的地进行指导。④ 30分钟组间分享讨论：讨论围绕实验项目结果和分析进行。（3）所有实验课结束后对生理学实验课的翻转课堂教学模式进行总体评价。以实验操作技能考试和实验报告书写的评价作为实验课的综合性评价得分;学生填写《生理学实验翻转课堂教学模式教学效果学生调查问卷表》;结合生理学理论课综合性考试成绩综合评估翻转课堂教学模式在生理学实验课教学中的效果。
（三）评价指标
如上研究方法所述，实验课前、课程中和课程后都需对实验课进行评估，评价包括形成性评价和综合性评价两部分。形成性评价包括实验课前学生自我评价《生理学实验课前学习效果评价表》和小测验评分、实验过程中教师填写的《生理学实验课程实施过程教师记录表》和学生填写的《生理学实验课程实施过程评价（互评）表》。综合性评价包括实验报告评分、实验操作考试评分和生理学理论课综合性考试得分。此外，学生填写《生理学实验翻转课堂教学模式教学效果学生调查问卷表》，进一步综合评估学生对课程的综合认识和满意度。
（四）统计分析
应用Sigmplot 10.0 软件对本研究形成性评价评分和综合性评价评分分别进行统计分析。实验组与对照组的实验考试成绩和理论考试成绩以均数± 标准差（x±s）表示，组间比较用t 检验，P <0. 05 具有统计学意义。
1.翻转课堂教学模式提高学生手术操作技能
实验组学生手术操作考试明显高于对照组（见表1），手术操作时间缩短（见表2，以经典实验“家兔心血管活动的调节”和“蛙神经干动作电位”为例）。实验组学生间成绩差异显着低于对照组。
2.翻转课堂教学模式提高实验报告成绩和生理学理论考试成绩
实验报告评分有显着性差异但分值差异不大，实验报告优秀率（实验报告评分90～100分）实验组显着高于对照组（见表1）。 实验组生理学理论考试综合性笔试考试中成绩显着高于对照组（见表3）：记忆型题目得分无差别，理解型题目和应用型题目得分显着提高。得分在对照组学生间差异明显大于实验组。
3.形成性评价结果
翻转课堂教学模式明显增加学生的参与度并积极推动学生的思考。师生互动的生理学及相关科学问题显着提高（见表4）。传统教学模式缺乏术操作前讨论，所以不能提供完整的评分结果。
4.调查问卷结果
实验组学生更加认可新教学模式，主观上更喜欢翻转课堂教学模式（见表5）。
二、讨论
（一）翻转课堂教学模式使学生成为生理实验课真正的执行者
验证性生理实验课要求学生完成基本手术操作、实施实验项目获得实验结果，并利用基础生理学理论知识解释实验现象。实验课全程学生参与度极高，看似学生是实验课的主体，但由于实验操作能力不足、基础理论知识掌握不牢固以及实验课学时相对有限等原因，传统教学模式下，学生不得不花费很多的时间完成手术操作和实验项目，没有充分时间思考实验结果，导致实验报告书写同质性很严重。而机械简单地重复教师示教的手术操作，也导致学生实验操作技能无法提高。翻转课堂教学模式在课前任务学习单驱动下，针对实验目的、实验原理、实验操作和实验项目预测与分析引导学生进行有效的预习，在实验课实施过程中完成小组讨论、组间讨论以及学实验实施等教学活动，使得学生成为生理实验课的真正执行者而不是简单的重复教师的行为。小组讨论和组间讨论使得学生也成为学习过程深入进行的推动者。
（二）翻转课堂教学模式完美契合生理学实验教学对医学生的基本培养目标
大学生自身已具备最基本的自主学习能力，在学习任务单等明确学习任务和学习目的的引导下，可进行更有效的实验课前学习，熟悉基本手术操作理论知识，从而显着减少实验实施时学生手术操作时间，让学生有时间进行深入思考实验课程产生的科学问题，并有机会和同学及教师进行交流沟通，这可以让学生更加透彻地掌握基础理论知识，并利用基础知识解释实验现象。这很好地培养了学生分析问题、解决问题的能力和科学思维能力。可见，转课堂教学模式显着提高了实验报告书写质量，学生的手术操作、考试成绩也明显提高。
更值得注意的是，实验课实施过程中学生和教师互动的问题核心是科学问题，而不是手术操作如何进行。这在生理学实验课中非常重要，极佳地体现了翻转课堂教学模式可以更好地契合生理学实验课对医学生的基本培养目标：提高手术操作技能、提高分析问题及解决问题的能力、提高科学思维能力。学生问卷调查结果进一步说明了这一点。
（三）翻转课堂教学模式能更好地激发学生自主学习热情和团队合作意识
翻转课堂应用于生理学实验，教师教授的内容提前出现在课程之前和教室之外，使学生有充足的时间来掌握自己学习的内容、学习的速度以及评估自己的学习效果。学习过程中学生之间互动和师生互动变得更加生动、更有意义，学生成为主动的学习者。
传统教学模式下，接受能力强、主动和胆大心细的学生往往在手术操作过程中起到主导作用;而为了保证在有限的时间内完成实验，其他学生仅起到辅助作用甚至只能围观。这使得学生在实验课完成后手术操作技能的差异进一步扩大。翻转课堂教学模式下，教师的任务是引导所有学生提前熟悉整个实验操作过程，这提高了操作技能相对较弱的学生动手的决心。这样在实验进行过程中所有组员都可以参与到手术操作过程当中。加上实验实施前后的小组讨论和组间讨论分享，翻转课堂教学模式更好地促进了学生的团队合作意识。
总之，翻转课堂教学模式有效激发了学生自主学习的能力，更好地培养了学生的动手能力、发现问题及解决问题的能力、科学思维能力，解决了传统教学的相对不足。调查问卷结果也显示，学生对翻转课堂教学方法、师生关系的满意度以及学生的操作技能和思维能力的提高都优于传统教学模式，这说明翻转课堂教学模式教学法对于提高学生的能力素质有着重要的意义，能使学生更好地适应时代的发展。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张其亮，王爱春. 基于“ 翻转课堂”的新型混合式教学模式研究[J]. 现代教育技术，2014（4）：27-32.
[2] 郑健英.计算机应用教学中采用“任务驱动”教学法效果探讨[J].中国高等医学教育，2013（10）：99-100.
[3] 王金红. 验证性实验中培养医学本科生科研能力的探索[J]. 中国高等医学教育，2015（1）：13-14.
[4]刘文彦，武菲，辛青，等.活动教学法在生理学实验教学中的应用[J].中国高等医学教育，2016（10）：113-114.
[5]梁华敏，郑云洁，宋元龙，等. 翻转课堂教学模式在临床医学生生理学实验教学的应用效果评价量表制作[J].世界最新医学信息文摘，2019（78）：364-365.
[责任编辑：刘凤华]
