探索生理实验教学新模式

周蓉 李迎春 陈蕾 吴晓燕 崔胜忠 谢桂琴 沙莎

摘要：近年来，我们在生理学实验教学中，坚持“以学生为中心”的教学理念，提出将翻转课堂与PBL教学有效结合用于生理学实验教学活动中的新思路。我们借助互联网优势，将生理学实验教学过程分为“课前自学——课堂PBL教学——课后复习与巩固”三个阶段。实践证明，翻转课堂与PBL相融合的教学方法在提升生理学实验教学效果方面具有明显的促进作用。

关键词：翻转课堂；PBL教学法；以学生为中心；网络资源；生理实验教学

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）17-0187-03

医学生理学是研究人体及组成部分正常功能活动规律的一门学科，是现代医学的重要基础课。由于生理学课程理论性强、知识点众多，学生普遍反映生理学内容抽象，难以理解，容易丧失学习的兴趣。开设生理实验教学课可以有效地帮助学生理解和掌握生理学理论内容[1]。一直以来，生理实验课的授课采用的是以教师为主体的传统教学模式，该模式要求教师完全按照教学大纲以及固定的流程进行授课。尽管该教学模式具有有利于学生生理学理论知识的强化以及实验相关技能的训练等诸多优越性，但是仍然存在不可忽视的弊端。例如，传统实验教学模式是以教师为中心的教学方法。在该模式中，学生处于非常被动的地位，学生的思路被严重束缚，导致学生极易丧失对生理实验的探索兴趣。因此，设计一种高效合理的教学方法显得尤为重要。

翻转课堂也被称作颠倒教室，是随着现代教育理念的更新和教育技术的发展提出的一種新型教学模式。翻转课堂教学通过对传统课堂教学形式中“课上传授知识”与“课后复习内化知识”的教学模式颠倒，改变了传统教学中的教学流程。该教学模式强调的是“以学生为中心”的个性化学习，要求学生在课前实现自我学习，课内在老师的指导下进行问题的探讨和交流[2]。该种教学方式要求教师需提前确定教学任务并整理归纳出与教学任务相关的电子文档、PPT、教学视频、参考资料网站等，通过网络课程或微信群等网络手段第一时间公布给学生，便于学生及时明确自己的学习方向和内容。

PBL的全称是“problem-based learning”，是以问题为基础和以学生为中心的教学模式[3]。PBL教学法的实施过程包括提出问题、课前自主学习、课堂讨论以及总结与评价。PBL教学法的核心为问题的创设和选择，因此能否设计出适合学生自主学习的问题是PBL教学成功与否的关键环节，这就要求老师能够在在符合教学内容在前提下，设计出能吸引学生注意力和激发学生探究兴趣的问题。

为了探索更加有效的生理学实验教学模式，我们借助网络资源丰富以及通讯便捷等种种优势，在充分了解翻转课堂和PBL教学法优缺点的基础上，将两者进行扬长避短地巧妙融合后应用于生理学实验教学，这种新型的教学模式包括借助网络平台进行翻转课下教学、课上采用PBL进行教学、复习与巩固三个方面。我校生理教研室在2015级七年制临床专业中尝试开展翻转课堂与PBL相融合的教学方法，取得了良好的教学效果。现以生理实验之一呼吸综合实验为例，对翻转课堂结合PBL教学应用于生理学实验的可行性进行分析，用以探索生理实验教学新模式。

一、对象与方法

（一）实验对象及实验内容

实验分组：利用抽签法从2015级临床七年制学生中随机抽选2班共70人为研究对象，分为对照班级和研究班级。其中对照班级采用传统教学法进行教学（传统教学班）；研究班级采用翻转课堂结合PBL教学法进行教学（教改试点班）。两个班学生入校时成绩无明显差异，入学后所学课程一致，具有可比性。两个班均由同一教师进行授课，使用相同的指导教材，要求完成相同的生理实验，考核的试题和技术要求一致。

参考资料：《生理学》（第7版），朱大年主编，人民卫生出版社出版；《机能实验学》（第3版），高兴亚主编，科学出版社出版。

实验内容：呼吸综合实验——吸入气性质的改变（增加CO2、缺氧）、增加无效腔及注射乳酸对家兔呼吸的影响并分析机制。本实验在第四次生理学实验课上开展，学生经过前三次生理实验课的学习，已经对生理实验流程和实验操作等有足够的了解，有助于本次研究的顺利开展。

（二）实验方法

传统教学班和教改试点班在老师的指导下随机分成8组，每组4—5人。

1.教改试点班级主要采用的是翻转课堂与PBL教学课程教学相结合的混合教学法，这种新型的教学模式包括借助网络平台进行翻转课下教学、课上采用PBL进行教学、复习巩固三个方面。具体为：（1）翻转课下教学：在本次实验课开始前二周教师将实验内容和要求以及相关的电子文档、PPT、教学视频通过网络课程、QQ或微信群发布，便于学生及时明确自己的学习方向和内容。要求学生以小组为单位进行充分的课前学习、查找相关资料和讨论交流，设计出呼吸综合实验的实验方案。（2）课堂上进行PBL教学：每组派一位同学以PPT形式汇报课前设计出的实验方案。在老师引导下进一步完善实验方案，随后进入实验操作流程，并完成实验。各组学生分析讨论实验结果。随后授课老师重点讲解分析观点不一致的问题，将讲解完仍难以理解的问题作为课后思考题，要求学生查阅资料和相关书籍后完成。（3）复习与巩固：课后教师可以根据课堂上教学情况在网络平台（如网络课程或微信群）上发布本节课的总结、复习要点和相关测试题。教师可根据学生的测试结果了解学生的学习情况，并给予针对性的指导，完善学生的知识体系。教师还可利用微信群与学生讨论课堂上的遗留问题或者回答学生的疑问。

2.传统教学班授课要求采用传统授课法，详细流程为：由授课老师讲解实验目的以及实验相关理论知识→播放教学录像展示实验具体操作步骤和注意事项→学生根据录像进行实验操作并且取得结果→老师归纳总结并且分析实验结果→学生完成老师布置的实验作业。

二、教学效果评价

（一）以测试成绩评价PBL结合翻转课堂的教学效果

本次授课完成一周后，发放相同试卷对教改试点班和传统教学班测验。采用统计学方法t检验分析两班的学生测试分数发现，教改试点班测试分数（88.2±6.2）和及格率（97.3%）均显著高于传统教学班（分数：79.1±7.6；及格率：83.1%；P<0.05）。该结果表明PBL结合翻转课堂的教学法对于生理实验而言，具有良好的教学效果。

（二）以无记名调查问卷方式评价PBL结合翻转课堂的教学效果

测试结束后以无记名形式将调查问卷分发给教改试点班学生当场填写。本次调查共发出35份问卷，回收35份，回收率和效率均为100%。调查结果见表1。结果显示，教改试点班学生普遍认可PBL结合翻转课堂教学方法，有增加PBL结合翻转课堂课时数的意愿。认为该教学方法能激发个体对生理学学习兴趣和培养团队协作意识和科研创新思维。

三、讨论

尽管PBL教学法以及翻转课堂的优越性已在教学实践中获得广泛证实和认可。但是不可否认的是，这两种教学方式也各自存在一定的弊端。例如，翻转课堂虽然给学生提供了课下自主学习的机会，但在此过程中若缺少有效的监督机制或者学生成果资源的共享，部分自学能力差的学生可能会出现学习效果不佳，导致翻转课堂教学效果大打折扣。而PBL教学法则存在耗费时间久导致传授知识有限、学习资源的获取来源有限等不足之处。为了探索更加有效的生理学教学模式，我们借助网络资源丰富以及通讯便捷等种种优势，在充分了解翻转课堂和PBL教学法优缺点的基础上，将两者进行扬长避短的巧妙融合后应用于生理学实验教学，这种新型的教学模式包括借助网络平台进行翻转课下教学、课上采用PBL进行教学、复习巩固和评价三个方面。测试成绩和无记名问卷调查结果有力证明了翻转课堂与PBL相融合的教学方法在提升生理学实验教学效果方面的促进作用。

PBL结合翻转课堂教学模式在课前将学习资料发给学生，学生可以灵活地根据自己的实际情况选择课下学习的时间、地点、内容、方式。课堂或教室不再是学生唯一的学习场所，学生可以通过利用计算机、Ipad或智能手机进行方便的学习和交流。学生课前充分自学获得知识储备为课堂上PBL教学得顺利开展奠定良好的基础。课堂上的教学采用以学生讨论为主PBL教学法，即教师通过提出的问题引导学生改善实验方案、分析和解决问题。例如，在本次实验教学中，我们要求学生观察吸入气中增加CO2浓度对家兔呼吸的影响并思考可能机制。学生通过实验获得CO2濃度对家兔呼吸影响的具体结果后，可以根据前期各种渠道获得的信息进一步解释其中的机制。在此过程中，教师进行适当引导，通过课堂讨论最终可获得答案。课堂上采用以学生讨论为主的PBL教学法不仅有助于学生对实验相关生理学知识的理解和掌握，也有利于学生科研思维能力的培养。PBL结合翻转课堂教学模式在有益于学生生理学实验学习的同时，对教师也提出较高的要求，一方面教师需要及时根据教学计划和安排准备相关的学习资料包括课件及视音频资源等供学生的课前自学，另一方面要求教师在完善生理学知识结构的同时，还要及时更新知识体系和不断丰富知识储备，以满足该新型教学模式的需要。

PBL结合翻转课堂教学模式应用于生理学实验课教学是一项新的尝试，我们应该在实践中不断对其进行改进和完善，使该种新型教学模式不仅能在实验课教学中继续开展，而且能被进一步推广到相关课程教学中，旨在推动医学院校的教学改革能够稳步前进，培养出更多符合国家和人民利益的高素质医学人才。

参考文献：

[1]周蓉.在生理学设计性实验教学中培养医学生的科研创新能力[J].西北医学教育，2015，23（1）：93-95.

[2]杨爱梅.大学计算机基础课程“翻转课堂”教学模式探究[J].福建电脑，2015，（10）：60.

[3]蔡青，谭俊珍，李春深，周涛，苗戎.生理学实验教学中应用PBL教学法的研究与实践[J].基础医学教育，2012，14（8）：584-586.