药理实验教学中微课的应用

邱素华，贾庆忠

河北医科大学药学院 (石家庄 050017)

微课是指以微视频为主要载体，基于一个知识点或某个具体教学内容，精心设计和开发的可视化微型虚拟课堂[1-2]，微课突破了课堂学习的局限性，学生可以随时随地利用碎片化的时间学习。它将系统复杂的知识分解，可以针对某一知识点通过微视频手段展现，随着网络和手机的普及，微课已成为一种很受欢迎的学习方法。微课教学在理论课堂上应用推广较多，尤其是解决一些难点、重点知识，其通过图片、动画、文字、声音等集合，利用多媒体方式播放，更有助于学生理解，让学习记忆达到入脑、入心，提高了教学效果[3]。从近几年各类文章的分析和报道不难看出，微课在增加学生学习兴趣、提高其学习主动性方面起到很好的作用，而微课的质量和内容，直接影响学习效果。制作优质的微课离不开专业教师指导和软件技术人员处理，每门课程根据教学要求的不同，在微课风格设计上可以形式多样，但要传输的知识内容、思想理念以及设计原则需要教师准确把握，才能经受住大范围人群使用考验。近些年，微课在实验教学中应用越来越多，从参加全国高校微课教学比赛的作品中可见一斑，甚至有一些学术期刊，将实验的标准操作规程制作成微视频公开发行，可见这种可视化的微视频课程将会成为学习教育乃至科普的重要方式，各高校都在推广，有些高校还建成实验微课平台，成为实验教学的亮点和特色。随着微课资源的不断丰富发展，微视频数量的不断增加，学习人群的不断增长，其对实验教学的影响也越来越明显。本教研组以药理学实验教学为例，从微课设计和实验管理角度分析了微课教学带来的效益成本变化、安全管理影响，期望对实验管理提供参考，为实验微课发展提供帮助。

1 微课教学在药理学实验教学中的应用

药理学是介于医学和药学基础与临床的桥梁课程，这门课程具有涉及的知识点丰富、多学科交叉明显、内容深度、广度和跨度大，注重实验教学，而且实验课时较长，实验动物使用消耗量大等特点，有些高校在药理学理论课程上开展了PBL教学[4]，有的学校在PBL和CBL的基础上开展微课翻转课堂形式教学[5- 6]，微课及翻转课堂的应用，激发了学生独立思考能力，自主学习能力以及学生之间的合作交流能力，可以说效果非常显著。在实验课模块，教师充分运用微课，开展灵活式的实验教学，有的微课在实验前演示播放，有的在实验结束后做总结，还有把视频放到校园网主网随时供学生点播。总之，实验微课这种看似比较虚的路演与实验操作相结合，可以有效地提升学生学习效率和知识掌握程度，学生在观看了微课视频后还可以在网络上开展讨论，形成很好的学习互动，促进教学相长。

2 药理学微课设计要注意的问题

药理学实验多数要涉及实验动物，因此在微课制作时要注意几个问题。教师首先要把握两个原则性问题：一是微课制作时要注意内容选择和实验设计要符合药理学实验的基本原则，也就是“随机、对照、重复”三大基本原则，不能因为要突出实验结果而只用代表性数据来说明问题；二是动物伦理学问题，在实验过程中录制视频要充分考虑动物是否充分麻醉、操作是否对动物造成伤害、使用的动物数量是否科学合理，尤其要考虑到国际流行的3R实验原则(Reduction，RepIacement，Refinement)，不要让微视频成为伦理争议焦点[7]。其次是微课制作的设计和流程，与其他微课制作一样教师可以根据内容和资源，先做好设计，包括涉及的文字、录像、图片、PPT幻灯等内容，要先设计好脚本，收集全素材，这样才能保证微课的质量。基于视频中结果分析和讨论会激发学生发现问题、解决问题的兴趣，本教研组在制作微课时还增加了对注意事项的提醒，这样的微视频课程更受学生欢迎。

3 微课对实验教学效果的影响

实验课教学是提高学生综合学习能力的重要途径，尤其在培养学生实验技能和动手能力、分析和解决实际问题的能力、团结协作能力方面具有明显优势。笔者结合学生课前的预习情况、课堂表现情况及课后实验报告的总结情况，将学生实验课程的总结和成绩评价形成一个综合指标，包括实验过程(对内容理解、独立操作能力、对现象观察)、学习态度、实验报告三部分，反映了学生对实验内容和实验技能的掌握情况[8-9]。笔者针对同一个专业的学生，将未引入微课教学的2017年度和加入微课教学的2018年度药学专业学生药理实验课期末成绩进行对比分析(表1)，结果显示2018年度药理实验课学习成绩明显优于上一年度，尤其在学习态度和报告评价没有显著差异情况下，实验过程的评价明显偏好并且有显著性差异(P<0.001)。该结果提示微课在提高学生实验内容理解力、独立操作能力、现象观察能力提升方面发挥了作用，有助于改善实验课教学效果。

表1 两届药学专业学生药理课实验成绩比较

4 微课对实验教学管理的影响

开展微课教学除了有助于改善实验教学效果外，对实验管理也产生一定影响。目前，许多高校在实验室教学管理方面遇到很多问题[10]，如，实验成本攀升、安全隐患增大、资源调配庞杂、管理效能低等。2018年本教研组在中国高等教育学会高等教育科学研究“十三五”规划课题(实验室管理专项教改课题)资助下，完成了系列微视频课程制作，并且在药理实验课程中推广应用，使用后发现实验前看过微课的学生因实验失败需要再重复实验的现象明显减少。因为每重复一次实验，使用的动物数量，实验试剂药品及耗材成本就会增加一倍，实验室管理人员及代课教师的精力也耗费更多。在同样的实验教学内容和任务下，2018年加入微课教学改革内容后，笔者对近两年同样内容的药理学实验课程使用的动物数量进行统计分析，发现2018年人均消耗的动物数量较往年少了很多，动物购买成本明显降低(表2)。广义讲实验成本包括：职员工资、仪器设备费用(包括折旧、维护检定)、实验耗材(药品、试剂、实验动物等其他材料)、能源动力(水、电、气等)，而实验动物消耗占药理学实验成本很大一部分。由于当前学生实验多数为验证性实验，在保证实验结果准确可靠的基础之上，如何规避失败风险，减少不必要的重复浪费，对于降低实验费用起到关键作用。当然实验重复数量减少也意味着其他成本，如工作量、能源消耗、设备折旧等下降，但是由于这部分内容没有直接统计数据，本次实验成本核算没有涵盖在内。需要说明的是，微课视频制作也需要消耗人力、物力，因此如果全面分析微课对实验成本影响，还需要收集更多数据作统计分析。不过有一点可以肯定，使用微课视频后实验动物数减少，从伦理学角度看是符合3R原则和国际社会实验教学的发展趋势。尤其是在实验成本不断攀升，实验资源紧张，经费预算超支的高校，微课视频教学开设后可以提高实验效益产出降低实验成本，无论对学生还是学校都是有益。

表2 两届药学专业学生药理实验课程动物消耗统计

开展微课教学另外一个好处是有利于提升实验室安全和降低实验风险。实验室安全是实验管理的重中之重，如何做到风险防范，安全责任到每个人，微课教学是减少安全事故行之有效的办法。实验室各类安全事故主要原因大多还是实验操作人员没有过高的安全意识，加之培训不到位，学习没有入心、入脑造成的。微视频教学在很大程度上可以弥补安全教育的不足，达到有效的学习、教育、培训目的。首先，从教学内容上看，有些实验是无法开展和演示的，如烈性传染病的治疗、特殊药品(麻醉、精神类)或试剂(有毒、有害)的使用和管理、生物废弃物的处置等，一些高危、高毒实验可以通过微课来实现。当然，有些高校用虚拟实验来代替，也可以达到一定的教学目的，但是虚拟实验要求硬件配置高，受场地和时间限制比较严格，而微课则不同，因为它内容集中、形式灵活，可以将其放到网络上随时随地学习，因此更具有宣传的普遍性和广泛性。其次，从教育培训的效果看，微课更有效。笔者做过这样一个研究，以酒精灯着火的应急处理作为考核内容，对学生进行三种方式培训:一是口头或文字，二是现场演示，三是微课展示。一周之后进行现场考核，发现经过现场演示和观看微课视频的学生处理正确，而只经过口头和文字培训的学生出现了近一半的失误，说明微课在安全教育上行之有效。

总之，微课是现代化教学的一种重要形式，因其具有灵活、生动、短小、精炼的特点备受学生喜爱，好的微课视频需要精心设计，既要强调形式又要注重内容，更要坚持原则，这样的视频才能经得住考验。在药理实验教学中运用微课可以改善教学效果，降低实验动物成本，提高安全教育水平，值得鼓励和推广应用。