基于翻转课堂的临床生化检验实验课程设计

宋淑亚

(潍坊医学院 医学检验学系， 山东 潍坊 261053)

基于翻转课堂的临床生化检验实验课程设计

宋淑亚

(潍坊医学院 医学检验学系， 山东 潍坊 261053)

信息技术融入教学引发了一场课程改革——“翻转课堂(Flipped Classroom或Inverted Classroom)”的学习革命。从临床生化检验实验课程的教学现状和翻转课堂的核心理念入手，探索如何在高校中设计基于翻转课堂的临床生化检验实验课程的教学模式，并从教学理念的深层次上探析其实施过程中的关键因素。以先进的教学设计思想为特点的翻转课堂必将为信息时代的教学改革提供新的思路。

翻转课堂； 临床生化检验实验课； 课程设计

0 引 言

临床生化检验实验是医学院校检验专业的基础课程。本文秉承“以学生为中心”的教学理念，以“促进学生的学习”为主旨，以提高学生的学习主动精神和自主学习能力、协作学习能力、应用创新能力以及提升课程教学质量为目的，同时融入翻转课堂的核心理念和教师的教学经验，进行本课程的翻转课堂教学模式的设计方案的初步探索。

1 临床生化检验实验课程教学现状

目前临床生化检验实验课程的教学模式普遍存在以下不足。

1.1预习的缺失导致课堂效果明显降低

课前预习对于提高实验课的课堂质量具有举足轻重的作用。但实际上很多学生未能及时预习，对于教师在实验前的讲解也未能加以认真听讲，或者不能及时消化吸收，导致在实验中 “依葫芦画瓢”；尤其是面对复杂的实验步骤或难以理解的实验原理时，学生根本不明白每一步究竟做了什么，为什么这样做，大大降低了预期的实验效果。

1.2学生独立思考能力较差，依赖性较强，缺乏解决问题能力

长期以来，学生适应了满堂灌、填鸭式的学习方式，学习思维呈现惰性，处于被动接收的状态，犹如一潭死水，导致学习浅尝辄止，记忆加简单理解、背过考试题以求应试过关的”蜻蜓点水”式的学习。实验过程中学生遇到问题时，往往不勤于独立思考，依赖于老师的解答，缺乏思维锻炼和向纵深拓展、知识升华。

1.3学习较为被动，从实验理论到实验操作疲于应付老师的要求，无法自主完成深度学习

传统课堂中，教师处于主体地位，从理论的讲解到每一步操作演示，教师都手把手的去教甚至亲身示范，学生处于被动“听从”的位置，没有被余留下足够自由的学习空间，自主性、主动性受到了压抑。很多学生反映实验后很快就忘记学习内容，操作记忆也很模糊，实验考试中原理性知识理解不够。只有学生成为学习的主人，每一个理论都渗入学生的思考与理解，每一步操作都渗入学生的认识与处理，唯有这样，才能真正内化为自己的知识。

1.4课堂学生表现差异较大，部分差生敷衍实验操作，存在两级分化现象

传统“一刀切”的授课方式，导致一部分学生课后仍有难题自己无法独立解决。实验课上也总有一部分学生缩手缩脚。学生学习两极分化现象，给任课老师提出了挑战。

2 翻转课堂及其内涵

随着现代信息技术与新课程理念的日渐整合，翻转课堂(Flipped Classroom或Inverted Classroom)应运而生。翻转课堂通过将传统的“课上”和“课下”两个课堂相互颠倒，形式上转化为“课前自学教学视频”，“课上内化和固化知识”，即课下通过自学教学视频等完成知识的传授，课堂上通过师生讨论、对话、练习等活动，加深理解所学内容，提高了学习质量。

信息技术应用于翻转课堂促进了现代教学理念的理想化实现，而现代教学理念成为翻转课堂的生命力之所在。翻转课堂的理论依据为建构主义理论和学习金字塔理论、人本主义学习理论、系统论的设计思想[1]。它以学生为中心，以学生素质的全面发展为目标，主要基于建构主义通过开展问题交互、协作探究、会话交流，促进学生的意义建构。此外它还营造了轻松自由的学习氛围和舒适的学习环境，依托基于网络的开放式信息资源和智力支持。它构建了一个包括体验参与、概念探索、意义建构和展示应用4个阶段[2]的课堂，其中主题相关的概念探究和意义建构由学生在课下进行，而体验参与和展示应用则在课上进行。课上活动多强调任务驱动、问题导向、基于项目的学习[3]。

3 临床生化检验实验课程实施翻转课堂的可行性分析

3.1临床生化检验实验课程学科特点分析

从学科特点来讲，临床生化检验实验课程是一门实践性课程，强调高阶能力的培养；从教学实践来讲，它的每一节课都有鲜明的主题，都聚焦于某一类实验方法和实验指标，适于小组协作探究。因此，它适宜于翻转课堂的视频制作、探究活动模式、深度学习理念。由于实验课的视频学习知识的容量负荷相对较小，不致加重学生负担，可使学生迅速适应。

3.2教育信息化环境、教学资源的支持

从信息支持环境来讲，大部分高等院校已经建立较为完备的网络教学平台和教学电脑室等学习支持系统，以及网络、电脑、多媒体、平板电脑、智能手机的普及化，使得师生均具备较高的信息技术能力，尤其是高校老师学历层次较高，可以迅速掌握相关新技术。教育信息化环境在不断完善，网络学习资源也已极为丰富。

3.3教师教学理念与专业素养、信息素养

从教师层面来讲，需要教师掌握先进的教学理念、全新的教学评价观念、深厚的专业素养和高超的教学技巧，并在教学中不断融入宝贵的教学、实践经验，才可以完成出色的教学设计、成功的教学实践。教师是这场变革中的关键力量。

3.4学生自主学习、自我管理能力、学习观

从学生层面来讲，大学生已经具备一定的自主学习能力[4]和自我管理能力。尽管部分学生的依赖性仍比较强，但在锻炼中可以不断改善。学生已经领悟到学习之道，尤其是学会学习的价值。

4 翻转课堂在临床生化检验实验的教学设计及其策略

4.1课前准备

教学准备阶段是翻转课堂教学发生的基石，决定了后续学习的顺利进行。教师要根据学习内容进行分析，制定学习计划、制作教学视频、练习题库和师生评价表等学习资料，作好教学设计，建立信息技术平台和交流平台如QQ 群以便于学生交流。学习计划可以“学习任务单[5]”的形式出现，以明确学习内容、目标，包含具体学习方案、作业、学习记录、评价记分方式。同时提前与学生沟通，使其明确学习任务与安排。师生评价表师生各一份，分别在课后填写。学生分组，每组3人左右，各包括优等、中等、差生。教师提前一周将学习资料发布到网络。

视频从内容上应聚焦核心，把握本质，从形式上也应从视、听、情节等多角度提升其吸引力和魅力指数，力求让学生像看影片玩游戏一样，沉浸其中，欲罢不能。应该因人而宜呈现不同风格不同层次的视频。对于理解有难度的学生应该提供靶向关键难点的参考视频资料，对于学有余力的学生可以提供扩展资料。配套练习题的设计应根据学生认知特点，遵循“最近发展区理论”，难度适中，数量不宜过多，以巩固知识，有效激发学生内在动机。

4.2课前视频学习

学生课前参照学习任务单，通过视频学习、练习、讨论交流，自主、自由学习。学生如果遇到问题可以多次重复视频，认真思考，也可以检索查阅相关资料，向身边的同学、老师请教或是发帖讨论，并记录好疑难问题。针对性练习可以固化知识，发现问题。同时教师通过网络教学平台实施有效监控，实时了解学生的个体学习情况，并反馈于课堂。

视频学习有指导、有组织、有监测，故而有保证，是一个记忆和理解阶段的较低水平的认知学习活动，是课上活动的铺垫。该环节是主题相关的“概念探索、意义构建[2]”，即学生通过在新旧知识间建立某种关联而建构新知识；通过分析、演绎推断、系统思考等进行积极的思维探索[6]。

4.3课堂活动

4.3.1答疑解惑

每个学生是带着学习中的问题和疑问走上课堂的，教师也会依据知识点、融入经验抛出一些问题，比如实验中的某些注意事项和某些现象该如何解释。基于对问题的解决，在轻松自由的氛围中，学生与老师进行深入的对话交流，在意义溪流的自由流动[7]中升华出新。

“教学的过程一定是人际互动智慧碰撞；没有思维碰撞，教育就无法完成[8]。”但是大部分学生已经养成不敢、不擅长提问的习惯。因此老师需要鼓励、表扬学生大胆发言、自由讨论，在思想的交流和思维的碰撞中生成智慧之花。这是一个学生主动学习和学习习惯的训练和养成过程。其间教师应力尽其责，以集中讲解或个别指导的方式，有效引导、管理和控制讨论进程，并在关键时刻“画龙点睛”，帮助学生的思维突破困顿，不断深化。

4.3.2实验探究

实验的理论清晰明确后，此时再开展实验活动是水到渠成。实验中，小组中的每个学生既相互独立又相互协作，二者交相辉映。实践中，会出现很多问题，包括特殊的实验现象、疏忽的实验操作、意外的实验结果等，对此，老师应鼓励学生培养敏锐的观察力、勇于质疑的能力，帮助学生培养团结协作、交流互助的能力，引导学生提高解决分析、应用批判的能力，锻炼学生活跃的思维能力尤其是创新思维能力，并提供及时的智力支持，而不是对这些问题放任自流，置之不理。学生在探索中可以体会到学习的乐趣，享受成功的喜悦。本环节对老师的要求较高，因为实验过程中出现的问题是不可预料的，其解释和解决难度较大，有时只能用假说、猜想、实验验证的方式来回答，老师应处在与学生平等的角度去积极面对。并通过鼓励、监控、协调与指导，保证小组活动有效开展。

本环节通过学生的“体验参与”构成课堂活动的主体，属于应用分析阶段较为高级的认知学习活动，是在学生的自主探究、会话交流中完成的，其中凝聚了学生的思考，从而学习效果较好。

4.3.3成果交流

实验结束后，学生以小组为单位进行汇报交流，展示实验结果(附化验单)，回顾实验中遇到的问题、出现的错误、分析策略、解决方案和实验的收获经验与体会感受，与大家一齐分享，以促进共同进步。这是对学习和思维过程的整理总结、反思，是对知识的进一步建构与巩固，是学习知识的有效的方法[9]。本环节可以小组比赛的方式进行，以激发学生斗志。教师应进行补充、归纳和总结，鼓励学生的进步，表扬学生的精彩表现，对于错误之处要指正。最后学生要将其整理记录在实验报告上。

本阶段其实是将凝结在实验中的思维精华沉淀出来，对其进行抽离、凸现、整理，使其更为清晰明朗、条理系统，求得知识的升华。这是对高端思维活动的锻炼、巩固，有助于学生形成自己的认知策略，从而更容易在新的问题情境中进入积极的思考状态[10]。

4.4课后评价

翻转课堂评价从评价者、评价内容到评价方式都发生了质的变化，具有多元化、多维度、多角度的特点。评价是由教师和学生完成的；其评价内容也不仅仅是“学习结果”，还包括“学习过程”。 前者关注学生所达到的知识和能力水平；后者则包括学生在学习全程中的表现，体现在学生的学习态度、参与度、思维活跃度、学习能力、协作能力、情感价值等方面；评价形式有个人和小组评价、自我和他人评价、定量和定性评价。评价内容需要填写在评价单上。课后评价对学生的“全面学习”起了一个很好的反馈、引导作用，同时也有助于老师针对课堂实施进行反馈、改善和提高。至此，学生完成最高水平的认知学习。

5 翻转教学关键因素分析

翻转课堂在国外成功实施的事实，无可辩驳的证明了它可以有效提高教育质量、促进学习。那么它的成功因素到底是什么?它该如何与国内临床生化实验教育的现状相衔接呢？

首先翻转课堂是时代的产物，是由现代信息技术支持和促进的。在“翻转”思想的酝酿里，视频学习以其得天独厚的表现力、重现力、可控性和参与性，而成为其助推的依附媒介。其次一个好的教学模式是与好的教学理念相适应的，在翻转课堂新的范式里，优质的教学理念才是核心之所在，因此我们着力以此角度进行剖析。

(1) 翻转学习以学生为中心，培养了学生独立自主的学习能力。翻转学习构建了“以学生为中心”的课堂，逆转了“教”与“学”之间的力量对比。翻转课堂中，学生是学习的主人，经教师的指导和技术工具而进行自主学习。独立精神使学生赢得了学习的主动权；独立精神使深度学习成为可能，因为会话交流、生成智慧是建立在独立思考和独立探索活动之上的；独立精神也是学生获得自由的保证，没有独立就没有自由。而自由可以激发创造性，产生无数可能。在独立自由的空间里，才会达到至真至高的境界。在整个教学过程中，学生是主体，教师虽然关键但却成为一个从旁在侧的人，其职能从“传道授业”一侧倾向“解惑”的一侧。

一方面每个学生都有独立的内在要求，学习就是一个争取独立和日益独立的过程[11]，自主学习具有无可替代的价值；另一方面教是为了不教。在这里，“学”与“教”的思想惊人吻合，如出一辙，其落脚点就是“以学生为中心”。注重并培养学生独立学习能力是现今课程改革的一项关键内容。

(2) 翻转学习支持了高阶学习能力的培养。翻转学习是深度学习方式。布卢姆认为在认知学习领域中，“识记、理解、应用、分析、综合、评价[12]”是依次渐升的6个级别。钱学森曾问道，为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？我认为答案之一就是我们的教育应该转向深度学习，促使学生充分挖掘自身的创新能力。为此，翻转学习应用了多种策略。① 师生交流。尤其是鼓励学生提问，它既增进了学生的参与度，也是一种督促和质的提升。“敢于质疑”本质上是创新意识和创新能力的萌芽，属于高端思维的范畴，也是启动师生、学生间深入互动交流的第一步。在翻转课堂里，老师不再是权威，而成为朋友和兄长一样的角色，师生间的气氛平等友好，特别是老师的鼓励与表扬都是对学生勇敢发言的极大支持。建构主义者认为，学习者在相关的情境中，基于个人的经验和互动来实现意义构建[2]。对于学习中的疑惑，学生依次经过独立思考、生生交流、师生交流来寻求答案。老师通过集中辅导共性问题、单独辅导个别学生、适时抛出问题，给予学生及时援助，尤其对于难度较大的问题，培养学生不惧权威、挑战自我、不怕困难的品性。这个过程是思维的高阶能力的培养的过程，在记忆的巩固、理解的深化与批判思考的基础上，将新旧知识进行充分地交融、联系、单向迁移，从而自主建构知识，在实践中作出决策并解决问题加以应用，通过反思总结等活动进行知识的分析、综合与评价，习得精华。② 金字塔学习策略[13]。它探讨了学习方法关于记忆的学习效率问题。依据该理论，翻转课堂依次应用了视频学习、小组讨论、实验、总结交流等手段，分别对应于视听结合、分组讨论、实践操作应用练习、讲授给别人等学习方式，提高了学习的质量。③ 重复提取学习方式。研究表明“重复提取”(回想信息的过程)比“细化编码”( 信息存入大脑的过程)更能促进学习的发生和记忆的保持[14]。依据该理论，翻转课堂设计了测试练习等作业活动和应用实践，强化“重复提取”过程，而淡化“阅读理解式学习”的活动。④ 过程性评价。评价是一个综合的过程。不仅是对学习过程的温习，也具有导向作用。翻转课堂的评价通过师生的共同参与，不仅包括结果评价，更注重过程评价，包括学生学习全程中的学习动机、参与度、思维活跃度、学习能力、协作能力、情感价值等各方面的表现，从而有效落实、敦促了学生的全面发展。深度学习是通向创新殿堂的必经之路，而唯有创新能力才是造就各行各业顶级人才最宝贵的财富。深度学习是未来学习的方向。

(3) 实现了个性化学习，提高了学习效率。翻转课堂实现了老师为不同水平和需求各异的学生提供各自发挥的空间，而且力求教师的教学风格与每个学生的学习风格相匹配。视频学习阶段老师通过学生提出的问题和练习反馈情况可以掌握学生的共性问题所在，锁定需要帮助的学生，以便于在课堂上集中辅导学生的共性问题、单独辅导个别问题。在课堂活动中，老师与学生可以进行面对面的交流。在这种师生的频频互动中，受益最大的就是学有困惑的学生尤其是后进生，从学习认知的角度来看，深度拓展了学生的学习，提高了学习效率，从整体上改善了学习效果。

(4) 促进了教师的专业水平发展、教学理念的不断探索。课堂师生互动机制的不断增强和互动层次的不断深化，激发了思想的碰撞，由此衍生的种种问题，激励教师勇于挑战、锻炼自我，促发教师内在的专业发展要求，实现教学相长；课堂反馈促使教师针对课程学习计划、学习设计具体实施不断做出调整、改善，不断更新教学理念，在教学实践中不断进行新的尝试与探索；课堂总结使老师积累了丰富宝贵的教学经验。翻转课堂促使教师具有较强的自我专业发展意识和动力，激励教师自我更新。

(5) 培养了学生学习乐趣、成就感、自信心，协作交流能力。柏拉图[15]说过，“通过教育，我们需要帮助学生在他们必须学习的知识中找到乐趣”。这是激励学生乐于学习、长久学习的根本。翻转课堂积极的学习方式，通过自我征服一个又一个的困难，让学生感受到学习的乐趣。课堂活动的实施，培养了学生的观察能力、高阶思维能力、协作交流能力，增强了成就感和自信心，学习不再枯燥无味，而是注满了新鲜血液充满了活力。

6 结 语

“翻转课堂”是一场自下而上的融入信息技术的学习革命，它是以学生为中心，即变教师为主的“教”为学生为主的“学”，由“教师灌输-学生接受”转为“学生自主学习-发现问题-教师引导解决问题”。基本过程都是围绕问题情境的会话交流过程，核心为基于知识的“对话、讨论与练习”。借助信息化教学的趋势，翻转课堂必将为信息时代的教与学提供新的思路。也必将如一缕清新的春风吹遍各个院校。

[1] 董黎明,焦宝聪.基于翻转课堂理念的教学应用模型研究[J].电化教育研究,2014(7):108-113.

[2] 钟晓流,宋述强,焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究,2013(1):58-64.

[3] 金 陵.中美“翻转课堂”比较及其思考[EB/OL]..http://blogsina.eom.Cn/s/blog6b87f20601014tv s.htm1.

[4] 常宝英.大学生自主学习状况的调查与思考[J].计算机教育,2010(2):27-30.

[5] 金 陵.用“学习任务单”翻转课堂教学[J].中国信息技术教育.2013(3):20.

[6] 陈晓燕.基于教学点数字教育资源的翻转课堂教学模式的构建与实践[J].现代中小学教育.2014(10)：18-22.

[7] 卢 强.翻转课堂的冷思考:实证与反思[J].电化教育研究.2013(8):91-97.

[8] 钟启泉.回到常识才能谈点基础教育[J].上海教育,2014,(4B).

[9] Crookall,D.Editorial.Debriefing [J].Simulation & Gaming,1991,23(2):142-142.

[10] 王长江,胡卫平,李卫东.“翻转的”课堂:技术促进的教学[J].电化教育研究,2013(8):73-78,97.

[11] 余文森.略谈主体性与自主学习[J].教育探索,2001(12):32-33.

[12] 何 玲,黎加厚.促进学生深度学习[J].计算机教与学,2005(5):29.

[13] 姜艳玲,徐彤.学习成效金字塔理论在翻转课堂中的应用与实践[J].中国电化教 育.2014(7):133-138.

[14] 赵国庆,郑兰琴.重复提取胜过细化学习——卡皮克记忆研究进展及其对教学的启示[J].中国电化教育,2012(3):16-21.

[15] 霍华德·加德纳.奔向未来的人[M].北京:商务印书馆出版社,2010:35-36.

Design of Experiment Course “Clinical Biochemical Tests” Based on Flipped Classroom

SONGShuya

(Department of Medical Test,Weifang Medical College,Weifang 261053,Shandong,China)

The integration of information technology and curriculum has triggered a course reform - Flipped Classroom.The article started with teaching status of clinical biochemical test experiment and core idea of the Flipped Classroom,explored how to design the teaching model of clinical biochemical test experiment course based on the Flipped Classroom,and analyzed the key factors in the practice process from the deep sense of teaching ideas.With advanced teaching design concept,the Flipped Classroom will provide new ideas for the teaching reform in information age.

flipped classroom; clinical biochemical test experiment; curriculum design

2016-09-05

宋淑亚(1979- )，女，山东潍坊人，硕士，讲师，主要从事临床生化检验工作。

Tel.:13561413391;E-mail:songshuya@wfmc.edu.cn

G 642.0

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1006-7167(2017)07-0210-04