翻转课堂在《环境卫生学》实验教学中的应用效果

马小惠， 张 杰， 于亚鹭， 黄志超， 吴 军, 郎 曼， 鲁 英

(新疆医科大学公共卫生学院， 乌鲁木齐 830011)

翻转课堂也可译为“颠倒课堂”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生[1]。全球流行的“翻转式教学”，给我们的传统课堂教学带来了一场革命[2-3]。在这种教学模式下，教师不再占用课堂的时间来讲授信息，而是把授课内容录制成视频，学生在上课之前在视频网站中提前观看这些视频，然后课堂上侧重于教师集中答疑及学生共同练习。《环境卫生学》是预防医学的一个重要分支学科，也是环境科学不可缺少的重要组成部分，其是一门具有广泛理论和实践性很强的课程。《环境卫生学》实验课程涵盖空气理化检验实验、水质理化检验实验及生物材料检验实验等22个实验项目，共计36学时。学生在实验课程中，不仅要掌握环境与健康关系的基本理论，还要了解环境在时间、空间的数量变化和人体的负荷，分析环境质量与机体生物学效应之间的相互关系，培养学生实践操作技能。本研究以预防医学专业《环境卫生学》课程实验教学为例，评价翻转课堂在《环境卫生学》实验教学中的应用效果，为其他预防医学专业课程的教学改革积累经验，提供依据。

1 资料与方法

1.1研究分组预防医学2013级3个平行班级共计139人，其中预防2013-1班26人，预防2013-2班66人，预防2013-4班47人。由于预防2013-1班人数较少，故将其与预防2013-4班合并为一个班授课。每个班级分为2组，随机抽出一个组作为研究组，另一组作为对照组。在《环境卫生学》实验教学中，每个班级的研究组采用“翻转课堂”的模式严格按方案执行，对照组采用传统的实验教学方法。所有学生均需填写实验课反馈问卷并参加统一的期末实验考核。

1.2方法

1.2.1 传统实验教学方法 根据教学大纲、实验指导，教师课堂讲授、示教，学生动手操作，对学生的操作进行指导，对实验结果和实验报告进行评价。

1.2.2 翻转课堂实验教学方法

1.2.2.1 课前增加4个环节 (1)制作导学案；(2)教学视频的制作；(3)督促学生自主预习和学习；(4)教师了解学生预习、学习的情况。

1.2.2.2 课堂实施五步骤 第一步，合作探究；第二步，释疑拓展；第三步，操作指导、练习巩固；第四步，反思总结；第五步，达标检测。

在以上实验教学方法改革的实施环节中，我们重点关注以下2个方面：(1)课前环节中，教师需要根据实验教学内容以及学生所观看的实验教学视频，在课前提出一些问题，让学生思考，教师需要总结出一些有探究价值的问题。比如在《环境卫生学》实验教学中的大气中NO2浓度的测定实验中，最终计算空气中NO2浓度时为什么要将实际空气采样体积转换为标准状态下空气采样体积？通过该问题的提出，学生自主预习和积极思考，结合以前学过的物理知识，由于空气的体积随温度、气压等气象因素的变化而变化，因此，需要按公式V0=Vt×T0/t×P/P0换算成标准状态下的空气体积，其目的是为了便于资料的可比性。这样可提高学生学习的自主性和积极性。(2)合作探究。在课堂活动环节中，合作探究是学生个体之间分别采用商讨、对话、分工合作等多种形式来充分探讨论证所要研究的问题，因此，教师在翻转课堂的交互性课堂活动中要想方设法积极唤醒学生对所学内容的内在驱动力，教师要及时捕捉学生的动态反应并加以指导。课堂中师生及学生之间的对话和讨论，需要教师做出精心的准备和细致的观察，真正做到因材施教。“翻转课堂”之所以成功，很大程度上是课堂讨论所带来的学生“吸收内化”学习过程效益的提升。

1.2.2.3 课堂现场评价方式 在实验的关键环节设置评分点，对学生实验过程表现的评价是以小组为单位现场考核计分。

2 结果

2.1研究组与对照组实验教学效果评价调查反馈情况研究组和对照组的所有学生均对《环境卫生学》实验课上学习情况进行反馈，调查问卷共设置了9个问题，每个问题从“非常符合”到“不符合”分为4个选项，学生根据自身情况进行选择，结果显示，研究组和对照组在各项问题答案的构成比方面均存在统计学差异(P<0.05)。研究组中84.28%的学生反馈翻转课堂有利于培养学生学习的自主性，90.0%的学生反馈翻转课堂中通过团队合作交流沟通更有利于学生分析和解决问题能力的培养和提升,见表1。

表1 研究组与对照组实验教学效果评价/例(%)

2.2研究组与对照组期末实验考核成绩情况研究组与对照组统一进行《环境卫生学》期末实验考核，对照组成绩为(75.50±9.45)分，研究组成绩为(82.51±7.82)分，2组期末实验考核成绩差异有统计学意义(t=-4.891，P<0.05)。

3 讨论

通过翻转课堂课前四环节的实施，研究组的学生在课余观看教学视频后，自己思考了教师在网上课程中心提出的问题并在互联网中查找资料。然后在课堂中与教师、同学进行讨论。因为学生的求知欲和好奇心比较强，他们会充分利用网络了解有关知识，进而提出各种假设和问题，这样其实也是对教师执教能力的一种严峻考验。本课程通过教师精心设计并录制的实验教学视频及一些优质的网络教学资源和网络平台布置的作业，在一定程度上帮助学生内化吸收知识点内容，保证了教学效果，提高了学生的学习成绩。

研究组与对照组统一进行《环境卫生学》期末实验考核，结果显示，采用翻转课堂实验教学方法的学生期末实验考核成绩优于采用传统实验教学方法的学生成绩。翻转课堂教学中，学生在课前观看教学视频的过程中，他们可以根据自身对教学视频中内容的接受程度随时可以重复教学内容或者自己调节教学节奏，对自己不清楚不明白的地方可以先记录下来，等到课堂上再与老师同学一起讨论，教师可以针对学生提出的问题做专门指导答疑，真正体现了个性化教育。这种方式也使学生角色发生转变，从传统课堂上被动听课到翻转课堂上主动提问与老师同学们共同解决问题[4]。

为了研究翻转课堂教学模式的教学效果, 同一任课教师讲授同一实验项目的内容,采用2种不同的教学模式。在《环境卫生学》实验教学的翻转课堂中，我们改变了传统评价方式，采用《环境卫生学》实验过程评价。我们在实验的关键环节设置评分点，对学生实验过程表现的评价是以小组为单位进行的，更加重视团队评价。这一措施有力地推进了学生之间互帮互助相互协作学习的模式，提高了学生的学习效率。如：在大气二氧化硫的测定实验中，研究组的学生共分为8个小组。小组内的学生们自主分工协作，从采样、制备标准色列、样品测定到最后计算，大家互帮互助、有条不紊的进行着，在整个过程中，学生的团队合作精神被激发起来，学生们的沟通能力、协作能力也都得到了充分的锻炼。

翻转课堂教学效果调查问卷结果显示，80%的学生对翻转课堂的实施效果感到满意。学生课前借助网络平台进行自主学习，并认真思考梳理学习过程中产生的疑惑，在课堂上与教师和同学们就这些问题展开交流探讨，这一学习过程其实很符合绝大多数学生学习的认知规律，在一定程度上，实现了使学生们从“被动接受”知识向“建构”知识这一过程转变，从而大大提升了学生们的综合能力。通过学生们的反馈问卷，90%的学生认为翻转课堂教学效率高，提升了他们分析问题、解决问题的能力，与传统课堂相比，翻转课堂呈现的是一种“先学后教”的模式，这非常有利于学生系统掌握本学科的知识。

《环境卫生学》实验教学内容涉及面较广，与多个学科领域存在知识的交叉，学生基础知识和基本操作能力参差不齐，而课堂实验教学课时有限，仅凭有限的课堂时间，学生不可能完全理解并掌握教学大纲内要求的所有内容[5]。翻转课堂教学模式中，学生通过课前自学；教师在课堂上对学生没有掌握的内容重点讲授；课后就重点内容再进行总结。学生通过对实验项目中知识点的讨论，思考相关问题，并概括总结出实验项目中实践操作相关注意事项，从而激发学生的学习兴趣，使学生想学、会学，对所学知识理解并掌握，能够做到学以致用。

翻转课堂这一教学模式，能够提升师生互动的效果,提高教学效率, 还可以让学生们能够更多地同教师和同学进行交流，锻炼同学们相互沟通和交流的能力,并且对构建良好的师生关系有积极的作用。此外，翻转课堂有助于学生知识的掌握和创新能力的培养，还能有效提高学生的组织能力，团队合作能力等。

翻转课堂在《环境卫生学》实验教学中的应用效果较好，但在实施过程中发现依然存在一些问题有待进一步改进。实验课程结束后，有学生反馈在课前环节中，他们借助网络平台自主学习并认真思考梳理问题，这需要花费他们大量时间和精力，在一定程度上增加了学生的学习负担。因此，合理地设置翻转课堂的课时比例，让学生精力充沛地投身到翻转课堂中才会收到良好的效果。另外，实验教学的翻转课堂需要教师提前精心设计并录制好实验教学视频，教师如果能够在精于课堂教学的设计的基础上掌握一定的视频拍摄、录制、剪辑技术，将会大大推进翻转课堂教学改革的进程，这对教师也提出了更高的技术素养的要求。