基于雨课堂的PBL翻转课堂模式在生物化学实验教学中的应用

吴明彩 吕俊 徐蕾 陈祥攀

摘要：为探讨基于雨课堂的PBL翻转课堂模式在生物化学实验教学中的作用，选取2个班级为研究对象，分别采用翻转课堂（实验组）和传统课堂（对照组），以测试和调查问卷评价学习效率与体验。实验组平均成绩高于对照组，差异有统计学意义。因此，此翻转课堂模式提高了学习效率和对深层次知识的理解能力。

关键词：雨课堂;翻转课堂;生物化学实验

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2020）21-0378-02

“基于问题的学习”（Problem-Based Learning，PBL），由美国神经病学教授Barrows于1969年首先提出[1]。PBL教学方法的引入在培养医学生的思考能力等方面具有优势。我们前期在生物化学实验教学中采用PBL联合案例教学法，教学效果有所提高[2]。然而也发现PBL的一些问题，如缺乏课前的知识传递，学生要占用较多的课堂时间思考问题，减少了学生实践操作的时间;部分学生自我约束力差，跟不上节奏。翻转课堂是混合式的学习，学生课前准备提高了学习活动的效率，学生的满意度、学习成绩以及上课出勤率也有所提高[3-4]。雨课堂是清华大学开发的智慧教育平台，是微信平台中的小插件，学生使用时无须另外下载App，操作简单，功能丰富。本研究将PBL与翻转课堂融合，以雨课堂为平台，探讨在生物化学实验教学中的有效性。

一、研究对象

研究对象为2018级康复治疗学学生。学生的基本知识水平相似，年龄相仿。我们随机选取了一个班（31名学生）作为实验组，接受以基于雨课堂的PBL翻转课堂教学，另一班（30名学生）为对照组，接受传统课堂教学。两组学生使用相同的课程教学大纲以及时间安排。

二、两种教学模式的设计、实施及评价

（一）基于雨课堂的PBL翻转课堂教学模式的设计及实施

1.优化学习内容，录制视频。视频种类分为课前预习、课堂实际操作以及课后复习三种类型，其中课前和课后视频中设置的问题要求学生思考解决。以“SDS-碱裂解法提取质粒DNA”实验为例，课前预习教学视频设置的问题有：“质粒在哪些生物體中存在”“质粒提取常规方法有哪些？”等。

2.选择合适的在线学习平台。本研究以雨课堂为平台，学生通过老师分享的二维码或课堂暗号进入，找到教师推送的教学大纲、课件和视频等。雨课堂为学生提供一个丰富的网上学习资料和清晰知识结构的自我学习平台。

3.安排课前任务。教师提前2周推送教学大纲、计划和PPT。班级分为4个小组，每小组完成课前预习后做一个简单的PPT，介绍对课前资料学习的小结，对课前视频中设置问题的思考。教师在课前3天内选择约1小时的时间在雨课堂与学生交流，检查预习情况，鼓励提问并解答疑问。交流结束后各小组制作并完善课堂讲解PPT。

4.开展课堂教学。各小组代表报告，课前设置的问题由小组内学生详细讲解，别组可提出疑问，由汇报小组成员负责解答。教师只是学习的组织者和指导者，负责引导学生自己发现问题的答案，鼓励学生思考，激发学生信息探索的热情。学生汇报及讨论结束后由教师总结各组的亮点与不足，让学生对整个实验的设计、原理、操作等均有清晰的了解，掌握关键步骤，实验成功率也较高。以质粒提取实验为例，学生通过学习掌握了易混有基因组DNA片段，因此加入SDS等试剂后摇匀动作相对轻柔，提取纯度较高的质粒DNA。实验过程中教师在旁观察指正并实时解惑。教师还可在实验等待的间断时间通过雨课堂随机提问，提高课堂参与度;对一些问题回答逻辑性及拓展性较好的学生，可使用雨课堂发送小红包，活跃课堂气氛;开启雨课堂弹幕功能供学生实时发送疑问，教师挑选共性问题予以解答。

5.课后知识巩固和能力延伸。课程结束后教师通过雨课堂发布针对本次实验的相关复习题，复习之前设置分析的问题及相关基础知识。学生在课后遇到疑难可在讨论区留言，复习PPT不解之处点击“不懂”，教师以PPT配音等方式解答，保存在雨课堂平台以增加学习的机动性。为加强课后的能力延伸，针对每次实验发布一两个难度较高的任务给学生以加强他们的学习。如质粒提取实验后，设置“如何设计类似的质粒DNA提取实验？”“质粒DNA应用于基因工程的具体案例”等较高难度问题。

（二）传统教学模式的设计及实施

对照组采取传统多媒体教学法，不推送课前学习资料，只要求学生利用实验教程做简单预习。课堂上由教师讲解实验原理、关键步骤及实验结果分析，课后作业仅布置实验报告。

（三）两种教学模式效果的评价

采用课程结束测试及问卷调查评价两种模式。课程结束测试包括实验理论知识测试和操作考核。问卷于课程结束后发放，学生填写问卷并提交。测试成绩数据以均数±SD表示，使用SPSS软件分析，P<0.05差异具有统计学意义。

三、结果

（一）课后测试成绩

实验组及对照组的理论测试的平均成绩分别为81.68±7.14和73.61±7.87;两组实验操作考核的平均成绩分别为84.26±6.19和70.97±8.58。实验组的理论和操作考核成绩均显著高于对照组（P<0.05），说明基于雨课堂的PBL翻转课堂教学模式能有效地提高学生成绩，特别是两组实验考核成绩差异说明PBL与翻转课堂教学相结合，雨课堂课前推送学习资料节约了课堂时间，实验操作能力得以提升。

（二）问卷调查

问卷调查结果显示，对基于雨课堂的PBL翻转课堂90.3%的学生非常满意或满意，同意比传统教学更能提高沟通能力的学生比率为80.6%，综合能力的比率为87.1%。

四、结论

康复治疗学专业学生毕业后其从事的工作可能会增加对团队合作能力的要求，康复治疗师在实践操作能力的入职要求通常相对较高，因此学生的动手能力培养尤为重要。除此之外，与病患的沟通能力对所有医学生来说也是必备的。

本研究设计了基于雨課堂的PBL翻转课堂混合学习活动，通过课前资料的发放及师生之间的互动达到良好的课前准备效果，节省了课堂时间，为基础较差的学生提供充足的时间消化课前设置问题。课程中利用雨课堂丰富的功能调动学生的积极性，同时起到监督的作用。课后复习及能力延伸促进学生掌握并巩固知识理解。课程结束测试结果证实此模式提高了学生成绩，尤其提高了实验操作能力。调查问卷也表明此模式提升了学生的协作、沟通等综合能力。因此，此模式应用于医学基础教学是行之有效的，值得进一步推广。

参考文献：

[1]Kaufman DM. Problem-based learning-time to step back[J].Med Educ，2000，34（7）：510-511.

[2]吴明彩，毕富勇.PBL联合案例教学法在生物化学实验教学中的应用[J].中华医学教育探索杂志，2011，10（3）：309-311.

[3]张淑苗，王跃民，刘亚莉，等.“翻转课堂”的教学模式在生理学实验课教学中的初步应用与评价[J].心脏杂志，2017，29（1）：127-129.

[4]Langdorf MI . Anderson CL . Navarro RE et al. Comparing the Results of Written Testing for Advanced Cardiac Life Support Teaching Using Team-based Learning and the "Flipped Classroom" Strategy[J].Cureus，2018，10（5）：e2574.

Abstract： To explore the effect of PBL and flipped class mode based on Rain Classroom in the experimental lessons of Biochemistry， two classes were selected as the research subjects in the flipped classroom teaching （experimental group） and the traditional classroom teaching （control group） respectively. Learning efficiency and experience were evaluated by testing and questionnaire. The average score of the experimental group was higher than that of the control group， and the difference was statistically significant. Results show that the flipped classroom mode improves learning efficiency and the students' ability to understand deep knowledge.

Key words： Rain Classroom; flipped classroom; Biochemistry experiment