线上线下混合式教学在医学机能学实验教学中的应用探讨

孙健 李姝 李爽 李丽 栾海蓉 杨国宏

医学机能学是通过揭示正常和异常生命过程中机体机能变化的特点和规律，培养医学生掌握基本实验技能、增强分析和解决问题能力的综合性实验学科[1]。相对于课堂理论教学，实验教学具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性等特点。近年来，我国大部分医学院校都在对机能学实验教学进行不断的改革，采用多样化的教学方法，以激发学生的主动性和创新思维，在一定程度上提高了实验教学的效果。

1 本院医学机能学实验教学现状

本院医学机能学是1998 年将生理学、病理生理学和药理学3 门课的实验部分有机整合而成，并包含实验动物学、外科学和临床麻醉学等内容。每次实验课4学时，在传统教学模式下，教师利用1 学时通过PPT 讲解实验目的原理和操作方法后，学生按部就班完成整个实验过程，期间教师现场指导答疑。在这种教学模式下，教师通过文字与图片讲解实验操作过程，如气管插管术，缺少动态过程，学生很难掌握操作要点与注意事项；并且学生在被动接受知识的情况下，对实验过程缺乏自主思考，无法使学生将理论知识在实验中充分得以应用，不利于学生独立思考及发现问题、解决问题等临床思维的培养[2]。其次，教师示教不但占用学生实验学时，且30名学生拥挤在一个实验台的周围，很难达到示教的目的，在一定程度上影响学生学习积极性。因此，本院医学机能学实验教学迫切需要结合学科实际情况探索新的教学方法，更好地发挥学生的主观能动性，既利于知识的进一步掌握，更强调培养学生的自学能力、分析问题能力、创新能力和探究能力，使医学机能学教学更符合现代医学高效教学的目标[2]。

2 线上线下混合式教学

随着互联网技术的快速发展与“互联网+”战略的实施，线上线下相结合的混合教学模式成为当前教育领域的研究热点[3]。与传统教学模式相比，线上线下混合式教学不再是知识给予式授课，其更多体现的是以学生为本，重在提高学生的参与度，培养学生自主学习、主动学习、合作学习以及个性化学习的能力[4]，这种教学方式要求老师在教学设计和知识传递中、在教学过程中实现课堂教学与信息技术的有机融合[3]。近年来，在美国、英国等信息化程度较高的国家，混合式教学发展迅速，并形成一定的框架，而在我国起步较晚[4]。相对于传统教学模式，混合式教学更符合高校的教育和教学特点，是一种“教师为主导—学生为主体”的教学模式，在教学过程中，学生作为学习过程的主体，充分发挥学习的主动性、积极性和创造性；教师发挥引导、启发和监控教学过程的主导作用；二者优势互补，从而获得最佳的学习效果。

3 医学机能实验教学中实施线上线下混合式教学的必要性

课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量[5]。作为一所省属普通医学院校，在“为农村办学，为基层服务”的办学特色方针指引下，如何充分利用现有的教学条件，丰富课程内容，改革教学模式，培养理论知识扎实、实践能力突出的应用创新型医学人才是我们教学工作的重中之重。

医学机能学作为一门综合性和实践性很强的学科，已经脱离了简单地作为理论课附属课程的地位，是介于基础和临床间的一门桥梁学科。传统的教学模式下学生被动接受知识，在实验操作过程中，存在学生学习积极性、主动性不高，部分小组成员不动手操作，并且缺乏独立思考，实验过程中出现问题不及时处理等现象，耽误教学正常进度甚至导致实验失败。因此，在教学中采用线上线下混合式教学模式，可以解决实验教学模式与方法滞后、学生实验之前预习欠缺甚至不预习、实验课时间限制较大、学习不够灵活机动等诸多问题，能激发学生自主学习的能力，强化其发现、分析、解决问题主观能动性，培养学生创新意识、创新思维与创新的能力，从而提高医学实验教学质量。

4 具体实施措施

4.1 “SPOC+翻转课堂”线上线下混合式教学模式的提出与应用现状

小规模限制性在线课程（small private online course，SPOC），即针对特定群体学习特点在慕课基础上开设的在线小规模限制性课程，其学生规模一般在几十人到几百人，同时对学生设置限制性准入条件，达到要求的申请者才能被纳入SPOC 课程[6]。翻转式课堂译自“Flipped Classroom”或“Inver-ted Classroom”，2014 年前后引入中国学校的课堂教学[7]。翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间及教师和学生之间的关系，在课堂上，应以学生为主体去获取知识，而不是以教师为主体去讲授知识[8]。翻转课堂教学模式颠覆了传统课堂的课内和课外，将课堂的主动权交给学生，教师是课堂的总指挥和总导演，在课堂中更多地发挥引导作用[9-10]。

从2015 年开始，国内许多高校尝试在不同课程中如土木工程、儿科护理学等进行了“SPOC+翻转课堂”线上线下混合式教学模式的改革与实践，实现了“以学生为中心”教学理念的逐渐转变，取得了理想的教学效果[11-13]。在现代教学理论指导下，“SPOC+翻转课堂”混合式教学模式在许多医学实验教学中也进行了应用。王江南[14]在临床检验基础课程的实验教学中构建基于SPOC 的翻转课堂实验教学模式，实现了课前知识认知、课中知识内化、课后知识转移，弥补了临床检验基础实验教学在传统授课中存在的不足。

4.2 实施过程

本校医学机能学实验教学采取小班教学，每班30名左右，采用“SPOC+翻转课堂”的教学模式，不仅实现了“以学生为中心”的教育理念，还可以把课堂从实体教室延伸到线上教学平台，使学生有更充足的时间进行实验操作，提升了学生的自主学习，更有利于培养其发现问题、分析和解决问题的能力；同时，师生间增加了互动交流时间，教师可以及时了解不同学生的实际学习情况后有针对性的指导，进而加深学生对实验内容的理解。

4.2.1 课前教师布置教学任务，学生线上学习、讨论设计

课前，教师根据教学进度安排，在QQ 群、学习通等给学生推送各种资源，包括教学目标、教学重点难点、课件、教学视频等，并设立用于翻转课堂的引导性问题。线上学习包括观看医学机能学慕课、阅读相关辅助资料，主要内容有实验目的、原理、动物基本操作技术以及BL-420生物信号系统的操作和数据的采集、处理及打印，帮助学生快速了解实验中实验动物和仪器的基本操作，并完成慕课中的作业与章节测试，针对翻转课堂内容以小组为单位讨论，制作或修改教学PPT。

具体过程如下：例如在“胃肠运动的观察及药物对离体肠管作用”实验中，（1）老师提前将PPT、翻转课堂说明等相关内容发到学习通APP 上，提示学生课前预习，并结合专业实践设置引导性问题，如在家兔麻醉过程上，通过引导与层层递进的方式，设置与麻醉专业相关问题：实验中家兔采取哪种麻醉方法？全身麻醉的过程分几期？为什么麻醉医生在手术前要访视患者等。同时鼓励学生提出自己的问题或想法，从而拓展学生的创造思维。学生在课前的讨论，不但补充了与专业相关的知识，融合各学科知识点，同时促进学生掌握综合理论知识，为以后的专业学习与临床工作打下理论基础。（2）观看智慧树线上课程不同药物对离体肠平滑肌收缩的影响，掌握实验准备、动物及药品、实验方法、观察实验结果等过程，熟悉实验结果发生机制的相关理论。并将学习中发现的问题以小组为单位进行讨论学习，老师通过QQ 群、学习通等和学生进行线上交流。（3）课前作业：以小组为单位进行讨论后，结合生理学、病理生理学和药理学相关知识自行设置与本实验相关的问题或设计性实验，并制作PPT。

4.2.2 课中学生讲解、分组讨论，教师点评

教师先根据线上学习数据，带领学生回顾线上课程，并总结重点、难点，对学生尚有疑虑之处进行解答。随后在规定的学时内进行翻转课堂，将学习主动权交给学生，包括重点内容讲解、实验操作、结果分析讨论、知识扩展等。上课可采取以个人或小组为单位，随机抽取一人或一组组织教学及相关内容的讲解；然后，学生进行课堂实践操作，观察实验现象并完成结果的记录和处理等。在整个实验操作过程中，老师通过巡视查看实验进展，同时以示教、指导等多种方式与学生互动，及时发现并解决问题。实验完成后全班共同讨论实验结果，每位学生都有发问权和解释权。教师在整个过程中起指导作用，对讨论内容给以必要的补充，弥补漏洞。

如在“家兔的血压调节”实验中，结合实验结果，通过层层递进的方式引导学生讨论与实验相关的问题，如正常血压值？影响血压的因素有哪些？各种药物对血压有何影响及其机制等？在课堂教学结束前进行课堂测试和评价。同时，教师还通过拍照、录制上课小视频记录各组学生的精彩表现，增强学生的成就感，激发参与热情。

在授课过程中，教师还注意对学生开展思政教育，把立德树人与医学实践课紧密结合，让学生认识到作为医学生，要以自身言行践诺希波克拉底誓言，不但要有高超的医学技术，还要有救死扶伤的道德情操。

4.2.3 课后书写实验报告，巩固知识

在课后知识巩固环节，学生通过“泰盟医学虚拟仿真实验教学系统”等学习相应的虚拟仿真实验项目，巩固和丰富课堂实验内容；老师和学生针对本次课程内容的疑难点通过QQ 学习群在线互动讨论解决，同时还可拓展和分享最新研究进展、实验技术等。如消化系统实验，根据“关于诺如病毒感染”的实事报道，通过“诺如病毒感染后有哪些症状？结合本实验内容，回答急性胃肠炎为什么会有腹痛和腹泻等症状？作为一名医学生，面对传染性疾病，我们能为社会做出哪些力所能及的贡献？”等问题的讨论，有利于学生早期接触临床和培养社会责任感。学生以科研论文的形式书写实验报告，将理论知识和实践操作融会贯通，有利于学生理解和巩固相应的理论知识点，培养科研书写能力。

4.2.4 多元化的教学评价

为体现职业能力的培养要求，教学评价采用形成性评价（30%）与终结性评价（70%）相结合的方式。其中形成性评价共100 分（占期末总成绩的30%）[15]：（1）课前线上学习中的章节测试10 分（10%/形成性评价），检测学生上课前对新课程知识的掌握情况，有助于学生充分学习课程并有效拓展课程知识；（2）教学中对学生进行操作技能直接观察评估（DOPS）50 分（50%/形成性评价），每一项都设有评分细则，由教师直接观察学生的技能操作，并根据学生该项内容完成的情况进行评估，填写DOPS 表；（3）下课前进行课堂习题测试和评价各10 分（20%/形成性评价），及时掌握学生的课堂学习状况；（4）课后学生组间互评和师生互评20 分（20%/形成性评价），侧重对在线自主学习效果、学生情感态度、价值观等认知发展情况和综合实践能力的考查。

终结性评价：（1）实验报告10 分（占期末总成绩的10%）：评价学生理论知识掌握情况和分析问题能力；（2）技能考核50%（占期末总成绩的50%）：评价学生实践动手能力；（3）实验设计10%（占期末总成绩的10%）：检查学生对医学科研研究过程掌握情况，反映学生综合素质与创新能力。课程评价方法的创新更加科学合理、公正公平地评价学生的实验课成绩，严格了实验教学管理，对学生的学习起到有效地督促作用。

5 结语

医学机能学授课采用“SPOC+翻转课堂”混合式模式教学后，重新调整了课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生，充分体现了“以学生为中心”的教学理念。课前通过设置引导性问题，引导学生开展线上学习和课前测评，提高他们的自学能力；课上加强指导，引导学生完成实验操作、项目的观察和记录，提高他们的动手实践能力、创新能力和发现、分析、解决问题能力，培养学生的团队意识；操作完成后引导学生思考问题，通过对实验结果发生机制和拓展知识的讨论，达到医学机能学课程将理论与实践相结合的教学目标，同时检测了学生的学习效果，提高学生综合思考、语言表达和合作学习能力，有助于培养素质高、能力强的应用型医学人才。并且每次课结束后促使教师重新审视相应实验的教学内容的设置，反省自己在教学上的不足并及时调整，有助于提高教学质量和效果，同时对实验教学改革起到了积极的推动作用。