基于PBL的翻转课堂在机能实验学课程中的教学模式设计

伴随着全球化进程的不断推进，中国高等教育正逐渐迈向国际化阶段。全社会对实践型与创新型人才的需求日趋强烈。机能实验学作为一门集生理学、病理生理学和药理学实验于一体的综合的、独立的实验课程，它注重培养学生的实践动手能力，激发学生积极探索未知领域的热情，启发学生的创造性思维和创新能力。该门课程的开设有助于我国实践型和创新型人才的培养〔1〕。但当前机能实验学的教学模式依旧采用传统的“讲授—接受”教学模式。在课堂上，教师需要花较多的时间将实验目的、原理和操作方法等内容强硬灌输给学生。这不但减少了学生动手实践操作的时间和机会，而且限制了学生学习的自主性与积极性。学生被动地接受知识，无法深刻理解掌握所学知识，从而失去对该课程的学习兴趣，不利于学生实践动手能力与创新能力的培养。

1 基于问题式学习(PBL)和翻转课堂概述

1.1 基于问题式学习(PBL)

基于问题式学习(Problem Based Learning, PBL)是由美国神经病学教授Barrows在加拿大麦克马斯特大学首创的。它是以现实情境为背景，以问题为中心的教学法，把问题作为学习和整合新知识的起点〔2〕。以学生为主体，教师为主导，在教师的引导下，学生以小组为单位，通过提出问题，分析问题和解决问题，让学生学习隐藏于问题背后的知识点。该教学法不同于传统教学法中的以教师讲授为主，而是提倡学生自主建构知识体系，从而培养学生的自主学习能力、解决问题的能力、团队协作能力、沟通能力和创新能力。

1.2 翻转课堂

翻转课堂(The Flipped Classroom)是由2007年美国科罗拉多州落基山林地公园高中的乔纳森·伯尔曼(Jonathan Bergmann)和亚伦·萨姆斯(Aaron Sams)两位化学老师提出〔3〕。而在2011年，萨尔曼·可汗(Salman Khan)通过在TED大会上的演讲，将翻转课堂这一全新的教学模式介绍给全世界，使其受到了广大教育者的广泛关注〔4〕。

所谓翻转课堂，就是在信息化环境下，教师通过网络平台提供以教学视频为主要形式的学习资源，学习者在课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习，师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等教学活动的新型教学模式〔5〕。它是在课前完成知识的传递，而在课堂上完成知识内化的一种新型教学模式，是对传统课堂教学结构的翻转。它以学生为主体，充分调动了学生自主学习的主动性。学生可根据自身认知能力的不同，重复学习学习资料，自主调整学习进度，使学生学习时间安排更具灵活性。与此同时，针对自学过程中出现的疑难问题，学生亦可通过网络平台与教师进行交流沟通，使得学生学习更加个性化，激发学生学习的兴趣，提升学习效果。

2 PBL和翻转课堂的互补性分析

在机能实验学PBL教学过程中，学生对教师提供的教学案例进行研读，发掘教学案例所呈现的问题。学生以小组为单位，分工协作，查阅相关文献资料，彼此探讨交流，寻求解决问题的方法，设计实验方案，通过实验验证习得隐藏于问题背后的知识。学生对于疑难问题的解决不再依赖于教师的直接讲授，而是在教师的引导下，小组成员集思广益，自主探究，共同商讨解决方案。PBL教学模式的应用无疑有助于学生自主学习、分析问题、解决问题和沟通等能力的培养，但是它也存在着一些不足之处。首先，PBL教学模式只是针对现实具体的问题情境展开，学生针对问题内容进行相关资料的查询，从而习得问题背后的知识，对知识的掌握较碎片化，不具有系统性，不利于该门课程知识体系的整体建构。其次，由于PBL教学模式的整个教学过程都在课堂上进行，缺乏课前的知识传递过程。在课堂上，学生要花费较多的时间来熟悉教学案例，发现其中的问题，并查阅相关资料。这无疑让学生实践操作的时间受到了压缩，减少了学生实践动手的锻炼机会，最终使得机能实验学的教学要求无法得到充分满足。再次，学生之间的认知水平存在一定的差异。在PBL问题式的引导下，必然会有部分学生因跟不上教学节奏而在课堂教学中浑水摸鱼，进而丧失了对该门课程的学习兴趣。针对PBL教学模式的不足之处，翻转课堂恰好能够弥补PBL的上述缺陷。将PBL与翻转课堂相互融合，教师在课前将教学案例等学习资料上传至网络平台，学生通过学习资料的学习，完成课前知识的传递过程，便于在课堂上学生利用课前的知识储备，进行知识的迁移，运用习得的知识解决实验过程中出现的问题。这不但将实验前的准备工作延伸至课前完成，而且增加了课堂实践操作的机会，有助于学生实践动手能力的培养。通过实验验证，加深对理论知识的理解与掌握，促进知识的内化。

课堂设计的合理与否直接影响着学生知识内化的效果。在做好课前前期准备的基础上，各小组组长以PPT的形式在课堂上汇报本组的实验设计方案。这使学生在分享劳动成果的同时，亦能提升自身的语言表达水平。针对各小组的课堂汇报情况，其他组成员和教师可分别就汇报过程中所暴露的问题进行提问，并由小组成员针对提问进行解答。利用师生之间的交流讨论，促进学生多角度看问题，避免思维片面化。让学生能够及时发现实验方案的设计缺陷，降低实验失败的几率。在讨论结束之后，教师应对学生成果汇报情况做出总结，梳理本项实验所要掌握的知识点以及实验过程的注意事项，让学生在准确把握本次课程重难点的基础上，合理构建系统性的知识体系。在广泛汲取各方意见与建议的情况下，各小组成员重新修改本组的实验设计方案，确定最终的实验方案，并进行实验验证。实验验证阶段作为课堂教学的最后一个环节，各小组成员应分工协作，轮流操作，力求各小组成员间的实践动手机会均等，进而提升每位学生的实践操作能力。在实验过程中，教师应实时跟踪学生的实验进展情况，引导学生解决实验过程中出现的问题。

“猪家兄弟，快来救我！”顺着呼救声望去，是花鸡被黄鼠狼叼着了。大猪哥想跑上前救花鸡，老母猪立马拽住了儿子：“不去，管咱家屁事！”母猪一家继续悠闲游逛。所幸花鸡命大，守门犬追上来，打跑了黄鼠狼。

与此同时，翻转课堂倡导学生课前自主独立学习，在课堂上对疑难问题进行分析讨论，通过教师课堂上的引导，促进学生对知识的理解。通过PBL与翻转课堂的融合，以教学案例为背景，让理论知识与临床问题相联系，避免纸上谈兵，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。另外，PBL通常以小组为单位开展活动，通过课前组内成员的交流，资源共享，及时纠正个人自主学习过程中理解认识的偏差，提高学习效率，提升自主学习效果。

3 基于PBL的翻转课堂教学模式设计

3.1 课前准备

课前准备工作完成的好坏对实验的成败通常起着重要的决定作用。教师在课前通过网络平台上传实验教学案例等学习资料，便于学生自主调整学习进度，随时随地观看学习。学生以5～6人为一个小组单位进行分组，每组自选一名组长。在自主学习的基础上，小组成员依据实验教学案例的内容，进行组内讨论，发现问题，提出假设，确定实验目的。在组长的统筹安排下，各小组成员查阅相关文献资料，分工协作，共同商讨，自主设计，初步拟定实验方案，从而达到启发学生的创新性思维，发挥学生创新精神的目的。在小组讨论过程中，教师可利用网络平台与学生交流互动，密切关注学生的自主学习进展和实验设计情况，引导学生，为他们答疑解惑，使他们接受个性化的辅导，进而实现分层次教育。

province ZHANG Ting FU Bi-chang ZHOU Zhi-guo et al.(12)

3.2 课堂设计

1.3观察指标:将两组分别采集数据进行对比,评估临床疗效、心功能指标、血液黏滞度(血细胞比容)、凝血系统[包括活化部分凝血酶原时间(AWTT)、血浆凝血酶原时间(PT)和凝血酶时间(TT)和不良反应等。

3.3 课后巩固

课后巩固阶段亦是进行知识强化的重要环节。学生在获取实验结果的基础上，撰写实验报告。实验结果的分析往往能够锻炼学生的论文写作能力，促进学生对实验过程进行反思总结。与此同时，教师通过实验报告的批改，总结实验过程与实验报告上出现的问题，并将问题通过网络平台反馈给学生，及时纠正学生认知上的误区与实践操作的不足之处，加深理论知识的理解与掌握，增强实践操作技能，提升学习效果。

3.4 考核方式

区别于传统的教学模式，基于PBL的翻转课堂教学模式主张将机能实验学的考核方式分为过程评价和结果评价两个部分。因而该课程的考核内容可分为平时表现、实验报告和实验操作考试三个部分。其中平时表现分又分为教师评分与学生互评两部分。教师评分主要由教师针对学生的讨论、汇报和回答情况综合现场打分而定，而学生互评则由学生针对同组其他成员的课前与课堂表现而综合给分。该门课程的平时表现分即为两项评分的整合。而该门课程的最终成绩则由平时表现分结合学生的实验报告成绩与期末实验操作考试成绩来综合评定。

4 结语

机能实验学作为一门多学科相联系、实践性较强的综合性实验课程，在机能实验学的教学过程中引入基于PBL的翻转课堂教学模式，符合当前国内的实践型和创新型人才培养需求。它通过设置具体问题情境，以小组为单位进行讨论交流、协作探究。在增添学习兴趣，调动学生学习积极性的同时，提高学生的自主学习能力，以及发现问题、提出问题和解决问题能力。学生通过自主设计实验方案，增强其知识迁移的能力，加深其对知识点的理解与掌握，发扬创新精神。通过小组间劳动成果的分享，促进学生的语言表达能力、团队意识的提升。在实践操作环节中，各小组成员分工协作，共同完成实验任务，亦能增强学生的实践操作能力和团队协作能力。因此，基于PBL的翻转课堂教学模式的推广应用将有助于弥补传统教学模式的不足，提高机能实验学的教学质量，推进其教学改革的进程。

参考文献

〔1〕朱志红.医学机能实验学〔M〕.北京：北京大学医学出版社,2014.

〔2〕王晋,蔡弘扬.结合PBL教学法与翻转课堂进行生理学教学的探讨〔J〕.卫生职业教育,2015，(33):59-60.

〔3〕张跃国,张渝江.透视“翻转课堂”〔J〕.中小学信息技术教育,2012，(3):3-5.

〔4〕陈江华,乜勇,黄晓.网络环境下PBL的翻转课堂教学模式研究〔J〕.中国教育信息化,2015，(2):18-21.

〔5〕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，(19):58-64.