張磊，王會(huì)巖，姜勇，李艷

吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗(yàn)學(xué)院，吉林吉林 132013

生物醫(yī)學(xué)是綜合生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論和技術(shù)方法而發(fā)展起來(lái)的交叉前沿學(xué)科，其基本任務(wù)是使用現(xiàn)代生物技術(shù)和臨床醫(yī)學(xué)技術(shù)手段來(lái)研究并解決生命科學(xué)、尤其是醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問(wèn)題，其內(nèi)容廣泛涉及臨床醫(yī)學(xué)及生物技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域[1-2]。生物技術(shù)是以生命科學(xué)理論為人類生產(chǎn)生活服務(wù)的應(yīng)用型學(xué)科。包括基因工程、細(xì)胞工程、微生物工程和蛋白質(zhì)工程，現(xiàn)代生物技術(shù)還包括高通量芯片技術(shù)、基因組技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)等[3]。生物技術(shù)在農(nóng)、林、牧、漁等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，同時(shí)隨著近年來(lái)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是基因工程制藥、干細(xì)胞研究、基因診斷及基因治療等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于生物醫(yī)學(xué)人才的需求量也不斷增加[4]，急需在高校開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)生物學(xué)專業(yè)。醫(yī)學(xué)生物專業(yè)課程除具有生物技術(shù)的綜合性、抽象性、前沿性、實(shí)踐性等特點(diǎn)外，還需要結(jié)合大量的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，傳統(tǒng)的課堂授課方式很難跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。因此，開(kāi)展新的教學(xué)方法以提高教學(xué)效率是必須思考的問(wèn)題。吉林醫(yī)藥學(xué)院的生物技術(shù)專業(yè)以醫(yī)學(xué)教學(xué)為依托，以培養(yǎng)醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)綜合人才為目標(biāo)，并將翻轉(zhuǎn)教學(xué)引入到日常教學(xué)中，獲得了較好效果。

1 翻轉(zhuǎn)課堂的概念和優(yōu)點(diǎn)

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom/Inverted Classroom）最先產(chǎn)生于美國(guó)，美國(guó)林地公園學(xué)校的兩位教師亞倫·薩姆斯和喬納森·伯爾曼將課件附加講解錄制成視頻并傳至互聯(lián)網(wǎng)上提供給因故不能上課的學(xué)生補(bǔ)習(xí)用[5-6]。這種開(kāi)創(chuàng)性的教學(xué)實(shí)踐現(xiàn)已成為一種新的教學(xué)模式，獲得越來(lái)越多的關(guān)注，并被命名為“翻轉(zhuǎn)課堂”。翻轉(zhuǎn)課堂主要內(nèi)容是將傳統(tǒng)課堂教學(xué)時(shí)間結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)在課前完成，課堂上進(jìn)行知識(shí)吸收和掌握，這要求調(diào)整課內(nèi)外時(shí)間，將學(xué)習(xí)決定權(quán)由教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生[7-9]。教師不占用課堂授課時(shí)間講授知識(shí)，學(xué)生在課余時(shí)間通過(guò)查文獻(xiàn)、看視頻等方式自學(xué)獲取知識(shí)，其目標(biāo)是增加學(xué)生在教學(xué)中的參與度，使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)。在美國(guó)，翻轉(zhuǎn)課堂最先在中小學(xué)實(shí)施，2007年開(kāi)始在大學(xué)課堂中逐步嘗試。如在邁阿密大學(xué)，此教學(xué)模式已被廣泛應(yīng)用，教師采用播客等視頻軟件進(jìn)行授課內(nèi)容傳授，使用博客視頻和帶聲過(guò)濾的PPT呈現(xiàn)講座材料[10-12]。學(xué)生可利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)知識(shí)，時(shí)間安排靈活自由并可自主同時(shí)進(jìn)行多個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。2011年美國(guó)教育家Gerstein正式提出了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型，并將授課分為4個(gè)階段：學(xué)習(xí)體驗(yàn)階段、探究概念階段、建構(gòu)意義階段以及應(yīng)用展示階段[13]。由于本科生的學(xué)習(xí)具有專業(yè)性、外延性、自主性、探索性、實(shí)踐性及個(gè)體差異性的綜合特點(diǎn)[14]，需要采用靈活高效的教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)及教學(xué)方法的不斷更新，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新的教學(xué)模式引起了教育者的廣泛關(guān)注，并形成了研究及實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂的一股熱潮[15]。在我國(guó)，自2011年新版《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》頒布以來(lái)，我國(guó)更加重視教育的信息化發(fā)展，翻轉(zhuǎn)課堂為教育信息化的注入了新鮮活力，同時(shí)亦為課堂教學(xué)的現(xiàn)代化提供了新思路。

2 翻轉(zhuǎn)課堂在生物醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

生物醫(yī)學(xué)教學(xué)存在涉及知識(shí)面廣、綜合及應(yīng)用性強(qiáng)、重視實(shí)踐技能、知識(shí)更新速度快、內(nèi)容抽象等特點(diǎn)。而醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)要求學(xué)生掌握一定的醫(yī)學(xué)知識(shí)，所學(xué)生物知識(shí)也偏重于醫(yī)學(xué)方面，要求學(xué)生將醫(yī)學(xué)知識(shí)和生物知識(shí)有機(jī)結(jié)合并學(xué)以致用。以上這些給我們的日常教學(xué)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，例如：學(xué)生需要學(xué)習(xí)的科目較多，導(dǎo)致生物技術(shù)專業(yè)課課時(shí)相對(duì)不足。由于課時(shí)限制，有些課程中與醫(yī)學(xué)相關(guān)性不大的部分未列入教學(xué)大綱中，例如，普通生物學(xué)中的植物篇，細(xì)胞工程中的植物細(xì)胞工程等，但這部分內(nèi)容對(duì)于生物專業(yè)的學(xué)生也是比較重要的；且由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制，有些應(yīng)用性強(qiáng)的重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目難以開(kāi)展。針對(duì)這些在教學(xué)中經(jīng)常問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)引入了翻轉(zhuǎn)式教學(xué)理念。

①針對(duì)由于課時(shí)不足導(dǎo)致部分教學(xué)內(nèi)容缺失的情況，該研究把這部分內(nèi)容作為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)教師制作這部分的課件，并針對(duì)課件輔以錄制教學(xué)視頻。同時(shí)，要將這部分內(nèi)容與醫(yī)學(xué)或生物醫(yī)藥領(lǐng)域知識(shí)緊密融合。在本門(mén)課程開(kāi)始前，針對(duì)這部分內(nèi)容為學(xué)生布置問(wèn)題。例如，在普通生物學(xué)的植物篇中，預(yù)先布置以下問(wèn)題：植物在生物醫(yī)藥中的作用和地位是什么？植物組織的基本構(gòu)造和各部分的功能，作為可制藥的植物反應(yīng)器這些組織都由什么樣的作用？植物如何進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)繁殖，植物的種子和果實(shí)是怎樣發(fā)育的，如何通過(guò)植物的生殖應(yīng)用于蛋白類藥物制藥工程？植物如何吸收營(yíng)養(yǎng)，植物的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有哪些？植物激素的種類和作用？帶著這些問(wèn)題，教師將教學(xué)視頻拷貝給學(xué)生，讓學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并且回答這些問(wèn)題。學(xué)生將這些問(wèn)題的答案通過(guò)學(xué)習(xí)總結(jié)以作業(yè)的形式上交，教師通過(guò)批閱作業(yè)可以判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并選定時(shí)間集中對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題給與指導(dǎo)和解決。同時(shí)，建立微信討論群，對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的疑問(wèn)，可以在群上提問(wèn)并討論。如，在植物細(xì)胞工程的學(xué)習(xí)中，教師布置了一道問(wèn)題：現(xiàn)在生物醫(yī)藥公司的藥物多數(shù)靠轉(zhuǎn)基因獲得，那么轉(zhuǎn)基因食品有害么？學(xué)生通過(guò)對(duì)這部分教學(xué)視頻的學(xué)習(xí)，并憑借自身的生物學(xué)知識(shí)和在網(wǎng)上查到的資料在討論群中展開(kāi)了激烈的討論。有的學(xué)生認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)物是外源蛋白，外源蛋白和植物本身蛋白的基本組成是一樣的，都由20種基本的氨基酸組成，在腸道中消化后沒(méi)有區(qū)別，同時(shí)消化后均會(huì)被機(jī)體利用合成新的蛋白質(zhì)；而另一些同學(xué)認(rèn)為，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的觀點(diǎn)，外源基因可能導(dǎo)致有毒性的外源蛋白的表達(dá)，例如抗蟲(chóng)蛋白，雖然這些蛋白質(zhì)對(duì)蟲(chóng)子有效而對(duì)人無(wú)效，但沒(méi)有研究直接表明這種蛋白質(zhì)對(duì)人體絕對(duì)沒(méi)有影響，且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)基因食品有害。雙方針對(duì)這兩大觀點(diǎn)展開(kāi)了激烈的討論，引用中英文文獻(xiàn)，據(jù)理力爭(zhēng)。教師針對(duì)雙方討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和指導(dǎo)，肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，引導(dǎo)學(xué)生正確看待轉(zhuǎn)基因問(wèn)題，明確轉(zhuǎn)基因的理念對(duì)人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的好處，引用文獻(xiàn)證明轉(zhuǎn)基因的優(yōu)點(diǎn)和可能存在的問(wèn)題等。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，學(xué)生真正參與到了學(xué)習(xí)中來(lái)，從被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)并提出、解決問(wèn)題，在此期間自主查閱文獻(xiàn)、查詢學(xué)科前沿進(jìn)展，對(duì)得到知識(shí)加工分析等，不僅深刻理解了什么是轉(zhuǎn)基因，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)基因的利弊給予了多方面的分析，鍛煉了自己的文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)分析能力。與此同時(shí)，這種學(xué)習(xí)方式大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生帶著問(wèn)題、帶著興趣自主學(xué)習(xí)，而不是沒(méi)有目的地被灌輸知識(shí)。

②對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于生物技術(shù)各學(xué)科之間聯(lián)系緊密，例如一個(gè)藥物蛋白的獲得可能涉及基因工程、發(fā)酵工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程等多個(gè)學(xué)科，而實(shí)驗(yàn)技術(shù)可能涉及基因克隆、蛋白表達(dá)及純化、發(fā)酵技術(shù)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等。但通常的教學(xué)實(shí)驗(yàn)都是針對(duì)某一學(xué)科的某項(xiàng)內(nèi)容制定的，必然缺少連貫性和綜合性，學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)技能的掌握如管中窺豹，也很難形成連續(xù)的科研思維。雖然我們也在大綱中制訂了生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，但由于學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件的限制，一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很難大規(guī)模開(kāi)展，例如某種藥物的發(fā)酵技術(shù)，干細(xì)胞培養(yǎng)和疾病治療技術(shù)等。針對(duì)這些問(wèn)題，我們同樣借鑒了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。首先向?qū)W生提出一個(gè)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)題目，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，查閱文獻(xiàn)和資料，提出理論實(shí)驗(yàn)方案。接下來(lái)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生如果沒(méi)有條件完成整套實(shí)驗(yàn)，教師可為學(xué)生提供一些現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)素材，進(jìn)行部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并完成最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但通過(guò)前期學(xué)生翻轉(zhuǎn)式自主學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程及原理有深刻認(rèn)識(shí)，也對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題有所準(zhǔn)備，這樣不但形成了整體的實(shí)驗(yàn)思路，實(shí)驗(yàn)做起來(lái)也可以事半功倍。同時(shí)，學(xué)生也在自主學(xué)習(xí)中做到了理論聯(lián)系實(shí)踐，獲得了很好的教學(xué)效果。

3 小結(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)理念中傳授知識(shí)與內(nèi)化知識(shí)的顛倒，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心、因材施教的教學(xué)目的。翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)設(shè)置中要求學(xué)生帶著問(wèn)題自主學(xué)習(xí)，而教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的的問(wèn)題進(jìn)行整合，輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，由于不同學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題是不同的，這要求教師不斷提升自身教學(xué)能力和專業(yè)素養(yǎng)，強(qiáng)化教學(xué)技術(shù)。同時(shí)為保障翻轉(zhuǎn)課堂的順利應(yīng)用，需要有信息網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支持，包括軟件及硬件支持，且要求學(xué)生有較好的自主學(xué)習(xí)能力，分析及總結(jié)能力。通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生和教師自身知識(shí)體系和能力素質(zhì)均有所提高，同時(shí)提升了教學(xué)效果。

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