吳 莎,施珊珊
(暨南大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,廣東 廣州 510632)
醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是一門涉及面廣、實(shí)驗(yàn)性及應(yīng)用性均較強(qiáng)的醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)必修課,微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)在學(xué)科發(fā)展中有著十分重要的地位[1]。近年來人類微生物組領(lǐng)域已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn),并獲得廣泛關(guān)注。作為理論課的補(bǔ)充,實(shí)驗(yàn)課一方面可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解內(nèi)化,另一方面可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和分析解決問題的能力,是提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要課程[2]。目前傳統(tǒng)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足學(xué)科發(fā)展的需求。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新興的教學(xué)模式,由先教后學(xué)變?yōu)橄葘W(xué)后教,打破固有的教學(xué)模式,將課堂講授轉(zhuǎn)變?yōu)槎绦?、精干、?nèi)容獨(dú)立的微視頻,突破課時(shí)和場(chǎng)地的局限性,學(xué)生可以通過課前觀看微視頻、與教師隨時(shí)隨地在線溝通進(jìn)行自主學(xué)習(xí)[3-4]。教師的角色從“絕對(duì)中心”變?yōu)椤耙龑?dǎo)輔助”,學(xué)生的角色從“被動(dòng)接受”變?yōu)椤爸鲃?dòng)探索”,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提升學(xué)習(xí)的深度和廣度[5-6]。
目前,醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般按教師講解實(shí)驗(yàn)原理、方法等背景知識(shí),教師示教,學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟模仿操作的模式開展,普遍存在以下四方面問題。
醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程復(fù)雜且內(nèi)容繁多,受生物安全和學(xué)時(shí)限制,很多復(fù)雜的綜合性實(shí)驗(yàn)如腸道細(xì)菌的培養(yǎng)、分離鑒定未能完全在課內(nèi)開展,流感病毒培養(yǎng)需在BSL-2級(jí)以上的生物安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,故無法在普通教學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行操作和演示;而且傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),很難反映實(shí)際臨床上信息化、自動(dòng)化、微量化的細(xì)菌培養(yǎng)檢測(cè)技術(shù)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中,由于必要的實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)講授擠占了實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)間,導(dǎo)致學(xué)生可利用的實(shí)操時(shí)間被進(jìn)一步壓縮,而且由于大多數(shù)學(xué)生可能對(duì)實(shí)驗(yàn)操作并不熟悉,因此教師很難有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),導(dǎo)致教學(xué)效果往往不盡如人意。
由于目前大多數(shù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室和教師數(shù)量較難與學(xué)生數(shù)量相匹配,以暨南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院為例,每個(gè)班平均有30名學(xué)生,僅配1名任課教師,一般實(shí)驗(yàn)課上4人為一組,通常僅有1~2名學(xué)生主導(dǎo)操作,而且學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作主要是復(fù)制教師演示的方法步驟,經(jīng)常出現(xiàn)“知其然不知其所以然”的情況,導(dǎo)致學(xué)生的參與感和啟發(fā)性無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)。與此同時(shí),教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的個(gè)別指導(dǎo)十分有限,若學(xué)生的錯(cuò)誤操作不能被及時(shí)糾正。
目前,大多醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末考試中的部分題目,這種考核標(biāo)準(zhǔn)既不能反映學(xué)生的實(shí)際操作技能,也不能反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的實(shí)際掌握程度。學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中存在很多雷同甚至完全照搬的內(nèi)容,教師無法根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告了解學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況,也無法對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方式進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,從而會(huì)影響到教學(xué)效果。
“醫(yī)學(xué)微生物學(xué)”課程由多個(gè)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)構(gòu)成,由于每學(xué)期實(shí)驗(yàn)課僅18個(gè)學(xué)時(shí),很難將所有內(nèi)容在課程中開展,且微生物的培養(yǎng)周期一般需要18~24 h,學(xué)生很難跟蹤觀察整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,了解不同時(shí)點(diǎn)細(xì)菌的生長(zhǎng)特點(diǎn)。采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分解為多個(gè)3~5 min的微視頻,每個(gè)視頻涵蓋特定的知識(shí)點(diǎn),有較強(qiáng)的針對(duì)性。微視頻由教師在課前發(fā)布于固定的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),學(xué)生可以隨時(shí)觀看、回放,節(jié)奏和進(jìn)度完全由學(xué)生自主掌控。
翻轉(zhuǎn)課堂模式是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的重建。課前教師提供短視頻和自主學(xué)習(xí)引導(dǎo)方案,學(xué)生將自主學(xué)習(xí)中遇到的問題反饋給教師,課堂上教師針對(duì)共性問題答疑解惑,學(xué)生們協(xié)同合作完成實(shí)驗(yàn),并通過相互討論來共同探究問題。翻轉(zhuǎn)課堂增加了課堂中教師和學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng),教師在課前就能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和疑惑點(diǎn),及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方式,使整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有針對(duì)性,學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行共同討論探究,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化吸收。翻轉(zhuǎn)課堂各階段教師和學(xué)生的主要任務(wù)見表1。
以暨南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2018級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)1、2班58名學(xué)生為對(duì)照組,采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式;以2018級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)3、4班 64名學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組,采用基于微視頻的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。兩組學(xué)生任課教師及教材均相同。
3.2.1 操作示范類 利用暨南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室、BSL-2級(jí)安全實(shí)驗(yàn)室和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)顯微形態(tài)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,由高級(jí)實(shí)驗(yàn)師進(jìn)行各個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作演示,并用微視頻的形式記錄操作細(xì)節(jié)、規(guī)范和實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖1)。微視頻的錄制場(chǎng)地、儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)條件與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)一致。錄制內(nèi)容包括革蘭染色、細(xì)菌分離、細(xì)菌培養(yǎng)、藥敏試驗(yàn)等經(jīng)典微生物實(shí)驗(yàn)。
3.2.2 臨床結(jié)合類 一方面制作常見的微生物臨床標(biāo)本片,如金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、大腸埃希菌、肺炎鏈球菌等,錄制其形態(tài)觀察與特征講解的微視頻。另一方面利用附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,拍攝腸道桿菌、病原性球菌分離與鑒定的微視頻,展示臨床上先進(jìn)的操作技術(shù),以解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課上微生物分離、培養(yǎng)、鑒定方法耗時(shí)、低效的問題。
3.2.3 綜合拓展類 增加綜合性實(shí)驗(yàn)的微視頻,如糞便中的細(xì)菌培養(yǎng)和分離實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜且周期長(zhǎng),一般需要2~3 d,受生物安全和學(xué)時(shí)限制無法開展。通過翻轉(zhuǎn)課堂的微視頻剪輯,僅保留實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容,讓學(xué)生能直觀高效地了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。利用暨南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院BSL-2級(jí)安全實(shí)驗(yàn)室,拍攝流感病毒的分離培養(yǎng)鑒定系列實(shí)驗(yàn)過程(包括流感病毒的分離、血凝實(shí)驗(yàn)、血凝抑制試驗(yàn)等),可以解決之前學(xué)生只能操作上述部分實(shí)驗(yàn),無法綜合地將整個(gè)系列實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來進(jìn)行觀察分析的問題。有助于學(xué)生將碎片的實(shí)驗(yàn)體系化、完整化,利于后期獨(dú)立從事微生物相關(guān)的科學(xué)研究。
3.3.1 課前 教師在實(shí)驗(yàn)課前先制作課程的引導(dǎo)學(xué)習(xí)方案,提前告知學(xué)生本次實(shí)驗(yàn)課的知識(shí)點(diǎn)、學(xué)習(xí)任務(wù)及重點(diǎn)難點(diǎn)等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的知識(shí)點(diǎn)將整節(jié)實(shí)驗(yàn)課劃分為幾個(gè)小實(shí)驗(yàn),將每個(gè)小實(shí)驗(yàn)錄制成時(shí)長(zhǎng)約為3~5 min的微視頻,于課程開始前3天發(fā)布于固定的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)引導(dǎo)方案和短視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí),做好實(shí)驗(yàn)課準(zhǔn)備,將疑難問題反饋給任課教師。
3.3.2 課中 教師根據(jù)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)所反饋的問題,調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)啟發(fā)式問題及針對(duì)性隨堂測(cè)試,簡(jiǎn)化原理、實(shí)驗(yàn)步驟的講解,分配更多時(shí)間給學(xué)生操作和課堂討論,引導(dǎo)學(xué)生自主解決實(shí)驗(yàn)中存在的問題。學(xué)生通過課中分組實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)討論,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和科研思維。根據(jù)每組學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,教師在課堂上進(jìn)行個(gè)性化的輔導(dǎo)和答疑。
3.3.3 課后 課后布置實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以問卷等形式進(jìn)行教學(xué)效果反饋,教師積極主動(dòng)與學(xué)生溝通交流,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)救,定期詢問學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的意見和建議,并進(jìn)行優(yōu)化完善。
根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、隨堂測(cè)試及實(shí)驗(yàn)課期末考試成績(jī)等對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)(表2),用問卷調(diào)查的方式了解學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的認(rèn)可度。
表2 課程成績(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.1.1 隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)比較 每1~2個(gè)單元的學(xué)習(xí)中安排一次隨堂測(cè)驗(yàn),共6次,每次為10道選擇題,滿分10分,連續(xù)追蹤比較兩種教學(xué)模式下教學(xué)成績(jī)的差異。兩組學(xué)生隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)比較如圖2所示,除第三次隨堂測(cè)驗(yàn)外,其余五次隨堂測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組的分?jǐn)?shù)均高于對(duì)照組,兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說明翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)課教學(xué)能夠提高學(xué)生的教學(xué)成績(jī)。
圖2 兩組學(xué)生隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)比較
4.1.2 期末考核成績(jī)比較 為測(cè)試學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的綜合掌握情況,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后,對(duì)所有學(xué)生進(jìn)行期末實(shí)驗(yàn)課考核,兩組考核內(nèi)容相同,包括實(shí)驗(yàn)技能操作測(cè)試(30分)、實(shí)驗(yàn)知識(shí)理論測(cè)驗(yàn)(30分)、實(shí)驗(yàn)技能應(yīng)用考核(10分),滿分為70分。結(jié)果如表3所示:實(shí)驗(yàn)組64人,期末考核成績(jī)?yōu)?56.15±1.20)分;對(duì)照組58人,期末考核成績(jī)?yōu)?47.9±1.74)分。兩組成績(jī)比較,差異顯著(t=3.91,P<0.01)。
表3 兩組學(xué)生期末實(shí)驗(yàn)考核總成績(jī)比較
期末考核各部分成績(jī)結(jié)果分析如圖3所示:在實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試中,實(shí)驗(yàn)組的平均成績(jī)略高于對(duì)照組,但兩組間差異不顯著(t=1.82,P>0.05);在實(shí)驗(yàn)知識(shí)理論測(cè)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組的分?jǐn)?shù)高于對(duì)照組,兩組間差異顯著(t=3.43,P<0.01),說明翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)課教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化吸收;實(shí)驗(yàn)技能應(yīng)用考核中,實(shí)驗(yàn)組的平均成績(jī)高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.51,P<0.05),說明翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力有所幫助。
圖3 兩組學(xué)生期末實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)分析
通過問卷的形式,調(diào)查實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對(duì)基于微視頻的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的認(rèn)可度,見表4。由問卷分析可知,95.31%的學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的整體評(píng)價(jià)為滿意。學(xué)生基本可以完成課前預(yù)習(xí)、隨堂測(cè)驗(yàn)和課后作業(yè)任務(wù)。大部分學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)主動(dòng)性、分析及討論問題能力、動(dòng)手操作能力、學(xué)習(xí)興趣、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)等具有良好的促進(jìn)作用。
表4 實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式認(rèn)可度調(diào)查表
醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)分析、研究、探索微生物理論的能力,為微生物學(xué)理論教學(xué)提供實(shí)踐基礎(chǔ)[7]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),以“教師示教、學(xué)生模仿”為主,學(xué)生單純模仿操作,被動(dòng)接受知識(shí), 且?guī)熒浔葒?yán)重不足,很難激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究問題的欲望[8-9]。基于微視頻的翻轉(zhuǎn)課堂主要是一種自主自發(fā)的教學(xué)模式,通過“教師引導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)”,讓學(xué)生能夠帶著問題進(jìn)入課堂,壓縮了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中理論知識(shí)講授的時(shí)間,將更多時(shí)間分配于實(shí)際操作、小組合作、探討交流等環(huán)節(jié),進(jìn)一步提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和操作技能[10-12]。
研究表明,基于微視頻的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)課教學(xué)能夠提升學(xué)生的操作水平,促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的內(nèi)化吸收,并提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。這主要得益于學(xué)生在課前的自主學(xué)習(xí),通過反復(fù)觀看微視頻,對(duì)即將參與的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建立了初步認(rèn)識(shí),因此教師可以相應(yīng)壓縮背景知識(shí)的講授時(shí)間,為學(xué)生爭(zhēng)取更多的開展實(shí)驗(yàn)操作、分組討論分析的時(shí)間,強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí)加入臨床結(jié)合及綜合拓展的微視頻內(nèi)容,讓學(xué)生了解更先進(jìn)的操作技術(shù),提高綜合分析問題和靈活應(yīng)用知識(shí)的能力。
基于微視頻的翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)教學(xué)效果的提升有明顯幫助,對(duì)教師也提出了更高要求[13]。首先,需要教師打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,接受新的教學(xué)模式,不斷學(xué)習(xí)利用新的科技信息手段,更多元化、多樣化地展示以往較為刻板的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;其次,需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有更為深層次的理解,能夠多維度地去設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)引導(dǎo)方案、教學(xué)路線和課堂活動(dòng),提高學(xué)生的主動(dòng)性和參與度。為達(dá)到以上目的,勢(shì)必需要教師有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),較強(qiáng)的微視頻開發(fā)制作能力,但是也將大幅增加教師的備課時(shí)間和強(qiáng)度。
本研究認(rèn)可度調(diào)查結(jié)果顯示,37.5%的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂模式增加了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。學(xué)生在剛接觸醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)操作基礎(chǔ)、自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用研究能力均較為薄弱,這種情況下應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂,需要投入大量的課外時(shí)間和精力到微視頻學(xué)習(xí)和課前預(yù)習(xí)中[14]。教師在授課前要組織一定的教學(xué)活動(dòng)幫助學(xué)生適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂,如通過劃分學(xué)習(xí)小組,詳細(xì)安排預(yù)習(xí)內(nèi)容,正式上課前抽查學(xué)習(xí)小組的預(yù)習(xí)情況,以此模式進(jìn)行直至學(xué)生逐漸適應(yīng)這樣的教學(xué)模式[15]。
要更好地應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,應(yīng)做到以下幾點(diǎn):首先,學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師開展不同教學(xué)模式的嘗試,增強(qiáng)教師的改革意識(shí),為高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的充分應(yīng)用奠定基礎(chǔ);其次,學(xué)校應(yīng)該為教師安排教學(xué)微視頻制作等方面的培訓(xùn),使其能夠在實(shí)踐訓(xùn)練中不斷提升個(gè)人微視頻制作能力;第三,學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)基于微視頻的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的宣傳引導(dǎo),讓學(xué)生建立完善自主、自動(dòng)、自發(fā)的學(xué)習(xí)新模式。
基于微視頻的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)新的嘗試,能有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,不斷探索和完善。針對(duì)現(xiàn)存問題對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行優(yōu)化完善,鼓勵(lì)更多的學(xué)生提出問題、參與討論,提升學(xué)生的自主參與度;完善分組安排,注意學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)和相對(duì)較弱的學(xué)生的配比,產(chǎn)生良性互動(dòng),使每位同學(xué)都能獲得提高;優(yōu)化隨堂測(cè)驗(yàn),注意把握測(cè)驗(yàn)題目的難易程度,讓學(xué)生能夠保持學(xué)習(xí)熱情。