張 玲 ，魏建峰 ，孫 申 ，王姍姍 ，張 靜 ，劉 芳

（1.徐州醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院，江蘇 徐州 221004；2.徐州醫(yī)科大學基礎醫(yī)學國家級實驗教學示范中心，江蘇 徐州 221004）

組織學是一門研究人體正常組織微細結構及功能的基礎學科，屬于形態(tài)學范疇。組織學教學分為理論教學和實驗教學兩個部分，其中實驗教學幫助學生直觀地去觀察和理解理論教學中提到的細胞、組織和器官的形態(tài)結構，與理論教學相輔相成[1]。實驗教學模式的發(fā)展與科學技術的進步密切相關，在20世紀90年代初，利用幻燈片、電視等現代化媒體技術輔助學生進行組織學形態(tài)觀察[2]；在21世紀初隨著電腦攝像技術的發(fā)展，顯微數碼互動教學模式迅速應用于形態(tài)學實驗教學，加強了教師和學生的交流，提升了實驗教學效果[3]。近年來，隨著“互聯網+”時代的到來，虛擬仿真教學平臺在醫(yī)學院校得到了廣泛應用[4-5]，為組織學實驗教學進行“以學生為中心”的線上線下混合式教學奠定了良好的基礎[6]。本文主要論述了基于虛擬仿真教學平臺的組織學實驗線上線下混合式教學模式的探索實踐。

1 組織學教學現狀

我校于2012年建立數碼互動實驗室，陸續(xù)將顯微數碼互動系統(tǒng)應用于形態(tài)學實驗教學[7]。在實驗課程開始之初，教師先給學生介紹顯微鏡和顯微數碼互動系統(tǒng)的使用方法，并告知其期末考核方式即切片考試。接著，教師使用投屏的方式使每個學生的電腦都能看到課程內容的PPT，提出本節(jié)課的學習目標，并對學習目標進行講解。教師講解完畢后，學生通過顯微鏡自行觀察切片，通過數碼攝像系統(tǒng)拍攝切片重點結構的照片。期間教師進行巡查，解答學生問題。最后教師通過顯微數碼互動系統(tǒng)在教師端評價學生拍攝的相關結構的照片質量，對學生學習結果進行總結?；陲@微數碼互動系統(tǒng)的組織學實驗教學克服了以往師生、生生之間圖像資源交流不足的缺點，能夠提高學生學習效果。但是筆者在該教學過程中也發(fā)現了一些不足之處：（1）顯微成像系統(tǒng)在不同電腦之間有色差，不利于學生掌握細胞與組織的染色特點。（2）實驗教學一般安排在該部分理論教學一周后，時間間隔較長，不利于學生內化和鞏固理論知識。（3）學生通過手機對電腦屏幕拍照來記錄和復習實驗課中學到的結構，得到的圖像視野局限，清晰度不夠。（4）學生缺乏課前、課后進行預習和復習的學習資源。（5）在實驗教學中缺乏形成性評價，部分學生缺乏學習主動性和積極性。通過教學實踐，筆者發(fā)現建立基于虛擬仿真教學平臺的線上線下混合式教學模式，有助于彌補以上基于顯微數碼互動系統(tǒng)的組織學實驗教學中的不足之處，激發(fā)學生學習興趣，提升教學效果。

2 構建基于虛擬仿真教學平臺的混合式教學模式

近年來，我校陸續(xù)建設并升級了虛擬仿真教學平臺，涵蓋了臨床醫(yī)學、基礎醫(yī)學、藥學和護理學四大虛擬實驗模塊。其中，基礎醫(yī)學模塊中的組織學與胚胎學課程資源按照教學大綱分為18個章節(jié)，每個章節(jié)都具有相應的理論知識梳理、教學視頻、數字切片和本章測試，全面輔助學生自主學習。虛擬仿真教學平臺具有眾多優(yōu)勢：學習資源不受時間和空間限制，方便學生在碎片化時間學習；此外，平臺的數字切片庫資源極為豐富，同一器官或組織有不同染色、不同切面的切片，大大增加了學生的閱片數量；并且數字切片圖像清晰度高，可以隨意進行放大、縮小、定位、標注，最大限度地滿足了學生個性化學習需求。組織學實驗課程要求學生辨認出相關組織結構，描述其結構特點，并將其結構與功能聯系起來。這一課程特點非常適用于BOPPPS教學模型。BOPPPS是一種以教育目標為導向、以學生為中心的新型教學模型[8]，包括Bridge（引入）、Objective（學習目標）、Pre-assessment（課前摸底）、Participatory Learning（參與式學習）、Post-assessment（課后測驗）以及Summary（總結）6個教學環(huán)節(jié)。本教研室結合虛擬仿真教學平臺和線上教學工具（超星學習通），將組織學實驗教學分為課前、課中和課后3個階段，并將BOPPPS 6個環(huán)節(jié)靈活穿插進入這3個階段中（見圖1），從而促進師生、生生相互交流，完成及時有效的教學反饋，讓學生在每一個教學環(huán)節(jié)都覺得有所收獲，從而增強教學效果。

圖1 基于虛擬仿真教學平臺的線上線下混合式教學模式設計Figure 1 Design of online and offline blended teaching mode based on virtual simulation teaching platform

2.1 課前自主學習

教師提前兩天通過學習通發(fā)布相關課程資料：課程視頻、教學課件、課前測試。教師在設計預習資料時，將學生預習時間控制在半小時左右，在減少其課業(yè)負擔的同時保證較好的預習效果。其中，課程視頻和教學課件是兩天后實驗教學的內容，介紹目標切片的重要結構特點，幫助學生自主預習。課前測試主要考核學生的理論知識，為10道選擇題，要求學生在規(guī)定時間內完成，計入實驗課總成績（占比10%）。課前借助學習通平臺進行預習的模式有如下優(yōu)勢：（1）提前發(fā)布學習資料，有利于學生在預習時將理論和實際聯系起來，克服理論課與實驗課時間間隔過長的缺點。（2）課前測試在幫助學生復習和鞏固上周理論課內容的同時，適量的練習題又不會使其學習壓力過大。（3）將課前測試成績計入總成績，有利于提高學生學習積極性，督促學生進行課前預習。（4）選擇提前兩天這個時間點，符合學生記憶規(guī)律，在兩天后的實驗課程中能較好地體現預習效果。該環(huán)節(jié)相當于BOPPPS教學模型的課前摸底環(huán)節(jié)，通過課前測試及視頻、課件自主預習，學生能判斷自己的學習能力和不足，教師也可通過學生測試結果掌握其學習的薄弱之處。

2.2 課中混合式教學

2.2.1 教師課前總結 一方面，教師與學生一起通過學習通平臺回顧上一次實驗課學習的內容，快速對其進行復習和鞏固，彌補兩次實驗課時間間隔過長的不足。另一方面，教師提前對學生課前測試結果進行分析，掌握學生存在的問題。教師在課程開始之初對學生總結其高頻錯題涉及的理論知識，簡要復習理論課內容，為接下來學習切片結構做好準備。該環(huán)節(jié)相當于BOPPPS教學模型的引入環(huán)節(jié)，通過承上啟下的方式引導學生進行學習。

2.2.2 教師提出學習目標 在學生課前預習的基礎上，清晰指出本節(jié)課學習目標（細胞、組織和器官），并在PPT上列出，幫助學生厘清思路，并為下一步其自主尋找目標做準備，如在肝臟這部分內容的學習中，在PPT放肝小葉的高倍鏡圖像，標出學生要找的結構：肝小葉、肝細胞、肝索、肝血竇、中央靜脈，并在門管區(qū)的高倍鏡圖像中標出小葉間動脈、小葉間靜脈、小葉間膽管。該環(huán)節(jié)相當于BOPPPS教學模型的學習目標環(huán)節(jié)，由于組織學實驗課程的特點，學生的學習目標非常清晰，并有典型的結構圖片供學生參考，方便學生下一步自主尋找目標結構。教師對列出學習目標的結構特點做簡要介紹，在介紹過程中插入相關臨床知識和課程思政的拓展，豐富實驗課內容，理論和實際相結合，提升學生學習興趣，如在肝臟這部分內容的學習中，上傳脂肪肝與正常肝組織的對比圖片，介紹引起脂肪肝的因素，如酒精、肥胖、快速減肥等，聯系學生平時生活習慣，引導學生積極鍛煉、健康生活。并簡要介紹肝細胞代謝特點，使學生了解脂肪容易在肝細胞內積累的機制，鍛煉其科研思維，激發(fā)科研興趣。

2.2.3 學生自主學習 教師給出充足的時間讓學生進行自主學習，并提出要求：（1）在虛擬仿真教學平臺找到目標切片，并對PPT中要求找到的結構（細胞、組織和器官）進行標注，最后將所有圖片上傳學習通；（2）能夠脫離課本，自信地對大家描述找到的結構的特點；（3）將結構特點與其功能相聯系，談一談對其功能的理解；（4）在規(guī)定時間內完成學習，教師按照每次學習目標的數量和難度靈活分配時間。學生登錄虛擬仿真教學平臺，尋找合適的切片。由于平臺上擁有大量切片，學生可以選擇不同切片完成學習目標，可以促進學生之間相互交流。找到切片后，學生按照學習目標要求，將切片放大或縮小，使用虛擬仿真平臺上的工具對相應細胞、結構或器官進行標注，并將帶標注的圖像進行截圖。在尋找目標結構的過程中，學生可以通過多種手段（實驗課本、學習通資料、虛擬仿真教學平臺課程資料）進行自主學習，并相互交流，掌握目標結構特點和功能。由于虛擬仿真教學平臺里的切片多種多樣，學生所觀察到的圖像會與教師以及書本所給出的示例圖有所差別，這極大地鍛煉了學生的自主學習能力，培養(yǎng)了學生發(fā)現問題和解決問題的能力。實施本環(huán)節(jié)的基礎在于：（1）組織學實驗課是理論課的補充，學生學習的結構已在上一周的理論課程里接觸過；（2）學生通過學習通平臺已經進行過預習；（3）相關學習目標的結構特點和功能描述能在實驗課本和理論課本里找到答案，學生只需要將其看到的圖像和理論知識結合起來，并將其內化為自己的知識。

2.2.4 生生互評 學習通平臺具有非常多的功能，如簽到、選人、隨堂練習和主題討論等，能幫助教師對其負責的班級進行課堂管理。教師在班級空間里建立一個主題討論區(qū)，統(tǒng)一每次討論區(qū)的命名（如：20220301上皮組織截圖）。在規(guī)定學生自主學習的時間結束后，確認所有學生都已完成學習目標。若是有較多學生沒有完成目標，則可適當延長學習時間，并在接下來的課程安排中及時調整時間安排。確認絕大部分學生完成學習目標后，要求學生把截圖上傳學習通中教師建立的主題討論區(qū)。主題討論區(qū)中的內容以樓層的形式分布，在每一樓層中還可以進行回復。每一位學生上傳的學習內容就是一個樓層，若班級有30位學生就有30個樓層，便于教師統(tǒng)計。按照第一樓層學生評價第二樓層學生的截圖作業(yè)，最后一樓層的學生評價第一樓層學生截圖作業(yè)的方式，要求學生相互打分，打分規(guī)則見表1。負責評價的學生在被評價學生作業(yè)樓下回復分數，并給出打分依據。教師記錄學生成績，該部分成績占實驗課總成績的30%。生生互評的方式極大地增強了學生的課堂參與感，一方面由于學生上傳時間的不確定性，每位學生占據的樓層是不確定的，使學生之間的評價是隨機的；另一方面學生之間打分有統(tǒng)一的評分標準，并要求學生寫出扣分理由，分數公開透明，客觀公正。

表1 學生打分規(guī)則Table 1 Student scoring rules

2.2.5 學生講述 在學生完成相互評價后，教師通過學習通平臺的“選人”功能，隨機抽取兩位學生，一位學生介紹學習目標前一半內容（對本部分結構特點和功能的理解），另一位學生介紹學習目標后一半內容，相互之間講述內容不重復。并要求對上一環(huán)節(jié)做出評價，指出同學作業(yè)有哪些優(yōu)秀和錯誤之處。這一環(huán)節(jié)中，學生在自主學習的過程中將書本中的理論內容和虛擬仿真平臺上實際觀察到的切片圖像結合起來，并將自己的理解向全班表達出來，極大地鍛煉了學生的總結能力和表達能力。此外，隨機選人的方式能夠避免部分學生積極性不高的問題，提高學生的學習主動性。學生自主學習、生生互評和學生講述這3個環(huán)節(jié)相當于BOPPPS教學模型的參與式學習環(huán)節(jié)，充分體現了“以學生為中心”的教學理念，引導學生充分參與教學過程，讓其感受到自己的成長，從而提高學習積極性，加深對學習內容的理解。

2.2.6 課堂總結和課堂測驗 在學生講述完畢后，教師對學生的表現進行總結和評價，并通過學習通發(fā)放課堂測驗，以選擇題和填空題為主，考核學生對實驗課中相關結構的掌握情況。該部分成績占實驗課總成績的10%。該環(huán)節(jié)相當于BOPPPS教學模型的課后測驗環(huán)節(jié)，評估學生的學習效果是否達到預期。

2.3 課后自我鞏固

教師布置課后作業(yè)，幫助學生進一步檢測學習效果，并鼓勵學生制作思維導圖，上傳學習通進行分享。學生借助虛擬仿真教學平臺和學習通平臺上的資料，可以隨時進行復習。在學生復習過程中，遇到問題可以通過學習通繼續(xù)和教師交流討論。該環(huán)節(jié)相當于BOPPPS教學模型的總結環(huán)節(jié)，學生自行歸納知識脈絡，建立自己的知識體系。

2.4 期末考試

在全部學習結束后，教師通過學習通發(fā)放期末考試試題，組織學生在規(guī)定時間內答題，該部分試題為單選題，成績占實驗課總成績的50%。

3 基于虛擬仿真教學平臺的混合式教學模式應用效果

3.1 學生成績比較

在學期結束后，以我校采用基于虛擬仿真教學平臺的混合式教學模式的2021級臨床10班、13班的60名學生為實驗組，以采用傳統(tǒng)教學模式的11班、12班的60名學生為對照組。比較兩組學生組織學實驗期末考試成績發(fā)現，實驗組成績明顯高于對照組，且差異有統(tǒng)計學意義（P<0.01），見表2。

表2 兩組學生組織學實驗期末考試成績比較（±s，分）Table 2 Comparison of final examination scores of histology between two groups（±s，score）

表2 兩組學生組織學實驗期末考試成績比較（±s，分）Table 2 Comparison of final examination scores of histology between two groups（±s，score）

注：與對照組比較，**P＜0.01

項目對照組最高分最低分平均分100 50 91.00±12.96實驗組100**70**98.00±6.10**

3.2 學生評價

學期結束后，教師通過學習通向實驗組學生發(fā)放問卷，共回收有效問卷60份。問卷調查結果顯示，絕大多數學生認可基于虛擬仿真教學平臺的混合式教學模式，并認為該模式能促進對理論知識的理解，增加師生、生生互動，激發(fā)學習熱情，提升自主學習能力，見表3。

表3 學生對基于虛擬仿真教學平臺的混合式教學模式的效果評價[n（%）]Table 3 Students assessments on teaching effect on the blended teaching mode based on virtual simulation teaching platform[n（%）]

3.3 教師評價

學期結束后，參與本研究的教師認為基于虛擬仿真教學平臺的混合式教學模式充分體現了“以學生為中心、以能力培養(yǎng)為導向”的教學理念，教師的角色從以“教”為主轉變?yōu)橐浴皩А睘橹鱗9]，充分鍛煉了學生的自主學習能力；通過將虛擬仿真教學平臺、學習通線上學習平臺和BOPPPS教學模型有機結合，極大地調動了學生的學習積極性，使每一位學生都參與到課堂建設中；該模式中增加了形成性評價，起到了督促學生自主學習的作用，幫助學生將知識點反復強化，有利于幫助學生深度學習，構建完整的知識體系；在課前課后，虛擬仿真教學平臺和學習通平臺里豐富的教學資料有助于學生利用碎片化的時間進行個性化學習，適應每一位學生的學習習慣。另外，在該模式下，對教師也有更高的要求。教師需要精心安排各個教學環(huán)節(jié)，整合多種資源，調動學生學習積極性，并及時對學生學習效果進行反饋。