突發(fā)性管控下實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)急調(diào)整的探索

孫岑岑，梅汝煥，高鈴鈴，方 瑜，厲旭云，顧一峰

(1浙江大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心機(jī)能分中心，杭州 310058； 2浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院； △通訊作者)

在某些特殊情況下，為保證教學(xué)工作的正常進(jìn)行，學(xué)校往往需要臨時做出調(diào)整，由線下教學(xué)轉(zhuǎn)為線上教學(xué)模式[1,2]。目前，理論課程可以借助多種信息技術(shù)手段，能保持正常教學(xué)進(jìn)度、保證課程容量，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容不減、標(biāo)準(zhǔn)不降。有別于理論課程，實(shí)驗(yàn)類課程涉及設(shè)備的認(rèn)知和操作、實(shí)驗(yàn)材料的使用和學(xué)生協(xié)作動手能力的訓(xùn)練等，在線上教學(xué)過程中經(jīng)常出現(xiàn)操作技術(shù)訓(xùn)練不足、學(xué)生參與度低、教學(xué)效果不理想等問題。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)若采用線上學(xué)習(xí)模式，其難度更大，要求更高[3,4]。

作為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的核心課程之一，機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的是使學(xué)生了解疾病發(fā)生發(fā)展的變化規(guī)律，系統(tǒng)掌握以生理實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)的各種動物實(shí)驗(yàn)知識和操作技能。傳統(tǒng)的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為主[5-9]，但通常僅模擬了實(shí)驗(yàn)場景，在培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)和動手能力等方面存在不足。同時，由于機(jī)能實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)各種突發(fā)狀況，對學(xué)生分析、解決問題的能力培養(yǎng)大有裨益，而這是虛擬實(shí)驗(yàn)所無法替代的。因此，為應(yīng)對各種特殊情況，如何對線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行有效調(diào)整，提高線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，保證教學(xué)工作的高質(zhì)量、有序推進(jìn)，值得我們深入探討和研究。2021年11月底，我校教學(xué)工作臨時轉(zhuǎn)為線上。本文以機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)的線上教學(xué)應(yīng)急調(diào)整為例，旨在對特殊情況下的線上實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式進(jìn)行探討。

1 課前預(yù)習(xí)模式的調(diào)整

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)依據(jù)現(xiàn)有資源，及時做出一系列調(diào)整措施。開課前，教師利用已有教學(xué)平臺上傳自制課件、相關(guān)參考文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作視頻、教學(xué)大綱等資料供學(xué)生線上預(yù)習(xí)，同時建立釘釘班級群，便于線上直播和在線討論。教師提前準(zhǔn)備三套題目：①自測題，一般為若干實(shí)驗(yàn)相關(guān)的單項(xiàng)或多項(xiàng)選擇題，并提供正確答案和答案分析，提前上傳于教學(xué)平臺，以供學(xué)生預(yù)習(xí)自測；②隨堂測試題，一般為10道實(shí)驗(yàn)相關(guān)的單向選擇題，作為課上檢測用；③課上討論題，一般包括7個實(shí)驗(yàn)理論和操作相關(guān)題目，3個結(jié)果分析相關(guān)題目。

學(xué)生課前需要完成：①線上教學(xué)課件和相關(guān)視頻的觀看、預(yù)習(xí)；②線上自測題測試；③教師提前1-2天將課堂討論題隨機(jī)分配給各實(shí)驗(yàn)小組，每組1-2題，各小組同學(xué)按題目內(nèi)容提前制作PPT，并事先確定題目講解人。通過預(yù)習(xí)、自測和討論，教師全方位培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果。而教學(xué)課件和視頻的觀看次數(shù)和時長、自測題正確率及課堂討論質(zhì)量可作為實(shí)驗(yàn)成績及評估教學(xué)效果的重要參考。

2 課堂教學(xué)方式的調(diào)整

2.1 開展線上隨堂自測，檢測課前預(yù)習(xí)成效

教師上課后先開啟隨堂測試。學(xué)生利用教學(xué)平臺完成答題，教師根據(jù)即時結(jié)果匯總分析學(xué)生預(yù)習(xí)情況，歸納學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況及難點(diǎn)問題，并及時根據(jù)知識薄弱環(huán)節(jié)調(diào)整講解內(nèi)容，利于學(xué)生對相關(guān)知識內(nèi)容的理解和掌握。

2.2 進(jìn)行線上翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，提高線上師生互動

線上教學(xué)往往存在缺乏互動、氣氛沉悶等問題，故學(xué)生完成自測題后教師設(shè)置翻轉(zhuǎn)課堂線上討論環(huán)節(jié)，通過釘釘視頻會議模式，按照事先公布的討論題順序進(jìn)行。每個實(shí)驗(yàn)組選出一人作為講解人，通過提前準(zhǔn)備好的PPT，以文字和圖片的形式對問題進(jìn)行講解。講解完成后，由同學(xué)和教師線上進(jìn)行提問，小組全體成員進(jìn)行線上回答。為提高所有同學(xué)的參與度，教師可要求：如無同學(xué)提問，下一組同學(xué)必須提問，最終由教師進(jìn)行解析和總結(jié)。實(shí)驗(yàn)理論和操作相關(guān)討論題先進(jìn)行討論，結(jié)果分析題此時先不做討論，放在課堂最后進(jìn)行。通過討論的形式，教師可最大程度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍線上課堂氣氛，使同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)相關(guān)原理擁有更為深刻的認(rèn)識，對實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)有更加準(zhǔn)確的認(rèn)知。

2.3 實(shí)施三元混合教學(xué)模式，增加實(shí)驗(yàn)真實(shí)體驗(yàn)

根據(jù)已有的教學(xué)資源，教師對實(shí)驗(yàn)課的線上教學(xué)形式進(jìn)行定制：①對于實(shí)驗(yàn)操作要求較低并已有相關(guān)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)課，教師充分利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)器械、實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)操作過程。②對于尚未開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)課或?qū)?shí)驗(yàn)操作要求較高的課程，教師采用虛擬仿真+操作視頻+直播示教的三元混合模式，力求還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程。

三元混合模式包括：①虛擬仿真。教師通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)過程形成宏觀性了解(如無相關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)，可省略)；②操作視頻。教師播放實(shí)驗(yàn)操作視頻，通過對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的講解，讓學(xué)生充分了解和學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的整個過程；③直播示教。通過釘釘直播，教師完成整個實(shí)驗(yàn)操作流程，并在直播過程中講解實(shí)驗(yàn)器械、材料以及操作注意事項(xiàng)等要點(diǎn)，讓學(xué)生有身臨其境的感覺。教師通過該三元混合模式，以求最大程度還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)操作有更加直觀的認(rèn)識。

值得一提的是，傳統(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)受空間限制，教師示教往往無法確保每個學(xué)生都能看清操作細(xì)節(jié)。而直播操作或操作視頻可保證所有學(xué)生對完整過程的清晰觀看，并可實(shí)現(xiàn)反復(fù)觀看，是線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)所不具備的。這對學(xué)生熟悉并掌握實(shí)驗(yàn)技能至關(guān)重要。此外，若條件允許，教師可將重要實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行整合，周末組織學(xué)生進(jìn)行線下實(shí)驗(yàn)操作，彌補(bǔ)實(shí)操不足。

2.4 加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理分析是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)之一。線上教學(xué)內(nèi)容中有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理的內(nèi)容可做以下調(diào)整：①對于具備相關(guān)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；②對于不具備相關(guān)虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)較單一，教師提前調(diào)取往屆學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將原始數(shù)據(jù)整合成數(shù)據(jù)庫，每一實(shí)驗(yàn)組領(lǐng)取一套數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而最大程度地還原線下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，保證學(xué)生在數(shù)據(jù)處理方面得到充分訓(xùn)練。

2.5 強(qiáng)化結(jié)果分析討論，提高問題分析能力

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)線上處理完畢后，教師組織學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行線上分析。以課堂討論的形式，小組依次對實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)機(jī)制原理等進(jìn)行分析，教師和其他同學(xué)負(fù)責(zé)提問，通過互動環(huán)節(jié)使學(xué)生充分掌握相關(guān)知識點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生凝練問題、分析問題和解決問題的能力。

3 課下輔導(dǎo)模式的調(diào)整

實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，教師可通過釘釘及微信群等方式與同學(xué)就實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)和疑問等進(jìn)行集中或一對一解答溝通，通過線上的實(shí)時交流來進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。在成績評定方面，教師可根據(jù)以下幾方面進(jìn)行考核：①學(xué)生是否完成線上平臺中課件的觀看；②學(xué)生自測題成績；③學(xué)生課堂討論的表現(xiàn)；④學(xué)生實(shí)驗(yàn)報告的質(zhì)量。課后教師可對授課內(nèi)容、教學(xué)方式等多方面內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查問卷，并根據(jù)學(xué)生的意見對線上教學(xué)進(jìn)行實(shí)時調(diào)整，持續(xù)改進(jìn)。

4 混合教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效

課程組需對19個班級進(jìn)行機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其中13個班級已完成線下實(shí)驗(yàn)課程，我們對其余臨床醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、藥學(xué)專業(yè)共6個班級的4項(xiàng)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)開展了線上教學(xué)(混合教學(xué))。為了解學(xué)生對教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)效果等方面的反饋情況，課程結(jié)束后，我們對6個班級共計(jì)189名學(xué)生開展了問卷調(diào)查，共收到有效問卷189份。詳情如下。

調(diào)查結(jié)果顯示，95.1%的學(xué)生對線上實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置比較滿意，說明機(jī)能實(shí)驗(yàn)的線上教學(xué)得到絕大多數(shù)同學(xué)的認(rèn)可。九成以上的學(xué)生認(rèn)為單一的虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)操作技能(97.8%)、問題分析處理能力(98.9%)的培養(yǎng)不足，89.9%的學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的真實(shí)體驗(yàn)感欠缺，說明單一的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)確實(shí)無法滿足線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。而通過翻轉(zhuǎn)課堂+虛擬仿真+操作視頻+直播示教的多元混合模式線上實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)操作(75.1%)、理論知識(94.1%)、數(shù)據(jù)分析(78.3%)及問題分析處理(69.8%)等方面的能力均得到明顯提升，說明這種全方位多元混合線上教學(xué)模式可有效彌補(bǔ)目前以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為主體的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的缺陷，基本滿足機(jī)能實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求。此外，77.8%的同學(xué)認(rèn)為隨后的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練依然重要，說明學(xué)生非常重視實(shí)驗(yàn)操作技能的提升。

為了解線上教學(xué)的學(xué)習(xí)效果，我們統(tǒng)計(jì)了期末考題中相關(guān)實(shí)驗(yàn)題目的得分率，結(jié)果顯示參加線上學(xué)習(xí)的學(xué)生題目得分率與線下學(xué)習(xí)的學(xué)生基本一致(圖1)。這說明學(xué)生對相關(guān)知識的掌握不受線上或線下教學(xué)形式的影響，該多元混合線上教學(xué)模式可基本滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的培養(yǎng)要求。

圖1 采用不同教學(xué)形式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考題得分率統(tǒng)計(jì)

5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)做好應(yīng)急準(zhǔn)備

由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依舊以線下教學(xué)為主，但我們?nèi)詰?yīng)做好充分準(zhǔn)備，以應(yīng)對各種特殊情況，保證線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。

5.1 建立和完善虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺

學(xué)校加速對虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的建設(shè)，爭取線下所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均有相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。而對于已有的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)校應(yīng)進(jìn)一步完善和優(yōu)化，以最大程度地還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可操作性。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺不僅可以應(yīng)對線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)，亦可作為學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的輔助軟件，幫助學(xué)生充分掌握相關(guān)操作知識和技能。

5.2 建立實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫

教師收集和整理歷年的原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，整理組成完整的數(shù)據(jù)庫，一方面可發(fā)給學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，另一方面，大規(guī)模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的建立為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的優(yōu)化和完善提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐。

5.3 制作實(shí)驗(yàn)操作視頻

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺的建立不是一朝一夕即可實(shí)現(xiàn)，同時，由于技術(shù)限制，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)亦有其局限性，因此，實(shí)驗(yàn)操作視頻亦有其不可取代的價值。目前，相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作視頻亦有很多版本，但大多只展示正確的操作方法，過程較為簡單，結(jié)果較為單一。但實(shí)際操作時會有各種突發(fā)狀況，因此，建議拍攝更加完善的操作教學(xué)視頻，演示正確或錯誤的操作方法，再現(xiàn)操作不當(dāng)造成的突發(fā)情況及應(yīng)對措施，最大程度地讓同學(xué)對實(shí)驗(yàn)有更加完整的認(rèn)識和了解。同樣，完善的教學(xué)視頻不僅可以滿足線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，亦可作為學(xué)生課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)盤的有力工具。

為應(yīng)對各種特殊情況，在以線下教學(xué)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)亦應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，及時采取應(yīng)對措施，做好隨時轉(zhuǎn)為線上教學(xué)的準(zhǔn)備，通過線上分組討論加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的掌握，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺、實(shí)驗(yàn)操作視頻和直播示教，最大程度地保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作參與性，利用豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，保障學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的完整訓(xùn)練，最終促使線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)有序、高質(zhì)量的推進(jìn)。