醫(yī)用物理學(xué)“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式探索

戰(zhàn)麗波，李光仲，閆 鵬，邢 娟，李向民

（濱州醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺 264003）

醫(yī)用物理學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院校的公共基礎(chǔ)課，其任務(wù)是使學(xué)生掌握物理學(xué)中的基本概念、基本規(guī)律和基本方法，提高自主學(xué)習(xí)能力，為后續(xù)課程及將來的醫(yī)療衛(wèi)生工作和科學(xué)實驗準(zhǔn)備必要的物理基礎(chǔ)知識，并用于指導(dǎo)未來的學(xué)習(xí)和醫(yī)學(xué)實踐[1]。

1 醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中存在的問題

首先，醫(yī)用物理學(xué)內(nèi)容是與醫(yī)學(xué)相關(guān)的一般性物理問題，理論化程度高。與高中物理設(shè)置偏重具體、特例問題、直觀性強的特點相比較，醫(yī)用物理學(xué)是物理知識在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用分析，需要用到高等數(shù)學(xué)中的矢量運算與微積分，偏重于抽象分析，對于問題的認知程度加深。其次，醫(yī)學(xué)生對于醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不高，主動性差。由于醫(yī)學(xué)生對于醫(yī)用物理學(xué)課程重要性認識不夠，并且大一學(xué)生剛?cè)雽W(xué)，醫(yī)學(xué)知識不足，物理學(xué)內(nèi)容應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域時，學(xué)生對于兩者的結(jié)合分析顯得較為困難，這些現(xiàn)象導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)問題的產(chǎn)生。

2 “慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實踐

教學(xué)實踐的研究對象是2016級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)中兩個班級，兩班共有學(xué)生146人，課程授課時間為16周，每周兩節(jié)課。教學(xué)實踐采用“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，主要分為“線上、課外”和“線下、課內(nèi)”兩大部分，實施過程中一個班級學(xué)生根據(jù)自己意愿分成若干個學(xué)習(xí)小組，每個小組5～8人。

2.1 “線上、課外”部分

首先創(chuàng)建課前學(xué)習(xí)任務(wù)，教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)目標(biāo)把物理概念、公式、定理和簡單例題在課前就布置給學(xué)生?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上開放視頻資源非常豐富，有國家精品課程、網(wǎng)易公開課、好大學(xué)在線、中國大學(xué) MOOC等，信息量龐大，教師需要在大量的資源中甄選適合學(xué)生基礎(chǔ)和需求的授課視頻、動畫演示等，也可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的實際情況，自己動手有針對性地將抽象的、學(xué)生難理解的內(nèi)容制成微視頻、多媒體課件等供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。以醫(yī)用聲學(xué)中的多普勒效應(yīng)這一章節(jié)為例，教學(xué)目標(biāo)是理解多普勒效應(yīng)，了解多普勒效應(yīng)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。在課前教師把多普勒效應(yīng)的來源、內(nèi)容以及多普勒效應(yīng)原理的討論布置給學(xué)生，教師動手制作多媒體課件以幫助學(xué)生理解多普勒效應(yīng)原理，如圖1所示。

圖1 多普勒效應(yīng)原理討論

學(xué)生依托慕課和教師推薦的學(xué)習(xí)資源進行自主學(xué)習(xí)，可以根據(jù)自己的節(jié)奏進行學(xué)習(xí)，反復(fù)觀看自己不懂或有疑惑的地方，有更多思考的空間。在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生遇到疑惑可以通過我校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺與教師和同學(xué)溝通、交流，學(xué)生進行課堂教學(xué)之前識記基本知識點。對于有關(guān)課程內(nèi)容有趣的、前沿的物理問題，例如：教師提出“電子眼測速儀是怎么測出車速的”“血管內(nèi)血液流速是怎么測出來的”“沖擊波怎么形成的”等問題，教師在線上提示、答疑以引導(dǎo)討論，鼓勵學(xué)生互動交流，及時與學(xué)生一起分析或布置相應(yīng)的議題任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力[2]。教師通過線上和學(xué)生交流來充分了解學(xué)情，這樣可以有的放矢地在課堂上答疑解惑，對一些難以理解的理論或需要補充的知識進行授課，完成對物理學(xué)科知識的邏輯性、系統(tǒng)性的傳授。因為學(xué)生在課前就思考過問題，教師在課堂上是有針對性地解答疑惑，這樣學(xué)生對基礎(chǔ)知識的消化吸收效果會很好。學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后可以靈活選擇時間完成線上的題目測試，教師可以及時看到學(xué)生測試結(jié)果[3]。測試成績計入課程考核成績，如果測試不達標(biāo)則返回繼續(xù)學(xué)習(xí)，直到測試通過，這樣可以有效監(jiān)督學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

2.2 “線下、課內(nèi)”部分

課堂上教師根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)的實際情況對大家普遍存在的疑難問題進行答疑，也可以小組為單位組織學(xué)生探究疑難問題。在學(xué)生完成基本知識點的識記、理解和簡單應(yīng)用后，進一步引導(dǎo)學(xué)生進行高階思維能力的培養(yǎng)。首先，教師根據(jù)相關(guān)知識提出多個研究議題，例如討論體外沖擊波碎石術(shù)的原理與應(yīng)用，超聲多普勒血流儀的原理，彩色多普勒血流成像儀的基本原理等，學(xué)習(xí)小組從中選取研究議題，或者學(xué)習(xí)小組可以根據(jù)自己的興趣提出相關(guān)的議題，學(xué)生自己制作課件，決定講解方法，并在課堂上分組交流展示；小組組長進行分配任務(wù)和組織討論，并在展示之后每人寫出總結(jié)報告，總結(jié)報告中包括自己做出的貢獻、遇到的問題和解決方案、自己的收獲等，最后組長寫全組的總結(jié)報告[4]。其次，教師在布置任務(wù)時要做好引導(dǎo)，并在展示過程中按照需求做好指導(dǎo)，最后對學(xué)生的探究過程、成果進行評價，做好總結(jié)。在這個過程中，引導(dǎo)學(xué)生進入深層次的學(xué)習(xí)和探討，把抽象的公式、定理應(yīng)用于新的情境中，培養(yǎng)學(xué)生處理復(fù)雜材料、困惑或者突發(fā)事件、問題的能力，從新穎的角度分析、評估信息的能力，運用知識經(jīng)驗評估或解決新問題的能力，有利于培養(yǎng)高階思維能力，對于學(xué)生形成科學(xué)素養(yǎng)大有益處[5]。

“線下、課內(nèi)”進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時要注意的問題是，教師如何根據(jù)相關(guān)知識設(shè)定“有用有趣”的議題，可以通過創(chuàng)設(shè)真實的與學(xué)生生活息息相關(guān)的問題情境來激發(fā)學(xué)生的求知欲。要設(shè)置與學(xué)生能力水平相當(dāng)?shù)膯栴}，不能因為太難而使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的信心，也不能由于太簡單而限制了學(xué)生思維的發(fā)展，注意引導(dǎo)學(xué)生進行高階思維能力的培養(yǎng)[6]。另外，在教學(xué)的過程中，要讓學(xué)生分小組進行討論，并對學(xué)生積極的回答予以肯定，為學(xué)生營造輕松、活潑、民主的學(xué)習(xí)氛圍，促使各個層次的學(xué)生都能積極愉快地參與到課堂活動中。

2.3 考核方法

采用“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式后，可以實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的全程跟蹤，學(xué)生完成線上的測試后，教師可以及時看到學(xué)生測試結(jié)果，增加了線上互動及課堂討論參與的分值。課堂上學(xué)習(xí)小組展示時，加入學(xué)生互評環(huán)節(jié)，對于優(yōu)秀學(xué)習(xí)小組及回答問題積極的學(xué)生有1～3分的附加分。成績構(gòu)成為：20%平時（網(wǎng)絡(luò)互動及課堂討論的參與）+50%議題交流展示[論文20%+PPT展示30%（其中20%為教師評分、10%為學(xué)生互評分）]+30%隨堂測驗[7]。

3 “慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”實施效果

“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”實施后，學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)行為方面存在顯著改變。為明確改革效果，研究團隊圍繞“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過程設(shè)計了學(xué)習(xí)情況調(diào)查問卷，問卷主要考察學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)行為，學(xué)生根據(jù)問題表述進行自我評估，評估結(jié)果分為非常贊同、贊同、保持中立、不贊同、非常不贊同5個級別[8]。問卷調(diào)查對象為2016級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)兩個班級，共有學(xué)生146人。“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)結(jié)束后啟動問卷調(diào)查，回收問卷142份，有效問卷140份，有效率為95.6%。據(jù)分析結(jié)果可知：（1）學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強。與傳統(tǒng)課堂的講課相比，“慕課＋翻轉(zhuǎn)課堂”中師生的互動更富個性化，教師對學(xué)生的指導(dǎo)更有針對性。傳統(tǒng)的課堂形式屬于先教后練，學(xué)生完全處于被灌輸?shù)臓顟B(tài)，課堂上教師進行新課導(dǎo)入、知識講解、布置作業(yè)，學(xué)生很難真正參與到整個課堂中[9]。在“慕課＋翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)時，學(xué)生在課前通過觀看教學(xué)視頻進行自主學(xué)習(xí)，課堂上在教師引導(dǎo)和同伴互助下探究、解決疑難問題[10]。這樣課堂變得更加活躍輕松，通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建物理教學(xué)體系，學(xué)生可以與教師、同學(xué)自由學(xué)習(xí)、溝通、交流，并完成各項任務(wù)，避免了以往“無用無趣”的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高。86.6%的學(xué)生認為“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”對提升學(xué)習(xí)興趣有很大幫助，12.2%的學(xué)生認為有幫助，只有1.2%的學(xué)生認為沒有幫助。（2）學(xué)生的學(xué)習(xí)行為積極?！澳秸n＋翻轉(zhuǎn)課堂”重新調(diào)整和配置課堂內(nèi)與課堂外的時間，將學(xué)習(xí)的主動權(quán)與決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生手中[11]，學(xué)生積極參與各個環(huán)節(jié)，能夠主動學(xué)習(xí)思考，同學(xué)之間交流討論明顯增多，師生之間的交互過程也明顯加強。例如：在探討多普勒效應(yīng)的應(yīng)用議題時，學(xué)生能夠主動探索，跳出教師提供的議題范圍，提出了“運用多普勒效應(yīng)理論分析馬航MH370航班落入南印度洋”“運用多普勒效應(yīng)討論宇宙正在膨脹”等議題，課堂上師生、生生之間的討論熱烈，對于多普勒效應(yīng)的學(xué)習(xí)更加深入。88.3%的學(xué)生認為“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”對改善學(xué)習(xí)行為、提高學(xué)習(xí)效率有很大幫助，10.8%的學(xué)生認為有幫助，只有0.9%的學(xué)生認為沒有幫助。（3）學(xué)生適應(yīng)“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)。80.3%的學(xué)生表示喜歡“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方式，7.5%的學(xué)生持否定意見，還有12.2%的學(xué)生表示說不清楚。同時，有52.6%的學(xué)生非常希望教師繼續(xù)采用“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方式，23.8%的學(xué)生選擇希望繼續(xù)，10.7%的學(xué)生不希望繼續(xù)，還有12.9%的學(xué)生認為無所謂?？梢?，多數(shù)學(xué)生對“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”給予認同，但同時認為投入的學(xué)習(xí)時間比傳統(tǒng)教學(xué)要多，課業(yè)負擔(dān)增大。

4 結(jié)語

“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)實踐取得了積極的教學(xué)效果，同時對教師和學(xué)生提出了更高的要求。教師在備課過程中要投入更多的精力關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進展，在線上、線下做好引導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生個體的差異，做好師生互動。學(xué)生積極參與議題探究，需要投入較多精力進行準(zhǔn)備?！澳秸n+翻轉(zhuǎn)課堂”能解決現(xiàn)在醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中存在的問題，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高，能夠進行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)加強，能夠培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的意識。