云班課在探索性實驗教學中的應(yīng)用研究

摘" 要：探索性實驗是實驗生理科學中非常重要的教學內(nèi)容之一，旨在通過學生自主設(shè)計實驗，激發(fā)學生的學習和科研興趣，初步掌握醫(yī)學科學研究的基本方法，并培養(yǎng)學生的科研思維和創(chuàng)新能力。為提高探索性實驗的教學質(zhì)量，該文利用云班課教學輔助平臺，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)實驗生理科學教學有機融合，以幫助實現(xiàn)教師在教學過程中的主導(dǎo)作用并提高學生的自主學習能力。通過對實驗組和對照組的學習成績分析及發(fā)放李克特調(diào)查量表，應(yīng)用研究結(jié)果顯示，云班課在提升探索性實驗的教學質(zhì)量，促進學生自主學習能力，激發(fā)學生的科研興趣，培養(yǎng)學生的科研思維等方面均能發(fā)揮十分積極的作用。

關(guān)鍵詞：實驗生理科學；探索性實驗；云班課；教學改革；效果評價

中圖分類號：G642" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2023）13-0125-05

Abstract： Exploratory experiment is one of the very important teaching contents in experimental physiological science. Through designing experiments by student， exploratory experiment aims to stimulate students' interest in learning and scientific research， master the basic methods of medical scientific research， and to cultivate the ability of critical thinking. In order to improve the teaching quality， we use the cloud class teaching aid platform to organically integrate modern information technology with traditional teaching method. By analyzing the academic performance of the students in the experimental group and the control group and issuing the Likert survey scale， our application research results show that the application of cloud class has played a very active role in improving teaching quality， promoting students' ability to learn independently， stimulating students' interest in scientific research， and cultivating students' critical thinking.

Keywords： experimental physiological sciences; exploratory experiments; cloud class; teaching reform; effect evaluation

海南醫(yī)學院實驗生理科學是一門將生理學、藥理學及病理生理學實驗教學有機融合而形成的獨立學科，是醫(yī)學生必修的基礎(chǔ)課程。該課程分為基礎(chǔ)性實驗及探索性實驗兩部分，其中探索性實驗教學是較高層次的教學，由學生在教師的指導(dǎo)下獨立進行創(chuàng)新性實驗的設(shè)計和實施[1]。探索性實驗教學以學生為主體、教師為主導(dǎo)，旨在使學生通過自主設(shè)計實驗，激發(fā)學生學習和科研的興趣，初步掌握醫(yī)學科學研究的基本方法，并培養(yǎng)學生的科研思維和創(chuàng)新實踐能力[2-3]。

相對于常規(guī)基礎(chǔ)性實驗教學，探索性實驗的教學難度較大。其教學活動貫穿整個學期，成績占總成績比重的40%，然而課堂時間卻并不多，只有4學時實驗方案的答辯和5學時實驗的實施。在傳統(tǒng)的教學模式下，許多重要的學習任務(wù)包括文獻查閱、立題和研究方案的設(shè)計等都需要學生獨立完成，而教師能對學生提供的指導(dǎo)作用較少，對學生的學習狀況也缺乏必要的了解。學生常常因為不能得到教師在科研方面的引導(dǎo)，在遇到困難時又無法得到教師及時有效的幫助，從而導(dǎo)致對學習和科研興趣的喪失。如何保障教師在教學方面的主導(dǎo)地位，從而提高教學質(zhì)量，是探索性實驗教學面臨的一個亟待解決的問題。

云班課是一款可免費使用的移動教學平臺，通過幫助教師建立網(wǎng)絡(luò)班課與學生實現(xiàn)即時溝通，從而達到提高教學質(zhì)量的目標，目前已在多個學科的教學活動中進行了應(yīng)用研究并得到了積極的效果[4]。我們利用云班課教學輔助平臺，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)實驗生理科學教學有機融合。通過線上線下的混合式教學模式，實現(xiàn)教師在探索性實驗教學過程中的主導(dǎo)作用，同時又能體現(xiàn)以學生學習與發(fā)展為中心的教學理念，對提升教學質(zhì)量，促進學生自主學習，培養(yǎng)學生的科研思維和科研創(chuàng)新等綜合能力發(fā)揮了重要作用。

一" 資料與方法

（一）" 研究對象

以海南醫(yī)學院2019級臨床醫(yī)學專業(yè)1、2班的學生為教學研究對象，1班為對照班，采用傳統(tǒng)的教學模式，2班為試驗班，使用云班課進行教學。兩個教學班的人數(shù)相當，且學習成績沒有顯著性差異（pgt;0.05）。

（二）" 教學過程

帶教老師在實驗生理科學課程開始時創(chuàng)建班課，并根據(jù)實驗分組將學生分成若干小組，每組4～5人。利用其團隊教學功能，在成員欄將參與探索性實驗教學的輔導(dǎo)老師納入班課中。

實驗設(shè)計階段，要求學生在輔導(dǎo)老師的幫助下，通過查閱文獻進行項目立題并設(shè)計實驗方案，然后進行實驗方案答辯。帶教老師在云班課的消息欄發(fā)布探索性實驗課程的相關(guān)信息，包括實驗要求及階段性任務(wù)等。與課程相關(guān)的其他信息例如輔導(dǎo)教師的信息、實驗室開放用于預(yù)實驗的時間等也都在消息欄及時發(fā)布。在資源版塊上傳與探索性實驗相關(guān)的知識，其包括實驗設(shè)計的基本原則及方法、文獻查閱方法及資源、文獻閱讀報告模板及統(tǒng)計分析的基本方法等供學生學習。實驗方案的答辯以實驗小組為單位進行，各小組選派一人對他們設(shè)計的方案進行闡釋，包括立題依據(jù)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、方法、技術(shù)路線及研究的目標等，然后由小組其他人員進行補充，最后安排一定時間由其他小組的同學進行提問。

實驗的實施首先由教師從參與答辯的方案中遴選出優(yōu)秀且適合實驗的設(shè)計，然后在課堂內(nèi)統(tǒng)一進行實驗操作。教師確定實驗方案后在云班課的消息欄上發(fā)布，并將詳細內(nèi)容及實驗相關(guān)視頻上傳于資源版塊，以方便學生課前預(yù)習。課題被選中的實驗小組在實驗課的課堂內(nèi)對實驗方案進行講解，并由教師補充完善。實驗結(jié)束后由教師作實驗小結(jié)，引導(dǎo)學生對實驗設(shè)計及操作中存在問題進行討論和反思。實驗完成后學生要完成實驗報告，教師在云班課的資源模塊上傳實驗論文寫作的基本知識，通過消息欄發(fā)布實驗報告的要求及其考核標準。

（三）" 教學效果評價

成績分析：課程結(jié)束后對探索性實驗進行評分，評分內(nèi)容包括實驗設(shè)計、實驗方案答辯、實驗操作及實驗報告四項，四項評分的加權(quán)平均值即為該課程總成績，通過比較試驗班和對照班的成績差異評價云班課在探索性實驗中的應(yīng)用效果。

問卷調(diào)查：設(shè)計李克特量表，在課程結(jié)束后對使用云班課教學的學生進行問卷調(diào)查。問卷包括14個問題，旨在考察云班課是否有助于實現(xiàn)教師在探索性實驗教學中的主導(dǎo)作用，是否有助于提高學生的學習興趣和自主學習能力，是否有助于培養(yǎng)學生的科研思維等。調(diào)查表為5級量表，14個問題的答項均包括“非常同意、同意、不一定、不同意和非常不同意”五個選項，并分別對應(yīng)5、4、3、2和1分，每個問題所得分數(shù)的加權(quán)平均值表明學生整體對該問題的態(tài)度。

（四）" 統(tǒng)計分析

使用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，p＜0.05則認為兩比較組之間具有顯著性差異。

二" 結(jié)果

（一）" 考核成績分析

試驗班和對照班學生探索性實驗的平均成績分別為78.0±6.6（n=125人）及75.6±7.8（n=134人），試驗班的成績顯著高于對照班（plt;0.05）。表1為各單項考核的平均成績，顯示試驗班在實驗設(shè)計和實驗報告兩項的得分顯著高于對照班（plt;0.05），而答辯和實驗操作得分與對照班相似，表明云班課有助于提高探索性實驗的教學效果，尤其在提高學生的實驗設(shè)計能力和實驗報告的寫作方面最有顯著效果。

（二）" 問卷調(diào)查結(jié)果分析

課程結(jié)束后共發(fā)放問卷調(diào)查表125份，回收116份（回收率92.8%）。以Cronbach's alpha系數(shù)為指標檢測問卷信度，結(jié)果顯示該值為0.751，表明量表的信度良好。采用KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）檢驗和Bartlett's球形檢驗來檢驗量表效度，結(jié)果顯示，KMO值為0.728，Bartlett's球形檢驗χ2=388.424，p＜0.001，表明量表的效度良好。

調(diào)查問卷的14個問題均為正向題，得分越高則表明學生對云班課的認可程度越高。圖1為量表總分的頻數(shù)分布圖。由圖1可以看出，量表總分主要分布在“不一定”選項的右側(cè)（3×14=42），群體量表總分均值為52，標準差為6。以3×14=42為零假設(shè)H0進行t檢驗。結(jié)果顯示，量表總分與零假設(shè)之間具有非常顯著的差異（t=18.265，plt;0.001），表明學生對云班課的總體態(tài)度傾向于積極。

表2是問卷量表各題項的內(nèi)容及調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計列表，問題1—4、5—7、8—10和11—14分別考察云班課對教師在探索性實驗教學中的主導(dǎo)作用、提高學生的學習興趣、自主學習能力及培養(yǎng)學生的科研思維等方面的作用。由表2可以看出，所有問題的得分均在3以上，除了問題9（有助于提高演講表達的能力）的得分比較靠近“不一定”選項值，其他各題項的頻數(shù)均值都接近“同意”選項值，得分在3.55～3.95，表明云班課可顯著提高探索性實驗的教學效果。

三" 云班課助力下教學過程中的問題及討論

（一）" 教師的主導(dǎo)地位

雖然探索性實驗要求學生獨立完成實驗方案的設(shè)計及實驗的實施，但教師在其中具有十分重要的作用。由于學生是首次接觸到科學研究，缺乏必要的科研基礎(chǔ)知識及科研思維，因而教師承擔著向?qū)W生介紹科研基礎(chǔ)知識、激發(fā)學生對科研的興趣、引導(dǎo)學生養(yǎng)成科研思維的責任[5]。但是由于探索性實驗耗時較長，而且主要工作的完成是在學生的自主學習時間里，因而采用傳統(tǒng)的教學方式時，教師只能在課程開始的講座中對科學研究知識作一些基本的介紹，以及在實驗方案的答辯及實驗實施的過程中給予學生一些必要的幫助，而對于探索性實驗最重要的部分，即文獻查閱及選題、實驗方案的設(shè)計這兩部分，教師的參與程度非常之小，從而嚴重影響探索性實驗的教學質(zhì)量。

云班課在幫助教師發(fā)揮主導(dǎo)作用方面具有非常積極的作用，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。①為學生和教師之間建立了一個非常方便的適時溝通方式，學生在選題及實驗設(shè)計過程中遇到問題時可以隨時向教師反饋，并得到及時的幫助，教師則通過這樣的參與方式在立題及方案的設(shè)計過程中對學生進行有效的引導(dǎo)。②結(jié)合課內(nèi)講解的內(nèi)容，教師通過在云班課中的學習資源版塊上傳資料，向?qū)W生提供豐富的關(guān)于科學研究的相關(guān)知識及資源，讓學生能根據(jù)自己的需要選擇合適的內(nèi)容進行學習，也能為學生節(jié)省查找資源的時間，提高學習效率。③在班課活動版塊，教師將一些學生必須掌握的科研知識設(shè)計成趣味問題，然后以活動的形式要求學生參與。通過對問題的思考和解答，幫助學生獲得關(guān)于科研的基本思路，從而引導(dǎo)學生形成正確的科研思維方式。

（二）" 發(fā)揮團隊教學的優(yōu)勢

實驗生理科學涵蓋生理學、藥理學和病理生理學三門學科的基礎(chǔ)及實驗知識，而探索性實驗涉及的知識則更為廣泛。為取得更好的教學效果，通常需要團隊教學，由多名不同學科的教師共同參與教學，包括一名帶教老師和數(shù)名輔導(dǎo)老師。輔導(dǎo)老師參與到學生實驗小組的立題及方案設(shè)計中，為學生提供具體的指導(dǎo)和幫助。但是由于帶教老師和輔導(dǎo)老師分屬不同的學科，常常導(dǎo)致他們之間不能進行及時有效的溝通及信息分享，有可能使學生接受到不同甚至相互矛盾的信息，從而對教學產(chǎn)生不利影響[6]。如何使團隊教學有效協(xié)調(diào)地進行，從而提高教學質(zhì)量和效率，是探索性實驗教學中的另一個重要問題，而云班課的團隊教學功能則為解決這一問題提供了切實有效的幫助。一方面，我們在課程開始的時候，將輔導(dǎo)老師的信息包括教研室、專長、研究興趣及聯(lián)系方式等，在消息欄中發(fā)布，使學生能在云班課上與輔導(dǎo)老師進行互動，幫助學生根據(jù)自己的興趣及選題方向來尋找合適的輔導(dǎo)老師。另一方面，通過將輔導(dǎo)老師加入帶教老師建立的云班課并設(shè)置為團隊老師，使團隊里所有的老師均能及時接收到課程相關(guān)信息，而且可以隨時與其他老師聯(lián)系，以確保團隊成員之間的有效溝通。團隊教學功能通過加強學生與教學團隊教師的溝通，向?qū)W生提供更好的引導(dǎo)與幫助，使學生更好地完成立題及實驗設(shè)計，也能夠通過加強教師之間的溝通和協(xié)作，提高教師的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平，這是探索性實驗教學非常有效的幫手。

（三）" 激發(fā)并保護學生的科研興趣

激發(fā)學生的科研興趣及培養(yǎng)學生科研思維是探索性實驗最重要的教學目標。學生的興趣和科研思維的培養(yǎng)需要教師適當?shù)囊龑?dǎo)，然而在傳統(tǒng)的教學模式下，由于教師不能及時了解學生在課程進展中的狀態(tài)，也無法在學生需要時提供必要的幫助和引導(dǎo)，常常使學生在立題及實驗方案設(shè)計的過程中產(chǎn)生無從著手的感覺。如果遇到自己不能解決的困難而又不能得到及時幫助，則容易導(dǎo)致學生產(chǎn)生挫折感，最后對探索性實驗失去興趣。云班課在學生與教師之間搭建了一個及時溝通的渠道，學生可以通過云班課上的相關(guān)信息尋找合適的輔導(dǎo)老師，遇到困難時能夠及時向教師求助。教師則可通過學生在云班課上的參與情況及反饋信息，了解各實驗小組在文獻查閱、立題、方案設(shè)計及撰寫實驗報告等方面的狀況，及時發(fā)現(xiàn)學生存在的問題并進行正確的引導(dǎo)。另外，教師還可通過在班課活動上發(fā)動的相關(guān)活動幫助學生培養(yǎng)正確的科研思維。

四" 結(jié)束語

云班課在探索性實驗教學中不僅能延伸課堂空間，而且在激發(fā)和保護學生的科研興趣，促進學生自主學習能力方面也起到了積極有效的作用。但仍需用辯證思維來看待此教學改革。在教學過程中仍有許多不足和需要完善的空間。譬如，如果我們能提供更為豐富的教學資源供學生學習和資料查找，就可以幫助學生從云班課上學到更多有關(guān)科研的基礎(chǔ)知識和方法，使學生能夠更好地提高學習效率。云班課的團隊教學功能在探索性實驗中的協(xié)調(diào)教學方面起到了十分積極的作用，但是如何通過團隊教學功能進一步發(fā)揮輔導(dǎo)老師的專業(yè)優(yōu)勢，從而更有效地提高教學質(zhì)量，仍然是一個非常重要的研究課題。另外，由于實驗條件所限，學生在實驗操作過程并沒有機會實施自己小組設(shè)計的實驗，而是教師根據(jù)實驗室條件，從眾多實驗方案中選出一個可行方案，然后在實驗室統(tǒng)一進行。如果能設(shè)計虛擬實驗系統(tǒng)[7]與云班課的使用相結(jié)合，學生就有機會實施自己設(shè)計的實驗方案，從而使他們能經(jīng)歷從立題到實驗設(shè)計，從實驗實施到完成實驗報告的完整過程，這對激發(fā)學生科研興趣和培養(yǎng)科研思維具有十分重要的意義。

參考文獻：

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基金項目：海南省高等學校教育教學改革研究項目“O2O混合式藥理學課程教學模式改革與實踐”（Hnjg2020ZD-30）；海南醫(yī)學院教育科研項目“云班課下實驗生理科學教學環(huán)節(jié)改革研究與實踐”（HYYB202046）

第一作者簡介：李佩瓊（1971-），女，漢族，海南臨高人，碩士，副教授。研究方向為實驗生理科學。

*通信作者：林明琴（1972-），女，漢族，海南瓊海人，碩士，副教授。研究方向為藥理學。