翻转课堂在细胞生物学实验教学中应用
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摘要：阐释微视频和翻转课堂的基本概念，列举医学细胞生物学传统教学方法存在的问题，探讨基于微视频的翻转课堂教学模式在医学细胞生物学实验教学中的应用，为该教学模式的广泛应用奠定理论基础。
关键词：微视频；翻转课堂；医学细胞生物学；实验教学
1665年，RobertHooke发现植物成纤维细胞，1839年，Schwann指出动物是细胞的结合体，进而提出细胞学说，被恩格斯列为19世纪自认科学的三大发现之一[1]。20世纪50年代以后，利用电子显微镜、超薄切片等技术，人们对细胞有了更全面的认识，之后分子生物学的概念和技术引入细胞学，由此诞生细胞生物学，该学科是在显微、亚显微、分子水平研究细胞的结构、功能，及其生命活动增殖、分化、衰老、死亡，细胞与细胞间、细胞与细胞外环境相互作用的一门现代生命科学。细胞生物学与医学学科的融合也形成了医学专业学生必修的基础专业课程——医学细胞生物学，用于解释与医学相关的细胞生物学问题。医学细胞生物学课程分为理论和实验两部分。学习该课程不仅能够培养学生的观察能力、操作能力、创新能力、独立思考能力以及分析解决问题能力，而且能加深学生对理论知识的理解，使医学细胞生物学理论知识得以升华。
1微视频与翻转课堂
1.1微视频
微视频[1]是指用电子产品拍摄录像并上传到网络教学平台，通过播放视频实现学习资源共享的一种短视频。微视频时长较短，从30秒到20分钟不等，内容丰富，学生可以在不同环境、不同时间段根据自己的实际情况进行自主学习。微视频的优点[2-3]：（1）时间短，内容精炼，突出重点，节约学生时间及精力；（2）内容生动，能吸引学生注意力，有助于学生理解掌握；（3）学习时间自由，学生可以根据实际情况随时随地学习，不受时间、地点约束，且适合线上教学；（4）所占内存小，方便上传、下载，在手机、电脑上都能播放。基于微视频的以上优势，将其引入教学，不仅能使学生充分利用碎片化时间学习，而且有趣的视频解说，也便于学生理解记忆。
1.2翻转课堂教学模式
翻转课堂[4]也称颠倒课堂，是把传统教学模式中的课堂知识传授和课下知识内化反转过来的一种新型教学模式[5]。传统教学模式为教师课前备课—课堂讲授—课后辅导。而翻转课堂则把知识讲授放在课前，教师通过网络平台上传多种形式的学习资源，学生可根据自身情况随时随地自主学习。课上，师生就课前学习内容分组讨论、一对一解答问题，使“师主学辅”转变为“学主师辅”。翻转课堂教学模式有诸多优点[6-7]：（1）课堂教学模式新颖，能更好地促进学生自主学习。学生利用网络资源主动学习，改变了传统教学模式中教师一味讲授，学生无暇思考的状况，让学生真正成为学习的主人，教师只是指引者和点拨者。（2）能充分调动学生积极性，课堂学习氛围浓厚。改变传统课堂上教师满堂灌的现状，课前预习后，师生课上互动，学生畅所欲言，思维也得以发散，形成勤于思考、善于质疑的习惯。（3）翻转课堂教学模式学习时间、地点自由，满足了学生个性化发展的需要。每个学生学习、吸收、掌握能力不同，翻转课堂能够满足不同学生的需求，节约了学生的时间、精力。（4）翻转课堂教学效果显而易见，便于教师总结、优化教学方法。教师根据课堂上的交流情况以及学生表现，及时了解学生掌握情况，不像采用传统教学模式时只能通过课后作业及考试才能了解教学效果。相对于传统教学模式，翻转课堂具有不可取代的优势，必将成为教学改革的趋势。
2医学细胞生物学实验教学存在的问题
传统的医学细胞生物学实验教学过程为：课前，教师备课、准备实验材料；课上，教师介绍实验目标、实验原理、操作步骤，演示实验操作及答疑，指导学生完成操作；课后，学生完成实验报告。由于课程内容多，学生思考时间不足，存在以下问题：（1）学生自主学习能力差。大多数学生不能主动预习实验内容，上课时对实验原理、实验步骤、实验理想结果等一无所知，做实验时不会操作，存在操作不规范、加错试剂等现象，导致实验结果不理想，不但浪费时间、资源，而且存在安全隐患。（2）实验课时不足。传统教学模式下，实验课上介绍实验原理、操作步骤等花费时间较长，学生用于操作的时间不足，不能在规定时间内完成实验。（3）学生能力差异较大，知识掌握程度不同。由于时间限制，教师只能演示一遍，部分学生因无法看到实验操作而没有掌握。（4）课堂纪律差，教学秩序混乱。实验课性质特殊，部分学生随意走动、交头接耳、玩手机等使得课堂秩序混乱。（5）学生不善于分析结果、总结经验。传统的实验课留给师生分析实验结果的时间较少，学生大多抱着完成任务的心态，不会对实验结果深入思考，更不会提出改进方法，难以达到预期效果。（6）教学评价手段单一。传统的实验课只能通过实验结果来判断学习效果，教师不能全面了解学生的学习情况。（7）学生对实验课内容难以掌握，易快速遗忘。通过提问发现，大多数学生对前一节实验课内容不清楚，甚至有些学生在课程结束后竟然不知道做了几个实验，实验内容是什么。这种情况会严重打击教师教学积极性和自信心，学生也会越来越不重视实验课。鉴于医学细胞生物学实验教学存在的问题，改革实验教学方法势在必行。基于微视频的翻转课堂教学模式能够解决学生自主性差、教学时间不足、教学评价手段单一等问题。
3基于微视频的翻转课堂教学模式的应用
基于微视频的翻转课堂教学模式由课前准备、课堂实践和课后反馈3部分构成。其中，课前准备是最重要的环节，教师要准备教学资料、制作学习视频、上传学习资料，这就对其综合能力提出较高要求。学生需改变传统学习方式，通过自学掌握学习内容，这也对其自主学习、独立思考、搜集资料等能力有更高要求。师生采取多种方法解决难题，教师转换角色，让学生真正参与到课堂教学之中。课后反馈是教师评价、调整教学计划的依据，根据学生课堂表现及课后测试等了解基于微视频的翻转课堂教学模式的应用效果，好的方面继续保持，不足之处总结完善。
3.1课前
（1）建立班级医学细胞生物学实验学习群。教师提前10天向学生介绍本学期的实验教学方法，用课立方或雨课堂[8]等平台建立学习交流群，以便上传学习资料、师生互动交流等。（2）制作学习任务单。学习任务单的内容包括每次实验的学习目标、内容、任务等。以细胞化学实验为例，学习目标：熟悉细胞内DNA、RNA、酸性蛋白和碱性蛋白等成分的分布；掌握牛蛙血涂片技术。学习内容：牛蛙红细胞内酸性蛋白和碱性蛋白显示及细胞内DNA、RNA显示的原理与步骤。学习任务：完成相关实验操作及分析，掌握相关理论知识。（3）准备实验操作微视频。实验操作微视频能够直观形象地向学生展示实验操作步骤，吸引学生注意力，激发学生学习兴趣。教师可以录制介绍本次实验内容以及操作的微视频。以细胞化学实验为例，实验操作的难点是用捣毁脊髓法处死牛蛙。教师可以在网上搜索、下载清晰的操作视频，也可以在实验室录制视频并配以详细的讲解。（4）在学习平台上传学习任务单、实验微视频、教学课件、教学大纲、教案以及思考题等。这些资料有助于学生更快更好地完成课前学习任务。上课前一周，教师在学习平台上传相关视频及学习材料，要求学生自学，学生可以反复观看学习视频从而消化吸收相关知识。（5）利用学习平台在线指导学生，答疑解惑。学生按照学习任务单及学习材料完成自学后，提出问题，教师线上解答。此外，还可以向学生介绍医学细胞生物学实验课学习网站、参考书等，扩大学生知识面[8]。
3.2课中
课堂教学可以分为以下几个步骤：（1）由于学生课前通过雨课堂等平台系统了解了实验要求、实验原理、实验步骤等，所以教师上课前可通过测试和提问了解学生知识掌握程度。对于比较难的问题可以以实验小组为单位进行讨论，之后教师对讨论结果进行点评，促进学生互动交流。但是，师生讨论时间不宜过长，要给学生实验操作、分析实验结果留下充足的时间。（2）设计几个需要通过实验验证的问题，让学生带着问题进行实验操作，增强学生独立思考、探究问题能力[9]。（3）学生以实验小组为单位进行实验操作，若对某个实验步骤不清楚可以再次观看视频或咨询教师。实验过程中学生遇到问题可以随时提问，由教师解答，达到个性化指导的目的。（4）各实验小组完成实验后对自己的实验结果进行展示，师生对每组实验结果进行评价。实验结果理想的小组分享经验，实验结果不理想的小组分析原因，提出改进方法。教师要鼓励学生发散思维，对实验步骤加以改善，提出更加科学、便捷的方法。基于微视频的翻转课堂教学模式为学生实验操作提供充足的时间，使学生能将知识内化吸收，培养学生实验操作能力及独立思考能力，是一种可行且有效的教学模式。
3.3课后
（1）学生根据要求完成实验报告，重点是实验结果填写以及对本次实验的反思或心得体会。例如，在实验中遇到了哪些问题？怎样解决的？结果如何？自己对本次实验有什么想法或者建议等。（2）学生针对本次实验与教师交流。（3）教师对本次课进行教学评价，评价内容包括实验报告完成情况、课后测试、学生课堂表现（回答问题情况、小组讨论情况、实验操作情况、实验结果等），给出综合成绩并及时反馈给学生。（4）通过问卷调查了解学生对基于微视频的翻转课堂教学模式的满意度以及意见和建议。教师根据学生综合成绩及问卷调查结果总结和反思，针对不足之处提出解决方案，不断改进教学方法。
4结语
基于微视频的翻转课堂教学模式具有微视频和翻转课堂的双重优势，微视频能够吸引学生注意力，提高学生学习兴趣，使学生充分利用碎片化时间，而翻转课堂则可以促使学生自主学习，调动学生学习积极性。将二者应用于医学细胞生物学实验教学必能提高学生学习成绩及教学效果。当然，该教学模式对教师的综合能力要求较高，教师不仅要有课程设计能力、计算机运用能力、检索筛选能力、课堂组织能力、反思总结能力等，还要能熟练使用信息化技术。此外，该教学模式也要求学生具备自主学习、独立思考、协作讨论等能力，这对师生来说无疑都是一个巨大的挑战。本文对基于微视频的翻转课堂教学模式在医学细胞生物学实验教学中的应用进行探索，但仍有不足，今后还需不断探索和完善。
参考文献：
[1]雷忻.细胞生物学研究进展[J].中学生物教学，2006（7）：4-5.
[2]顾援农，王伟浩.窗体顶端基于微视频的翻转课堂教学模式在病原生
作者:张卫花 宋丹 姜钊 单位:西藏民族大学医学院
