常陸林 張偉林 李君艷

（廣東江門中醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院，廣東 江門 529000）

生理學(xué)是一門連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的主干課程，是研究生物體及其各組成部分功能活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué)，是生物科學(xué)的一個(gè)重要分支［1］。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生理學(xué)教學(xué)中占有重要地位。生理學(xué)實(shí)驗(yàn)是以動(dòng)物為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究其機(jī)體正常生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。通過生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)，探討生物體及其各組成部分功能活動(dòng)及其規(guī)律，理解書本理論知識(shí)的涵義，促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化和應(yīng)用，從而提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。虛擬實(shí)驗(yàn)室是一種借助于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的新型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，是現(xiàn)有各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)室包括相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)信息資源等的虛擬化數(shù)字化。虛擬實(shí)驗(yàn)室是未來實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要發(fā)展方向之一［2］。翻轉(zhuǎn)課堂的概念自本世紀(jì)初被提出以來，就不斷地應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外課堂中并產(chǎn)生了一系列的研究成果。學(xué)者們普遍認(rèn)為：翻轉(zhuǎn)課堂是把課堂傳授知識(shí)和課外內(nèi)化知識(shí)的結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過來，形成“學(xué)習(xí)知識(shí)在課外，內(nèi)化知識(shí)在課堂”建構(gòu)主義和認(rèn)知主義理論的新型教學(xué)模式［3-4］。

1 依托虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建

生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式把傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程翻轉(zhuǎn)過來，讓學(xué)習(xí)者在課外時(shí)間完成針對(duì)知識(shí)點(diǎn)、概念和實(shí)驗(yàn)原理的自主學(xué)習(xí)，在看完微課的同時(shí)，反復(fù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)操作，課堂則變成了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間互動(dòng)的場(chǎng)所，主要用于解答疑惑、匯報(bào)討論，從而達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果［5］。依托虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的過程。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施前的課外學(xué)習(xí)模式，教師通過智慧職教云平臺(tái)（如圖1所示）發(fā)布理論學(xué)習(xí)微課資源：如動(dòng)脈血壓的形成、影響動(dòng)脈血壓的因素及心血管活動(dòng)的神經(jīng)和體液因素的調(diào)節(jié)，開放虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)端口學(xué)生登錄完成實(shí)驗(yàn)虛擬操作，開放討論區(qū)讓學(xué)生在相關(guān)的問題討論中，展示運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)的能力，學(xué)會(huì)同伴間互助學(xué)習(xí)。生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施的整體設(shè)計(jì)過程（如圖2所示），在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式和教學(xué)模式，建立起比較徹底的“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式。在這種模式下，教師真正地上升為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、幫助者和指導(dǎo)者。

如圖2所示的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施的整體設(shè)計(jì)，可以看出學(xué)生在整個(gè)過程中是主體，教師起主導(dǎo)作用。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的課前學(xué)習(xí)模式

圖2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施的整體設(shè)計(jì)

2 依托虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐

2.1 課前

學(xué)生課前進(jìn)入學(xué)校購(gòu)置的成都泰盟VBL-100型虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（如圖3所示）學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、觀看實(shí)驗(yàn)微課和模擬實(shí)驗(yàn)操作。在前期布置學(xué)習(xí)了動(dòng)脈血壓的形成、影響動(dòng)脈血壓的因素及心血管活動(dòng)的神經(jīng)和體液因素的調(diào)節(jié)的知識(shí)的基礎(chǔ)上登錄虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)。家兔血壓調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)原理，從心臟的神經(jīng)支配、血管的神經(jīng)支配、心血管活動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)和心血管活動(dòng)的體液調(diào)節(jié)詳細(xì)闡述了實(shí)驗(yàn)的原理內(nèi)容，學(xué)生結(jié)合配圖清晰簡(jiǎn)潔，通俗易懂（如圖4所示）。家兔血壓調(diào)節(jié)的模擬操作，學(xué)生在觀看完整個(gè)實(shí)驗(yàn)的微課后可以點(diǎn)擊右側(cè)的工具選擇區(qū)的手術(shù)器械和藥品試劑等自行模擬操作。如果忘記了中間的操作步驟，學(xué)生可以點(diǎn)擊左下角的“Tips”（如圖5所示）。模擬操作完成，圖6是本實(shí)驗(yàn)的波形圖，本實(shí)驗(yàn)可以觀察7種藥物作用調(diào)節(jié)血壓，如圖左下角所示。

圖3 課前學(xué)生進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)學(xué)習(xí)

圖4 家兔血壓調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)原理

圖5 家兔血壓調(diào)節(jié)的模擬操作

2.2 課中

本實(shí)驗(yàn)的課堂時(shí)間為4學(xué)時(shí)，教師隨機(jī)選定一個(gè)小組簡(jiǎn)單講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)易出錯(cuò)之后并做強(qiáng)調(diào)和總結(jié)，隨后，安排分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可以隨時(shí)觀看大屏幕中播放的家兔血壓調(diào)節(jié)的微課。課堂中，學(xué)生在普通實(shí)驗(yàn)室分組實(shí)驗(yàn)，教師監(jiān)督和掌控實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

圖6 家兔血壓調(diào)節(jié)的模擬波形

2.3 課后

學(xué)生查閱資料書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫中討論部分是重點(diǎn)項(xiàng)目，它關(guān)系到學(xué)生是否真正理解和掌握了實(shí)驗(yàn)原理和對(duì)結(jié)果的深層次分析。教師利用智慧職教云平臺(tái)QQ群或微信發(fā)布討論的重點(diǎn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析問題。教師根據(jù)課前虛擬操作后臺(tái)數(shù)據(jù)、課堂實(shí)踐討論、學(xué)生間打分、課后對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的討論綜合評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

3 學(xué)生對(duì)依托虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的主觀評(píng)價(jià)（表）

學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的主觀評(píng)價(jià)表 n（%）

學(xué)校三年制大專護(hù)理專業(yè)學(xué)生依托虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)施了生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。課程結(jié)束后，發(fā)放調(diào)查問卷205份共回收到201份調(diào)查問卷得出的結(jié)論顯示，93.5%的學(xué)生認(rèn)為本模式對(duì)提高實(shí)驗(yàn)成功率有幫助，92.5%學(xué)生認(rèn)為本模式對(duì)提高實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)興趣有幫助，96.0%學(xué)生認(rèn)為本模式對(duì)提高實(shí)驗(yàn)課課堂效率有幫助。但仍有近一成的學(xué)生對(duì)獨(dú)立學(xué)習(xí)能力及小組合作的認(rèn)識(shí)較為模糊，對(duì)該模式的利用前景不看好。這部分學(xué)生主要是主動(dòng)學(xué)習(xí)能力較差。或許，跟蹤調(diào)查這部分受試者或許有更加客觀的調(diào)查有助于提高實(shí)驗(yàn)課堂效率。

4 依托虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的意義

依托虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)施生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過對(duì)教學(xué)過程的重新安排，擺脫了時(shí)間、地點(diǎn)的束縛，延伸了實(shí)驗(yàn)課的廣度和深度，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)［6］，虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)具有高度仿真性且操作簡(jiǎn)單，能真實(shí)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物操作過程，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式解決了學(xué)生課堂操作時(shí)間不足、實(shí)驗(yàn)失敗率高和動(dòng)手機(jī)會(huì)少等教學(xué)過程中的普遍問題，有助于鞏固生理學(xué)知識(shí)內(nèi)容，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，有助于學(xué)生合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間，有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，有助于學(xué)生身心健康的發(fā)展［7］，有助于教師的能力發(fā)展［8］。虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)緩解了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)資源不足的壓力，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要的補(bǔ)充形式；依托虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂模式體現(xiàn)了創(chuàng)新人才培養(yǎng)、素質(zhì)教育的教育模式，也符合教學(xué)資源共享的教育改革方向。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)成功建設(shè)及應(yīng)用為其他基礎(chǔ)課程開展網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)提供了有意義的參考，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)和教學(xué)質(zhì)量提高將發(fā)揮重要作用，從而對(duì)于提高學(xué)校辦學(xué)實(shí)力、辦學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量將起到有力的推動(dòng)作用。

（備注：李君艷為通訊作者）