虛擬仿真平臺(tái)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用范文

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摘要：目的為提高醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，探討基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果。方法借鑒國(guó)內(nèi)外翻轉(zhuǎn)課堂經(jīng)驗(yàn)，充分利用現(xiàn)代信息手段，建設(shè)虛擬仿真平臺(tái)。分別采用常規(guī)教學(xué)模式和基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作考核和問(wèn)卷調(diào)查評(píng)價(jià)兩種教學(xué)模式的有效性。結(jié)果接受翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)明顯優(yōu)于接受常規(guī)教學(xué)模式的學(xué)生，且對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)較好。結(jié)論基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅便于開(kāi)展因?qū)嶒?yàn)室生物安全、經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地、設(shè)施等問(wèn)題而不能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高了自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真平臺(tái)；翻轉(zhuǎn)課堂；醫(yī)學(xué)微生物學(xué)

實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，不僅能使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能和方法，還有利于進(jìn)一步理解和鞏固理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍，提高解決實(shí)際問(wèn)題能力。但受教學(xué)條件和生物安全等因素的制約，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)局限于簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，采用以教師示教為主的“灌輸式”教學(xué)模式，學(xué)生被動(dòng)接受，師生之間缺乏互動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)不感興趣，課堂教學(xué)效果不佳。本研究在我院虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心的支持下，將基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，現(xiàn)報(bào)告如下。

1醫(yī)學(xué)微生物學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

1.1教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

分析醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，堅(jiān)持“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充”原則，選擇適合虛擬仿真教學(xué)的內(nèi)容，如高致病微生物的檢測(cè)、細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的測(cè)定等，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，開(kāi)發(fā)虛擬仿真教學(xué)資源，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。每個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間為5～10min，學(xué)生可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)利用計(jì)算機(jī)自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)反復(fù)練習(xí)，提高操作能力。

1.2教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1.2.1課前學(xué)習(xí)模塊教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，在我院醫(yī)學(xué)虛擬仿真平臺(tái)添加教學(xué)資源，包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、操作視頻、課前學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生課前通過(guò)該平臺(tái)自主學(xué)習(xí)，反復(fù)進(jìn)行操作練習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，另外還可以通過(guò)平臺(tái)提出疑問(wèn)。

1.2.2課堂活動(dòng)模塊（1）確定問(wèn)題：教師根據(jù)學(xué)生課前在虛擬仿真平臺(tái)的學(xué)習(xí)情況，確定學(xué)生存在的問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生采用對(duì)話、討論、辯論等形式互動(dòng)交流，提出解決問(wèn)題的方法。（2）學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)：學(xué)生分組協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)，教師指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題。（3）師生交流：學(xué)生登錄平臺(tái)查看教學(xué)資源、參與討論、提交作業(yè)，教師通過(guò)平臺(tái)了解學(xué)生學(xué)習(xí)信息、進(jìn)度和成績(jī)，并進(jìn)行答疑。

1.2.3課后評(píng)價(jià)課后評(píng)價(jià)分為實(shí)驗(yàn)操作考核和學(xué)生問(wèn)卷兩部分。（1）實(shí)驗(yàn)操作考核：在期末實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行操作考核。（2）問(wèn)卷調(diào)查：期末考試結(jié)束后，用自行設(shè)計(jì)的問(wèn)卷對(duì)接受翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，了解其對(duì)教學(xué)資源的利用情況、知識(shí)內(nèi)化程度、學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)。

2基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用

2.1對(duì)象與方法

2.1.1對(duì)象以我院2016級(jí)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)專業(yè)1班52名學(xué)生為對(duì)照組，采用常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式；2班53名學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組，采用基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。兩組年齡、性別和上學(xué)期測(cè)評(píng)成績(jī)比較差異無(wú)顯著性，使用的教材及授課教師均相同。

2.1.2方法對(duì)照組采用常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，課堂上教師先講解示教，然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，最后教師指導(dǎo)總結(jié)。實(shí)驗(yàn)組采用基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，在我院虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行，具體如下：教師提前一周布置學(xué)習(xí)任務(wù)，將學(xué)習(xí)資源到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生登錄平臺(tái)自主學(xué)習(xí)，完成操作練習(xí)；課堂上學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容提出疑點(diǎn)和難點(diǎn)，教師針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行總結(jié)。

2.1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS19.0軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異具有顯著性。

3結(jié)果

3.1兩組實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)比較

實(shí)驗(yàn)組操作考核成績(jī)?yōu)椋?8.5±5.4）分，對(duì)照組為（79.5±7.1）分，實(shí)驗(yàn)組明顯高于對(duì)照組，差異具有顯著性（P<0.05）。

3.2實(shí)驗(yàn)組問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

（見(jiàn)表1）

4討論

4.1基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的必要性

實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的重要途徑。但是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好。與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，翻轉(zhuǎn)課堂是在信息化環(huán)境中，教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對(duì)教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動(dòng)交流等活動(dòng)的一種新型教學(xué)模式[1]。基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的關(guān)鍵是把知識(shí)傳授過(guò)程放在課下，學(xué)生在上課前通過(guò)平臺(tái)完成對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)與操作練習(xí)，課上大部分時(shí)間用于實(shí)驗(yàn)操作、師生深入交流和小組協(xié)作探究，完成知識(shí)的內(nèi)化[2]，提高自主學(xué)習(xí)能力。

4.2基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有利于提高學(xué)生操作技能

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師示教為主，部分學(xué)生看不清楚，因此存在動(dòng)手能力差、實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范等問(wèn)題。而且教師講解實(shí)驗(yàn)原理和步驟占用大量時(shí)間，學(xué)生操作時(shí)間緊張，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低甚至實(shí)驗(yàn)失敗。學(xué)生課前利用虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)，模擬實(shí)驗(yàn)操作，不但能熟悉操作流程，還能更加精心地準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，從而提高實(shí)驗(yàn)成功率。

4.3基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂有利于優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

部分醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)由于耗時(shí)較長(zhǎng)難以在課堂上開(kāi)展，而利用虛擬仿真技術(shù)可使其直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，如細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的測(cè)定，學(xué)生可以利用視頻資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，有利于理解和掌握相關(guān)知識(shí)。由于實(shí)驗(yàn)條件及生物安全的制約，在實(shí)驗(yàn)室無(wú)法常規(guī)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)來(lái)完成，學(xué)生操作不受時(shí)間和地點(diǎn)限制，在逼真的情景中掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能，拓寬知識(shí)面[3-4]。基于虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也轉(zhuǎn)變了教師的角色，促進(jìn)了師生交流，提高了實(shí)驗(yàn)成功率。當(dāng)然，虛擬仿真技術(shù)和翻轉(zhuǎn)課堂在應(yīng)用過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)素材缺乏、視頻質(zhì)量欠佳、學(xué)生進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作不可控性等，有待在以后的教學(xué)實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘曉流，宋述強(qiáng)，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].開(kāi)放教育研究，2013，19（1）：58-64.

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作者：張玉梅 喬媛媛 吳玉龍 張艷麗 李波清 單位：濱州醫(yī)學(xué)院