祖胡月+陳少軍

【摘要】生理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，本文以生理學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)為例，利用基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式，優(yōu)化生理學(xué)教學(xué)過(guò)程，提高學(xué)生自學(xué)能力和分析解決問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】PBL教學(xué)模式 翻轉(zhuǎn)課堂 生理學(xué)教學(xué) 綜合實(shí)驗(yàn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】Q4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）02-0226-02

近代生理學(xué)的創(chuàng)立是以1628年英國(guó)醫(yī)生威廉·哈維的《心血運(yùn)動(dòng)論》的發(fā)表為標(biāo)志，哈維認(rèn)為生理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，一切知識(shí)都應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)中獲得。生理學(xué)是高等院校醫(yī)學(xué)和護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)重要的橋梁課程，是學(xué)習(xí)病理生理學(xué)、內(nèi)外婦兒等臨床課程的基礎(chǔ)。2007年，以翻轉(zhuǎn)課堂、慕課（MOOC），CBL、PBL為代表的新型教學(xué)模式開(kāi)始走進(jìn)我們的視野，這些新型教學(xué)模式為生理學(xué)帶來(lái)了全新的發(fā)展。2015年《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》明確提出了“高校要廣泛開(kāi)展啟發(fā)式、討論式、參與式教學(xué)，推動(dòng)教師把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入課堂教學(xué)”，這為以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的生理學(xué)教學(xué)改革提供了重要契機(jī)。

1.基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式的內(nèi)涵

“在問(wèn)題中學(xué)”是美國(guó)實(shí)用主義教育學(xué)家杜威提出的學(xué)習(xí)方法，在20世紀(jì)50年代末這種學(xué)習(xí)方法被概括和優(yōu)化成“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)模式”，即PBL教學(xué)模式。PBL（problem-based-learning）是以問(wèn)題為基礎(chǔ)，以醫(yī)學(xué)護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生為主體，以小組討論作為主要形式，在授課教師的指引下，圍繞某個(gè)醫(yī)學(xué)專(zhuān)題或具體病例診治所需要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，將理論與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起。

PBL模式顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程，在翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)上，學(xué)生利用授課教師提供的學(xué)習(xí)資料和視頻資源，在課外時(shí)間完成相關(guān)知識(shí)的建構(gòu)，記錄疑問(wèn)。課堂上，在授課教師的引導(dǎo)下學(xué)生完成實(shí)踐操作，解答疑問(wèn)，歸納總結(jié)，并獲得教師的針對(duì)性指導(dǎo)。因此，基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式，使學(xué)生擺脫了被動(dòng)學(xué)習(xí)的角色，能夠自己掌控學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度。學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生可以加快學(xué)習(xí)進(jìn)度，獲取更多的拓展知識(shí)，而接受能力弱的學(xué)生可以放慢速度，反復(fù)學(xué)習(xí)，記錄筆記，兩者在課堂討論中加深對(duì)知識(shí)的理解。這種新型教學(xué)模式在一定程度上促進(jìn)了個(gè)性化教學(xué)，有利于教學(xué)改革和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，與孔子提倡的因材施教有異曲同工之妙。下面我們以生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，探討新型教學(xué)模式在生理學(xué)教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用[1]。

2.生理學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不同，利用基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式，以生理學(xué)中常用模式生物蟾蜍作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，同時(shí)開(kāi)展多個(gè)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。綜合實(shí)驗(yàn)需要圍繞以下四個(gè)原則來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)施：（1）新型教學(xué)模式：實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)多媒體復(fù)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)，自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，課堂上以小組為單位合作完成實(shí)驗(yàn)操作，課后共同撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。（2）系統(tǒng)串聯(lián)實(shí)驗(yàn)：利用蟾蜍進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)，涉及到運(yùn)動(dòng)生理，血液循環(huán)生理和神經(jīng)系統(tǒng)生理等方面[2]。由點(diǎn)及線(xiàn)到面，使學(xué)生對(duì)生理學(xué)的三個(gè)研究層次有更深入的理解。（3）實(shí)踐環(huán)節(jié)完整：從蟾蜍的抓握，處理，固定，操作全部由學(xué)生自行完成，授課教師從旁指導(dǎo)。（4）遵循“減少，替代，優(yōu)化”原則[3]：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格遵守3R原則，手術(shù)要求盡量輕巧，減少出血和創(chuàng)傷，將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的痛苦降低。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

2.2.1 期前收縮和代償間歇：利用探針對(duì)蟾蜍進(jìn)行雙毀髓，打開(kāi)胸腔，暴露心臟。操作過(guò)程使用玻璃分針減少刺激，避免解剖剪毀壞胸腔血管引發(fā)出血。將張力換能器與心尖相連，打開(kāi)生物信號(hào)記錄儀，給予適當(dāng)刺激，學(xué)生觀察心臟的期前收縮和代償間歇曲線(xiàn)。

2.2.2 心臟起搏點(diǎn)分析：斷開(kāi)心尖與張力換能器的連接，向心臟滴加任氏液，使蛙心恢復(fù)正常，用玻璃針?lè)D(zhuǎn)心臟，觀察并記錄心房、心室和靜脈竇的搏動(dòng)次數(shù)。結(jié)扎靜脈竇后，觀察記錄三者搏動(dòng)頻率與結(jié)扎前有何差異。

2.2.3 蛙心電圖記錄：取下結(jié)扎線(xiàn)，對(duì)心臟滴加任氏液，并用小試管局部加溫。將心電導(dǎo)聯(lián)線(xiàn)分別接在蟾蜍四肢和胸前的大頭針上，利用生物信號(hào)記錄分析儀采集蛙的心電信號(hào)，記錄心電圖，掌握心電圖的波形及生理意義。

2.2.4 蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備：離斷蟾蜍脊柱，保留腰骶部脊柱及后肢。剝皮，游離坐骨神經(jīng)和腓腸肌，制成標(biāo)本，用鋅銅弓檢查標(biāo)本的興奮性，過(guò)程中滴加任氏液。利用張力換能器和信號(hào)記錄儀，掌握機(jī)體的興奮性，并解釋閾刺激，閾上和閾下刺激。

3.綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)施

由于綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目復(fù)雜，操作時(shí)間長(zhǎng)，涉及知識(shí)點(diǎn)多，所以為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，需要學(xué)生在課前復(fù)習(xí)理論知識(shí)，通過(guò)多媒體示教學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)。因此，授課教師將實(shí)驗(yàn)進(jìn)程劃分為課外和課內(nèi)兩個(gè)階段（圖1）。

3.1 課前準(zhǔn)備階段

3.1.1 指導(dǎo)教師課前準(zhǔn)備： ①制作實(shí)驗(yàn)示教視頻，PPT教學(xué)課件和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料。需告知學(xué)生蟾蜍的習(xí)性，介紹實(shí)驗(yàn)所需試劑、解剖器材、儀器的使用方法。②以小組為單位，利用醫(yī)護(hù)實(shí)驗(yàn)中心的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行訓(xùn)練。確認(rèn)每位同學(xué)在課堂實(shí)踐中的分工，以便課堂手術(shù)順利有序進(jìn)行。③注意收集學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中遇到的難點(diǎn)，以便在課堂上有針對(duì)性的指導(dǎo)。

3.1.2 學(xué)生課前準(zhǔn)備：明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，利用教師提供的多媒體教學(xué)材料，圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)自主學(xué)習(xí)，查找資料，延伸閱讀，拓展知識(shí)。與小組成員一起進(jìn)行虛擬仿真練習(xí)，確定自己在課堂實(shí)踐中的分工。

3.2 課堂實(shí)踐

3.2.1 學(xué)生課堂實(shí)踐：在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，包括手術(shù)器械、試劑檢查、實(shí)驗(yàn)儀器連接是否正常，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物抓握練習(xí)（抓握手法非常重要，有的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有畏懼心理，正確的抓握方法會(huì)大大減小操作者被實(shí)驗(yàn)動(dòng)物抓傷的風(fēng)險(xiǎn)）等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，成員主動(dòng)參與，分工合作，有序的開(kāi)展手術(shù)，專(zhuān)人負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的疑難問(wèn)題，及時(shí)請(qǐng)教師進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)。

3.2.2教師課堂指導(dǎo)：此階段，教師是課堂的組織者和引導(dǎo)者，是參與學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的伙伴，教師應(yīng)避免直接給出答案或指出問(wèn)題癥結(jié)，而是引導(dǎo)學(xué)生自行探索（若小組數(shù)量多，指導(dǎo)教師可以請(qǐng)實(shí)驗(yàn)員協(xié)助進(jìn)行課堂指導(dǎo)，避免因指導(dǎo)不及時(shí)而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)停滯，甚至?xí)绊憣W(xué)生的積極性）。

3.3 課后歸納總結(jié)

3.3.1 學(xué)生課后總結(jié) 以小組為單位，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)得失，結(jié)合課前案例找出重難點(diǎn)，分析疑難問(wèn)題，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交試驗(yàn)成果。

3.3.2 教師課后反思 參與各小組歸納總結(jié)，查漏補(bǔ)缺，特別是針對(duì)學(xué)生存在分歧和爭(zhēng)議的內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講解?；仡櫜⒂涗浗鉀Q方案，為今后的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作提供參考。

4.討論及對(duì)策

我校醫(yī)學(xué)院和護(hù)理學(xué)院開(kāi)設(shè)的生理學(xué)是在人體解剖學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合組織胚胎學(xué)、病理生理學(xué)等內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)知正常人體生命活動(dòng)的基本規(guī)律，并為今后臨床各科的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。生理學(xué)教材中的很多內(nèi)容和我們的現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密，大部分在臨床病例中也常見(jiàn)。因此，基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力，理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力上發(fā)揮重要作用，是生理學(xué)教學(xué)的必然趨勢(shì)。

基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式尚屬于新事物，在實(shí)施過(guò)程中要循序漸進(jìn)，有針對(duì)性。因?yàn)橄喈?dāng)一部分學(xué)生在課堂上缺乏積極性，還停留在被動(dòng)接受的傳統(tǒng)教學(xué)模式里，缺乏主動(dòng)探索精神。對(duì)此，教師可以開(kāi)展以生理學(xué)的某一個(gè)或某幾個(gè)模塊串聯(lián)的方式，由點(diǎn)及面，引起學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性。例如，用生理學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)將神經(jīng)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)，然后再將這種教學(xué)法擴(kuò)展到理論知識(shí)的教學(xué)當(dāng)中去。學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、豐富的臨床案例來(lái)幫助自己學(xué)習(xí)，提高自身的主觀能動(dòng)性。

常言說(shuō)，要給學(xué)生一杯水，教師要有一桶水。而基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL模式對(duì)教師的整體素質(zhì)要求更高，不僅需要教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)，有寬廣的知識(shí)面，善于與學(xué)生溝通，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。而且對(duì)教師的計(jì)算機(jī)水平也有新的要求，錄制微課，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作，3D成像等都是新形勢(shì)下教師的必備技能。最后，學(xué)校定期組織教師參加教學(xué)培訓(xùn)，優(yōu)化教學(xué)條件和設(shè)備，完善圖書(shū)館、電教室資源都有助于新型教學(xué)模式的推廣應(yīng)用[4，5，6]。

綜上，基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式，有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，迎合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求，將枯燥乏味的生理學(xué)理論知識(shí)與生活聯(lián)系起來(lái)，例如人體血壓、血糖的調(diào)節(jié)，心電圖的認(rèn)讀等。但從實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，并不是所有的知識(shí)模塊都適合于這種教學(xué)模式，例如骨骼肌的收縮，細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等教學(xué)內(nèi)容涉及到細(xì)胞水平的研究，理論性較強(qiáng)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的話(huà)反而會(huì)因不明白產(chǎn)生消極情緒。所以，如何形成一套以基于翻轉(zhuǎn)課堂的PBL教學(xué)模式為主，傳統(tǒng)教學(xué)模式為輔的生理學(xué)的教學(xué)體系仍然需要不斷地探索和完善。

參考文獻(xiàn)：

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