王 靜，田 強(qiáng)，趙云罡，王 磊

(天津體育學(xué)院 天津301617)

隨著我國(guó)全民健身的普及和推廣，作為體育科學(xué)的一個(gè)二級(jí)學(xué)科，運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)越來(lái)越顯現(xiàn)出它的重要性，其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義也日益凸顯。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專業(yè)課程總體分為理論和實(shí)驗(yàn)兩部分，所設(shè)課程包括運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、體育保健、運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)和運(yùn)動(dòng)康復(fù)醫(yī)學(xué)等學(xué)科特色課程及一些基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，高校特點(diǎn)不同其課程設(shè)置也有所區(qū)別。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)本科專業(yè)自開(kāi)設(shè)以來(lái)，經(jīng)過(guò)了 20多年的發(fā)展，其專業(yè)培養(yǎng)體系和課程設(shè)置正逐漸趨于完善[1]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)各門課程的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力以適應(yīng)社會(huì)需求。本文通過(guò)對(duì)天津體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況的調(diào)查分析和自身教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出教學(xué)改革的具體建議，旨在提高教學(xué)質(zhì)量，滿足當(dāng)前社會(huì)需求。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境

運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要依托于運(yùn)動(dòng)生理與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。運(yùn)動(dòng)生理與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為天津市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，自 1982年創(chuàng)建以來(lái)，在發(fā)展和建設(shè)過(guò)程中不斷探索，成立了各學(xué)科子實(shí)驗(yàn)室。1996年，天津體育學(xué)院成立了“天津體育學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心”。2006年，運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)室被評(píng)為天津市高校優(yōu)秀教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。2012年，成為天津市運(yùn)動(dòng)機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。

在致力于科學(xué)研究的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室積極開(kāi)展運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)、運(yùn)動(dòng)康復(fù)與健康的本科教學(xué)工作，建設(shè)并形成了一批優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源，為學(xué)校的學(xué)科建設(shè)、專業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)了重點(diǎn)學(xué)科與重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的力量。

1.2 開(kāi)放情況

以“運(yùn)動(dòng)機(jī)能教學(xué)示范中心”為綜合平臺(tái)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室包括運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)、運(yùn)動(dòng)保健學(xué)、運(yùn)動(dòng)康復(fù)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)分子生物學(xué)7個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，共同承擔(dān)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)與理療學(xué)本科和碩士實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，也承擔(dān)著全校其他體育學(xué)和非體育學(xué)專業(yè)本科和研究生教學(xué)中體育自然科學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，具有突出的專業(yè)輻射作用和顯著的教學(xué)示范效應(yīng)。

運(yùn)動(dòng)生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是我校發(fā)展最早和最為全面的課程之一，運(yùn)動(dòng)生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面向運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)、運(yùn)動(dòng)康復(fù)、運(yùn)動(dòng)心理、體育教育、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、民族傳統(tǒng)體育等專業(yè)的本科和碩士生開(kāi)放。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

2.1 實(shí)驗(yàn)課時(shí)劇增

隨著學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，實(shí)驗(yàn)課程持續(xù)增多給實(shí)驗(yàn)室工作人員帶來(lái)了巨大的壓力。原有實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比重增大，實(shí)驗(yàn)學(xué)生增多，班級(jí)分組增多，新型實(shí)驗(yàn)課增設(shè)，每年參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人次(人數(shù)乘以次數(shù))不斷增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年有 1285名同學(xué)在運(yùn)動(dòng)生理實(shí)驗(yàn)室上實(shí)驗(yàn)課，共計(jì)4360人次；到2016年增至 2000名學(xué)生，共計(jì) 7000余人次。實(shí)驗(yàn)課時(shí)和學(xué)生的激增給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了壓力，而實(shí)驗(yàn)方式如何適應(yīng)更多的學(xué)生參與，從而完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)成為我們思考的問(wèn)題。

2.2 實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容陳舊

實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容多年變化不大。隨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備類型的不斷增多與實(shí)驗(yàn)方法的不斷更新和改進(jìn)，很明顯原有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及技術(shù)已不能適應(yīng)新時(shí)代的要求。

2.3 傳統(tǒng)授課模式已不適應(yīng)創(chuàng)新發(fā)展要求

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)授課模式主要以教師演示、學(xué)生重復(fù)為主。目前大多實(shí)驗(yàn)課程能保證每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，教師演練結(jié)束后，學(xué)生分組各自操作練習(xí)。而涉及到大型設(shè)備的實(shí)驗(yàn)課，如直接方法測(cè)得最大攝氧量、等動(dòng)力量測(cè)試等內(nèi)容，在本科生教學(xué)中也以演示為主。如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新探究問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生興趣是實(shí)驗(yàn)教師一直探索的課題。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新

3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，其信息化和網(wǎng)絡(luò)化是時(shí)代快速發(fā)展的需求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建不僅能有效地解決參與實(shí)驗(yàn)學(xué)生人數(shù)不斷增多的問(wèn)題，而且有利于學(xué)生全方位學(xué)習(xí)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

3.1.1 實(shí)驗(yàn)課安排的網(wǎng)絡(luò)預(yù)約系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

主要以運(yùn)動(dòng)生理實(shí)驗(yàn)課程為基礎(chǔ)進(jìn)行平臺(tái)搭建及模塊開(kāi)發(fā)，以增加教學(xué)安排的條理性和有效性。

①任課教師模塊，也就是用戶模塊，主要包括網(wǎng)絡(luò)用戶注冊(cè)登錄模塊，用戶登錄后方可在線進(jìn)行生理實(shí)驗(yàn)課申請(qǐng)，以及調(diào)課申請(qǐng)。申請(qǐng)所需填寫或選擇的內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)課名稱、授課教師、授課對(duì)象、人數(shù)、授課內(nèi)容、預(yù)計(jì)時(shí)間等。

②實(shí)驗(yàn)員管理模塊，主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的后臺(tái)管理、用戶管理和信息管理。其中包括：實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)類別的添加、修改或刪除；對(duì)各類別信息欄目的添加、修改或刪除；申請(qǐng)的通過(guò)與拒絕；實(shí)驗(yàn)課時(shí)間安排；實(shí)驗(yàn)課表數(shù)據(jù)管理以及負(fù)責(zé)申請(qǐng)說(shuō)明、重要通知等。

3.1.2 解剖虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，“虛擬實(shí)驗(yàn)室”是借助于圖形圖像、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)操作流程等技術(shù)在計(jì)算機(jī)上所營(yíng)造的可輔助或部分代替，甚至全部代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)各個(gè)操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件環(huán)境[2]。虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立，廣泛利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與應(yīng)用，其利用將帶來(lái)重大改革。主要設(shè)想建立兩個(gè)解剖室。

解剖室一：此實(shí)驗(yàn)室目的是完成由教師統(tǒng)一控制、學(xué)生分機(jī)學(xué)習(xí)的解剖實(shí)驗(yàn)室。具體方案為，配備解剖軟件專業(yè)版連接多臺(tái)其他電腦，形成局域網(wǎng)，由教師統(tǒng)一控制學(xué)生操作平臺(tái)，保證教師與學(xué)生操作平臺(tái)同步。

解剖室二：目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立操作的能力。具體方案為：配備多臺(tái)具有解剖軟件操作系統(tǒng)的終端，學(xué)生可獨(dú)立操作。教師通過(guò)此實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)或?qū)嶒?yàn)作業(yè)的布置，如利用計(jì)算機(jī)輔助學(xué)習(xí)膝關(guān)節(jié)的拼裝。

虛擬實(shí)驗(yàn)室雖然能在很大程度上輔助教學(xué)，但并不能取代真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室[3]，二者應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要結(jié)合互補(bǔ)。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體育項(xiàng)目相結(jié)合

目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要局限于實(shí)驗(yàn)室操作，我校分別設(shè)立了教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研實(shí)驗(yàn)室，二者相對(duì)獨(dú)立，但又相輔相成。如果能夠把部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)移到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地中，根據(jù)體育學(xué)院專業(yè)特色開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅使理論聯(lián)系實(shí)際的效果更好，也切實(shí)解決了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中數(shù)據(jù)獲取困難的問(wèn)題，而且極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量，從而真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地里去，運(yùn)動(dòng)員到實(shí)驗(yàn)室里來(lái)這一目標(biāo)。

3.2.1 資料的收集

通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，總結(jié)各運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)及不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目機(jī)能評(píng)定所需指標(biāo)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)實(shí)際，通過(guò)問(wèn)卷的形式，收集學(xué)生所需解決問(wèn)題，增強(qiáng)對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理解。

3.2.2 結(jié)合器材設(shè)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)資料將運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目涉及到的實(shí)驗(yàn)室科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行整理歸類，初步列出可以選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備進(jìn)行可行性考察。場(chǎng)地的項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)儀器體積小，方便攜帶；②操作簡(jiǎn)單，符合學(xué)生操作特點(diǎn)；③無(wú)創(chuàng)，滿足衛(wèi)生要求；④適應(yīng)場(chǎng)地環(huán)境要求。

3.2.3 積極反饋形成良性循環(huán)模式

根據(jù)實(shí)地實(shí)驗(yàn)室情況及時(shí)反饋信息，不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，可以引用流程管理學(xué)中的 PDCA循環(huán)管理原則，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理水平。美國(guó)的質(zhì)量管理專家休哈特博士首先在 1924年提出 PDCA循環(huán)法的內(nèi)涵及特點(diǎn)，后被美國(guó)戴明博士完善和推廣，又稱“戴明環(huán)”[4]。PDCA循環(huán)法將質(zhì)量管理的過(guò)程分為 4個(gè)部分：計(jì)劃(Plan)、執(zhí)行(Do)、檢查(Check)、處理(Act)[5]。這樣形成一個(gè)良性循環(huán)，不斷實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案并不斷進(jìn)行修訂，促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平不斷得到提升。

3.3 教學(xué)形式的改革

3.3.1 實(shí)際操作與觀摩課相結(jié)合

以實(shí)際操作為主，觀摩為輔，根據(jù)專業(yè)設(shè)計(jì)兩者比例。對(duì)易于操作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容通過(guò)操作來(lái)學(xué)習(xí)，而對(duì)于新科技、產(chǎn)品或者大型貴重設(shè)備可以采用觀摩的形式，或者增加一些全實(shí)驗(yàn)室參觀課程，旨在了解各實(shí)驗(yàn)室功能，觀察實(shí)驗(yàn)室科研及各實(shí)驗(yàn)室協(xié)作過(guò)程，從宏觀上對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了解，這樣有利于激發(fā)學(xué)生實(shí)踐設(shè)想。

3.3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化

實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用，還有利于知識(shí)的獲取與實(shí)現(xiàn)。對(duì)教學(xué)信息的有效組織與管理，可為教學(xué)提供一個(gè)較理想的環(huán)境。在當(dāng)今人工智能時(shí)代，高端仿真技術(shù)已在有些高校的生理綜合實(shí)驗(yàn)中得以應(yīng)用[6]。

3.3.3 小班化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

自然科學(xué)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)改革的過(guò)程中，都有實(shí)行小班化教學(xué)的趨勢(shì)，小班化實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重學(xué)生能力、興趣的培養(yǎng)[7]。目前，我校運(yùn)動(dòng)人體理論課人數(shù)高達(dá) 70余人，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)行分班多次教學(xué)，可以有效增加學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)，改善教學(xué)質(zhì)量。

4 特殊時(shí)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)急預(yù)案

4.1 新冠肺炎疫情時(shí)期

在新冠肺炎疫情的影響下，根據(jù)教育部提出“停課不停教、停課不停學(xué)”的要求[8]，停學(xué)時(shí)期教師紛紛轉(zhuǎn)為線上教學(xué)，例如使用騰訊會(huì)議軟件，拍攝及上傳實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多媒體資料等方式進(jìn)行教學(xué)。開(kāi)學(xué)時(shí)期，在符合防疫要求前提下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用線上線下、虛實(shí)結(jié)合模式，進(jìn)而形成多種教學(xué)預(yù)案。

4.2 實(shí)驗(yàn)室搬遷時(shí)期

新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及搬遷是個(gè)龐大的工程，為了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展和培養(yǎng)應(yīng)用人才目標(biāo)，根據(jù)實(shí)地情況兩校區(qū)同時(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先大型儀器由于安裝條件、體積大等實(shí)際情況，采取儀器不動(dòng)、學(xué)生動(dòng)模式，將新校區(qū)學(xué)生接到老校區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；其次，對(duì)于便攜的儀器、體積小的設(shè)備，隨同學(xué)生進(jìn)課堂、進(jìn)場(chǎng)地，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文以天津市運(yùn)動(dòng)生理與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為例，從實(shí)驗(yàn)室教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題入手，探索了教學(xué)模式創(chuàng)新和特殊時(shí)期的應(yīng)急預(yù)案，不但有利于重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，同時(shí)也保證了教學(xué)效果?？傊\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革既要滿足社會(huì)需求，也要跟上時(shí)代飛速發(fā)展的步伐，是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。