中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.16.030

"

Application of Flipped Classroom Based on Learning Platform and Virtual Simulation Platform in Functional Experiment Teaching

LEI Xiaolu1， YANG Jingwen2， JIANG Hui2

1.KeyLaboratoryofBrainSience，GuizhouInstitutionofHigherEducation，ZunyiMedicalUniversity，Zunyi，Guzhou5600

2. Functional Laboratory， Zunyi Medical University， Zunyi， Guizhou 563000）

AbstractAlthough the traditional experimental teaching mode plays an important role in education，its drawbacks have become increasingly prominent withthe development of teaching concepts and technologies，and itisdificult to meet the increasingly diverse leaming needs of students.The article takes the functional experiment course as an example to explore and practice the flipped classroom teaching mode based on the Learning Platform and virtual simulation experiment platform.Thepracticalresultsshow that this teaching modecanbeterpromote the improvement of students' various abilities，enhance teaching effectivenes，and promote teaching reform.The purpose of this study is to explore the practical application of flipped clasroom teaching mode based on Learning Platform and virtual simulation experiment platform，and provide useful references for the reform ofexperimental teaching in universities. Keywordslearning platform;flipped classroom teaching method; functional science; medicine; experimental teaching

1研究背景

機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵部分，具有重要地位[1-2]。機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的是通過實(shí)驗(yàn)課程加深、驗(yàn)證和鞏固課堂講授的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、創(chuàng)新能力、科研能力以及分析問題的綜合能力。目前機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在教學(xué)過程中以教師為主體，向?qū)W生進(jìn)行灌輸式教學(xué)后由學(xué)生進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證[3]。在這種教學(xué)模式下，教師的講解時(shí)間較長(zhǎng)，無法充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)過程中的主體作用。同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生的課程預(yù)習(xí)情況和知識(shí)鞏固情況難以進(jìn)行有效的監(jiān)督與檢查。并且隨著醫(yī)學(xué)教育改革的不斷深入，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)︶t(yī)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的要求日益提高，傳統(tǒng)的機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已難以滿足這些要求。由于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式忽略了學(xué)生知識(shí)接受能力和理解力不同等個(gè)體差異，無法兼顧學(xué)生的個(gè)性，無法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力[45]，因此有必要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。如何解決實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)的問題，建立更為優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是此次教學(xué)改革關(guān)注的重點(diǎn)。

本文以機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為例，在學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐與探索。這種模式將“教學(xué)”與“學(xué)習(xí)\"緊密結(jié)合，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，還提高了學(xué)生的綜合能力。本次教學(xué)改革以本校2021級(jí)五年制麻醉學(xué)專業(yè)大學(xué)生作為培養(yǎng)對(duì)象，并按照兩種不同授課模式（即傳統(tǒng)授課模式與基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式）對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。結(jié)果表明，采用基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式教學(xué)的學(xué)生小組取得了更好的教學(xué)效果。

2傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的問題

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在諸多弊端，主要體現(xiàn)在： ① 學(xué)生對(duì)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重要性認(rèn)識(shí)不足。機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課是一門整合生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)于一體的獨(dú)立的專業(yè)必修基礎(chǔ)課程。學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)掌握不充分，操作技能有待提高。此外，部分學(xué)生傾向于關(guān)注理論課程，而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。 ② 實(shí)驗(yàn)條件受限。實(shí)驗(yàn)設(shè)施陳舊，更新不及時(shí)?，F(xiàn)有的儀器設(shè)備相對(duì)陳舊，品牌型號(hào)不一，不能滿足實(shí)驗(yàn)需求。在這門課程中需要進(jìn)行大量操作，如果在某個(gè)操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏忽，就有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，進(jìn)而對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及熱情產(chǎn)生不良影響。 ③ 資源分配不均。因?qū)嶒?yàn)準(zhǔn)備人員不足，實(shí)驗(yàn)中所需的實(shí)驗(yàn)耗材往往不能在課前及時(shí)準(zhǔn)備到位，往往需要授課教師協(xié)助準(zhǔn)備，大大增加了授課教師的任務(wù)。 ④ 教學(xué)方法單一，互動(dòng)性不足。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通常扮演主導(dǎo)角色先進(jìn)行示范，學(xué)生則在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模仿，缺乏有效的師生互動(dòng)和學(xué)生間的合作。這種教學(xué)方式忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的核心主體地位，難以引發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的熱情和積極性，同時(shí)也限制了學(xué)生間知識(shí)共享和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。 ⑤ 評(píng)價(jià)體系單一，忽視過程評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系主要關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的思考過程、表現(xiàn)以及解決問題的能力重視不足。這種“結(jié)果導(dǎo)向”的評(píng)價(jià)方式不利于全面、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，也容易抑制學(xué)生的創(chuàng)新思維。 ⑥ 缺乏信息技術(shù)融合。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能有效整合現(xiàn)代信息技術(shù)，無法充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、虛擬仿真技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，從而約束了教學(xué)方法的革新及教學(xué)效果的提高。

3基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的特點(diǎn) 和優(yōu)勢(shì)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是利用多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，以便輔助和在一定程度上取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的各種操作步驟。實(shí)驗(yàn)者可以在這個(gè)虛擬環(huán)境中模擬不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，達(dá)到與真實(shí)環(huán)境相似的實(shí)驗(yàn)效果。翻轉(zhuǎn)課堂（FlippedClassroom）是指重新規(guī)劃課堂內(nèi)外的時(shí)間安排，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得更多的自主權(quán)，而非由教師主導(dǎo)的一種教學(xué)模式。教師會(huì)提前利用各種平臺(tái)來提供學(xué)習(xí)材料（如課件或?qū)嶒?yàn)視頻等），學(xué)生則在課外有針對(duì)性地完成對(duì)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)；在課堂上，師生根據(jù)學(xué)習(xí)情況的反饋展開協(xié)作探究和互動(dòng)交流，是一種以個(gè)性化培養(yǎng)為目標(biāo)的新型教學(xué)方式?；趯W(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法結(jié)合了線上學(xué)習(xí)平臺(tái)的便捷性與虛擬仿真平臺(tái)的實(shí)踐性，為學(xué)生提供了豐富多樣的教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)了虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的互補(bǔ)，為傳統(tǒng)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了革新。本次教學(xué)改革采用的基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)法通過提前在學(xué)習(xí)通發(fā)布學(xué)習(xí)資料，學(xué)生在學(xué)習(xí)后通過在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)梳理虛擬實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題并與教師進(jìn)行討論分析，借助翻轉(zhuǎn)課堂加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

4基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的具 體實(shí)踐

為了解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中存在的諸多問題，本研究在參考大量教學(xué)改革實(shí)例后，在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中采用基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行授課，該教學(xué)模式分為課前、課中、課后三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)如下。 ① 課前預(yù)習(xí)。教師提前一周告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，并將實(shí)驗(yàn)課程講義、實(shí)驗(yàn)課程幻燈片以及操作視頻等學(xué)習(xí)資料上傳至超星學(xué)習(xí)通App的班級(jí)群。在學(xué)習(xí)相應(yīng)資料后，學(xué)生需仔細(xì)觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻，并在虛擬仿真平臺(tái)上模擬完成實(shí)驗(yàn)。3一4天后，教師以騰訊會(huì)議或座談會(huì)的方式帶領(lǐng)學(xué)生梳理、匯總疑惑及問題。根據(jù)思考題的優(yōu)先級(jí)，每組分得一個(gè)思考題，在實(shí)驗(yàn)課前以小組為單位通過查找資料解決問題。 ② 課中教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)課程中，教師講解實(shí)驗(yàn)流程，解答學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的疑惑，并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作過程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，隨后學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的討論，具體形式為：學(xué)生以小組為單位展示他們課前思考題的答案，其他組的學(xué)生可以提出問題，或?qū)忉尣磺宄牡胤教岢鲆蓡?，展示組的學(xué)生回答這些問題，并進(jìn)行跨組討論。在討論過程中，教師會(huì)針對(duì)復(fù)雜問題進(jìn)行解答，并對(duì)實(shí)驗(yàn)及學(xué)生所提出的疑問進(jìn)行深度剖析。 ③ 課后反思。在實(shí)驗(yàn)課后，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析并根據(jù)要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和測(cè)試題。課程結(jié)束后還有教學(xué)效果評(píng)價(jià)，教師在教學(xué)過程中依托學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)，可以全方位地記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為并分析學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況。同時(shí)，教師可以通過學(xué)生的課前、課中和課后的參與度與表現(xiàn)形成多元化的考核方式。以機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為例，學(xué)生最終的考核成績(jī)由五部分組成，分別是平時(shí)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn) （10%） 、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （20% 、小測(cè)試（10% 、實(shí)驗(yàn)操作考核 （40%） ）和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) （20%） 。其中平時(shí)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn) （10%） 由出勤 （5%） 和課堂表現(xiàn) （5%） 構(gòu)成，小測(cè)試 10% 由測(cè)試題 （5%） 和實(shí)驗(yàn)視頻完成情況 （5%） 構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)與小測(cè)驗(yàn)可由學(xué)習(xí)通和虛擬仿真后臺(tái)提供數(shù)據(jù)支持。實(shí)驗(yàn)操作考核綜合考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生的科研能力與創(chuàng)新能力。

5基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的效果

為了評(píng)估基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)效果，本次教學(xué)改革以本校2021級(jí)五年制麻醉學(xué)專業(yè)大學(xué)生為研究對(duì)象，將100名學(xué)生隨機(jī)分為2組，每組50名學(xué)生。其中1組為對(duì)照組，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式授課，另一組為實(shí)驗(yàn)組，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式授課。為確保實(shí)驗(yàn)的公平性，兩組學(xué)生的一般資料（性別、年齡）無顯著差別。兩組學(xué)生采用同樣的操作考核標(biāo)準(zhǔn)與題目。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的成績(jī)明顯高于對(duì)照組，且實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的操作能力、發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力、科研能力與創(chuàng)新能力均得到明顯提升。

對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有利于整合多種學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)課堂內(nèi)外的有效銜接，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，優(yōu)化課堂時(shí)間利用，增強(qiáng)師生互動(dòng)與反饋，豐富教學(xué)形式。首先，該教學(xué)模式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。教學(xué)中，教師始終堅(jiān)持以學(xué)生為中心，提前將實(shí)驗(yàn)相關(guān)的課件及操作視頻等多種學(xué)習(xí)資源放到線上，學(xué)生可以自由安排時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)于學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生更有利于他們自行安排學(xué)習(xí)節(jié)奏來提升自己[]。其次，學(xué)生通過分工配合解決課前學(xué)習(xí)產(chǎn)生的問題，有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。再次，通過課堂上的實(shí)驗(yàn)操作以及翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用，有利于提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和表達(dá)能力，并可以有效增強(qiáng)師生的互動(dòng)與反饋。最后，該教學(xué)模式采用多元化的考核方式，有利于提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力?？傊ㄟ^本次教學(xué)改革的嘗試，基于學(xué)習(xí)通和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法能夠有效提高機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生各項(xiàng)能力的提高。未來，教育工作者還需不斷努力，積極探索更加完善的教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，為祖國培養(yǎng)高層次的創(chuàng)新人才。

*通信作者：雷曉露

★基金項(xiàng)目：遵義醫(yī)科大學(xué)2023年本科教育教學(xué)改革計(jì)劃項(xiàng)目（XJJG2023-54）。

參考文獻(xiàn)

[1]雷曉露，柳興鳳，劉愛東，等.研教協(xié)同結(jié)合PBL教學(xué)法在機(jī)能實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用[J].繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育，2023，37（4）：33-36.

[2]劉愛東.機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2021.

[3]楊斯琴，王平.《動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程多元化教學(xué)的改革探索[J].畜牧獸醫(yī)科技信息，2022（11）：17-19.

[4]韓瑩，陳蕾，沙莎.翻轉(zhuǎn)課堂在生理研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2023（31）：133-136.

[5]潘玉梅，張雪君，韓立.學(xué)研教協(xié)同的TBL教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用探討[J].醫(yī)學(xué)教育管理，2016，2（2）：415-419.

[6]閆小飛，蔣小英，蔣曉剛，等.PBL+翻轉(zhuǎn)課堂在生物化學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].生命的化學(xué)，2021，41（11）：2506-2511.

[7]胡媛萍，黃伊娜，陳聚濤，等.“雙一流\"背景下人體機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)初探[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2022，36（5）：523-527.

[8]金宏波，范小芳，胡浩，等.機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)專家共識(shí)[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2023，25（12）：1017-1023.

[9]孫久，卞學(xué)勝，王如剛.基于“雨課堂\"和\"JupyterLab\"的數(shù)字化教學(xué)模式探索——以\"Python項(xiàng)目開發(fā)\"課程為例[J].科教導(dǎo)刊，2024（36）：53-55.

[10]王添敏，邸學(xué)，宋慧鵬，等.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在中藥鑒定學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的應(yīng)用[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2023（9）：101-104.