導(dǎo)語：虛擬仿真+微課線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】隨著新媒體時(shí)代的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式受到巨大沖擊和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)教學(xué)方式方法亟待改進(jìn)和更新，各種混合式教學(xué)模式日新月異。研究將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、微課、翻轉(zhuǎn)式教學(xué)、思維導(dǎo)圖構(gòu)建、案例導(dǎo)入等形式有機(jī)融入到《分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》課程的線上教學(xué)中，立足于學(xué)生實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以臨床勝任力為導(dǎo)向，進(jìn)行線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革設(shè)計(jì)并實(shí)施，學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度、主動性和積極性均得到大幅提高，分析問題和解決問題、科研思維和創(chuàng)新思維能力均得到有效鍛煉。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果顯示，學(xué)生期末理論考核成績較以往呈顯著上升，并因課程特色突出、教學(xué)效果良好被評為校線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)典型案例。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真；微課；線上；能力；思考；操作

實(shí)驗(yàn)課程與理論課程的線上教學(xué)有著本質(zhì)的區(qū)別，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加注重學(xué)生的實(shí)踐操作能力、科研思維能力和創(chuàng)新思維能力的鍛煉和培養(yǎng)，使用單一的理論直播講述形式顯然無法達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。本研究在《分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》課程常規(guī)理論直播授課的基礎(chǔ)上，充分融合各種資源和手段，利用各大虛擬仿真實(shí)驗(yàn)云平臺的相關(guān)資源，并依托平臺自建微課和操作視頻，進(jìn)行線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，并進(jìn)一步融入思維導(dǎo)圖構(gòu)建、翻轉(zhuǎn)式教學(xué)、案例導(dǎo)入等方式鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考能力、分析問題和解決問題能力、科研思維以及創(chuàng)新思維能力，達(dá)到高素質(zhì)應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)。本研究為學(xué)生量身打造一套理想的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，以期達(dá)到與線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)質(zhì)等效。

1基于“虛擬仿真+微課”的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1.1以虛促實(shí)，虛實(shí)結(jié)合

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是對課堂理論及硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充和延展[1]。該技術(shù)是在多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)和通信等技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的更高層次的仿真技術(shù)，具有沉浸性、交互性、虛幻性和逼真性4個(gè)基本特征。虛擬仿真技術(shù)把傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中毒性高、難度大、時(shí)間長、設(shè)備貴、不易實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為虛擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)“長時(shí)程實(shí)驗(yàn)短時(shí)化、大尺度實(shí)驗(yàn)微縮化、微觀實(shí)驗(yàn)可視化、危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)安全化、復(fù)雜實(shí)驗(yàn)熟練化、難重復(fù)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)化”[2]。由于線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著學(xué)生無法親自動手操作的重大缺憾，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)最核心的內(nèi)容恰恰是讓學(xué)生通過親自實(shí)踐、動手操作來達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。為解決這一難題，本研究采用“以虛促實(shí)”的方式，利用夢之路公司提供的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)云平臺、國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共享平臺以及錦州醫(yī)科大學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺提供的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源讓學(xué)生進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作演練，學(xué)生按照系統(tǒng)提示可以一步一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，仿佛置身其中，有著較為真實(shí)的體驗(yàn)和感受。而且虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還會在實(shí)驗(yàn)過程中的恰當(dāng)節(jié)點(diǎn)多次加入選擇題、判斷題、試劑劑量計(jì)算等內(nèi)容，能夠隨時(shí)激發(fā)學(xué)生的主動思考能力，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，這一點(diǎn)優(yōu)于本課程的線下教學(xué)。總之，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目雖不能達(dá)到完全與線下實(shí)體操作實(shí)質(zhì)等效，但確是彌補(bǔ)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺陷的有效途徑，也成為最能有效提高學(xué)生實(shí)踐操作能力的線上授課方式之一。另外，由于夢之路公司為學(xué)生免費(fèi)開放的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比較全面，使得學(xué)生還可以虛擬操作課程內(nèi)容以外的其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)知識和操作的拓展。例如，本門課程第一次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為真核基因組DNA的提取及鑒定，除了虛擬操作該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之外，學(xué)有余力的學(xué)生可以課后進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)RNA的提取及鑒定等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，而RNA的提取及鑒定恰恰是毒性高、試劑貴、操作要求高的實(shí)驗(yàn)，而且由于課時(shí)的限制，無法進(jìn)行課上學(xué)習(xí)，更適合于本科生通過虛擬實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和操作。為了讓學(xué)生對具體實(shí)驗(yàn)操作有更加真實(shí)的體驗(yàn)，課題組成員完成《分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（共計(jì)6項(xiàng)）實(shí)操視頻錄制工作，并進(jìn)行了后期剪輯、配音以及美化，內(nèi)容完整、清晰、與6項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完全一致，可為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)體操作體驗(yàn)，有效地彌補(bǔ)了線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下學(xué)生不能親自操作的不足，從而實(shí)現(xiàn)了“虛實(shí)結(jié)合”。

1.2原創(chuàng)微課，獨(dú)具匠心

微課是指以流媒體形式展示的圍繞某個(gè)知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開展的簡短、完整的教學(xué)活動[3]。作為一種線上的教學(xué)資源，微課以其主題突出、形式多樣、短小精悍、便于反復(fù)觀看等優(yōu)點(diǎn)，為學(xué)生創(chuàng)造了個(gè)性化學(xué)習(xí)的條件，是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的一種重要補(bǔ)充和拓展[4]。隨著時(shí)代的飛速發(fā)展，微課的內(nèi)容和形式也在不斷地豐富和發(fā)展，體現(xiàn)出信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的時(shí)代特征[5]。將微課應(yīng)用于線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必將是一種行之有效的教學(xué)方法。課題組成員完成多個(gè)微課錄制工作。每次實(shí)驗(yàn)課所需講述內(nèi)容包括主體內(nèi)容以及其他相關(guān)知識點(diǎn)兩大部分，課題組成員將相關(guān)知識點(diǎn)均錄制成為微課（共計(jì)8個(gè)），成為課上主體教學(xué)內(nèi)容的有效補(bǔ)充和知識擴(kuò)展。不同教師制作的微課風(fēng)格各異、各具特色，注重內(nèi)容的針對性和表達(dá)的友好性[6]，具有較高的觀賞性、趣味性，又恰當(dāng)融入思政元素，或與時(shí)政密切相關(guān)、或引經(jīng)據(jù)典、或用科學(xué)家的科研與創(chuàng)新精神激勵學(xué)生，比如課題組成員董穎和孟智超老師特別善于將與醫(yī)學(xué)相關(guān)的時(shí)政熱點(diǎn)引入微課（以及課堂）中，這樣，不僅實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際，而且還能夠潤物細(xì)無聲地將正確人生觀、價(jià)值觀、審美觀以及人文情懷等滲透到學(xué)生思想中，實(shí)現(xiàn)教師的價(jià)值引領(lǐng)作用。

1.3翻轉(zhuǎn)課堂，角色互換

教師將“翻轉(zhuǎn)課堂”形式應(yīng)用于線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)課程內(nèi)容合理分配學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師講授時(shí)間，使授課模式更加靈活，教師成為真正的指明燈，學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主體，自主學(xué)習(xí)效率更高[7]。筆者具體的做法是在教學(xué)過程中（或者課前）將試劑盒說明書（如質(zhì)粒DNA小量提取試劑盒）分發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生設(shè)想自己在做科研實(shí)驗(yàn)，學(xué)生以小組討論方式，自行查看、研究、分析、討論試劑盒說明書內(nèi)容，對于小組內(nèi)部討論后仍然不懂的地方，鼓勵小組之間互相解答，如果仍然無法找出答案，則由教師進(jìn)行指導(dǎo)和答疑。這樣一種翻轉(zhuǎn)式教學(xué)的方式，必將使學(xué)生的頭腦在不斷的磨擦和碰撞中，大幅度提升獨(dú)立思考能力、分析問題解決問題能力、科研思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，也采取小組討論的方式。讓學(xué)生學(xué)會認(rèn)真的思考問題，敢于提出質(zhì)疑、不恥下問、不怕犯錯、不怕被嘲笑。大家暢所欲言、熱烈討論，最終將討論結(jié)果落實(shí)到實(shí)驗(yàn)報(bào)告里，成就一篇高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。而在翻轉(zhuǎn)式教學(xué)中教師也實(shí)現(xiàn)了自我成長和專業(yè)能力的提升，形成了教學(xué)相長的良性循環(huán)。

1.4基礎(chǔ)臨床，完美融合

分子醫(yī)學(xué)是分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，是從分子水平對疾病發(fā)病機(jī)制進(jìn)行研究，以及對疾病進(jìn)行基因診斷、基因治療和預(yù)防的一門前沿學(xué)科，其技術(shù)在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用為大勢所趨。因此，將《分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》課程內(nèi)容與臨床案例進(jìn)行有機(jī)結(jié)合勢在必行。比如，癌癥在基因水平上的診斷用到的關(guān)鍵技術(shù)就包括分子醫(yī)學(xué)技術(shù)課程中的核酸提取技術(shù)以及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)；乙型肝炎病毒兩對半的檢測用到的關(guān)鍵技術(shù)就是分子醫(yī)學(xué)技術(shù)課程中的酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)。分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都與臨床或者科研有著密不可分、千絲萬縷的聯(lián)系，是每名醫(yī)學(xué)生必須掌握的一門醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

1.5思維導(dǎo)圖，創(chuàng)新思維

思維導(dǎo)圖不僅可以使教師的講授過程更加清晰、更加具有條理性，而且可以幫助學(xué)生更好地掌握知識脈絡(luò)，促進(jìn)發(fā)散性思維的形成，并有利于創(chuàng)新思維的產(chǎn)生[8]。課上教師會教會大家如何繪制思維導(dǎo)圖，要求學(xué)生課下自行繪制思維導(dǎo)圖，并作為課業(yè)考核的一部分。教師建議學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖應(yīng)不拘一格、形式多樣、有個(gè)人的風(fēng)格和特色，有利于自身記憶。除了純文字之外，可以加入圖片、符號、顏色、英文等等，學(xué)生依據(jù)自身理解，將所有學(xué)習(xí)內(nèi)容一并體現(xiàn)在思維導(dǎo)圖中。通過這種方式對所學(xué)知識進(jìn)行梳理、總結(jié)，使學(xué)生獲得對知識脈絡(luò)的整體認(rèn)知，使學(xué)習(xí)效率大增。同時(shí)，學(xué)生通過構(gòu)建思維導(dǎo)圖，令其個(gè)體思維得到了有效延展、發(fā)散，可能發(fā)現(xiàn)課上未發(fā)現(xiàn)之問題，并產(chǎn)生頭腦風(fēng)暴和創(chuàng)新思維，對學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力的提高以及對教師思維和知識的擴(kuò)展都會產(chǎn)生良性的促進(jìn)作用。

2基于“虛擬仿真+微課”的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的反饋與分析

2.1教學(xué)效果反饋

《分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開啟與實(shí)施，從一開始的迷茫、到中間的不斷適應(yīng)、不斷完善、再到最后的圓滿完成，經(jīng)歷了一個(gè)較為艱難的過程。筆者與課題組成員在本輪線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)前給予了充分的思考，為了最大限度上彌補(bǔ)線上實(shí)踐教學(xué)的不足（學(xué)生無法親自動手操作），從線上實(shí)踐教學(xué)方式、方法以及內(nèi)容等各個(gè)方面多次進(jìn)行視頻會議溝通、研討、商議，群策群力，集思廣益，最終設(shè)計(jì)出一套較為理想的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。豐富多彩的線上實(shí)踐教學(xué)形式確實(shí)有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性、興趣度和參與度，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考能力、科研思維和創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。在師生充分的互動過程中，不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題并解決問題，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。本課程因特色突出、效果良好被評為學(xué)校線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)典型案例，為同行起到一定的引領(lǐng)示范作用。

2.2考核成績分析

利用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，將2020年上半年臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)（卓越醫(yī)師班）所有學(xué)生（共計(jì)65名）的期末理論考核成績（線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)）與2019年同期同專業(yè)所有學(xué)生（共計(jì)67名）的期末理論考核成績（傳統(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)）差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果顯示，線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)組理論考試平均分（71.30±10.29）分，傳統(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)組理論考試平均分（55.53±11.71）分。利用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，t=8.210，P=0.000，說明試驗(yàn)組和對照組期末理論考核成績差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)組平均分?jǐn)?shù)明顯高于傳統(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)組。

3結(jié)語

無論線上教學(xué)也好，線下教學(xué)也好，線上線下混合式教學(xué)也好，以學(xué)生為中心，充分利用各種資源和手段使學(xué)生便于理解，并能融會貫通、勤于思考、自主學(xué)習(xí)，才是我們想要達(dá)到的目的。線上教學(xué)雖然不能面對面交流，但是通過在線答題、投票、彈幕等方式再加上精心設(shè)計(jì)的形式和內(nèi)容，也能收到良好的教學(xué)效果[9]。本研究立足于學(xué)生實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以臨床勝任力為導(dǎo)向，進(jìn)行多元化的教學(xué)設(shè)計(jì)，頗受學(xué)生歡迎，學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度、主動性和積極性均得到大幅提高，分析問題和解決問題、科研思維和創(chuàng)新思維能力均得到有效鍛煉，試驗(yàn)組學(xué)生期末理論考核成績較對照組呈顯著上升，本課程也因特色突出、教學(xué)效果良好被評為校線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)典型案例。同時(shí)，線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)也促進(jìn)了教師專業(yè)水平、職業(yè)道德感、責(zé)任感以及綜合能力的大幅提升，推動了教師的長足發(fā)展。以上結(jié)果均表明本次線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果良好，值得今后在線上—線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中借鑒、應(yīng)用并推廣?？鬃釉唬簩W(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。學(xué)習(xí)不僅僅是單向輸入、死記硬背、應(yīng)付考試。而更應(yīng)該學(xué)會獨(dú)立思考，學(xué)會舉一隅而以三隅反，學(xué)習(xí)和思考同等重要。本研究通過獨(dú)立操作虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、思維導(dǎo)圖構(gòu)建、翻轉(zhuǎn)式教學(xué)、自學(xué)微課等方式達(dá)到了培養(yǎng)和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考能力的目的。同時(shí)，在線上教學(xué)過程中（包括微課中）恰當(dāng)融入思政元素，為學(xué)生樹立正確的三觀起到了價(jià)值引領(lǐng)作用。最后，特別感謝課題組成員的通力合作，衷心希望本門課程能夠?yàn)樯鐣囵B(yǎng)德才兼?zhèn)涞尼t(yī)學(xué)人才貢獻(xiàn)綿薄之力。

作者：吳囡 王冰 董穎 孟智超 黃艷麗