新医科背景下“基础化学”实验翻转教学模式初探

［摘 要］ 为适应新医科建设下培养具有较高综合素质的新型复合型医学人才的教育教学目标，改变传统“基础化学”实验课学生有效参与程度低，成绩评定单一、主观的困境，将翻转课堂应用于“基础化学”实验课教学，先后摸索建立了“部分翻转实验教学模式”“全翻转实验教学模式”。翻转课堂教学模式实现了教学主体的切换，激发了学生的学习积极性及课程参与度，学生的综合能力得到了切实的锻炼，为医学生后续医学实践能力的培养奠定了坚实的基础。同时，翻转教学模式的实施也提高了教学质量，优化完善了课程评价体系，成绩评定更加客观、真实，更具有区分度。

［关键词］ 基础化学实验；翻转教学模式；新医科；探索与实践

［基金项目］ 2019年度中华医学会医学化学会教育教学项目“‘基础化学’”混合式教学的研究与实践”（2019034）

［作者简介］ 魏钰卜（1990—），女，甘肃兰州人，博士，昆明医科大学药学院暨天然药物药理重点实验室讲师，主要从事分子印迹聚合物的制备研究；姚家灿（1980—），女，云南巍山人，硕士，昆明医科大学药学院暨天然药物药理重点实验室讲师（通信作者），主要从事金属有机配合物研究；喻芳（1977—），女，云南昆明人，硕士，昆明医科大学药学院暨天然药物药理重点实验室副教授，主要从事金属有机配合物研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）15-0137-04 ［收稿日期］ 2023-08-20

在“大健康”理念下的新医科建设推动了新一轮的医学教育改革和人才培养模式创新，要培养适应新医科发展的具有较高综合素质的复合型、创新型卓越医学人才，需要高等医学教育优化医学人才培养的知识、能力、素质结构［1-2］。课程是人才培养的核心要素，作为医学生必修课程的“基础化学”，其传统的讲授式实验教学模式已无法满足新时代卓越医学人才培养的需要，存在的问题日益凸显：（1）以教师为主体的讲授式教学丧失了实验课小课堂的优势，学生大多在教师的指挥下被动完成实验，课堂参与度较低；（2）实验课知识容量大，操作细节多，而讲授时间有限，快节奏的知识单向性灌输导致学生来不及思考和理解，只能被动地强行记忆和片面理解，实操时盲目地“照书抓药”；（3）传统的实验成绩评定大多依据学生的出勤及实验报告，评价较为单一、主观，无法真实反映学生的实际动手能力及课程学习参与情况。

为改变传统“基础化学”实验课“看似有序，实则低效”的被动局面，围绕“以学生为中心，以职业胜任力为导向”的卓越医学人才培养目标，切实落实实验课锻炼能力、培育素养的教学目标，基于实验课小课堂的教学优势，2018年，我们将翻转课堂引入实验课教学，从所开设的7个实验中选取2个以翻转课的形式教学。2021年，在经过三年教学摸索及实践的基础上，除保留第一次实验作为先导课过渡外，所有实验均以翻转课的形式教学，实现了实验课教学的全翻转。

本研究改变了既往“基础化学”实验课“教师讲→学生操作”的指挥棒模式，先后建立了部分翻转实验教学模式、全翻转实验教学模式，创新了课程人才培养教学模式。通过“先学后教，以学定教”的翻转模式实现了从教师为主到学生为主的教学主体的切换，充分调动了学生的课程参与度。实践证明：“To teach，to master”，学生不仅知识掌握得更加深刻牢固，而且自学、协作、表达等综合能力均明显提高。同时，以学生为主体的全翻转教学亦丰富细化了课程过程性评价，使课程的评价体系更加科学、客观。

一、教学整合设计与准备

翻转课堂是通过教学整合将教学内容前置，学生课前完成相关知识点的自主性学习，课中在教师的组织下开展小组讨论，通过生讲生评、教师点评等方式解决问题，强化知识，课后通过评价反馈及练习巩固教学效果的教学模式［3］。因此，翻转课堂教学首要的环节即教学内容、教学资源、教学组织的重新整合及准备。

（一）教学内容及资源的整合与准备

翻转课堂的第一环节是学生课前的自主性学习，此环节并非将课程内容布置给学生，而是让学生根据教材完成类似预习的简单学习。相反，为避免课前学习的无的放矢及盲目低效，课程应提供学生大量的学习资源，并保证学习的完成率及有效性。根据基础化学实验知识点繁杂，细节琐碎的特点，我们选择了基于微课的翻转课堂教学模式，利用微课碎片化记忆的优点，将每个实验的知识点及基本操作提炼分解，聘请专业制作公司拍摄制作4～8分钟微课以供学生课前在线学习。例如，实验“药用硼砂含量的测定”，此实验为学生初次接触滴定分析操作，我们将整个实验拆解设计为“药用硼砂含量的测定原理”“差减法称量”“容量瓶的使用”“移液管的使用”“滴定管的使用”5个微课组织学生完成课前自学。此外，为检测学生课前在线自学的效果，每个实验均精心设计相应的在线作业测试。

（二）教学组织的设计与准备

“基础化学”的授课对象是医科院校大一新生，学生大多是初次接触翻转课堂教学模式，甚至许多实验带教教师也并不熟悉这一教学模式该如何组织教学。为保证教学的有序开展，学生方面，我们采用了多种渠道及方式对翻转课堂流程进行宣讲介绍，如第一次先导实验课时教师与学生面对面的介绍、交流，发布“实验翻转课堂流程”的微课视频等。此外，每个实验均发布翻转课堂学习任务单以明确学习目标、课前在线学习的时间节点及学习要求、课堂任务要求、课后任务等，确保学生知道学什么、如何学、怎样学好。教师方面，为保证几十个实验组相同的教学标准，课程制定了详细的“翻转课堂教师操作指南”以及每个实验对应的“课堂讨论问题模板及评分细则”，并定期组织集体备课、示范课观摩活动等，统一规范教师教学组织要求，从而保证翻转课堂教学的有序、有效进行。

二、翻转课堂的实施过程［4-6］

（一）教学对象

2018年起，我们在课程所涉及的所有专业学生中均开展了翻转课堂实验教学，每年约1 500余学生参与，2018—2020级采用部分翻转教学模式，2021级则开展了全翻转教学模式。

（二）教学过程

1.课前知识储备。实验课前一周，通过自建“基础化学网络课程”发布翻转课堂在线学习任务，学生根据学习任务单，完成在线微课学习，每个实验包含3～5个微课，每一微课4～8分钟，学生可在在线学习开放的一周内根据自己的时间、学习掌握情况，分时段，反复多次学习。在线学习完成后，为确保自主性学习的质量，学生须完成相应的在线作业，检测学习情况，并和同实验小组的同学（第一次先导实验课对学生进行分组，2～3人/组）分享交流学习所得、讨论自学中遇到的问题、安排组内讲解或示范任务的分工等完成课前准备。整个课前准备期，教师全程跟进指导，从网络课程后台观测督促学生的在线学习、收集整理学生在线检测中反映出的问题、通过微信群及时解答学生自学过程中的疑难。

2.课堂实践内化。实验课时，教师首先根据统一的课堂讨论问题模板随机给各小组分配任务，讨论任务的当堂随机抽取以保证学生所有在线学习知识点的学习质量。小组任务围绕实验基本原理及操作，紧扣在线自学微课，既有基本原理的讲解亦有基本操作的示范。随后教师精心设计问题串，有序组织学生开展课堂讨论，引导每组学生根据所抽取的任务依次做出讲解回答或操作示范。各小组根据任务分工安排，指定一名组员作为主讲人，其余组员补充，或一名组员讲解，另一组员操作示范。小组展示完毕，教师根据学生任务完成情况，引导其他组学生纠错或集体讨论，最后教师做出相应的指正、规范及点评，并给出该组学生课堂讨论成绩。通过生生互动、师生互动的教学方式，对于展示组，这种教育他人和自我的方式更有利于知识的提升固化；对于旁听组，生生相互教授、纠错的方式更有利于激发学生的兴趣及关注度，对操作细节的记忆也更加深刻。课堂集中讨论学习后，各小组分组实验，教师实际指导学生的操作，发现问题，及时个别指导纠正。学生通过实际的动手操作，将理论知识转化为实操技能，在实践中自我感受、总结，实现技能的“学习—实践—内化”。同时，通过实验操作精益求精的不断练习，使学生体悟医者认真细致、一丝不苟的职业素养。

3.课后反馈提升。实验课后，学生根据实验数据形成并提交实验报告，通过数据的收集、记录、整理及实验结果分析，发现不足，纠正错误，感悟自然科学的严谨性。同时，在实践的基础上完成相关理论及拓展性知识的进一步提升学习。教师则根据学生的实验报告、在线学习及课堂讨论情况，下一实验时引导学生对上次实验进行分析总结，对部分在线学习任务完成欠缺、课堂讨论参与度不够的学生给予个别反馈，鼓励学生在新的实验中寻求进一步改进与提高。

（三）成绩评定

随着翻转课堂教学改革的不断推进，“基础化学”实验的评价机制改变了以往缺乏区分度的困境，学生成绩不再简单地根据出勤和实验报告，也不再主观依据教师的印象分，过程性考核指标体系日益丰富完善，目前已形成了综合体现学生在线学习、在线测试、课堂小组讲解示范、实验实操技能、实验报告等教学活动参与情况的多元化评价机制，实现了对学生知识、技能及能力的多维评价。“基础化学”实验成绩=在线成绩40%+课堂讨论成绩30%+操作和实验报告成绩30%。“在线成绩”由网络课程系统根据学生完成在线学习及对应的在线作业测试的情况自动记录给出；“课堂讨论成绩”由带教教师根据翻转课堂教师评分标准，依据学生的表达讲解、操作示范、小组协作等给出。“操作和实验报告成绩”由带教教师根据学生的出勤、实操完成情况、实验报告及学生总体实验技能给出。过程化、标准化、多样化的评价机制保证了成绩评定的公平有效，既激励了学生教学参与的积极性，又提升了课程对带教教师及带教规范的有效管理。

三、教学效果分析

（一）问卷调查

2020级（部分翻转教学）、2021级（全翻转教学）课程结束后，我们通过问卷星对翻转课堂教学模式进行了调查。调查结果显示：约90%的学生认为该模式有利于提高其自学能力，约50%的学生认为有利于其沟通、表达、团队协作及分析解决问题能力的提高。此外，从2020级、2021级数据对比来看，随着翻转课堂教学模式的不断改进、推进，学生对该教学模式的认可度也在逐年提高。

（二）实验成绩对比

将传统讲授式教学模式的2017级（1 608人）、部分翻转教学模式的2020级（1 446人）以及全翻转教学模式2021级（1 795人）的学生实验成绩统计对比发现：第一，随着翻转课堂教学模式的引入及深入，学生实验成绩不断提高，2017级、2020级、2021级实验成绩平均分分别为87.31、89.76、91.04，高分段人数（90分以上）逐年增加，学生的课堂参与度日益提高；第二，翻转课堂教学模式克服了实验课成绩评定的平均化与主观性，学生成绩的标准偏差逐渐增大。2017级标准偏差为2.33，学生分数段较为集中，高低分段人数较少，说明评价有很大的平均化、主观性；2020级为2.96，学生成绩开始呈现一定梯度；2021级增大为4.47，高分段人数较多，低分段人数也增多，甚至出现实验成绩不及格的情况，体现了翻转实验教学成绩评定有据可依的客观性。

结语

新医科引领下的高等教育变革着力点之一即加深规模化授课安排下的个人个性化学习，积极推动混合式教学模式升级［7］。翻转课堂教学模式充分发挥了线上线下不同教学方式的优势，通过课前的线上个性化自学、线下课堂的问题串联讨论，巧妙地将实验涉及的相关基本原理、基本操作及注意事项交给学生去分析、解答或示教，切实实现了教学主体的切换，充分调动了学生学习的积极性、创造性和课堂的参与性，学生的自学、协作、表达、知识的应用等综合能力明显提高，为医学生后续实践能力的培养奠定了坚实的基础。

参考文献

［1］钮晓音，郭晓奎.“新医科”背景下的医学教育改革与人才培养［J］.中国高等医学教育，2021（5）：1-2.

［2］王靓，王舒舒，夏丹，等.新医科背景下基础医学实验教学改革与实践［J］.合肥师范学院学报，2021，39（6）：122-124.

［3］龙晶晶.翻转课堂研究综述［J］.北京科技大学学报（社会科学版），2016，32（6）：113-118.

［4］马钰璐，喻芳，邵娅婷，等.基于翻转课堂模式的基础化学实验应用教学［J］.玉溪师范学院学报，2020，36（6）：120-124.

［5］鄢雯，李囡，古同男，等.基于微课的翻转课堂在生物化学教学实践中的应用［J］.基础医学教育，2021，23（6）：433-435.

［6］佘能芳，曾春锋，张栩晨，等.翻转课堂模式在有机化学实验教学中的探索与实践［J］.大学化学，2021，36（7）：109-113.

［7］马陆亭.新工科、新医科、新农科、新文科：从教育理念到范式变革［J］.中国高等教育，2022（12）：9-11.