不同模式翻转课堂的高校免疫学教学研究

［摘 要］ 坚持“以学生为中心”的宗旨，根据教学目标差异，为大学不同专业设立不同模式翻转课堂。其中，为高职口腔专业设立MOOC模式翻转课堂，以更好地掌握免疫学基础性知识为目标；为本科预防医学专业建立合作学习模式翻转课堂，以促进学生深度学习为目标。期末考试成绩统计分析表明，MOOC模式翻转课堂组的教学效果显著优于传统授课组。合作学习模式翻转课堂虽然对促进主动性学习和知识内化有作用，但是学生对无关性认知加工过多，基础性认知加工不足，造成知识结构不系统、不合理，导致合作学习的优势被劣势抵消。

［关键词］ 翻转课堂；MOOC；合作学习；免疫学；大学

［基金项目］ 2019年度广西区级线上线下混合式一流本科课程医学免疫学课程项目（0502000736）；2018年度广西中医药大学校级教改项目“基于微课的翻转课堂结合雨课堂在留学生医学免疫学教学中的探索和实践”（2018B08）

［作者简介］ 聂歆闻（1971—），女，吉林吉林人，博士，广西中医药大学基础医学院副教授，主要从事过敏性疾病发病机制及肿瘤免疫机制研究；肖 健（1971—），男，广西玉林人，博士，广西中医药大学科技处教授（通信作者），主要从事AIDS发病机制研究。

［中图分类号］ G642.41 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）30-0137-04 ［收稿日期］ 2023-04-12

一、研究背景

古人云：授人以鱼，不如授人以渔。培养学生自主学习能力一直是教育关注的要点。尤其对于日新月异的医学技术，只有具备主动学习能力的学生，才有望跟上迅速发展的学科步伐。翻转课堂是训练学生自主学习能力的良好方法，其将传统课堂上通过教师教授获得的知识和课下学生进行知识内化的学习过程翻转过来。在教师授课之前，学生先通过自主学习获得知识，然后教师通过组织讨论帮助学生完成知识内化。翻转课堂可以与MOOC、合作学习等多种模式相结合。中国大学MOOC平台有很多优质资源，课程内容可以根据教学目标重新编排，学习情况可以使用后台数据收集系统进行客观评测［1］。合作学习强调与他人协作、交流，通过小组合作完成具有挑战性的任务或项目［2］82。本教研室承担了高职、本科等多层次的教学任务，各专业学生的知识背景和学习能力有较大差异。根据因材施教原则，本研究为不同专业建立了不同的翻转课堂模式。其中，为高职口腔专业设立MOOC模式翻转课堂，以更好地掌握免疫学基础性知识为目标；为本科预防医学专业建立合作学习模式翻转课堂，以促进学生深度学习为目标。教学效果表明，我们建立的翻转课堂对于提升教学效果、强化主动性学习的确具有明显效果，但操作中也暴露出很多不足，需要认真反思，不断改进。

二、研究方法

（一）MOOC模式翻转课堂教学

1.学生来源和组别设置。学生来自广西中医药大学高职口腔班，分为实验组和对照组。实验组为2019级高职口腔班，共58人，使用MOOC模式翻转课堂教学；对照组为2017级高职口腔班，共64人，使用传统课堂授课法教学。两组教师相同，主要参考教材相同，考试难度和题型一致。

2.MOOC资源。使用国家MOOC平台上郑州铁路职业技术学院的“医学免疫与病原生物学”课程，该课程根据高职免疫学教学大纲编排，每章节课件由数个短视频构成，每个视频5～10分钟，并附有1～2道随堂测试题。本教研室又为每个单元添加讨论题、单元测试和期中考试，加强互动和形成性评价，形成SPOC。所有内容都可以回放，不限观看次数。

3.实验组采取MOOC模式翻转课堂授课方案。采用线上线下混合教学模式。按照每周教学进度发放SPOC课件，视频总时长约1个学时。每周安排一次公共课，在教师带领下共同学习3个学时，课后学生自行决定是否回看。教师通过MOOC平台收集的数据观察学生观看视频及答题情况，对优秀生予以表扬、鼓励，对懈怠者予以提醒、警示。线上课程全部结束后进入线下课堂，用3次课、共9个学时进行重点、难点知识的讨论和分析，结束后进行期末考试。

4.对照组采用传统课堂授课方案。采用线下多媒体教学，每周一次，每次3学时。授课按照BOPPPS模块进行教学设计，测试频率与MOOC翻转课堂一致，包括随堂测试、单元测试和期中考试。授课全部结束后进行线下期末考试。

（二）合作学习模式翻转课堂教学

1.学生来源。学生来自2020级预防医学专业（一本），共65人。同一组学生设实验组和对照组，进行组内对照。整个课程共14次课，每次3学时，分为前后两段，前7次作为实验组，开展合作学习式翻转课堂，后7次作为对照组，使用线下传统课堂授课。教材为《医学免疫学》（第7版，曹雪涛主编）。

2.合作学习模式翻转课堂教学方案。将学生分为5个小组，每组13人，各组分别设置一位指导教师。每次课堂根据学习内容提供一个基于临床案例的问题清单，其中包括5个需要一定知识迁移能力才能解答的问题。学生用一周时间进行小组合作学习并完成问题解答，然后各小组在线下课堂汇报并听取其他组汇报，由教师组织同学讨论疑点和难点，最后由主讲教师和指导教师根据小组汇报和讨论情况给出总评分，作为小组成员本周课堂成绩。7次课堂结束后进行期中考试和问卷调查。

3.传统课堂授课实施方法。采用多媒体线下教学，每周一次，每次3学时。授课按照BOPPPS模块做教学设计，课程中安排随堂测试、单元测试和期中考试。授课全部结束后进行期末考试和问卷调查。

三、教学实践过程（以抗体学习为例）

（一）MOOC模式翻转课堂教学过程

MOOC抗体的教学内容分为3节，分别是免疫球蛋白的分子结构、抗体的生物学作用、各类免疫球蛋白的特性和功能，其中免疫球蛋白的分子结构又拆分为3个小节，分别是抗体和免疫球蛋白的概念、免疫球蛋白的基本结构、免疫球蛋白的水解片段。合计有5个教学节段，每个节段均配有2～3个多媒体授课短视频，时间最短的为2分49秒，最长的为7分49秒。每小节附有两道随堂测试题，抗体各小节学习全部完成后，安排包含10道题的单元测试，所有测试题要求在1小时内提交答案。题目均为单选题，主要考核对于抗体或之前学过的抗原等知识的机械性记忆。例如，请问胎儿通过胎盘可以从母体获得的抗体类别是什么？选项为A. IgE，B. IgA，C. IgG，D. IgM。答案为C。这样的题目主要用于增强机械性记忆。

（二）合作学习模式翻转课堂关于抗体的教学

合作学习模式的抗体学习围绕问题清单进行。问题清单中提供的临床病例：患儿，男，2岁。因反复发作细菌性肺炎、中耳炎入院。患儿出生后10个月内健康状况良好，没有反复感染的情况。检测患儿外周血，未发现B细胞。基因检测发现，患者存在B细胞基因缺陷，造成B细胞发育阻滞。诊断明确后，给予规律、足量的人丙种球蛋白静脉注射，取得临床治愈，患儿未再出现反复感染。根据此病例给出的问题清单：（1）请估计患儿外周血抗体表达水平是否正常？（2）患儿反复感染与抗体表达水平有什么关系？（3）人丙种球蛋白是单克隆抗体还是多克隆抗体？（4）为什么说丙种球蛋白预防感染的功能取决于它的结构特点？（5）为什么患儿出生后10个月内健康状况良好，没有发生反复感染的情况？上述问题均以意义性学习为目标，要求学生在理解抗体基础知识点以后进行知识迁移才能解答。

四、教学效果评估

（一）MOOC模式翻转课堂的教学效果

1.学生参与情况。MOOC后台统计数据显示，每条教学视频收视率均保持在88%～100%，且视频被学生重复观看，大多数视频的人均观看次数大于2次，最高达到5次，但是重复观看次数随时间延长呈下降趋势，表明后期出现了倦怠倾向。

2.MOOC翻转课堂与传统授课课堂的免疫学期末考试成绩比较。2019级高职口腔班为MOOC模式翻转课堂，2017级高职口腔班为传统授课课堂，两组的免疫学期末试卷遵循相同的考试大纲，试卷题型相同，难度相当。考试成绩用GraphPad Prism 5进行统计分析并作图，结果显示：翻转课堂组平均分70.25，标准差9.99，传统授课组平均分49.20，标准差12.75，成绩均呈正态分布，t检验值：-10.08。统计表明：MOOC翻转课堂（2019级高职口腔班）成绩显著优于传统课堂组（2017级高职口腔班），差异有统计学意义（p＜0.001），见图1。

（二）合作学习模式翻转课堂的教学效果

1.学生参与情况。学生组成学习小组后各自选出小组长，由组长组织合作学习，并建立有指导教师参加的QQ群。初期QQ群内主要是学习能力强的学生在积极发言，并与指导教师反复讨论问题、不断改进解答方法，其他学生比较沉默。之后，所有小组都改成平均分担制，由组员轮流承担解答问题和汇报的任务。

2.教学效果。（1）合作式翻转课堂的优势：有效激发学习热情、促进主动学习和知识内化。合作式翻转课堂明显激发了学生的学习热情，尤其负责解答问题及汇报的学生投入了大量时间和精力。学生深有感触，在合作学习中的勤奋程度以往只能在传统课堂应对期末考试的时候看得到。合作式翻转课堂明显促进了主动学习能力提升、促进了知识内化。我们通过面对面访谈了解到，学生深刻体会到了合作学习式翻转课堂与传统课堂学习效果的差异。访谈中学生纷纷表示，在传统课堂上觉得听懂了的知识点，下课后很快就模糊了，甚至想不起来，而合作式学习中分配给自己的解答任务，培养了运用知识解决问题的能力，而且任务中涉及的知识点会记得特别清楚，经久不忘。在合作学习结束后接续的传统授课中，主讲教师也发现，学生在合作学习式翻转课堂中建构的知识点的确理解透彻且记忆持久，知识内化明显优于传统课堂模式。（2）合作式翻转课堂的劣势：知识结构不系统，有明显缺漏。教师在与学生的互动中发现，学生在合作式翻转课堂中形成的知识结构比较凌乱、不系统，很多学生重点知识缺漏明显。进一步调查学生对资料的研读发现，学生在不重要的地方花费了太多时间和精力。例如，在抗原的学习中，学生花了大量时间去讨论超抗原，但这是次要的知识点。重点内容如抗原基本特性，学生却没有充分展开学习和讨论。基础性知识不足进而导致听取其他学生汇报时也抓不住要点，造成基础性知识的进一步缺失。

由此可见，合作学习式翻转课堂的优势已经被劣势抵消。为保证教学大纲顺利完成，综合考虑之下，合作学习式翻转课堂仅实施3次就提前终止。针对学生基础性知识缺漏，我们安排教师在之后的传统课堂中进行补课。

五、讨论

翻转课堂强调“以学生为中心”，因材施教。本研究针对学生不同的知识背景设定不同的教学目标，并为此选择适合的翻转课堂学习模式。例如，高职口腔班的学生知识基础欠佳，理解免疫学知识比较困难，传统课堂上听不懂的知识点累积较快且多，听课犹如“听天书”，不少学生因为习得性无助放弃学习。基于MOOC的SPOC给学生提供了制订个性化学习方案以克服自身学习困难的机会。在SPOC平台上，教师可以针对重点知识和学生理解困难的知识点制作短视频、讨论和测试题，这些内容学生如果存在理解困难，可以随时停下来，通过反复回看、及时跟教师讨论，在消化难点后再继续向前推进。这种方式非常有利于强化免疫学基础性知识，让学生体验经过努力获取知识的成就感，促进自我价值的认同。

与高职口腔班相比，预防医学班均为本科学生，知识基础较好，因此，免疫学教学目标设定为促进学生在掌握基础性知识之后形成一定的知识迁移，并未采用MOOC翻转课堂去强化机械性记忆，而是使用了更利于激发主动性学习的基于PBL的合作学习式翻转课堂，训练学生通过小组合作，对问题进行主动探索，在主动性学习过程中达到深度学习。此外，小组合作学习需要学生互相沟通、互相协作，对于培养学生社会意识和社交能力大有裨益［3-4］。

然而，合作学习式翻转课堂容易出现学生知识建构不合理、不系统等问题，这在其他关于高校合作学习的教学研究中也有类似发现［5-8］。我们认为，可以运用认知加工的一般规律解释为什么学生在合作学习式翻转课堂中形成了不系统、有缺漏的知识结构。在学习新知识的过程中，存在无关性认知加工、基础性认知加工、生成性认知加工3个部分。在学习过程中，学生运用学习策略不当，把时间精力耗费在大量的无关性认知加工上，造成无关认知负担过重，占用精力过多，而基础性认知加工不足，导致学生知识结构碎片化且缺漏重点内容，这些基础性认知加工的劣势抵消了合作学习促进主动学习能力增强的优势［2］64。反思后，我们认为促进知识结构系统化的关键在于对学生的学习能力加强辅导和训练，尽量减少无关性认知加工造成的负担，增加基础性认知加工和生成式认识加工。此外，我们要在今后的教研中指导学生构建良好的人际关系，进行合理的任务分配，以利于合作学习式翻转课堂的顺利进行［7］。