云班课在探索性实验教学中的应用研究

摘  要：探索性实验是实验生理科学中非常重要的教学内容之一，旨在通过学生自主设计实验，激发学生的学习和科研兴趣，初步掌握医学科学研究的基本方法，并培养学生的科研思维和创新能力。为提高探索性实验的教学质量，该文利用云班课教学辅助平台，将现代信息技术与传统实验生理科学教学有机融合，以帮助实现教师在教学过程中的主导作用并提高学生的自主学习能力。通过对实验组和对照组的学习成绩分析及发放李克特调查量表，应用研究结果显示，云班课在提升探索性实验的教学质量，促进学生自主学习能力，激发学生的科研兴趣，培养学生的科研思维等方面均能发挥十分积极的作用。

关键词：实验生理科学；探索性实验；云班课；教学改革；效果评价

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）13-0125-05

Abstract： Exploratory experiment is one of the very important teaching contents in experimental physiological science. Through designing experiments by student， exploratory experiment aims to stimulate students' interest in learning and scientific research， master the basic methods of medical scientific research， and to cultivate the ability of critical thinking. In order to improve the teaching quality， we use the cloud class teaching aid platform to organically integrate modern information technology with traditional teaching method. By analyzing the academic performance of the students in the experimental group and the control group and issuing the Likert survey scale， our application research results show that the application of cloud class has played a very active role in improving teaching quality， promoting students' ability to learn independently， stimulating students' interest in scientific research， and cultivating students' critical thinking.

Keywords： experimental physiological sciences; exploratory experiments; cloud class; teaching reform; effect evaluation

海南医学院实验生理科学是一门将生理学、药理学及病理生理学实验教学有机融合而形成的独立学科，是医学生必修的基础课程。该课程分为基础性实验及探索性实验两部分，其中探索性实验教学是较高层次的教学，由学生在教师的指导下独立进行创新性实验的设计和实施[1]。探索性实验教学以学生为主体、教师为主导，旨在使学生通过自主设计实验，激发学生学习和科研的兴趣，初步掌握医学科学研究的基本方法，并培养学生的科研思维和创新实践能力[2-3]。

相对于常规基础性实验教学，探索性实验的教学难度较大。其教学活动贯穿整个学期，成绩占总成绩比重的40%，然而课堂时间却并不多，只有4学时实验方案的答辩和5学时实验的实施。在传统的教学模式下，许多重要的学习任务包括文献查阅、立题和研究方案的设计等都需要学生独立完成，而教师能对学生提供的指导作用较少，对学生的学习状况也缺乏必要的了解。学生常常因为不能得到教师在科研方面的引导，在遇到困难时又无法得到教师及时有效的帮助，从而导致对学习和科研兴趣的丧失。如何保障教师在教学方面的主导地位，从而提高教学质量，是探索性实验教学面临的一个亟待解决的问题。

云班课是一款可免费使用的移动教学平台，通过帮助教师建立网络班课与学生实现即时沟通，从而达到提高教学质量的目标，目前已在多个学科的教学活动中进行了应用研究并得到了积极的效果[4]。我们利用云班课教学辅助平台，将现代信息技术与传统实验生理科学教学有机融合。通过线上线下的混合式教学模式，实现教师在探索性实验教学过程中的主导作用，同时又能体现以学生学习与发展为中心的教学理念，对提升教学质量，促进学生自主学习，培养学生的科研思维和科研创新等综合能力发挥了重要作用。

一  资料与方法

（一）  研究对象

以海南医学院2019级临床医学专业1、2班的学生为教学研究对象，1班为对照班，采用传统的教学模式，2班为试验班，使用云班课进行教学。两个教学班的人数相当，且学习成绩没有显著性差异（p>0.05）。

（二）  教学过程

带教老师在实验生理科学课程开始时创建班课，并根据实验分组将学生分成若干小组，每组4～5人。利用其团队教学功能，在成员栏将参与探索性实验教学的辅导老师纳入班课中。

实验设计阶段，要求学生在辅导老师的帮助下，通过查阅文献进行项目立题并设计实验方案，然后进行实验方案答辩。带教老师在云班课的消息栏发布探索性实验课程的相关信息，包括实验要求及阶段性任务等。与课程相关的其他信息例如辅导教师的信息、实验室开放用于预实验的时间等也都在消息栏及时发布。在资源版块上传与探索性实验相关的知识，其包括实验设计的基本原则及方法、文献查阅方法及资源、文献阅读报告模板及统计分析的基本方法等供学生学习。实验方案的答辩以实验小组为单位进行，各小组选派一人对他们设计的方案进行阐释，包括立题依据、国内外研究现状、研究内容、方法、技术路线及研究的目标等，然后由小组其他人员进行补充，最后安排一定时间由其他小组的同学进行提问。

实验的实施首先由教师从参与答辩的方案中遴选出优秀且适合实验的设计，然后在课堂内统一进行实验操作。教师确定实验方案后在云班课的消息栏上发布，并将详细内容及实验相关视频上传于资源版块，以方便学生课前预习。课题被选中的实验小组在实验课的课堂内对实验方案进行讲解，并由教师补充完善。实验结束后由教师作实验小结，引导学生对实验设计及操作中存在问题进行讨论和反思。实验完成后学生要完成实验报告，教师在云班课的资源模块上传实验论文写作的基本知识，通过消息栏发布实验报告的要求及其考核标准。

（三）  教学效果评价

成绩分析：课程结束后对探索性实验进行评分，评分内容包括实验设计、实验方案答辩、实验操作及实验报告四项，四项评分的加权平均值即为该课程总成绩，通过比较试验班和对照班的成绩差异评价云班课在探索性实验中的应用效果。

问卷调查：设计李克特量表，在课程结束后对使用云班课教学的学生进行问卷调查。问卷包括14个问题，旨在考察云班课是否有助于实现教师在探索性实验教学中的主导作用，是否有助于提高学生的学习兴趣和自主学习能力，是否有助于培养学生的科研思维等。调查表为5级量表，14个问题的答项均包括“非常同意、同意、不一定、不同意和非常不同意”五个选项，并分别对应5、4、3、2和1分，每个问题所得分数的加权平均值表明学生整体对该问题的态度。

（四）  统计分析

使用SPSS 26.0统计软件对数据进行分析，计量资料以（x±s）表示，采用t检验，p＜0.05则认为两比较组之间具有显著性差异。

二  结果

（一）  考核成绩分析

试验班和对照班学生探索性实验的平均成绩分别为78.0±6.6（n=125人）及75.6±7.8（n=134人），试验班的成绩显著高于对照班（p<0.05）。表1为各单项考核的平均成绩，显示试验班在实验设计和实验报告两项的得分显著高于对照班（p<0.05），而答辩和实验操作得分与对照班相似，表明云班课有助于提高探索性实验的教学效果，尤其在提高学生的实验设计能力和实验报告的写作方面最有显著效果。

（二）  问卷调查结果分析

课程结束后共发放问卷调查表125份，回收116份（回收率92.8%）。以Cronbach's alpha系数为指标检测问卷信度，结果显示该值为0.751，表明量表的信度良好。采用KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）检验和Bartlett's球形检验来检验量表效度，结果显示，KMO值为0.728，Bartlett's球形检验χ2=388.424，p＜0.001，表明量表的效度良好。

调查问卷的14个问题均为正向题，得分越高则表明学生对云班课的认可程度越高。图1为量表总分的频数分布图。由图1可以看出，量表总分主要分布在“不一定”选项的右侧（3×14=42），群体量表总分均值为52，标准差为6。以3×14=42为零假设H0进行t检验。结果显示，量表总分与零假设之间具有非常显著的差异（t=18.265，p<0.001），表明学生对云班课的总体态度倾向于积极。

表2是问卷量表各题项的内容及调查结果的统计列表，问题1—4、5—7、8—10和11—14分别考察云班课对教师在探索性实验教学中的主导作用、提高学生的学习兴趣、自主学习能力及培养学生的科研思维等方面的作用。由表2可以看出，所有问题的得分均在3以上，除了问题9（有助于提高演讲表达的能力）的得分比较靠近“不一定”选项值，其他各题项的频数均值都接近“同意”选项值，得分在3.55～3.95，表明云班课可显著提高探索性实验的教学效果。

三  云班课助力下教学过程中的问题及讨论

（一）  教师的主导地位

虽然探索性实验要求学生独立完成实验方案的设计及实验的实施，但教师在其中具有十分重要的作用。由于学生是首次接触到科学研究，缺乏必要的科研基础知识及科研思维，因而教师承担着向学生介绍科研基础知识、激发学生对科研的兴趣、引导学生养成科研思维的责任[5]。但是由于探索性实验耗时较长，而且主要工作的完成是在学生的自主学习时间里，因而采用传统的教学方式时，教师只能在课程开始的讲座中对科学研究知识作一些基本的介绍，以及在实验方案的答辩及实验实施的过程中给予学生一些必要的帮助，而对于探索性实验最重要的部分，即文献查阅及选题、实验方案的设计这两部分，教师的参与程度非常之小，从而严重影响探索性实验的教学质量。

云班课在帮助教师发挥主导作用方面具有非常积极的作用，具体表现在以下几个方面。①为学生和教师之间建立了一个非常方便的适时沟通方式，学生在选题及实验设计过程中遇到问题时可以随时向教师反馈，并得到及时的帮助，教师则通过这样的参与方式在立题及方案的设计过程中对学生进行有效的引导。②结合课内讲解的内容，教师通过在云班课中的学习资源版块上传资料，向学生提供丰富的关于科学研究的相关知识及资源，让学生能根据自己的需要选择合适的内容进行学习，也能为学生节省查找资源的时间，提高学习效率。③在班课活动版块，教师将一些学生必须掌握的科研知识设计成趣味问题，然后以活动的形式要求学生参与。通过对问题的思考和解答，帮助学生获得关于科研的基本思路，从而引导学生形成正确的科研思维方式。