翻转课堂，是由教师根据教学目标、教学内容制作教学视频，学生先在课外自主观看视频，再回到课堂上师生互动交流、完成作业或实验操作的一种新型教学模式。翻转课堂将传统教学中知识的传授和内化过程颠倒过来，知识传授通过信息技术的辅助在课下完成，知识内化则在课堂中经老师的帮助与学生的协助而完成^[1]。随着课堂的翻转，转变了教师和学生在教学过程中的主体地位，重新分配了教学时间，提升了教学效果。

医学微生物学实验，作为联系理论和实践之间的桥梁，可以锻炼医学生的动手能力，提高学生运用基础知识综合分析并解决问题的能力，最终提高医学生解决临床实际问题的能力。然而，传统的实验教学方法通常具有“遵循式”“灌输式”的特点，采用“教师讲解示教-学生学习模仿”的单向传输模式，学生在实验过程中不能充分发挥积极性和主动性，难以将理论与实际联系起来，实验课效果不佳，达不到预期目的^[2]。

我们在实验教学过程中，采用翻转课堂的教学方法，课前发放微课让学生自主学习，课堂上通过小组讨论和实验操作内化知识，将学生所学的基础理论与实验操作有机地结合起来，将实验教学过程中学生和老师的主体地位翻转过来。通过改革后的教学方法，充分调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，收获了良好的学习效果。

1 开展医学微生物实验教学改革的必要性 1.1 医学微生物学实验课现状

1.1.1 教学方法陈旧

目前医学微生物学实验课多采用传统的教学模式，大多数情况下，由于缺乏对学生预习行为的监督和检查，加上学生对实验课程的不够重视，学生往往在进入实验课堂之后才知晓本次实验的内容，缺乏基础理论知识的准备。而在实验操作方面，学生大多是对教师的示教过程进行简单的模仿，通常不会主动思考实验每步操作的原因，更很少去主动分析实验结果^[2-3]。这种“以教师为中心”的传统教学方法难以调动学生学习的积极性和主动性，学生也不能灵活地将所学的知识运用到实际操作过程中，创新思维被束缚，分析问题和解决问题的能力难以得到训练和提高^[4-5]。

1.1.2 教学效果欠佳

在传统的教学模式下，由于实验课时和实验室条件限制，教师难以在一次实验课上针对同一个实验操作进行反复讲解和多次演示。学生学习能力各有差异，部分学生通过一次讲解和演示并不能充分理解实验内容，无法进行正确规范的实验操作。此外，在教师演示的过程中，由于学生人数的原因，导致只有离教师最近的个别学生才能完整观察到教师的全部操作(图 1)，外侧位置的学生难以观察。

加上没有奖惩措施去监督学生课前预习，学生课前预习效果普遍欠佳，教师需要在课堂上花较多时间来讲解实验教学内容，再加上教师操作演示、观看视频等占据的时间，每次课留给学生动手操作的时间并不充裕^[2]。尤其是一些需要使用较多无菌培养基的实验，一般都由老师在课前提前制备培养基，但是这样就使学生失去了动手操作的机会，难以掌握不同培养基制备的内容和操作方法；而若由学生在课堂上来制备则会导致上课时间不足，难以完成全部的教学内容^[5]。

1.1.3 评价方法单一

在传统的教学模式中，实验结束后的实验评价多采用“报告式评价”的方法，学生只需写好实验报告就算完成任务。教师通过报告质量给予学生成绩，并不能充分反映学生对实验技能和理论知识的掌握程度。正因如此，不少学生在上课时将主要的精力都放在完成一篇漂亮的实验报告上，甚至有的学生不进行任何实验操作或者实验根本没有得到正确结果，也能通过“借鉴”别人的成果完成一篇高质量的实验报告从而获得高分评价。而对于认真进行实验操作的学生，也无法通过实验报告进行分辩。评价方法的单一，造成了学生重视文字材料、忽视实际操作技能的训练与掌握，本末倒置，也难以激励学生认真对待实验^[6]。

1.2 医学人才培养的切实需求

社会的不断发展与进步，对人才的要求也越来越高。随着医疗体制改革的不断深入，培养具有创新素质和能力的新型医务工作者是各医学院校教育工作的核心。大学教育不仅要传授相关知识培养专业型人才，更要注重提高大学生的创新意识、创新思维和创新能力，培养高素质的综合型人才。实验教学是联系理论和实际应用的重要桥梁，重视实验教学，改革传统实验教学模式，改善实验教学效果，提高学生的综合能力也是顺应社会发展的迫切需要。

2 基于微课的翻转课堂应用于医学微生物实验教学改革的可行性 2.1 国家政策的支持

早在2011年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中就明确了要实现教育信息化的目标任务，在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中又再次具体指出，“十三五”期间，要以构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系为目标，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会。翻转课堂作为一种新颖的教学模式，依托网络通信技术和多媒体应用技术，其最终目的就在于打破传统桎梏，建立“以学生为中心”的新型教学模式。学生不再拘束于课堂，随时随地打开多媒体设备就能学习，翻转课堂的推广和应用也正符合了《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中所提出的教育目标。

2.2 超星尔雅网络信息平台的支持

随着互联网时代的发展，越来越多的数字化资源和技术应用到医学教育领域。超星尔雅作为面向移动端的互联网教学平台，具有在线课程、收发批改作业、分享资源、随堂测验、教学调查、发送通知等功能，且平台界面简清明快、易用实用^[7]。我校于2016年开始使用超星尔雅教学平台，通过尔雅教学平台，学生可以随时随地浏览教师上传的各种教学资料，完成教师布置的任务或者讨论。该教学平台软件的应用，为翻转课堂的实施提供了便利的条件。

2.3 教学资源的准备

翻转课堂离不开微课，翻转课堂以微课为基础，是微课发展的载体^[8]。在我校，临床及临床相关专业的医学微生物学实验通常包括6个实验内容(表 1)。每次实验课中都安排有学生操作的实验内容，针对这些实验操作，我们已经准备了医学微生物实验教学系列微课，一共12部。这些微课基本覆盖了医学微生物实验学生操作的全部内容，为实现实验课堂的翻转奠定了一定的基础。

在这些微课中，学生不但可以直接通过微课理解实验的原理，掌握基本的操作方法，微课中还特别强调了实验注意事项和易错的步骤，所有的操作均采用近景镜头录制，让所有学生都能看清楚每一步操作过程(图 2)。相对于传统教学过程中的示教过程(图 1)，微课不但讲解清楚、示教规范，更具有能够反复播放、多次演示的优点，也很好的适应了不同层次学生的需要。

3 基于微课的翻转课堂应用于医学微生物实验教学改革的实施方法 3.1 实施对象

“微课+翻转课堂”的实验教学改革首先在本校2016级临床医学专业开展，我们以2016级临床卓越医师班设置为实验组；同时以本校2016级临床交大实验班作为对照组。实验组和对照组学生的医学微生物实验课均安排同一教师授课，实验组采用“微课+翻转课堂”模式教学，对照组仍采用传统方式教学。尽管教学模式不同，但教学内容完全一致，在全部实验课程结束后，安排实验考试，根据考试成绩评价不同模式的教学效果。

3.2 教学过程

翻转课堂实现了知识传授和知识内化过程的颠倒。将传统教学模式中知识的传授(即实验原理和实验方法的讲解)转移至课前通过微课完成，而把知识的内化(即实验操作和实验结果分析)成为课堂上的主要学习活动。实施课堂的翻转后，学生和教师的主体地位也发生了颠倒，教师不再是知识交互和应用的中心，但他们仍然是学生进行学习的主要推动者。当学生需要指导的时候，教师便会向他们提供必要的支持^[1]。学生和教师在教学过程中的行为见表 2。

3.2.1 课前

在课前，由教师通过超星尔雅平台提前布置微课观看任务给学生，学生观看微课并结合实验指导教材独立完成对本次实验内容的学习，教师通过超星尔雅平台可以观察到学生的学习情况(图 3)。

为防止学生通过多媒体终端设备点开微课进行播放但是人并未观看的“刷课”行为，在实验课开始的前5 min对学生进行课前测验，以了解学生对实验内容的熟悉程度。教师根据学生观看情况和课前测验的结果给与学生课前评价成绩，满分为10分，具体评价标准见表 3。

3.2.2 课中

课前测验结束后，教师仅介绍本次实验中的标本片镜下观察，不再花费大量时间去讲解实验原理和示教实验过程，由学生分组后进行简单的讨论和回顾来内化微课中讲解的知识。教师在课堂上主要充当“引导者”的作用，在学生讨论不积极，课堂冷场的时候会提出一些问题去引导学生对实验原理和操作细节的进一步理解。比如“革兰染色时碘液处理完细菌后颜色并未发生明显变化，那么碘液的作用是什么？”“触酶实验从血平板上取链球菌培养物制备菌悬液时为什么只能轻刮培养物表面？”等，讨论结束后则由学生直接进行分组实验操作。

在学生实验期间，教师则在巡视过程中对学生出现的问题给予指导和纠正，同时根据学生在进行实验操作时的实验态度和所展示的实验结果分别给予0−5分的评分，评分之和即为课中评价成绩。具体评价标准见表 4。

3.2.3 课后

通过课前的微课和测验、课内的讨论和操作，学生已经完成了知识的传递和内化，在课后我们则通过完成实验报告和思考题来进行知识的巩固和拓展。实验报告采取常规报告形式，思考题的设置则不拘泥于教材和微课的内容，引导学生对知识的进一步拓展和探索，比如“你是否有其他方法能迅速区分革兰阳性和阴性细菌？”“若病人咳痰标本中未检出抗酸阳性细菌，是否能排除结核病？”等。

教师则根据实验报告和思考题的完成质量给予学生课后评价。评价标准如下：(1)实验报告格式规范，书写工整，实验时间、实验地点、实验项目名称、实验学时记录完备。(2)绘图部分内容完整，所绘微生物形态准确、结构清楚，并标注放大倍数、染色方法及特殊结构。(3)实验目的明确，实验原理叙述完整，根据实际情况记录所用实验仪器、实验材料。(4)对实验步骤记录详细，方法正确，条理清楚。(5)对实验结果分析详细透彻、规范全面。(6)独立完成思考题，解答有新意，科学性强。

根据上述标准的符合程度，教师对学生的实验报告成绩给予4个等级，优(9.0−10.0分)，良(7.5−8.9分)，中(6.0−7.4分)，差(0−5.9分)，实验报告分数即为课后评价成绩。

3.2.4 综合评价

结合课前、课中、课后评价成绩，学生获得本次实验的综合评价成绩，各个评价部分占比见表 5。

在教改后的课堂模式下，学生每次上课都能做到心中有数、有备而来，课堂上留给学生操作和探索的时间更加充分，以往一些难以让学生动手操作的实验内容(比如药敏实验时所需无菌培养基的制备)也可以在课堂上顺利开展。

通过微课展示出的操作细节和注意事项更加清晰明确，并且多媒体教学平台让学生可以随时随地通过各种终端设备来反复观看微课。综合评价体系不再是“一纸报告定优劣”，而是通过课前、课中、课后的综合性评价将学生的主要精力重新引回到实验内容上来。课堂的翻转，不但翻转了知识传递和知识内化的过程，也翻转了学生和老师在教学行为中的主体地位，更是拓展了教学行为的空间和时间^[1]。

3.3 实施效果

对教学模式是否有效的评价可以从学习过程和学习结果两个方面来进行，前者包括教学模式是否有助于提高学生的自主学习能力，能否激发学习兴趣、促进理解和深化知识，以及减少实验操作错误次数、一次性操作成功率等方面；学习结果则主要为是否提高学习成绩等^[9]。

3.3.1 学习过程评价

在学期末实验授课全部结束后，我们要求实验授课教师对2组学生的课堂表现情况进行评价。根据教师的评价结果来看，实验组的学生在操作的积极性、一次操作的成功率以及对结果分析的正确率上均优于对照组学生。但授课教师也反应课堂翻转后对教师的要求很高，综合评价体系更是要花费数倍于传统教学模式的精力，给这种教学模式的大范围推广可能会带来一定困难。

在学生对教改的反馈方面，我们通过超星尔雅平台对实验组学生发放了调查问卷，共发放61份，学生提交55份，问卷回收率为90.2%，通过调查结果来看，大多数学生认可这种“微课+翻转课堂”的教学模式，问卷结果详见表 6。

从表 6可以看出，提交问卷的所有学生对这种新型教学模式的教学效果表示满意，超过95%的学生喜欢这种新型教学模式；90.9%的学生认为教改后的模式对于实验原理和操作方法的掌握更有帮助；与以往研究不同的是^[10-11]，63.6%的学生认为在新的教学模式下减轻了学习负担，这可能与微课浓缩了知识要点，更加形象生动易识记，便于学生做预习和复习有关；在问及是否愿意在其他实验课程也使用这种新型教学模式时，超过85%的学生表示愿意在其他实验课程尝试这种新型的教学模式；而在最适合的微课时长方面，超过85%的学生认为微课不应大于12 min。

3.3.2 学习效果评价

学习成绩是评价学习效果的最直观的依据，在实验教学结束后，我们对实验组和对照组的学生进行了实验课考核。考核内容均为实验教学内容，主要涉及标本的辨识、实验原理、实验的操作步骤及实验结果的判定和分析。对考核结果用SPSS 21.0软件进行统计学分析，从分析结果来看，实验组学生的实验考核成绩优于对照组，且存在显著差异(P < 0.05)，见表 7。

为排除实验组学生整体学习能力优于对照组，在期末考试结束后，又对两组学生的医学微生物学期末考试卷面成绩进行了统计学分析，结果发现并未有显著差异(P > 0.05)，见表 8。

由此可见，在“微课+翻转课堂”的教学模式下，实验组学生对实验知识掌握更加牢固、实验考核成绩更加出色并非是因为实验组学生本身学习能力优于对照组，而是通过改变了实验教学的方法，激发了学生的学习兴趣和求知欲，提高了其学习的自觉性和积极性，使学生由被动学习转向主动学习，从而在实验原理、实验方法的掌握，实验结果的分析等方面更加优于对照组学生，最后实验考核成绩的差异，也正是教学效果差异的客观体现。

4 结语

由此可见，“微课+翻转课堂”教学模式在医学微生物实验教学中的应用，使得实验教学突破了传统教学模式的限制，解决了目前在实验教学中的一些问题，切实提高了教学质量。

该模式通过课前的微课和测验、课内的讨论和操作，以及课后的完成实验报告和思考题实现了知识的传递、知识的内化以及知识的巩固和拓展。我们通过实验考核和问卷调查验证了“微课+翻转课堂”这种教学模式的优势，也印证了该模式的可操作性。这种“以学生为中心”的新型教学模式促进了学生学习能力的强化和综合素质的培养，对提高学生学习成绩和促进知识积累均有明显的作用，同时也为本校其它医学基础课程实验课教学改革提供了有益的经验和依据。