口腔医学教育研究专栏 | “虚实结合”的线上线下混合教学模式在牙体牙髓病实验教学中应用研究

2024 年 1 月 4 日

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引用本文：白明茹，夏睿科，程磊，等.“虚实结合”的线上线下混合教学模式在牙体牙髓病实验教学中应用研究[J]. 中国实用口腔科杂志，2023，16（6）：732-736. DOI：10.19538/j.kq.2023.06.015

作者姓名：白明茹，夏睿科，程磊，叶玲，郑庆华

基金项目：教育部办公厅首批虚拟教研室建设试点项目“口腔医学人才培养模式改革虚拟教研室”（教育研究改革专题类391）；四川大学华西口腔医院软科学研究项目（RD-01-202201）

作者单位：口腔疾病防治全国重点实验室，国家口腔医学中心，国家口腔疾病临床医学研究中心，四川大学华西口腔医院牙体牙髓病科，四川成都 610041

通信作者：郑庆华，电子信箱：qhzheng1001@163.com

摘要：目的探讨融合微课和虚拟仿真实验的“虚实结合”的线上线下混合教学模式在牙体牙髓病实验教学中的效果。方法选择四川大学华西口腔医学院口腔医学专业2019级全日制在读本科生96名，针对牙体牙髓病实验教学，利用“虚拟仿真实验+微课”线上平台安排同学自主学习后，进行线下教学，课程结束后进行问卷调查。结果问卷发放100份，回收96份。结果显示，大部分的学生（60.4%，58/96）认为线上融合课程模式利于自主学习；多数同学支持其利于自主控制学习进度（67.7%，65/96）和利用碎片化时间（64.6%，62/96）；快速掌握流程（71.9%，69/96）、加深概念理解（69.8%，67/96）被认为是该模式利于课堂学习的重要因素。结论 “虚实结合”的线上线下混合教学模式将理论学习和实践操作紧密结合，受到多数学生支持，能促进学生自主学习能力，提高了实验课学习效果。

关键词：教学改革；虚拟仿真实验系统；实验教学

口腔医学是一门实践性很强的学科。作为口腔医学人才培养的关键环节之一，临床前实验教学旨在为本科生提供一个模拟临床诊疗的安全环境，使其在进入临床实习之前可系统地学习常见口腔疾病的治疗流程和基本技术，并初步具备为患者提供安全诊疗服务的能力［1］。牙体牙髓病的种类繁多，临床诊疗流程较为复杂，且技术敏感性较高，这为牙体牙髓病实验教学提出了更高的要求。传统牙体牙髓病实验教学模式多为以实验室为核心的三段式教学，即基于PPT的教师授课、以小组为单位的操作示教和学生在教师实时指导下依托仿真人头模的技能训练。这种教学模式存在一定的不足，主要体现在学生对于知识的掌握依赖于教师的“被动填鸭式灌输”，学习效率较低；学生在有限的课堂时间需消化初次接触的学习内容并完成技能训练，负担较重；且道具经实验操作后不可逆，训练次数有限，无法保障教学效果。

近年来，由于“互联网+”时代的到来，信息技术快速发展并推动了教育领域的重大变革。随着大规模在线公开课（massive open online courses，MOOC）、小规模限制性在线课程（small limited online courses，SPOC）、虚拟仿真实验教学等丰富在线课程形式的出现，学习资源较传统课程更加多样化、学习途径较传统课程也更具有选择性。通过建立一个全面发展的教育环境，将传统的灌输式教学方式转换为引导式教学方式，能更好地培养学生的自信心和创造力，从而推动学生的学业进步。作为教育数字化转型的代表之一，混合式教学模式将课堂面对面教学和在线学习有机地融合在了一起。混合式教学以线下教材内容为根基，且可充分发挥线上及线下教学的优势，摆脱了传统单一课堂教学中时间、空间、学习方式的固化限制，使师生互动更为灵活、自由。在该模式下，教师可网罗与知识关联的各种信息，为翻转课堂构建、故事引入、趣味讲解、线上答疑等提供了基础；学生可自主探索，拥有了更多的学习自主权，结合教材进行预习，对复杂知识可利用碎片化时间随时理解与消化，在复习阶段更可通过网络进行师生间和同学间的交流，并促进学习积极性。

本研究依托于四川大学华西口腔医学院自主建设的口腔医学线上教学平台，将微课和虚拟仿真实验的线上课堂与传统线下课堂融合，探索“虚实结合”的线上线下混合教学模式（以下简称“线上线下混合教学模式”）在口腔医学本科生牙体牙髓病实验教学中应用效果，以期为口腔医学实验教学提供一种更加适应未来教学需求的教学改革思路。

1 资料与方法

1. 1 研究对象选择四川大学华西口腔医学院口腔医学专业2019级全日制在读本科生96名，其中男36名、女60名。所有学生在授课结束后参加调查问卷，并对本研究内容均知情同意。

1. 2 课程设计选择人民卫生出版社《牙体牙髓病学》第5版的实验课程教学内容。经教研室的所有老师根据教学大纲内容讨论、修订教案。具体教学流程见图1。

1. 3 问卷设计本研究通过问卷星软件制作电子问卷并发放。调查问卷内容为线上教学平台对学生课前自主学习的影响及原因和学生对这种混合教学模式对实验教学效果的影响及原因。问卷除个人信息填写外共设计了11个问题。包含认可度评价的问题为单选形式，分为5级评价，包括非常赞同、赞同、一般、不太赞同和非常不赞同5个层级。非认可度评价问题为多选形式。

2 结果

本研究共发放问卷100份，收回96份，有效问卷96份，回收有效率100% 。调查结果见表1。47.9%（46/96）的学生赞同或非常赞同自己有较强的个人时间管理能力。大部分学生（60.4%，58/96）认为虚拟仿真实验和微课融合的模式利于自主学习。虚拟仿真实验的优点反馈结果显示，85.4%（82/96）的学生认为其优势在于可以反复操作学习。对该线上融合模式可促进自主学习的原因方面，结果集中于利于自主控制单位时间内学习进度（67.7%，65/96）和利用碎片化时间自主学习（64.6%，62/96）。混合教学模式中线上课堂自主学习对于线下课堂学习效果影响的调查项目中，大部分学生（67.7%，65/96）非常赞同或赞同进行线上自主学习后的自我检测小测试利于指导牙体牙髓实验课程学习，71.9%（69/96）的学生认为有利于临床操作流程的快速掌握，69.8%（67/96）的学生认为加深了对抽象概念的具象化理解，52.1%（50/96）的学生认为利于充分利用课堂时间，39.6%（38/96）的学生认为提高了临床思维。对于牙体牙髓实验课的学习，大多数学生（79.2，76/96）倾向于线上线下混合教学模式，仅有20.8%（20/96）的学生倾向于只线下教学。

3 讨论

学习是一个自主构建、相互合作、不断实践的过程。根据认知负荷理论，提高学生的学习效率，一方面应注重外在条件的改善，如创新教学模式、加强教育资源吸引力、提高学生学习动机等，这些外部要素的构建利于帮助学生长时间接收并记忆信息；另一方面，因学生的工作记忆总量有限，要合理安排其学习内容和活动，否则就会影响学习效率［2］。因此，创新教学模式和合理安排学习内容都是非常有必要的。近年来，各高等院校课堂教学模式改革逐步从“以教师为中心”向“以学生为中心”转变［3］。随着21世纪“互联网+”时代的到来，人们获取知识更加容易，而促进学生自主学习和自主探索也变得更加重要，教学方法应着力于培养学生在学习过程中自主发现和解决问题。其中，针对口腔实验教学，口腔医学生本科阶段的技能操作训练尤为重要。技能的形成是通过反复练习掌握外部动作，建立动作之间的有机联系，并最终达到动作协调的过程。研究表明，练习的分布对于技能的掌握和保持有重要的影响，通常来说，分散练习的效果更好［4］。因此，牙体牙髓病实验教学改革模式应通过丰富教学资源和形式，以提高学生学习兴趣；利用线上智慧平台合理安排课程内容，课前、课中、课后分散学习，帮助学生消化重点及难点内容；以学生为中心促进其自主探索，为其学习提供时间和空间自由，促进其利用碎片化时间分散式反复练习。

借助于先进的数字化技术，混合教学模式能更好地适应学生学习需要，并克服学习中的时空局限，从而推动现代教育的发展。学生可根据自己的兴趣在线提前完成实验基本技能培训，填补了传统实验课课前实践操作教学的空白。对学生实验探究过程有引导作用，促进学生进行有效的知识梳理及反思，提高创新思维。本研究引入的线上网络教学平台包括虚拟仿真实验系统和微课两方面，旨在促进学生课前自主学习，与线下课堂相辅相成，提高牙体牙髓病实验课程效果。其中，微课的优势在于可更加精准地把握重要知识点，且可为学生提供相对自由的时间和地点，但也存在一定的弊端，比如缺乏与教师及时有效的交流与互动，使得抽象的概念难以被真正理解，也无法完全满足牙体牙髓病实验课中激发学生临床思维的要求。单一形式的微课趣味性差且过度依赖学生本身的自觉。因此，本研究中线上教学平台在此基础上增添了虚拟仿真实验，可模拟临床中患者就诊场景，在每一步的诊疗环节促使学生做出选择判断，并及时予以正误判断和解释，让学生模拟体验与患者的交互沟通。这种线上教学平台（微课和虚拟仿真实验）可协助学生在课前进行自主学习，将“教师授课为中心”的传统教学模式转变为“学生主动学习为中心”的新型教学模式，以达到让学生自己主动发现甚至创造知识的目标。对我国口腔医学生横断面调查结果显示，大多数学生接受利用数字模拟技术的教学模式，并认为可促进自主学习［5］；约旦一所牙科学校以所有四年级牙科学生群体为研究对象，开展了比较混合教学模式和传统教学的队列研究，发现学生对于课程中采用混合教学模式的支持度高，这也为混合教学模式和数字化在线平台的使用提供了证据支持［6］。

本研究结果显示，大部分同学（79.2，76/96）支持线上线下混合教学模式（其中线上模式涵盖了虚拟仿真实验、微课或两者皆有）。60.4%（58/96）的同学认为，将虚拟仿真实验与微课融合作为线上学习平台，并将这种线上课堂与传统线下课堂相结合利于其自主学习，且可令学生自主控制单位时间内学习进度（67.7%，65/96）及利用碎片化时间自主学习（64.6%，62/96）为主要原因。本研究中的线上线下混合教学模式对于实验课程学习的促进作用得到了学生们的肯定，绝大多数学生认为其中主要原因是能够促进临床操作流程的快速掌握（71.9%，69/96）和加深对抽象概念的具象化理解（69.8%，67/96）。线上线下混合教学模式借助丰富的数字化教学资源，促进学生利用碎片化时间自主反复学习，并通过课前自主学习，增强其对临床操作技术流程的掌握和抽象概念的具象化理解。弥补了学生在传统实验教学中学生被动听课导致的对实践操作步骤或流程细节无法及时理解吸收、全程被动参与、学习态度敷衍等不足。针对该96名学生的调查结果显示，仅有47.9%（46/96）的学生认为其具备个人时间管理能力，提示了“以学生为中心”的教育改革仍需关注如何激发其自主学习兴趣。在线上课堂中引入虚拟仿真实验，能够模拟临床手术过程、还原临床场景；游戏化的医患交互对话设置具有趣味性，可提升学生的学习体验感；通过操作流程的反复训练降低学生内在认知负荷。大量研究表明，虚拟仿真实验在医学实验室教学中具有促进学生学习兴趣、提高教学效果的作用［7-8］。另外本调查学生反馈结果显示，虚拟仿真实验应用于牙体牙髓病实验课的优势集中被认为在于可反复操作与时间、空间相对自由，即可进行分散式、反复式练习，该调查结果也符合认知理论，集中训练的重复性练习会使人感到乏味，会削弱每次练习的效果，并且会降低学习水平，不利于运动技能的学习［9］。

总之，这种智慧型教学平台是一种资源和数据双驱动下的教学平台，弥补了教学信息化程度低导致的诸多不足。目前，口腔数字化教学已在我国口腔医学教育中有所应用，是未来口腔医学教育发展的新趋势［10］。从学生的角度看，其具有以下优点。①可帮助学生自行查找知识，拥有了更多的学习自主权；②可结合教材进行预习，提高了线下学习效率；③理论和实践内容结合更加紧密，可利用碎片化时间反复练习；④在复习阶段更可通过网络交流，并通过课前、课中、课后3个阶段的学习，对复杂知识充分理解与消化，提高了学习积极性。从教师的角度看，其具有以下优点。①可网罗与知识关联的各种信息，为教学的问题驱动、翻转课堂构建、线上答疑提供可能；②智慧平台能够保留学生线上课堂活动痕迹，便于教师在回顾课堂时发现学生感兴趣的元素，了解学生对本节课的关注话题及学习难点；③功能上利于教师追踪学生学习效果数据、了解学习动态、支撑基于大数据的精准教学。本团队自主研发的智慧型教学平台，是一种集成了虚拟仿真实验、微课及课件学习、学生学习进度追踪、考试测评、师生线上交流等功能于一体的平台，同时也保障了线上教学的实时沟通与反馈。这种贯穿课程前后的智慧型教学平台的应用，实现了信息化资源和数据双驱动下更完善的实验教学新模式（图2）。其对教学质量和教学评价的科学性和客观性仍需进一步调查研究。但可以预见的是，线上线下混合教学模式可将理论学习和实践操作更加紧密地结合起来，提高牙体牙髓病实验教学的效果和质量，为培养高素质医学人才提供有力支持。

参考文献略

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