基于自主創新能力培養的教學改革
——以西北民族大學天然藥物分析和分離課程為例

康淑荷，劉娟麗，羅興平

（西北民族大學化工學院，甘肅 蘭州 730124）

基于自主創新能力培養的教學改革
——以西北民族大學天然藥物分析和分離課程為例

康淑荷，劉娟麗，羅興平

（西北民族大學化工學院，甘肅 蘭州 730124）

目的 探索培養民族大學學生自主創新能力的方法和途徑。方法 在西北民族大學天然藥物分析和分離課程教學中，實施翻轉課堂結合以天然藥物為主題的創新項目實踐教學模式。結果 該教學模式提高了民族大學不同層次學生對天然藥物分析和分離課程的學習興趣，培養了學生自主思考和自主創新能力。結論 翻轉課堂結合以天然藥物為主題的創新項目實踐教學模式有助于民族大學學生自主創新能力培養。

翻轉課堂；天然藥物分析和分離；自主創新能力

自主創新能力作為衡量國家綜合實力和競爭力的標準，受到了各國的高度關注，我國同樣制定了建設創新型國家的發展策略[1]。學生自主創新能力培養是“中國夢”與人才強國及科教興國重大戰略的選擇。2015年5月，國務院辦公廳發布的《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》指出，“各高校要廣泛開展啟發式、討論式、參與式教學，擴大小班化教學覆蓋面，推動教師把國際前沿學術發展、最新研究成果和實踐經驗融入課堂教學”，同時要求各高校“強化創新創業實踐”[2]。因此，筆者在西北民族大學天然藥物分析和分離課程教學中，運用翻轉課堂結合以天然藥物為主題的創新項目實踐教學模式，實行個性化教學，強化創新實踐，探索民族大學學生自主創新能力培養的方法和途徑。

1 課堂教學及學生現狀分析

西北民族大學少數民族學生占56.34%，來自西部地區的學生占64.8%，農村、牧區學生占64.8%，學生入學成績差距大，學業水平兩極分化嚴重。目前我校天然藥物分析和分離課程在大四第一學期開設，內容較難，傳統教學模式（即教師講、學生聽）下授課難度較大。學業水平較低的學生對化合物結構、波譜分析和生物合成途徑等內容根本聽不懂，上課積極性不高，甚至出勤率也不高；學業水平較高的學生課上認真做筆記，成為教師忠實的“思維跟隨者”，嚴重缺乏自主思考及自主創新能力。因此，課堂教學改革需要兼顧不同學業水平的學生，加強自主學習能力、自我管理能力、分析問題及解決問題能力培養，實行個性化教學，強化實踐，有效提升學生學習興趣及自主創新能力。

2 翻轉課堂教學模式

翻轉課堂是近年來在美國流行起來的新教學模式，教師創建教學資料，學生在課前利用教師提供的學習材料（數字化資料和紙質資料）自主學習，課堂成為教師和學生互動的場所，學生把自主學習時遇到的疑問或學習心得在課堂上提出并討論，通過解答疑惑、合作討論、頭腦風暴等策略促進知識內化[3～5]。近年來，翻轉課堂教學模式受到很多國內外學校的歡迎。

3 天然藥物分析和分離課程教學改革及學生創新能力培養

筆者采用張金磊等[6]在美國富蘭克林學院RobertTalbert教授[7]設計的翻轉課堂實施結構模型基礎上提出的翻轉課堂教學模式，結合創新項目實踐進行教學，具體見圖1。

圖1 課堂教學模型

3.1 課前準備

課前將學生按學業水平分組，各小組均有不同學業水平的學生，每組推選一名小組長。根據天然藥物分析和分離課程教學大綱要求，圍繞翻轉課堂教學模式的核心思想——以學生自學為主，教師起引導和監督作用。課前設計要有助于學生預習，達到初步自學目的，利用網絡技術為學生提供交流支持。課前將教學計劃安排表、參考資料、PPT課件、優質網絡教學視頻和有針對性的課前練習題等發給學生，各小組結合課本預習，學習教師提供的資料，完成課前練習，并記錄預習過程中遇到的問題，由小組長通過網絡平臺（BB平臺、微信群和QQ群等）反饋給教師。教師分析各小組課前練習完成情況，并對學生的問題進行答復，提出有探究價值的問題，以備課堂重點探討講解。同時結合學校創新項目，鼓勵學習小組積極參與申請學校及國家層面的各種創新創業項目，要求學生共同查閱并整理以天然藥物研究為主題的文獻，選好課題，提前準備創新項目申請資料，有部分學生在該課程學習前就已經申請了以天然藥物研究為主題的項目。

3.2 課堂教學實踐及學生自主創新能力培養

翻轉課堂的特點之一就是在最大化地開展課前預習的基礎上，不斷延長課堂學習時間，提高學習效率，教學的關鍵就在于如何通過課堂活動設計最大程度地實現知識內化[8]。筆者在設計課堂活動時，通過創建協作學習環境和個性化學習環境，充分發揮學生主體性，履行教師引導性、監督性職能，以促進學生對當前所學知識的內化[5]。課前學習小組已經預習了課本及相關材料，觀看了課件及教學視頻，并完成了有針對性的課前練習，通過網絡平臺將完成情況和存在的問題反饋給教師。根據圖1的教學模型，對有探究價值的問題，在課堂上通過小組討論、個性化輔導（對不同學業水平的學生存在的問題逐一進行輔導）、頭腦風暴、測驗等方式完成知識內化。課堂上學習小組還對以天然藥物為主題的創新項目選題、申報及完成過程中存在的問題進行討論，進一步促進對該課程理論知識的應用，以提高實踐能力和創新能力。

3.3 課后創新項目實踐及創新能力培養

結合天然藥物分析和分離課程教學，學習小組課后自主完成以天然藥物研究為主題的項目申請書，積極參與申請創新創業項目。資料收集與整理、選題、項目申請書的書寫、經費預算、小組成員任務分配、實驗計劃的制訂、儀器藥品的購買、實驗計劃的完成和結項報告的書寫等，完全由學習小組自主協作進行，學業水平高、動手能力強的學生起主導作用，帶動其他學生參與到項目研究中，教師僅起引導作用。在此過程中，學生充分應用天然藥物分析和分離理論，進一步鞏固了課堂知識，形成了一定創新科研能力。對于積極參與項目申請但未獲批的學生，將其分散到各獲批項目小組中或學院教師的科研活動中，盡可能使學生都能進行以天然藥物為主題的創新項目實踐。

3.4 教學評價

在天然藥物分析和分離課程教學改革中，對學生的綜合評價體現了“評價形式多元化和評價目標發展性”特點[9]。平時成績由3項組成：課前作業及測驗結果，學生課前（包括學習課件、觀看教學視頻、查閱資料及網絡平臺交流情況）、課堂（包括討論交流、協作、提問及回答問題等）表現，項目申請的積極性和在項目實施過程中的表現。將3項的平均成績作為最終平時成績反饋給學生，并作為期末考核總評和問題追蹤整改的依據，同時根據綜合評價與反饋對課程教學設計進行修改和完善。

4 教學總結和啟示

4.1 自主思考和創新能力培養

翻轉課堂結合創新項目實踐教學模式以學生為中心，教師僅是學生學習及科研創新活動的引導者和督促者，有利于培養學生自主思考、自主學習和自主創新能力。學習小組申請了各種創新科研項目，如“蘭州百合多糖不同分子量片段制備及體外抗氧化作用”“超臨界流體萃取貴州余慶小葉苦丁茶GC-MS分析及抗氧化作用”“四川虎耳草總黃酮抗自由基氧化和亞硝酸鈉消解作用”“效應面法優化細葉亞菊總黃酮提取工藝及體外抗氧化性研究”等。小組成員邊學習課程理論知識邊進行創新項目研究，提高了學習專業知識的信心，有效培養了獨立思考、實踐操作和自主創新能力，有利于創新型人才培養。

4.2 學習興趣和團隊協作精神培養

翻轉課堂結合創新項目實踐教學模式，注重天然藥物分析和分離理論聯系實驗室操作及工廠生產實踐，要求學生查閱天然藥物提取分離高新技術相關文獻，結合創新項目研究內容，在課堂上討論交流。學生由被動學習變為主動學習，有效提高了學習天然藥物分析和分離課程的興趣。學習小組課前共同學習；課堂上有更多時間進行討論交流，教師進行個性化輔導，適合不同層次學生的學習需求，提高了學習效率；課后互相協作，查閱文獻，結合課程內容制訂實驗計劃，采購實驗藥品，共同探討實驗過程中出現的問題，合作完成科研創新項目，極大地培養了團隊協作精神。

4.3 教學思考

翻轉課堂結合創新項目實踐教學模式在天然藥物分析和分離教學中的實施，有利于民族大學學生自主創新能力和團隊協作精神的培養，但也面臨諸多問題與困難。首先，翻轉課堂要求學生有較強自主性，但學生自主學習能力參差不齊，自主性差的學生課前不能學習相關內容，課堂上無法實現知識內化，跟不上學習進度。其次，該課程在大四第一學期開設，有少數學生因考研或考公務員對學習缺乏主動性和積極性，還有少數學生認為傳統教學方式更適合自己。第三，大部分學生能積極申請創新項目并獲批，且部分學生承擔的創新項目研究內容能夠在正式刊物上發表，但仍有一部分學生不積極主動地申請項目，缺乏參與課題研究的主動性，甚至存在不參與創新項目實驗情況。因此，培養民族大學學生自主學習能力以及參與創新項目實踐的積極性和主動性至關重要。

[1]劉夢迪.我國自主創新能力的現狀及對策分析[J].福建質量管理，2016（9）：5-7.

[2]新華網.關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見[EB/OL]. http：//news.xinhuanet.com/2015-05/13/c_1115272337.htm，2015-05-13.

[3]盛建國，裘文慧，張洪杰，等.翻轉教學在《化工原理》教學中的應用思考[J].教育管理，2015（2）：235.

[4]陳曉菲.翻轉課堂教學模式研究[D].武漢：華中師范大學，2014.

[5]趙興龍.翻轉課堂中知識內化過程及教學模式設計[J].現代遠程教育研究，2014（2）：55-61.

[6]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012（4）：46-51.

[7]王龍，王娟.麻省理工學院開放課件運用項目經驗評述[J].開放教育研究，2005，11（4）：10-13.

[8]JuliaKhanova，MaryTRoth，JoEllenRodgers，etal.Studentexperiences acrossmultipleflippedcoursesinasinglecurriculum[J].Medicaleducation，2015，49（10）：1038-1048.

[9]董黎明，焦寶聰.基于翻轉課堂理念的教學應用模型研究[J].電化教育研究，2014（7）：108-110.

G420

A

1671-1246（2017）09-0137-03

注：本文系西北民族大學本科教學建設項目（2015XJJG25-1001670123）