微課助力下的藥物分析翻轉課堂教學模式設計

吳紅+楊鐵虹+譚光國

[摘要] 微課因具有內容精煉、學習目標明確等特點而受到教育工作者的廣泛關注。翻轉課堂即反轉傳統課堂的教學模式，是一種全新教學理念。“微課”和“翻轉課堂”等新興教學模式在高校已經開始應用并取得了較好的教學效果。本文通過對“微課”和“翻轉課堂”概念和特點的分析，輔以實例，探討微課支持下的“翻轉課堂”模式在我國大學藥物分析課程教學中應用的可行性，以促進高校傳統教學模式與現代信息技術的深度融合。

[關鍵詞] 微課；翻轉課堂；教學設計；藥物分析，教學模式

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）12（a）-0124-04

[Abstract] Microlecture has been received widespread attention from educators for the characteristics of the content of refining and clear learning objective. Flipped classroom， i.e. flipping the teaching model of traditional classroom， is a brand novel teaching idea. The new teaching model of microlecture and flipped classroom have been already applied and get good teaching effects in colleges and universities. In this paper， the feasibility of application of flipped classroom based on microlecture in pharmaceutical analysis was discussed， in order to improve the deep integration of traditional teaching methods and modern information technology in colleges and universities.

[Key words] Microlecture； Flipped classroom； Teaching design； Pharmaceutical analysis； Teaching model

隨著互聯網的普及，教育信息化的步伐也日益加快。“微課”“慕課”一大批嶄新的教學形式，在高等教育領域得以廣泛應用，正在“翻轉”著大學的課堂[1]。如何應用好這種新的教學形式，促進高校教學與現代信息技術的深度融合也成為高校教育改革與發展的風向標。

藥物分析是我國藥學專業的一門主干專業課程，是研究和發展藥品全面質量控制的“方法學科”，藥物分析的教學效果直接關系到藥學其他專業課程的教學效果，在藥學教育體系中占有很重要的地位。目前，藥物分析教學普遍采用“以教師為中心、課堂為中心、課本為中心”的單向“傳授知識-接受知識”的教學模式，學生被動地學習，課堂上易形成“沒跟上、聽不懂、不愛聽”的惡性循環，導致學生學習效率低下，難以實現知識內化，嚴重影響了藥物分析的教學質量。同時，由于學生能力參差不齊，學習速度快慢不一，傳統的教學模式難以滿足不同層次學生的需要，忽視了學生的個性化需求。此外，藥物分析課程各論中所涉藥物種類多，在藥物分析總課時逐漸減少的情況下，很難在有限的課堂學習中讓學生建立必要的“藥物結構一理化性質一分析方法”的聯系。因此，如何優化教學方法，將教學的重點由“教”向“學”轉化，以“學”定“教”，從“課上+課下”的整體課堂觀出發進行教學模式改革，使課堂學習與自主學習相結合，發揮學生的主體地位和作用，是當前藥物分析課程教學模式改革的新“靶點”。鑒于此，我們以藥物分析各論為載體，提出一種基于微課的藥物分析“翻轉課堂”教學新模式。通過微課與翻轉課堂的結合，優化藥物分析課堂教學的活動設計，強化學生對“藥物結構一理化性質一分析方法”的內在聯系和知識內化，實現從注重知識傳授向注重能力素質培養方式的轉變，增強學生的自主學習能力，激發學習興趣，更好地實現因材施教。

1 微課與翻轉課堂解讀與分析

微課（Microlecture，Microcourse）是指將微演講、微陳述、微小教學片斷以視頻、音頻的形式記錄并呈現出來，即“微型視頻網絡課程”的簡稱。微課以“微”見長，突出“精”字，內容精簡，主題鮮明，目的是在學生注意力最集中的時間內，針對某個知識點或者教學環節進行講解，從而取得最高效的學習效果[1]。微課以微型教學視頻為載體，主要針對某個學科知識點（難點、重點、易錯點）或教學環節（學習活動、實驗、主題、任務等）而設計開發的一種情景化、支持多種學習方式的視頻課程資源[2]。具有教學時間較短（一般10 min左右）、教學內容較少、內容精簡、主題突出、傳播形式多樣等特點。此外，微課可在計算機及手持移動設備上運行，學生可以不限時間、不限地點地進行學習，符合現代大學生碎片化、網絡化的生活現狀，可實現移動學習、泛在學習（U-Learning），非常適合學生利用零散時間進行學習[3-4]。

翻轉課堂（flipped classroom）是美國人薩爾曼·可汗開創的一種創新的教學模式，完全顛覆了傳統教學中通過課堂講授完成“知識傳授”、課后練習完成“知識內化”的模式，將學習的主動權從教師轉移給學生，不僅是課堂教學形式的反轉，更是教師教育理念的翻轉。在這種教學模式下，教師不再占用課堂時間完成知識、信息的傳遞，而是通過學生課前自學和預習，課堂上教師與學生、學生與學生之間的互動來完成知識的“吸收內化”，從而達到更好的教育效果，使學生對知識獲得更深層次的理解[5-6]。在翻轉課堂模式下，教師更多的責任是了解學生自主學習過程中存在的問題，引導學生運用知識解決問題。翻轉課堂可以分為無信息化教學環境支持、微課支持和MOOC支持3種形式[6]。基于慕課的翻轉課堂模式是目前最先進、最具效率的教學模式。然而在我國的高等教育中，優質的慕課資源較為缺乏，近年來舉辦的全國高校微課教學比賽，匯聚了大量的微課資源，但是距形成有組織的慕課資源還具有一定差距。在這樣的客觀條件下，基于微課的翻轉課堂是教學實踐中最值得探究和推廣的教學模式[7-8]。endprint

通過以上分析可知，微課是一種課程資源，翻轉課堂是一種教學組織形式。微課制作、使用質量越高，翻轉課堂的實踐效果就越好，而翻轉課堂的成功，學生學習效果的提升及對微課使用效果的反饋，反過來又會促進微課資源的進一步開發利用。

2 混合式教學的整體設計

在微課支持下翻轉課堂的教學中，盡管教師在課堂上“不再講課”，但對于整個教學過程的安排，包括微課程的設計制作、學習問題的歸納總結、學習時間的安排、課堂活動的組織以及與學生通過教學平臺進行互動交流等教學環節也都還需要教師進行控制和設計，教師在整個教學過程中仍然起主導作用[9-10]。

對于翻轉課堂的實施，關鍵是課前、課中、課后活動的設計與銜接[11-12]。為了改進藥物分析翻轉課堂教學實施的效果，本研究組從微課資源選取、教學內容優化、學習效果反饋等方面，研究微課助力下翻轉課堂教學課上課下、線上線下等具體環節的設置，各環節的內容、方法、資源等要素構成，以及各要素間相互關系、教學銜接、實施步驟等具體流程。空軍軍醫大學藥學院藥物分析課程開設在藥學專業大學三年級第二學期，在此之前學生已經系統學習了無機化學、有機化學、分析化學等基礎課程，已較好地掌握了基礎化學的基本理論知識和分析化學的實驗技能，為藥物分析翻轉課堂的實施打下了良好的基礎。將翻轉課堂分為課前準備、課上內化、課后鞏固三個階段，形成課前、課上、課后“三位一體”的藥物分析翻轉課堂實施方案。見圖1。

課前準備階段：將“微課”學習資源上傳到網絡教學平臺，發布“自主學習任務單”，就學習中的各種問題進行在線答疑和在線討論。

課上內化階段：采用課堂小組討論、深入探究等方式，對課前準備階段學生的問題在課堂上進行解決，對于重點問題也可以進行適當的集體講解。還可進行課堂測試或布置新的典型任務，師生共同討論。在這個階段，可以在教師的協助下使學生主動完成知識的內化。

課后鞏固階段：教師根據每堂課的教學情況進行點評總結，將優秀的學習資源或者重點的學習內容再次以“微課”的形式發布到網絡平臺，供學生課后復習。同時將與本堂課程相關的拓展性內容發布到網絡上，供有需要的同學進行拓展和拔高。

3 微課支持下藥物分析翻轉課堂的教學模式設計

3.1 優化藥物分析知識點，建立微課資源庫

在翻轉課堂教學過程中，課前學生對知識的掌握是關鍵環節之一，這就需要教師制作高質量的微課視頻，以便提高學生自主學習的興趣與效果[13]。

《藥物分析》課程綜合性強，信息量大，知識點多而雜，學生學習難度較大。微課以微型教學視頻為主要載體，可滿足學生隨時對不同知識點的個性化學習。藥物分析課程包括知識點較多，如藥物鑒別、雜質檢查、含量測定以及制劑分析基本知識技能等基本理論和方法，每一個知識點都可以設計成一個微課。前期的教學實踐中，形成了“三模塊”的藥物分析課程體系，即以藥物分析學的基本內容與最新進展為核心的模塊I（藥物分析概論）、以“結構-性質-分析方法”為主線的模塊Ⅱ（藥物分析各論）和以藥物在體內的動力學行為為基礎的模塊Ⅲ（體內藥物分析）。針對模塊Ⅱ應用性強、知識點繁多的特點，選擇維生素類藥物的分析、甾體激素類藥物的分析、抗生素類藥物的分析、合成抗菌藥物的分析等章節進行基于微課的翻轉課堂教學，梳理歸納各知識點，制作微課，形成知識點講解資源庫。從微課內容選擇、教學方法研究、教學過程設計、素材收集、PPT的制作完善及微課制作方法的選擇、微課的制作、使用和評價等多個環節進行研究設計，以實現通過微課教學達到提高《藥物分析》學習效果的目的。在這一過程中，教師要充分闡明“藥物結構-性質-分析方法”之間的關系，幫助學生牢固樹立“結構決定性質，性質決定分析方法”的思想，并將這一主線貫穿翻轉課堂始終。此外，在學習藥物分析方法時，原子吸收分光光度法在藥典中主要用于金屬的檢測，課堂講授時間不多，不利于學生理解掌握。我們將其原理、應用制作成680 s微課，從大家熟悉的“毒膠囊”事件入手，以明膠空心膠囊鉻的含量測定為例，解讀原子吸收光譜在藥物分析中的應用，收到了良好的預期效果，該微課獲得2015年全國微課大賽獎。

3.2 學生課前自主學習

翻轉課堂的主體是學生，學生課前自主學習至關重要。課前自主學習包括觀看微課和完成微練習兩個部分[13-14]。以“藥物結構-理化性質-分析方法”為學習主線，下發自主學習任務單。要求學員根據任務要求安排時間、地點自主觀看微課視頻。任務單上主要包含學習指南（學習主題、達成目標、學習方法建議、課堂學習形式公布）、學習任務（整體把握、重難點把握與其它知識點把握）、問題設計（重難點轉化問題、其他信息轉化問題）、建構性學習資源、學習練習（練習題、必要的提示等幫助性信息、指定做題空間）、問題檔案（記錄疑問、提出關于教師課堂指導的建議）、學習反思（解決問題的過程、練習統計、存在問題與改進設想）等。要求學員觀看微課時，記下有疑問的知識點，并針對后續的課堂討論做準備。

3.3 翻轉課堂教學實施

經過前期藥物分析的階段性學習和問題式、討論式教學方法的應用，學生已初步掌握了藥物分析學習的特點與方法，具備了開展翻轉課堂的條件。以抗生素類藥物的分析為例，計劃內自學與討論相結合，開展以學員為主體的翻轉課堂教學。本章節共介紹了4種抗生素藥物的分析方法，將其中β-內酰胺類抗生素藥物制作成微課，通過講解結構、性質及分析方法的關系讓學員掌握其他3類抗生素分析的學習方法，通過鑒別反應原理及含量測定方法的介紹讓學員明確這些內容也是其他3類抗生素的學習重點，為下一步翻轉課堂教學打下基礎。在微課制作中，我們加入學習問題的歸納總結、重點難點分析、互動交流平臺、拓展學習資源等內容，課前學生按照學習計劃觀看微視頻，參與在線討論及完成微練習，教師根據在線討論和學生完成微練習的情況分析學生自主學習狀況并發現學生存在的問題。為保證翻轉課堂的順利實施，在課堂教學環節，首先針對學生在微課學習中反映出來的問題進行講解，再根據本次課的教學目標組織討論。在具體實施中，我們把學員按章節內容分成5組，開展主題演講討論式教學，教員串講20 min后，每組選派1名學員就1個主題講解討論20～30 min，學員以組為單位，課前制作幻燈，并就其內容及預先布置的問題展開討論[15]。教員用15 min總結，系統梳理本次課的知識點，強調重點掌握內容，并對本次翻轉課堂進行點評。endprint

3.4 課程評價

基于微課的翻轉課堂評價包括對微課資源評價和學習效果評價兩部分。微課資源評價主要是在設計、制作和教學效果方面，考察其內容完整性、知識客觀性、學生適用性、交互科學性、畫面美觀性等[16]。本學期我們正在努力建設和完善分析化學、藥物分析兩門課程相融合的專業網站及藥物分析虛擬仿真實驗室，提供更多優質的微課教學資源，并在網上開設論壇進行學習交流及答疑，為學生課外自學提供大量信息。通過開展學員學習、應用反饋這種形式的自主學習，給予了課堂教學有益的補充[17-18]。學習效果評價還可以通過階段性測試、課堂小組討論表現、期末考試情況等進行評估。通過兩年多的教學實踐，極大地推動了“以學生為主體，微課為基礎，課前自學與課上強化為主要形式”的藥物分析翻轉課堂教學模式的實施。

總之，互聯網的普及是微課和翻轉課堂這種全新的教學模式得以實現的重要前提和基礎。學生可以通過網絡獲取各種在課本上觸及不到的優質教育資源，實現獨立自主的學習，不再單純依賴教師的課堂講授。對高年級學員開展翻轉課堂的教學改革，可實現融知識傳授、能力培養、素質教育的協調發展，真正實現教師教育由“接受性教育”向“創新性教育”觀念地轉變，學生學習由“被動學習”向“主動學習”轉變，從而把學生的求知欲、學習興趣和創造精神最大限度地激發出來。相信在微課這種新型教學資源的支持下，翻轉課堂在信息化教學改革的道路上將大放異彩。

藥物分析教學讓我們在思考和實踐中進步，我們始終堅持的核心理念是：將傳統的以授業解惑為主的教學理念，轉變為以學生為中心的現代教學理念，把重知識傳授、輕能力培養的傳統教育理念轉變為傳授知識和能力培養兩者并重的新型教育理念[19-24]。只要本著這一宗旨，靈活組織課堂教學，充分發揮學生的主觀能動性，定能實現素質教育的初衷，培養出符合軍隊、社會需要的專業人才。

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（收稿日期：2019-09-13 本文編輯：王 娟）endprint