基于翻轉課堂的《制藥工程原理與設備》課程的教學研究與實踐

高雪梅，張志，高洋，閆 峰，趙立香

（吉林農業科技學院生物與制藥工程學院，吉林 吉林 132100）

《制藥工程原理與設備》課程是制藥工程專業的主干課，是架起工程思路的重要課程，目標是讓學生掌握制藥生產過程的原理以及生產過程中涉及的設備，具備開發制藥新設備、新制劑、新工藝和新輔料的初步能力，能夠綜合運用化學、藥學、藥劑學和工程學的基本理論和技能，實現藥物生產工業化和現代化。課程最大的特點是枯燥乏味，如何使學生對這門課程更感興趣，如何提高學生的工學基礎能力，成為了高校教師研究的熱點。本文將翻轉課堂引入《制藥工程原理與設備》的教學過程中，設計并制作了適用于翻轉課堂的教學設計，在某些章節運用翻轉課堂，取得了良好的教學效果。

1 《制藥工程原理與設備》翻轉課堂的必要性

“翻轉課堂”教學模式起源于2007年美國的喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯兩位化學教師，在翻轉課堂中所使用的教學模型是布魯姆教學目標分類理論，在這種教學目標分類理論中，打破了傳統教學目標的形式，形成了一種簡單、明了、富有層次的目標設計。通過這種教學目標，學生更容易抓住每堂課的重點內容。在翻轉課堂教學模式中，教師課前布置學習任務，學生在上課前自主或團隊形式學習，課上按照設計好的教學內容，以測試、提問、匯報等方式考察學生的自學情況。

本門課程《制藥工程原理與設備》是制藥工程專業的一門研究制藥工程原理、藥品生產設備的專業課，其主要內容涉及制藥生產過程中的動量、傳熱、傳質傳遞等單元操作，以及所設計的典型設備及設備工作原理、適用情況等，目的是培養學生工程原理思想及制藥生產設備的感性認識，但本門課程學時有限，重點多，難點多，內容枯燥，學生學習熱情不高。在教學環節中引入了翻轉課堂的授課方式，改變單純的傳統填鴨式的課堂，使課堂變成師生間對話的課堂，可以提高學生學習的主動性和積極性。

2 翻轉課堂教學模式的實施

2.1 課前活動方案的設計

2.1.1 教學內容的設計 這部分由教師在開課前完成，包括以下三個環節：一是教學目標的重構。教師應按照課程的內容重新設計教學目標，采用布魯姆教學目標分類法進行設計適合學生的教學目標，把之前籠統的教學目標細化成目標層次清晰，學生容易抓中重點的教學目標。例如，藥物前處理設備中的粉碎設備這一節，教學目標傳統的寫法是使學生掌握粉碎的概念、分類、機理及其設備；布魯姆教學目標為：描述干法粉碎、濕法粉碎、低溫粉碎、超微粉碎的概念，列舉粉碎設備分類方法，解釋制藥廠中常用或先進的粉碎設備的原理、結構及特點，對不同物料會選擇合適的粉碎設備，比較萬能磨粉機和錘式粉碎機、振動磨和球磨機的不同。細化的教學目標知識點更明確，能力層次更強，學生更能抓住課堂的主干和重點。二是教學內容的設計。所選擇的章節內容難易程度要適宜，選擇學生課下通過查閱資料能夠弄懂的內容。教師在進行教學內容的選擇和設計時，應對學生的特點和課程內容的特點進行分析，并且設計的教學內容要與細化的布魯姆教學目標相對應，以知識點或項目的形式來設計。三是課內教學準備。學生課下進行準備材料，匯總歸納材料，并制備匯報PPT。教師說明課堂匯報或討論的內容范圍，以及評價的細則。

2.1.2 學生活動的安排 一是學生分組。教師根據上一年的學生成績進行分組，每組學生學習水平相當，5人一組，每組人員角色不同，教師在分任務前進行角色介紹，以及角色責任和義務的劃分。強調學生要明確小組任務、相互支持和配合。二是課前學生學習安排。學生課前觀看教師下發的教學內容，包括PPT、視頻或其他學習材料，并進行小組共同探討學習，對學習收獲進行記錄，最后確定最終匯報設計。三是課前評測。學生完成教師設計的課前練習，然后在規定時間內完成教學平臺上的習題，并根據學習中的問題，在課前對自己進行一個學習的評價。

2.2 課堂活動的實施方案

這部分是翻轉課堂教學設計的核心，主要的內容就是對課堂活動或策略進行設計和實施。

2.2.1 課堂活動策略在翻轉課堂教學中，這部分是由教師引導學生在課堂上將知識進行深度內化的環節，主要包括三個環節。

一是課堂活動策略。教師根據教學內容分配成給每一個小組，組織學生進行協作探究、自主探究和成果匯報。按照學生學習目標，設計好課堂的進展過程，把教學目標的內容在課堂上進行深度內化。例如，前面目標中記憶層面的描述干法粉碎、濕法粉碎、低溫粉碎、超微粉碎的概念，可以以小組搶答的形式了解學生自學的情況，并結合老師協作探究，使學生知識內化，例如目標中理解層面的列舉、解釋的內容，選擇在線測試，或分組隨機抽簽回答等，而應用和分析層面的可以選擇小組成果匯報的方式。

二是教學活動的組織與指導。課前說明每組得分的規則，比如成員分工，成員對內容貢獻和提供的證據，課堂表現和成果展示時團隊成員的集體參與情況。詳細說明規則，能更好地指導學生完成課前和課上的內容。

三是評價和反饋。在翻轉課堂中，評價階段是必不可少的環節，是檢驗學生課前課中學習的情況，課堂上采用學生互評和教師評分兩部分打分，可以很好的控制學生亂打分的情況，同時利于激勵學生掌握課堂主場。

2.2.2 課堂活動的實施這一階段是由學生在教師的組織和引導下實現對知識的深度內化，主要包括三個階段。

一是小組學習。學生通過小組課前內容的學習和整合，在討論中學生彼此交流所想、所感、所悟，并共同完成老師布置的項目。在這個過程中，提高學生溝通以及包容能力，也提高了學生的創新性思維。

二是成果交流匯報和內容的完善。學生經過小組學習之后，需要在課堂上進行匯報、交流學習體驗。基于學生在課外學習中的問題和反饋總結，以及課堂中問題和成果交流匯報的不足問題，課中匯報后教師將對匯報中的問題進行完善。

三是填寫課內打分表。在成果交流中，學生對其他小組以及自己小組的成果展示情況進行打分并提出意見，各組之間進行互相交流與學習，以評價打分表的形式向教師反饋。教師根據打分情況和互評情況進行內容的總結和評價。

3 翻轉課堂教學模式的實踐效果

一是學生的學習興趣和積極性大大提高。以往的課堂只是老師在講，學生只聽，而翻轉后的課堂，學生主動去思考問題了，并且在課堂展示過程中，每個人都積極主動維護自己團隊的成績，同時提高了個人能力。每一個同學在課堂上都很專注，準備都十分充分，在這樣的展示和學習過程中也鍛煉了自己。

二是學習內容增多了。以前學時少，課上講的內容少，學生學的也少。翻轉后，在課下可以靈活地、分塊地學習，更好地利用了學生的課余時間，在課上有效的時間內將學生自學后的內容高效內化，這樣能更系統、更深層次的學習。

三是學生的學習成績和效率提高了。由于翻轉課堂中每一個人都要回答問題，所以在每組匯報展示或者討論時就不會出現學生走神、溜號的情況。學生為了在課堂上更好的表現，不出現冷場的現象，大部分同學都會在課前做充分的準備，這樣避免了平時學習過程中有渾水摸魚的情況，并且隨堂過程中有討論和測試。這樣在翻轉課堂中能有效提高學生的學習成績，并且在問題討論過程中，提高學生分析問題和解決問題的能力。

4 結語

在翻轉課堂的教學模式中，原來學生課下做作業的活動轉移到了課上，教師成為了課堂的設計者和編導者，學生變成了課堂的主人，這種模式不僅顛覆了教師和學生的位置，還打破了傳統教學模式的大班授課形式，小班授課且分成小組，在團隊協作中，盡可能挖掘每個學生的內在潛能，促進學生的個性發展、團結合作，從而達到教學的最終目的。