基于信息化的翻轉課堂教學模式在天然藥物化學課程中的應用*

李亞軍

（湖南環境生物職業技術學院，湖南 衡陽 421001）

教學信息化是以信息技術為載體、在原有的教學方式上進行創新、以提高教學質量與效果為目的的一種全新的教學方式。 《國家中長期教育改革和發展規劃綱要 （2010—2020 年）》提出要 “加快教育信息化進程”“提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果”，到2020 年要基本實現教育現代化的戰略目標[1-3]。隨著時代的進步，在傳統教育模式中融入信息化教學技術，已經成為當下教學模式改革與創新的熱點與趨勢。

傳統的教學模式是教師講、學生聽，主動權在教師手上，對于枯燥的理論知識，教學很難調動學生學習的積極性及主動性。翻轉課堂與傳統的教學模式相反，翻轉課堂是教育信息化的產物，即將課堂教學的主動權進行翻轉，通過重新規劃課內外時間，利用一些適當的信息化教學手段貫穿于課前、課中及課后，發揮學生在教學中的主體地位，使學生在學習上變為主人翁[4]。為了使大專藥學專業相關課程的教學質量及效率得到提高，我們進行了相關的教學改革，充分利用虛擬仿真軟件、三維動畫、視頻剪輯技術、校內外相關專業教學資源庫等信息化教學技術，設計了新的教學過程 （見圖1），探究了基于信息化的翻轉課堂教學模式在藥學專業相關課程教學中的優勢。

圖1 教學設計-基于信息化的翻轉課堂教學模式

1 基于信息化教學的翻轉課堂教學設計

在183 級大專藥學專業，分別以傳統教學模式和基于信息化的翻轉課堂教學模式兩種方式在 “天然藥物化學”課程教學中開展了教學對比實驗，并統計和比較了兩種教學方式的效果。根據專業人才培養方案及教學大綱，結合學生特點制定了相關教學目標。

1.1 教學研究對象

筆者授課的湖南環境生物職業技術學院2017級大專藥學專業藥學1 班和藥學4 班，這些學生前期已學習了 “有機化學”“天然藥物學”等相關基礎課程。其中，173 級大專藥學1 班為對照組，采用傳統的授課模式；173 級大專藥學4 班采用信息化的翻轉課堂教學模式。

1.2 教學實施過程

1.2.1 基于信息化的翻轉課堂模式的具體實施

回流提取法是天然產物提取最常用的方法。該法處在煎煮法與連續回流提取法之間，在教學過程中具有承上啟下的作用。依據人才培養方案及課程標準，本次課的難點為回流提取法的提取原理及相關操作步驟，能夠利用回流提取法提取天然產物中的有效成分為本次授課的重點。本章節安排4 個學時，分別在天然提取實驗室和天然提取實操室進行教學，具體教學過程見表1。

1.2.2 傳統教學模式的具體實施

理論課時為1 學時，在課堂進行，此種教學方式主要以教師講、學生聽的形式進行。教師講解分析回流提取法的提取原理及在實際生產中的應用。雖然應用了多媒體，但是授課過程中信息化教學手段非常缺乏，基本以書本為主，配以枯燥的理論知識，學生學習的主動性大打折扣。實驗課時為3 課時，在天然產物實操室進行，實驗內容為 “黃連中黃連素的提取——采用回流提取法”，教師首先實物演示操作，學生以三人一組的形式完成實驗并填寫實驗報告。

表1 回流提取法的信息化教學過程設計

1.3 教學評價方法

1.3.1 基于信息化翻轉課堂教學模式的評價方式

通過課前、課中、課后的教學環節，組織學生互評、教師評價和企業導師評價，形成過程性與結果性評價相結合的多元化評價體系，從自學能力、探究能力、團隊協作能力、實操能力、理論知識掌握能力5 個方面對學生的綜合情況進行評價，構成科學有效的評價體系。

課前評價：教師通過教學互動平臺發布預習任務，學生登錄平臺，通過查閱相關文獻、進入圖書館查閱資料等形式完成課前預習任務。教師可通過教學互動軟件查閱學生預習情況，獲得學生自學能力的評價分數。

課中評價：分為過程性評價和結果性評價。一方面是過程性評價，包括3 個方面，一是課堂活動采取PBL 教學法，針對教學中的不同知識點，提出不同的問題，以問題為導向引導學生以團隊的形式進行探討，從而達到培養自主探究及團隊協作能力的目的。學生將探討結果上傳至教學互動平臺，借助互動平臺組織學生小組之間互評、組內成員互評、教師評價。二是借助虛擬仿真軟件對學生的操作練習進行自動評分。三是教師及企業導師通過觀看學生實訓室實際生產視頻，對學生的實際操作進行評價。另一方面是結果性評價，學生以手機游戲的形式完成課堂自測，教師通過游戲平臺查看課堂自測結果。

課后評價：通過教師微信公眾號及教學互動平臺查閱學生課后任務完成情況。

1.3.2 傳統教學模式的評價方式

傳統教學模式體系由以下4 個部分構成：課上考勤+課中表現+實踐技能操作+期末閉卷考試。主觀評價比較單一，評價不夠全面。

2 基于信息化教學的翻轉課堂教學效果分析

教師在本門課程教學結束后，從實操能力和理論知識2 個方面考查學生學習效果。實操能力考核在回流提取法課程結束后進行，授課教師觀看學生實操過程并打分；理論知識采用閉卷考試的形式進行，利用SPSS19.0 軟件對利用不同教學模式的兩個班級的成績進行統計分析。

2.1 實驗技能考核成績統計分析

本次課程實驗操作技能考核項目為 “采用回流提取法提取黃連中的黃連素”。統計分析結果表明，173 藥學4 班 （基于信息化教學的翻轉課堂模式）平均成績為 （89.74±4.060）分，173 藥學1 班 （傳統教學模式）的平均成績為 （75.26±10.629）分，數據分析結果表明該項目差異性分析具有統計學意義 （P=0.016＜0.05）。

2.2 理論知識考試成績統計分析

理論知識考核結果表明，173 藥學4 班 （基于信息化教學的翻轉課堂模式）平均成績為 （90.62±5.672）分，173 藥學1 班 （傳統教學模式）的平均成績為 （70.76±6.657）分，數據分析結果表明該項目兩者差異亦具有統計學意義 （P=0.021＜0.05）。

綜上所述，將信息化融于翻轉課堂的教學模式能夠使 “天然藥物化學”課程的教學效果得到顯著的提高。

3 翻轉課堂教學模式應用的特色

隨著國內外天然提取物出口額的逐年增加，提取技術專業人才需求量大幅上升。 “天然藥物化學”課程主要是介紹天然產物有效成分的提取、分離及鑒定相關方法及技術，是藥學專業核心課程。本門課程的教學缺點為理論知識抽象難理解、操作存在安全隱患等[5]，如果采用傳統教學模式，將出現學生對理論知識無法理解，對操作技能一知半解的尷尬局面。比較而言，基于信息化教學的翻轉課堂在天然藥物化學課程中的應用則具備以下特色。

1）豐富的信息化技術手段及資源大力提升教學靈活性?；谛畔⒒虒W的翻轉課堂利用豐富的信息化技術手段及教學資源幫助學生完成課前預習、課上教學以及課后拓展。教師可以利用動畫制作軟件制作原理動畫，也可以自錄實操視頻，實現重要知識可視化。同時，利用虛擬仿真實操軟件，實現重要技能可練習。將抽象的、復雜的理論知識形象化、簡單化，突破教學難點、突出教學重點。借助慕課、智慧職教的教學資源平臺，拓展課上內容；通過教學互動軟件實現以信息化為載體的翻轉課堂的教學模式，學生的主體地位貫穿于整個教學過程中。

2）教學互動軟件輔助實現課堂翻轉。采用“藍墨云班課” “超星”等教學互動軟件實現課前學生自主預習，課上簽到、互動答疑、提問搶答等教學活動，同時學生也可將課堂討論結果上傳至互動平臺，以學生為主體，教師為主導，實現課堂的翻轉。課后利用QQ、快手短視頻、微信等互動軟件實現與一線生產導師在線交流，發揮校企合作、學徒制的優勢，拓展學生課外知識，走進生產一線，理論聯系實際，提高學習興趣。

3）課堂翻轉以學生為主。翻轉課堂的教學模式實現了學生的主體地位。在教學過程中，學生以小組的形式，完成課前任務、課上問題探討、課后頭腦風暴等相關學習環節，組內成員互相幫助、小組之間存在競爭，提高學生學習積極性。課上教學根據學生分組探討結果，選取優秀小組成員扮演教師的角色給大家講解相關知識點，教師在此基礎上再輔助指導，通過角色扮演突出學生的主體地位。

信息化手段與翻轉課堂強強聯手的教學方式——基于信息化的翻轉課堂，在“做中學、做中教”中實現了 “理實一體化”。不管是從理論知識方面還是操作技術方面，學生的能力都得到了較大的提高，教學效果顯著。然而，在課程的設計以及信息化技術的應用方面還存在一些不足，后續將從課程設計、信息化技術的使用等方面進行完善。