“虛擬仿真+翻轉課堂”混合教學模式在《藥物分析》實驗課教學中的應用*

趙麗珠，房琳琳，張國鋒，孫志偉，楊 碩，張文君

(1 哈爾濱商業大學藥學院，黑龍江 哈爾濱 150076;2 大連醫科大學藥學院，遼寧 大連 116044;3 黑龍江生物科技職業學院，黑龍江 哈爾濱 150025)

藥物分析是我國藥學專業中規定設置的一門主干課程，是一門實踐性、應用性、綜合性很強的學科，而藥物分析實驗是通過實驗教學，幫助學生搭建將理論知識運用于實踐的平臺，促進對理論知識的理解和操作，同時又可以使學生掌握藥物分析實驗的基本知識和方法，訓練學生基本操作技能，提高動手能力、培養學生的實驗素養、一絲不茍的嚴謹的科研態度和實事求是的科學作風[1]。但在藥物分析實驗教學中，我們不斷的發現原有實驗教學方法的弊端，與此同時，近幾年新型冠狀病毒肺炎的發生，如何借助網絡平臺“停課不停學”，如何更好地實施“互聯網+教育”是各位藥物分析教育工作者共同思考的課題[2]。

疫情期間，虛擬仿真在線教育顯現出了巨大的優勢，它不受時間、空間等方面因素的束縛，學生能夠自由操作練習，打破了傳統的實驗課教學模式[3]。然而，虛擬仿真的建設環節缺少學生討論，缺少教師的及時指導和學生反饋[4]。而翻轉課堂正好彌補這一不足，翻轉課堂通過小班制討論式教學，提升學生對知識的理解運用，促進學生之間的交流，提高了學生分析問題和解決問題能力[5]。本文以提升“互聯網+教育”教學效果為目標，針對傳統藥物分析實驗課教學中存在的不足，對藥物分析實驗教學進行初步探索，以提高本科實驗教學質量。

1 藥物分析實驗課教學現狀

在以往的藥物分析實驗課中，我們發現很大一部分學生在課前沒有預習的習慣，學生在做實驗時由教師事先準備好所需的化學試劑和實驗儀器，然后根據教師講解的實驗目的、原理、操作步驟或者按照書本按部就班進行實驗操作，學生“照方抓藥”做起來省時省力，但印象不深刻，甚至不清楚此次實驗的目的，收獲不大，不利于學生培養自主學習的能力。針對這種情況，我們發現強調實驗課預習尤為重要。由于藥物分析實驗課信息量非常大，系統性較差，內容枯燥，可選用的方法很多，學生在實驗中不愛動腦筋，很少想一想實驗為什么這么做，比如葡萄糖中重金屬的檢查，為什么用甲、乙、丙三個納氏比色管；對乙酰氨基酚的含量測定為什么選擇選用高效液相色譜法，若改用其他的測定方法可行不；氫化可的松的薄層色譜法為什么用高低濃度對照法。學生只輸入，不思考，不利于學生的對理論知識的理解和操作。同時我們還發現在藥物分析實驗過程中，很大一部分學生動手能力較差、基本操作不規范。長此以往，不利于學生的基本實驗操作技能的形成及科學的實驗素養。

另外，教學資源限制：藥物分析實驗課教學內容涉及的儀器設備一般規模比較大，儀器較貴，不能滿足要求人手一臺操作。比如含量測定，需要大型的高效液相才能完成，一般學校的教學實驗室不具備人手一臺操作的條件。安全問題：藥物分析實驗中會用到大量有機溶劑，具有很強的毒性，容易造成人身傷害。教學時間限制：目前仍達不到隨時練習。因此，有必要改變傳統的藥物分析實驗教學方法。

2 基于 “虛擬仿真+翻轉課堂”混合模式在《藥物分析》實驗課教學模式設計與實施

2.1 “虛擬仿真+翻轉課堂” 混合模式教學設計

虛擬仿真依托3D虛擬仿真場景技術，是一種集學生預習、教師教學、練習、測試、課后答疑等多功能于一體的教學模式。打破藥品檢驗試驗的時空限制，使學生可隨時隨地登錄平臺進行試驗學習，教師可根據平臺記錄的學生登錄及軟件使用情況，掌握學生學習情況，指導日常教學。翻轉課堂打破“滿堂灌”和“填鴨式”教學模式，能夠促進交流，培養學生自主學習能力。學生在教師虛擬仿真視頻的指引下，通過自主學習，主動參與式討論，拓寬學生思路，培養學生發現問題、研究問題和解決問題的能力。 “虛擬仿真+翻轉課堂”混合教學設計改變了舊日課堂的教學模式，發揮了虛擬仿真教學模式獨特的優勢，再加上翻轉課堂，這一混合模式，在教學過程中變被動為主動，提高學生自學能力。教學效果上，通過課堂討論式教學，增強學生對知識理解應用能力。

2.2 “虛擬仿真+翻轉課堂”混合模式教學實施

2.2.1 課前學習模塊

教師根據教學計劃，明確教學目標，根據教學目標開展能提升學生基礎知識與實驗技能的教學內容，做到重點突出。之后教師采用靈活多樣的方式，導入教學內容，激發學生濃郁的學習興趣和強烈的求知欲。學生通過虛擬仿真自主學習，溫習實驗原理、了解實驗內容及步驟，并可進行反復操作練習，對教學內容有個大概的認識。

2.2.2 課堂活動模塊

第一步是前測。教師可以通過虛擬仿真確認學生學習的目前情況，進行簡單提問、測試。第二步是參與式學習。教師應盡可能豐富學生參與課堂的方式，不僅只有討論，還應包括實際操作、小組報告、個案研究、情景模擬等，還可以進行多方位的網絡課堂互動，包括學生與學生，學生與老師等。第三步是學生協作完成實驗。學生完成實驗，指導教師指出實驗過程中存在的問題。第四步是后測。教師可以通過這個部分確認學生目前的學習情況，調整教學內容，進行課堂測試。第五步是總結。教師進行總結，并引導學生進行知識擴展。

2.2.3 課后復習模塊

課后學生可以隨時登錄虛擬仿真系統進行操作練習，并提出疑問，教師登錄了解學生學習情況，答疑，如圖1所示。本文以對乙酰氨基酚含量測定為例，介紹虛擬仿真+翻轉課堂的具體實施方法如表1所示。

圖1 教學實施過程

表1 虛擬仿真+翻轉課堂具體實施方法表

3 教學效果分析

疫情期間，本校將“虛擬仿真+翻轉課堂”混合模式運用到了傳統實驗教學實踐中，學生的《藥物分析》課程表現良好，學生積極性很高，教學效果很好，通過這次實踐證明了“虛擬仿真+翻轉課堂”混合模式相比較于傳統模式表現出了顯著優勢。

(1)增強學生學習主動性、提高了學生學習的積極性。在傳統的教學過程中，主要采取滿堂灌模式，師生互動比較少，學生缺少明確的目標，學習較被動。通過“虛擬仿真+翻轉課堂”混合模式，避免了之前存在的諸多問題，這種模式激發學生的學習興趣。

(2)學生課堂氣氛活躍，學習目標明確。傳統的課堂教學師生之間的溝通較少，但是在“虛擬仿真+翻轉課堂”混合教學模式下，使學生成為課堂的“主人”，能體會到獲取知識的快樂。提高了學生的主動性、積極性、創造性。

(3)學生能更好的理解運用知識點，課堂測評成績理想。采用“虛擬仿真+翻轉課堂”混合學習模式，學生不僅要課前溫習知識點，課上還要進行討論和實戰操作，對知識點的掌握運用非常有益。

(4)隨時進行學習。登錄虛擬仿真軟件，學生可以自主選擇時間、地點進行學習，打破時間和空間的限制。

4 結 語

以問題為導向，以學生為中心的虛擬仿真+翻轉課堂教學模式得到了學生的廣泛認可，這種模式將課堂還給學生，調動了學生的學習積極性，通過課前教師導入學生自主學習，課上參與式討論，提升了學生對知識的消化吸收，避免了傳統課堂教學中的弊端，使教師能更有效地計劃和控制教學的難度和深度，也使得課程設計更加完整，提高了學生的主動性、積極性、創造性，對于藥物分析實驗教學有著積極作用。