淺談翻轉(zhuǎn)課堂在藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程中的應(yīng)用
——以化學(xué)動(dòng)力學(xué)為例*

姚家燦,喻 芳,柳 波,劉丹丹

(昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院暨云南省天然藥物藥理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650500)

物理化學(xué)是全日制醫(yī)學(xué)本科院校藥學(xué)、藥物制劑等專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課。在物理化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，不僅涉及前期學(xué)習(xí)中無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等課程的相關(guān)知識(shí)，而且還將頻繁使用到高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的相關(guān)知識(shí)。同時(shí)，熟練掌握物理化學(xué)課程所涉及的內(nèi)容，是學(xué)好后期藥學(xué)化學(xué)、藥劑學(xué)等專業(yè)課程的必備基礎(chǔ)。如藥品的設(shè)計(jì)、合成路線的選擇、工藝條件的確定、有效期的預(yù)測(cè)、反應(yīng)速率及機(jī)制的確定都需要依靠化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí);藥物劑型的設(shè)計(jì)與研制,藥物在體內(nèi)的分布、吸收、代謝及其穩(wěn)定性都與物理化學(xué)原理密切相關(guān)。綜上所述，物理化學(xué)不僅是前期化學(xué)課程的規(guī)律總結(jié)和延伸，也是后續(xù)藥學(xué)專業(yè)課程理論和實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)、實(shí)踐基礎(chǔ)。但是物理化學(xué)課程概念多、公式多、計(jì)算多，在學(xué)習(xí)的過程中，一方面經(jīng)常需要使用數(shù)學(xué)和物理方法進(jìn)行嚴(yán)密推導(dǎo)，這讓初學(xué)者往往因其內(nèi)容繁雜,感到無從下手，繼而厭學(xué)、棄學(xué)；另一方面，隨著高等教育方式的不斷改革，基礎(chǔ)課的教學(xué)課時(shí)比重不斷減少，大多數(shù)醫(yī)學(xué)本科院校的藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)實(shí)施，都面臨課時(shí)少、內(nèi)容多且難的矛盾。因此，如何在較少的課時(shí)內(nèi)高效完成物理化學(xué)知識(shí)體系的學(xué)習(xí)，是目前教學(xué)所面臨的亟待解決的最主要的矛盾。

物理化學(xué)課程自開設(shè)以來，因課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)條件、教學(xué)手段等的限制，多以“教師講，學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。在這一被動(dòng)接受知識(shí)的過程中，大多數(shù)學(xué)生逐漸形成一種不愛問、不想問、不知道問什么的消極學(xué)習(xí)習(xí)慣，致使在后期的學(xué)習(xí)、實(shí)踐中，無法做到學(xué)以致用、舉一反三，無法用已有的知識(shí)體系解決實(shí)際的問題[1]。鑒于此，筆者結(jié)合自身多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱，著重研究了基于翻轉(zhuǎn)課堂的物理化學(xué)教學(xué)模式改革與創(chuàng)新[2]，并選擇了一部分合適的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)踐探索了以線上學(xué)習(xí)準(zhǔn)備、線下翻轉(zhuǎn)講授、課后總結(jié)檢測(cè)相結(jié)合的教學(xué)模式。通過這一教學(xué)模式的實(shí)施，得以將枯燥知識(shí)生動(dòng)化、難點(diǎn)知識(shí)形象化、重點(diǎn)知識(shí)實(shí)用化，不僅使得教學(xué)過程事半功倍，更提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。本文整體介紹翻轉(zhuǎn)課堂的課前準(zhǔn)備、實(shí)施過程、評(píng)價(jià)方法，并總結(jié)這一過程的實(shí)施在課程思政建設(shè)中取得的一些成果。

1 物理化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

大多數(shù)全日制醫(yī)學(xué)本科院校物理化學(xué)的授課對(duì)象為藥學(xué)、藥物制劑專業(yè)，全日制本科二年級(jí)的學(xué)生，使用的教材大同小異。筆者以從教學(xué)校使用的理論教材和教學(xué)大綱為例：人民衛(wèi)生出版社第八版《物理化學(xué)》，本教材共十章，理論課學(xué)時(shí)共63學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)9學(xué)時(shí)，選取第七章化學(xué)動(dòng)力學(xué)第三節(jié)簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂。

1.1 課前準(zhǔn)備

1.1.1 教師準(zhǔn)備工作

選擇合適的內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，是翻轉(zhuǎn)課堂得以實(shí)施的重要的第一步，所選內(nèi)容既不能過于簡(jiǎn)單沒有挑戰(zhàn)性，也不能過于復(fù)雜難以理解[3]。教材第七章為化學(xué)動(dòng)力學(xué)，化學(xué)動(dòng)力學(xué)在藥物的研制和生產(chǎn)過程中具有廣泛的運(yùn)用，如藥物在體內(nèi)的吸收、代謝及其貯存期的預(yù)測(cè)，與藥學(xué)專業(yè)所涉及的前期高等數(shù)學(xué)積分、微積分知識(shí)、后期藥物化學(xué)等專業(yè)課程聯(lián)系緊密，能讓學(xué)生產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣，此章中第三節(jié)簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)適合實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。在前期準(zhǔn)備中，授課教師需根據(jù)章節(jié)中的知識(shí)點(diǎn)提前錄制相關(guān)微課，包括“速率常數(shù)”“零級(jí)反應(yīng)”“一級(jí)反應(yīng)”“二級(jí)反應(yīng)”“n級(jí)反應(yīng)”五個(gè)，微課完整觀看耗時(shí)約 28 min。微課中可對(duì)教學(xué)內(nèi)容做一些簡(jiǎn)單講解，使學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)內(nèi)容有一初步認(rèn)識(shí)，但需留有余地，給學(xué)生自由發(fā)揮的空間，且微課時(shí)長控制在半小時(shí)內(nèi)比較合宜。線上學(xué)習(xí)材料準(zhǔn)備時(shí)，除微課外，還應(yīng)準(zhǔn)備配套線上作業(yè)。線上作業(yè)不宜過難，可以選擇、判斷等客觀題型為主。翻轉(zhuǎn)課堂具體實(shí)施前一周，依托線上學(xué)習(xí)平臺(tái)(如昆明醫(yī)科大學(xué)使用的“課程中心”學(xué)習(xí)平臺(tái))，發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)書，開放線上學(xué)習(xí)。

1.1.2 學(xué)生課前任務(wù)

首先，所有學(xué)生登錄“課程中心”學(xué)習(xí)平臺(tái)，進(jìn)入物理化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程，完成微課在線學(xué)習(xí)及線上作業(yè)檢測(cè)。通過觀看微課視頻，學(xué)生可對(duì)翻轉(zhuǎn)內(nèi)容有初步了解，對(duì)于稍有難度的內(nèi)容可重復(fù)觀看微課，最終實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容的“內(nèi)化”。其次，于翻轉(zhuǎn)課堂具體實(shí)施前三天，進(jìn)行小組劃分，并隨機(jī)抽取翻轉(zhuǎn)任務(wù)。全班同學(xué)劃分為九個(gè)小組，選出小組長，每一小組一個(gè)選題，選題通過隨機(jī)抽簽確定。利用課余時(shí)間，小組成員先各自獨(dú)立完成線上微課學(xué)習(xí)和配套作業(yè)，再根據(jù)各自選題進(jìn)行小組集中討論，并共同完成多媒體課件制作，最后推選一名小組成員作為翻轉(zhuǎn)課堂主講同學(xué)。

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂的組織與實(shí)施

1.2.1 學(xué)生教，老師聽

依據(jù)前期抽簽順序，由負(fù)責(zé)主講的學(xué)生進(jìn)行模擬教學(xué)，這是翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施中最重要的一個(gè)階段，此階段中學(xué)生是主體，老師僅作為組織者，協(xié)助組織課堂正常實(shí)施。學(xué)生在實(shí)施主體角色的過程中，借助多媒體手段，重點(diǎn)陳述每個(gè)知識(shí)點(diǎn)涉及的物理化學(xué)原理、公式的推導(dǎo)，陳述的過程中可結(jié)合板書。

1.2.2 提問、點(diǎn)評(píng)、檢測(cè)

學(xué)生陳述完畢之后，可以以提問、點(diǎn)評(píng)的方式進(jìn)行學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間的交流，授課教師也可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)陳述內(nèi)容進(jìn)行更正、補(bǔ)充，最后學(xué)生和老師組成評(píng)委組，依據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行公開、公平打分。課后，進(jìn)行隨堂檢測(cè)，分析總結(jié)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)真正掌握的程度，并對(duì)個(gè)別程度較差的同學(xué)及時(shí)查缺補(bǔ)漏。課后隨堂檢測(cè)題以計(jì)算題為主，與課前準(zhǔn)備的線上作業(yè)相輔相成，使學(xué)生能提前熟悉相關(guān)知識(shí)點(diǎn)在期末考中的常用考查題型。

1.3 翻轉(zhuǎn)課堂的評(píng)價(jià)方法

翻轉(zhuǎn)課堂的評(píng)價(jià)方法包括課前準(zhǔn)備評(píng)價(jià)和課堂陳述評(píng)價(jià)。課前準(zhǔn)備評(píng)價(jià)根據(jù)學(xué)生在“課程中心”學(xué)習(xí)平臺(tái)中，微課在線學(xué)習(xí)及線上作業(yè)的完成情況，系統(tǒng)直接打分，其中微課在線學(xué)習(xí)占70%，線上作業(yè)占30%。課堂陳述評(píng)價(jià)以評(píng)分表為準(zhǔn)，學(xué)生和老師分別打分。評(píng)分表評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)方面，一是內(nèi)容組織：內(nèi)容熟悉，重點(diǎn)突出，公式推導(dǎo)正確，詳略得當(dāng)，知識(shí)點(diǎn)講解清楚，思路清晰，邏輯性強(qiáng)；二是表達(dá)形式：普通話標(biāo)準(zhǔn)，語速適當(dāng)，表達(dá)清楚，課件制作富有創(chuàng)意，簡(jiǎn)明美觀，能加深學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解；三是提問互動(dòng)：適當(dāng)提問與互動(dòng)，活躍課堂氣氛。三個(gè)方面占比為 5∶4∶1，滿分10分。學(xué)生評(píng)分以小組為單位，取平均分作為學(xué)生評(píng)分；教師評(píng)委由3～4位老師組成，取平均分為教師評(píng)分。學(xué)生評(píng)分與教師評(píng)分以4∶6的比例得出課堂陳述評(píng)價(jià)得分。最后課前準(zhǔn)備評(píng)價(jià)和課堂陳述評(píng)價(jià)以 5∶5 的比例計(jì)算出翻轉(zhuǎn)課堂最后得分，計(jì)入到課程過程性評(píng)價(jià)，占該課程最后綜合成績的10%。其中對(duì)于每個(gè)小組的主講同學(xué)，其過程性評(píng)價(jià)中可適當(dāng)加分，以對(duì)其工作與付出給予體現(xiàn)、肯定。

2 教學(xué)評(píng)價(jià)

2.1 教學(xué)效果

翻轉(zhuǎn)課堂翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)的教學(xué)、學(xué)習(xí)模式，實(shí)現(xiàn)了課堂上教師與學(xué)生的角色互換，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和課堂的參與性，這種以“教師”身份所獲得的知識(shí)將更加深刻。在課前準(zhǔn)備中，學(xué)生可利用“全媒體”時(shí)代優(yōu)勢(shì)[4]，通過自主查閱文獻(xiàn)、慕課等方式，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，增加對(duì)物理化學(xué)課程魅力的感受度，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過小組討論和課件準(zhǔn)備，可以提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)、協(xié)作學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力等，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課件制作的熟悉程度，為將來的工作、學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 思政效果

物理化學(xué)課程具有豐富的哲學(xué)原理和思政元素[5]，而翻轉(zhuǎn)課堂可作為課程思政實(shí)現(xiàn)的一個(gè)有效手段。課堂教學(xué)不僅是科學(xué)知識(shí)傳授的主戰(zhàn)場(chǎng)，同時(shí)也是高校思想政治教育的主要載體。對(duì)于教師，翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施需將專業(yè)知識(shí)、思想政治素質(zhì)相結(jié)合，才能賦予學(xué)生更前沿的知識(shí)傳授、更深層的價(jià)值引導(dǎo)，鞭策高校教師不斷深化學(xué)習(xí)，提高自己。對(duì)于醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生，他們未來肩負(fù)著守護(hù)人民的健康的責(zé)任，在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的過程中，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，還能以“潤物細(xì)無聲”的方式，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)微的工作作風(fēng)，不斷提高學(xué)生思想道德素養(yǎng), 提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感, 使之成為專業(yè)過硬、品德高尚的一名醫(yī)務(wù)工作者，不忘醫(yī)者初心，牢記健康使命。

3 結(jié)語

物理化學(xué)作為高等醫(yī)學(xué)院校藥學(xué)等專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課程，是后續(xù)藥物研發(fā)、生產(chǎn)、保存等相關(guān)研究的藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。但是其學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它化學(xué)學(xué)科，如何能讓學(xué)生高效地掌握相關(guān)內(nèi)容，是當(dāng)下教師們不斷追求的教學(xué)目的。實(shí)踐證明，翻轉(zhuǎn)課堂能逐步降低此門課程的學(xué)習(xí)難度，使得一些枯燥難懂的知識(shí)點(diǎn)更易于理解，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)將化學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)到藥學(xué)實(shí)際應(yīng)用的延伸，得到了廣大學(xué)生的認(rèn)可與支持。