基于自主创新能力培养的教学改革——以西北民族大学天然药物分析和分离课程为例

康淑荷，刘娟丽，罗兴平

（西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730124）

基于自主创新能力培养的教学改革
——以西北民族大学天然药物分析和分离课程为例

康淑荷，刘娟丽，罗兴平

（西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730124）

目的 探索培养民族大学学生自主创新能力的方法和途径。方法 在西北民族大学天然药物分析和分离课程教学中，实施翻转课堂结合以天然药物为主题的创新项目实践教学模式。结果 该教学模式提高了民族大学不同层次学生对天然药物分析和分离课程的学习兴趣，培养了学生自主思考和自主创新能力。结论 翻转课堂结合以天然药物为主题的创新项目实践教学模式有助于民族大学学生自主创新能力培养。

翻转课堂；天然药物分析和分离；自主创新能力

自主创新能力作为衡量国家综合实力和竞争力的标准，受到了各国的高度关注，我国同样制定了建设创新型国家的发展策略[1]。学生自主创新能力培养是“中国梦”与人才强国及科教兴国重大战略的选择。2015年5月，国务院办公厅发布的《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》指出，“各高校要广泛开展启发式、讨论式、参与式教学，扩大小班化教学覆盖面，推动教师把国际前沿学术发展、最新研究成果和实践经验融入课堂教学”，同时要求各高校“强化创新创业实践”[2]。因此，笔者在西北民族大学天然药物分析和分离课程教学中，运用翻转课堂结合以天然药物为主题的创新项目实践教学模式，实行个性化教学，强化创新实践，探索民族大学学生自主创新能力培养的方法和途径。

1 课堂教学及学生现状分析

西北民族大学少数民族学生占56.34%，来自西部地区的学生占64.8%，农村、牧区学生占64.8%，学生入学成绩差距大，学业水平两极分化严重。目前我校天然药物分析和分离课程在大四第一学期开设，内容较难，传统教学模式（即教师讲、学生听）下授课难度较大。学业水平较低的学生对化合物结构、波谱分析和生物合成途径等内容根本听不懂，上课积极性不高，甚至出勤率也不高；学业水平较高的学生课上认真做笔记，成为教师忠实的“思维跟随者”，严重缺乏自主思考及自主创新能力。因此，课堂教学改革需要兼顾不同学业水平的学生，加强自主学习能力、自我管理能力、分析问题及解决问题能力培养，实行个性化教学，强化实践，有效提升学生学习兴趣及自主创新能力。

2 翻转课堂教学模式

翻转课堂是近年来在美国流行起来的新教学模式，教师创建教学资料，学生在课前利用教师提供的学习材料（数字化资料和纸质资料）自主学习，课堂成为教师和学生互动的场所，学生把自主学习时遇到的疑问或学习心得在课堂上提出并讨论，通过解答疑惑、合作讨论、头脑风暴等策略促进知识内化[3～5]。近年来，翻转课堂教学模式受到很多国内外学校的欢迎。

3 天然药物分析和分离课程教学改革及学生创新能力培养

笔者采用张金磊等[6]在美国富兰克林学院RobertTalbert教授[7]设计的翻转课堂实施结构模型基础上提出的翻转课堂教学模式，结合创新项目实践进行教学，具体见图1。

图1 课堂教学模型

3.1 课前准备

课前将学生按学业水平分组，各小组均有不同学业水平的学生，每组推选一名小组长。根据天然药物分析和分离课程教学大纲要求，围绕翻转课堂教学模式的核心思想——以学生自学为主，教师起引导和监督作用。课前设计要有助于学生预习，达到初步自学目的，利用网络技术为学生提供交流支持。课前将教学计划安排表、参考资料、PPT课件、优质网络教学视频和有针对性的课前练习题等发给学生，各小组结合课本预习，学习教师提供的资料，完成课前练习，并记录预习过程中遇到的问题，由小组长通过网络平台（BB平台、微信群和QQ群等）反馈给教师。教师分析各小组课前练习完成情况，并对学生的问题进行答复，提出有探究价值的问题，以备课堂重点探讨讲解。同时结合学校创新项目，鼓励学习小组积极参与申请学校及国家层面的各种创新创业项目，要求学生共同查阅并整理以天然药物研究为主题的文献，选好课题，提前准备创新项目申请资料，有部分学生在该课程学习前就已经申请了以天然药物研究为主题的项目。

3.2 课堂教学实践及学生自主创新能力培养

翻转课堂的特点之一就是在最大化地开展课前预习的基础上，不断延长课堂学习时间，提高学习效率，教学的关键就在于如何通过课堂活动设计最大程度地实现知识内化[8]。笔者在设计课堂活动时，通过创建协作学习环境和个性化学习环境，充分发挥学生主体性，履行教师引导性、监督性职能，以促进学生对当前所学知识的内化[5]。课前学习小组已经预习了课本及相关材料，观看了课件及教学视频，并完成了有针对性的课前练习，通过网络平台将完成情况和存在的问题反馈给教师。根据图1的教学模型，对有探究价值的问题，在课堂上通过小组讨论、个性化辅导（对不同学业水平的学生存在的问题逐一进行辅导）、头脑风暴、测验等方式完成知识内化。课堂上学习小组还对以天然药物为主题的创新项目选题、申报及完成过程中存在的问题进行讨论，进一步促进对该课程理论知识的应用，以提高实践能力和创新能力。

3.3 课后创新项目实践及创新能力培养

结合天然药物分析和分离课程教学，学习小组课后自主完成以天然药物研究为主题的项目申请书，积极参与申请创新创业项目。资料收集与整理、选题、项目申请书的书写、经费预算、小组成员任务分配、实验计划的制订、仪器药品的购买、实验计划的完成和结项报告的书写等，完全由学习小组自主协作进行，学业水平高、动手能力强的学生起主导作用，带动其他学生参与到项目研究中，教师仅起引导作用。在此过程中，学生充分应用天然药物分析和分离理论，进一步巩固了课堂知识，形成了一定创新科研能力。对于积极参与项目申请但未获批的学生，将其分散到各获批项目小组中或学院教师的科研活动中，尽可能使学生都能进行以天然药物为主题的创新项目实践。

3.4 教学评价

在天然药物分析和分离课程教学改革中，对学生的综合评价体现了“评价形式多元化和评价目标发展性”特点[9]。平时成绩由3项组成：课前作业及测验结果，学生课前（包括学习课件、观看教学视频、查阅资料及网络平台交流情况）、课堂（包括讨论交流、协作、提问及回答问题等）表现，项目申请的积极性和在项目实施过程中的表现。将3项的平均成绩作为最终平时成绩反馈给学生，并作为期末考核总评和问题追踪整改的依据，同时根据综合评价与反馈对课程教学设计进行修改和完善。

4 教学总结和启示

4.1 自主思考和创新能力培养

翻转课堂结合创新项目实践教学模式以学生为中心，教师仅是学生学习及科研创新活动的引导者和督促者，有利于培养学生自主思考、自主学习和自主创新能力。学习小组申请了各种创新科研项目，如“兰州百合多糖不同分子量片段制备及体外抗氧化作用”“超临界流体萃取贵州余庆小叶苦丁茶GC-MS分析及抗氧化作用”“四川虎耳草总黄酮抗自由基氧化和亚硝酸钠消解作用”“效应面法优化细叶亚菊总黄酮提取工艺及体外抗氧化性研究”等。小组成员边学习课程理论知识边进行创新项目研究，提高了学习专业知识的信心，有效培养了独立思考、实践操作和自主创新能力，有利于创新型人才培养。

4.2 学习兴趣和团队协作精神培养

翻转课堂结合创新项目实践教学模式，注重天然药物分析和分离理论联系实验室操作及工厂生产实践，要求学生查阅天然药物提取分离高新技术相关文献，结合创新项目研究内容，在课堂上讨论交流。学生由被动学习变为主动学习，有效提高了学习天然药物分析和分离课程的兴趣。学习小组课前共同学习；课堂上有更多时间进行讨论交流，教师进行个性化辅导，适合不同层次学生的学习需求，提高了学习效率；课后互相协作，查阅文献，结合课程内容制订实验计划，采购实验药品，共同探讨实验过程中出现的问题，合作完成科研创新项目，极大地培养了团队协作精神。

4.3 教学思考

翻转课堂结合创新项目实践教学模式在天然药物分析和分离教学中的实施，有利于民族大学学生自主创新能力和团队协作精神的培养，但也面临诸多问题与困难。首先，翻转课堂要求学生有较强自主性，但学生自主学习能力参差不齐，自主性差的学生课前不能学习相关内容，课堂上无法实现知识内化，跟不上学习进度。其次，该课程在大四第一学期开设，有少数学生因考研或考公务员对学习缺乏主动性和积极性，还有少数学生认为传统教学方式更适合自己。第三，大部分学生能积极申请创新项目并获批，且部分学生承担的创新项目研究内容能够在正式刊物上发表，但仍有一部分学生不积极主动地申请项目，缺乏参与课题研究的主动性，甚至存在不参与创新项目实验情况。因此，培养民族大学学生自主学习能力以及参与创新项目实践的积极性和主动性至关重要。

[1]刘梦迪.我国自主创新能力的现状及对策分析[J].福建质量管理，2016（9）：5-7.

[2]新华网.关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见[EB/OL]. http：//news.xinhuanet.com/2015-05/13/c_1115272337.htm，2015-05-13.

[3]盛建国，裘文慧，张洪杰，等.翻转教学在《化工原理》教学中的应用思考[J].教育管理，2015（2）：235.

[4]陈晓菲.翻转课堂教学模式研究[D].武汉：华中师范大学，2014.

[5]赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究，2014（2）：55-61.

[6]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：46-51.

[7]王龙，王娟.麻省理工学院开放课件运用项目经验评述[J].开放教育研究，2005，11（4）：10-13.

[8]JuliaKhanova，MaryTRoth，JoEllenRodgers，etal.Studentexperiences acrossmultipleflippedcoursesinasinglecurriculum[J].Medicaleducation，2015，49（10）：1038-1048.

[9]董黎明，焦宝聪.基于翻转课堂理念的教学应用模型研究[J].电化教育研究，2014（7）：108-110.

G420

A

1671-1246（2017）09-0137-03

注：本文系西北民族大学本科教学建设项目（2015XJJG25-1001670123）