PAD-FC教学模式在中药化学实验中的探索与应用

朱立俏， 盛华刚， 周洪雷

（山东中医药大学药学院，济南250355）

0 引 言

中药化学是中药学及其相关专业的专业课和专业基础课。中药化学实验可以培养学生综合运用各学科知识和实验技术解决实际工作问题的能力。目前中药化学实验主要沿用传统的教学模式，即“教师讲—学生听—教师指导—学生操作—学生写报告—教师批改”的模式［1］。这种传统教学模式仍然是以教师为中心，没有强调学生的主体地位，同时不能全面、综合、科学地评价学生学习情况。只有提高学生的主人翁精神，提高其学习的主体地位和学习兴趣，才能取得事半功倍的学习效果［1］。翻转课堂（（Flipped Classroom，FC））［2］和对分课堂（the Presentation-Assimilation-Discussion，PAD）［3］都是“以学生为中心”的教学方法，注重学生对知识的应用和迁移能力，激发学生的学习积极性和自主性，促进学生参与主动学习活动的知识加工过程，确立学生在学习中的主体地位，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而把学生思维能力和探索精神的培养落到实处［4-7］。结合中药化学实验课程特点——实验过程中的提取时间较长，为学生讨论学习提供时间，可利用此段时间进行课程内容的分组讨论和教师指导，从而可将翻转课堂和对分课堂引入至中药化学实验课程中。从而打破传统教学的“一言堂”和“满堂灌”这种单向传授知识的方式，使学生成为教学环节中的主体，从而提高学生的学习兴趣，培养学生的思维能力、动手能力和科研能力，使学生能够更好地将理论与实践相结合，更有效地挖掘学生的学习潜力和智力潜能，提高学生的综合素质。

1 实验对象

选取2014 级中药学本科专业1 班为试验组，2 班为对照组。其中1、2 班中药化学理论课为合堂上课，理论教学老师相同。两组学生在性别、年龄、籍贯等方面均无显著性差异（p ＞0.05），理论课教材均使用“十二五”全国高等中医药院校规划教材中药化学。

2 研究方法

2.1 对照组教学模式

采用传统教学法授课，即课前要求学生写预习报告，上课老师讲解实验原理、实验内容及注意事项，学生认真听老师讲解后进行试验操作，实验操作过程中老师进行试验指导，课下学生写实验报告，老师对实验报告进行批改评价。

2.2 试验组教学模式

采用PAD-FC教学模式授课。即将每一个中药化学实验项目分为课前-课堂-课后3 段，实施流程见图1。

图1 PAD-FC教学模式授课流程

（1）课前教学活动设计。利用翻转课堂教学模式，让学生进入中药化学精品课程网站观看录制好本实验项目的视频和操作的幻灯片课件，要求学生在课下根据视频操作和幻灯片课件认真预习实验内容。

（2）课堂教学内容设计。采用对分课堂教学模式，首先老师对实验目的、原理和实验内容进行讲解，在讲解过程中提出问题，要求学生根据预习内容进行认真思考；学生进行实验，同时在实验等待前半段时间（如提取时间）以实验组为一讨论小组对老师提出的问题开展讨论，互相解答疑难，后半段时间进行教师与学生互动讨论，对学生存在的疑难进行解答。同时在学生实验过程中指导学生操作，帮助其完成实验。

（3）课后教学成果交流与评价。在经历了课前的自学和课堂的实践讨论之后，学生基本可以吸收掌握本次实验课程的知识并完成内化的过程［8］。在课后需要交流该次试验的实验成果并且对结果进行评价，完成并提交实验报告。老师对实验报告进行批改和评价。

2.3 “对分课堂与翻转课堂”教学实例的实施

以“芦丁的提取分离与鉴定”实验具体介绍对分课堂与翻转课堂整合教学模式的实施。

2.3.1 课前教学活动设计

由于我校实验都是从开学第二周开始，所以第一周理论课时采取翻转课堂教学模式，先将第一个实验项目-芦丁的提取分离与鉴定的相关教学资源布置给同学。由于本次实验分3 次进行，让学生重点预习第1 次实验内容——芦丁的提取。

（1）观看学习实验视频和幻灯片课件［9］。先将芦丁的提取分离与鉴定的教学视频上传至中药化学在线课程网站提供给学生结合实验讲义内容去观看学习相应实验操作和实验教学课件。

（2）理论知识点的预习。由于芦丁属于黄酮类化合物，提示学生在观看视频同时，自行预习课本第6 章黄酮类化合物的第1、2 节结构分类和理化性质的内容，加深对实验内容的理解。

（3）问题的提出。老师结合实验内容和理论知识点，布置几个相应问题通过对分易微信平台发给学生，如第1 个实验项目中会有：①芦丁提取中加硼砂的目的是什么？②芦丁采用的提取方法是什么？与其结构性质有什么关系？③水微沸后再加入槐米的目的是什么等问题。

2.3.2 课堂教学内容设计

课堂中主要完成实验实践阶段，是一个检验课前学习，完成实验项目的场所。在课堂教学内容设计中，采用“对分课堂”教学模式，首先老师讲解实验内容，在实验间隙穿插学生和师生的问题讨论，使学生对实验过程更加清晰，能够透彻的理解和顺利完成实验操作。

（1）教师讲解和问题的收集。老师对实验内容进行简单讲述，对于细节问题先不做讲述，指导学生开始做实验，先进行药材提取。收集学生在视频学习与课前练习过程中遇到的疑问，让学生尽可能多的反馈问题，然后在学生称量药材和提取准备时对问题进行归纳，总结出学生疑问比较集中并且有探索价值的几个问题。

（2）问题的讨论与解答。因为第1 次提取需要30 min，第2 次提取需要20 min，所以在这些提取间隙，采用“对分课堂”模式，以实验小组作为1 个小组，对刚才总结的问题进行讨论和探索，加强学生互动，互相交流，互相讨论，互相挑战，互相启发，深入理解，共同掌握重点，突破难点，分享体验，分享智慧，开阔视野，展示个性，锻炼合作。然后老师再与学生进行师生互动，共同讨论实验细节，分析实验原理，解答学生提出的问题。

（3）实验项目的操作。通过预习、老师讲解和讨论，学生对实验的掌握更加细化，系统，实验做起来也更加从容和自信，以实验小组为单位完成实验操作，得到相应的实验产品和实验结果，并做好翔实的实验记录。同时老师根据学生的实验操作是否规范正确，评价学生预习讨论的效果。

（4）下次实验内容的布置。老师布置下次实验内容，按照上述方式进行下次实验相关资源的提交，方便学生从网上进行相应的预习。

2.3.3 课后教学成果交流与评价

（1）实验产品和实验结果的交流。经过学生课堂实验，会得到相应的实验产品，即具体某种化合物，像第1 次可以得到芦丁和槲皮素，同时还会得到相应的实验结果，如TLC 结果，理化鉴别结果。这些实验产品和结果各组之间会有所不同，要求不同实验小组之间能互相讨论，取长补短。

（2）作业手册的完成［10-11］。实验课前，给学生发放中药化学实验学习手册，让学生在完成实验的基础上进一步写出自己的思考和体会。同时学习手册还要包括以下3 个方面：①“亮”，即为关于本次课收获最大的内容，一般为1 个；②“考”，即为自己学会了可以挑战其他同学的问题，至少2 个；③“帮”，自己不懂的在讨论时需要求助于其他同学的问题，至少2 个。通过学习手册的完成，可使学生寻找共性问题、同学之间互帮互助，督促改正不足。

（3）实验报告的完成。在经历了课前的自主学习和课堂实践学习讨论之后，学生基本可以吸收掌握本次实验课程的知识并完成内化的过程。在课后通过对结果的评价，需要写出完整翔实的实验报告并提交，老师对实验报告进行批改评价［12］。

3 效果评价方法

包括学生平时成绩和期末考试成绩两部分。平时成绩为学生平时实验过程中的预习效果、实验操作，讨论及实验报告进行评价，作为平时成绩。期末考试成绩为采用闭卷考试形式对中药化学实验的一些知识点进行考核。

中药化学理论课考试按照学校中药化学课程教学大纲要求掌握的内容，采用闭卷考试的形式对学生进行考核。两组学生中除实验课教学方法不同，其他教学条件均相同。

全部数据采用SPSS17.0 统计软件进行分析，组间采用t检验，p ＜0.05 表示有显著性差异。

4 结果分析

4.1 成绩比较

对两组学生的实验期末考试成绩、实验总评成绩和理论期末考试成绩进行统计比较分析，结果见表1。由表1 结果可知，试验组的中药化学实验期末考试成绩较对照组成绩大幅提高，提高了约40%，实验总评成绩和理论期末考试成绩也高于对照组，具有显著性差异（p ＜0.05），说明将对分课堂与翻转课堂应用于中药化学实验中能够帮助学生更好地理解实验内容，提高学生的学习主动性，且促进理论课程的学习。

表1 2 组学生学习成绩比较 （¯x±s，分）

4.2 成绩分布比较

对两组学生的实验期末考试成绩、实验总评成绩和理论期末考试成绩进行直方分布和正态分布分析，结果见图2 ～4。由图2 可知，试验组学生的实验期末考试成绩与对照组相比较，整个成绩分布的趋势明显不同，对照组学生的实验期末考试成绩较低，50 分以下所占比例最高，而试验组学生的成绩则明显高分所占比例大大提高，其中85 ～90 分所占比例最大；由于试验组学生的学习积极性和主动性提高，使其对实验内容和实验操作的把握更到位，所以实验总评成绩的分布趋势较对照组也是高分段学生人数增加；实验课学习思路的改变也会被带入理论课的学习中，从而促进理论课相应知识的掌握，所以试验组学生的理论期末考试成绩高分数量明显多于对照组。说明对分课堂与翻转课堂的联合应用，能够促进学生的自主学习，提高学习效率，激发学生的学习热情。

图2 实验课程期末考试成绩直方分布及正态分布图

图3 实验课程总评成绩直方分布及正态分布图

图4 理论课程期末考试成绩直方分布及正态分布图

5 结 语

很多中医药院校也对中药化学教学模式改革进行了相应的探索，将一些先进的教学模式如PBL 教学法［13-14］、TBL 教学法［15］、自主学习法［16］、讨论教学法［17］、案例教学法［18］等引入中药化学的教学活动中。但在这些教学模式中，对学生的课前预习水平参差不齐，老师对学生的自学效果也很难把握，所以对后续课堂实验教学产生很大的影响。翻转课堂特别强调通过信息化技术对学生课前自主学习的效果。同时结合中药化学实验课程特点—实验过程中的提取时间较长，为学生讨论学习提供时间，这也为对分课堂在中药化学实验课中的应用提供可能。可利用此段时间进行课程内容的分组讨论和教师指导，从而可将翻转课堂和对分课堂引入至中药化学实验课程中，激发学生学习的主动性、参与性和创新性，确立学生在学习中的主体地位，使学生从被动学习走向主动参与学习，提高学生对中药化学实验的兴趣，对理论知识的巩固、对学生科研能力的培养和综合素质的提高有极大的促进作用。“对分课堂与翻转课堂”在中药化学实验教学的具体实施中也发现了一些问题，要求学生课前观看教学视频和教学课件，对学生自觉性难以掌控，有些学生重视不够，存在蒙混过关的现象，反而使教学效果大打折扣。另外，学生实验课程进度比理论课程进度快，有些实验项目的相关原理学生在理论课程中还没学到，会影响学生的预习和学习效果。需要学生自己首先学习相应理论知识，但是学生的学习效果参差不齐。需要老师在实验课上进行详细讲解，便于学生理解。