冯瑞华,黄桂华,席延卫
(山东大学药学院药物制剂基础实验室,济南 250012)
药剂学实验是药学及相关专业的必修课程,实践性、应用性很强,是加深对药剂学知识的理解、提高专业性实验操作技能的重要途径[1]。针对药剂学实验教学现状,已有多所高校尝试应用新的教学模式进行药剂学实验教学改革,均取得了较好的效果[2-4]。笔者结合本实验室具体情况,探索了基于微视频的翻转课堂教学模式,以期激发学生的学习兴趣,提高学生的自主学习能力,促进学生对药剂学知识的内化吸收,提高药剂学实验教学质量。
翻转课堂作为一种颠覆传统的教学模式,以其独特的优势受到了教学者的广泛关注,现已被用于各教育阶段的多个学科,以提高学生的学习能力和教师的教学质量[5]。翻转课堂将教学流程由传统的“先教后学”转变为“先学后教”,使得知识传授提前。学生于课前完成知识的自学,在课上通过参与式教学完成知识的内化过程,促进其知识获得。师生角色发生了转变,教师由原先的知识传授者转变为导学者、促学者,学生由被动的知识接收者转变为主动的课堂参与者。翻转课堂强调了学生在学习中的主体地位,体现了以学生为本的教育理念[6]。
随着互联网时代的发展和智能电子设备的普及,翻转课堂的课前学习资源也越来越多样化。视频类学习资源融合了文字、声像等元素,具有生动、形象、直观的优势,有助于学生对学习内容的理解。微视频是时长相对较短的视频片段,可在智能手机等移动终端播放,具有学习时间灵活、可反复多次观看等特点。教师将教学知识点细分为多个知识单元,制作多个知识点明确的微视频;学习者可以利用空闲时间进行碎片化、模块化学习,满足了不同学习者的学习需求[7]。实验类课程中可以使用微视频对仪器设备使用、实验操作步骤等进行动态演示,以此实现实验过程的可视化,可以激发学生的学习兴趣,从而提高预习效果[8]。基于微视频开展翻转课堂教学,可以有效地提高实验教学质量。
翻转课堂的实施要根据不同实验类型的特点进行具体化设计。微视频是翻转课堂的核心要素,微视频资源的获得有自制、网络搜索等途径。笔者结合本实验室具体情况,针对实操型实验和演示型实验的不同特点,分别阐述其具体实施过程。
对于实操型实验,传统的实验教学仍是教师先讲授实验内容并演示实验中的关键操作,然后学生按部就班地进行实验的教学模式。实验指导书或多媒体课件中对于实验操作的文字阐述较为抽象,仅用讲述不易让学生理解;即便进行演示也是一次性的,而且由于学生人数多,并不能确保每位学生都能完整清楚地看到,仍需要在实验过程中不断地加以指导或提醒;有些仪器设备与其他实验中用到的稍有不同,教师仍需要花费时间进行讲解;由于实验条件所限,学生对大生产中的制药设备尤其是自动化生产线了解较少。对于实操型实验,学生的实验操作环节仍是实验教学中的关键。教师讲授时间长,势必将缩短学生的实验操作时间,不利于学生对实验内容的掌握[9];学生只是被动地接收知识,无法调动课堂积极性,影响了实验教学效果。针对实操型实验存在的问题,笔者尝试基于微视频开展翻转课堂教学。
2.1.1 课前 教师建立微视频资源。例如,维生素C注射液的制备实验中可自制视频有:溶液的配制与过滤、安瓿/西林瓶灌封、通二氧化碳等操作过程,天平、pH计、熔封仪、手动压盖钳、轧盖机、高压灭菌器等仪器设备的标准操作规程;感冒清热颗粒的制备实验中可自制视频有:挥发油提取装置的安装、挥发油的处理、药液的浓缩、制软材、制粒、干燥、整粒等操作过程,粉碎机、水分测定仪等仪器设备的标准操作规程;从网络上可搜索安瓿/西林瓶自动灌装封口机、贴标机、颗粒剂自动分装机、装盒机等设备的视频。教师需要对自制或搜索的视频进行剪辑,关键的内容可添加字幕说明,通过后期配音可进一步提高微视频的质量。
在实验课的前一周,教师通过班级QQ群将微视频发给学生。学生在课前结合实验指导书和微视频进行预习,并提出问题。学生可根据自己的学习习惯随时观看微视频,对不易理解的地方可以反复观看,在实验课前即做到对实验内容有较好的掌握。网络上搜索的自动化制药设备的视频则可以拓宽学生的专业眼界,丰富学生的知识积累,为其将来走上工作岗位奠定基础。
2.1.2 课中 实验课上,教师让学生结合微视频内容进行实验讲解,之后再对其讲解进行打分,将其作为平时成绩的一部分,通过提问的方式考查学生的预习情况及对微视频的理解程度,可督促其完成课前的预习。学生参与实验教学,既可以锻炼其语言表达能力,又可以调动其课堂参与积极性,激发学习热情。教师无需再讲解仪器设备使用方法或进行操作演示,仅需在学生讲解的基础上,再次强调操作要点及注意事项,对学生提出的问题进行针对性的解释或说明。在实验过程中,教师根据实验进度使用多媒体同步播放操作视频,实现实时辅导,进一步促进学生对实验内容的掌握。教师讲授时间的缩短,延长了实验操作时间,也增加了实验结束后学生与教师的讨论时间。学生可根据本组实验情况,当堂与教师进行交流讨论,对实验结果进行分析,对实验过程中出现的问题进行探讨,真正实现实验知识的内化。
2.1.3 课后 实验课后,学生仍可以通过观看微视频再次加深对实验知识的理解,在此基础上完成实验报告的撰写和思考题的作答,进一步巩固所学内容。微视频也可以有效地帮助学生做好期末考试前对实验内容的复习。
通过实操型实验的学习,学生掌握了药剂学实验的基本操作技能。目前实操型实验仍以传统剂型如片剂、注射剂、乳剂、颗粒剂等为主,受实验学时、实验仪器等限制,开设的新剂型实验数量较少。而脂质体、微囊、微球、纳米粒、亚微乳、纳米混悬剂等新剂型已成为科研热点,是药学及相关专业的学生有必要掌握的内容。鉴于实验室条件尚不能满足开设诸多实操型新剂型实验的情况,笔者尝试了基于微视频的翻转课堂教学模式,通过开设演示型实验,让学生在有限的实验学时内了解到更多新剂型实验的知识,丰富学生的实验学习内容,为其今后的科研或工作奠定基础。
2.2.1 课前 教师将每个新剂型实验的知识点进行细分,控制适宜的微视频时长;可借助科研实验室的仪器设备,完成新剂型实验演示视频的录制。自制视频可包括新剂型的制备过程、质量检查方法及所用到的仪器设备(如旋转蒸发仪、高压匀质机、微量注射泵、高速剪切机、冷冻干燥机、粒度测定仪等)的标准操作规程。
教师按照演示型新剂型实验的数量对学生进行分组(每组分配一个新剂型实验),于实验课前两周将微视频发给学生并安排学习任务,要求各组结合微视频和学过的理论课知识,查阅本组负责的新剂型文献并制作汇报PPT,并对其他新剂型实验提出问题。各组将文献汇报PPT提前发给教师,并按照教师意见进行PPT的修改与完善。
2.2.2 课中 实验课上,各组依次进行新剂型文献汇报,并回答其他小组对微视频或汇报文献提出的问题。各组汇报完成后,教师对学生提出的问题和汇报小组所作的回答进行及时的解释或纠正。对于无法当堂解决的问题或典型问题,教师引导学生进行交流讨论,给出多种可能的解决方案。教师引导学生对新剂型的制备和质量评价等内容进行比较总结,从实验个例进而分析得到新剂型研制的一般思路和方法,培养其科研思维,为其将来的学习或工作奠定良好的基础。
2.2.3 课后 学生课后通过查阅文献资料,论证解决方案的合理性和可行性,可继续与教师进行问题探讨,进一步加深对新剂型知识的理解。
基于微视频的翻转课堂教学模式促进了课下学习与课上学习的结合,提升了学生的自主学习能力;促使学生参与实验教学,发挥了主观能动性;通过课上讨论,活跃课堂气氛,拉近教师与学生的距离,促进了教学互动。该教学模式在本实验室药剂学实验教学中取得了较好的应用效果。但该教学模式对学生和教师都提出了更高的要求。学生要提高自学能力,能够结合微视频等学习资源实现知识的课前先学,并提出问题,有自己的思考;而教师除了要具备传统的教学能力,还需提升解析知识点、制作微视频、线上发布视频资源的能力,更重要的是具备翻转课堂设计和组织能力。另外,教师应注意完善与该教学模式相适应的考核方式,以进一步提高该教学模式的应用效果。