翻转课堂结合过程性评价在中药化学实验课中的实践

朱泳妍 陶华明 麦少瑜 朱全红

南方医科大学中医药学院，广东广州 510515

中药化学实验课是中药化学课程的重要部分。一方面学生可通过实验加深对理论知识的理解和掌握，强化“理论联系实践”的思想；另一方面，该课程可培养学生的基本操作技能、实践和应用能力，增强学生独立思考和分析解决实际问题的综合能力[1]。然而，对标“两性一度”的金课标准[2]，传统中药化学实验的教学设计、考核方式存在不足，需要进行课程改革。包括[3-4]：①教学内容以横向的多元并列式教学内容居多，与纵向的一元层进式或递进式教学相比，课程难度较低，挑战度不足；而且前沿科技融入不足，“创新性”待提高。②教学方法和手段单一，多采用“以教师为主体，以教材为中心”的教学模式，忽视“学生为主体”的理念；学生按照老师讲解和实验讲义，模仿操作、完成实验即可，这种“我讲你听”的传统模式，互动性不足，难以培养学生对理论知识的运用以及解决问题、探索创新等综合能力和高级思维。③考核方式相对简单，采用以实验结果和实验现象为主要评分指标的结果性考核，未能体现学习结果的个性化，不能全面地反映学生实验过程中的实验操作能力及综合素质的整体表现，难以提高学生的积极性和主动性；也会导致部分学生对实验过程的不重视，甚至会出现伪造和抄袭的现象，不利于培养学生认真严谨的科学态度。

为提升中药化学实验教学效果，保障中药化学的教学质量，本课题组在中药化学实验课的教学设计及考核评价方面进行改革。

1 中药化学实验实行翻转课堂教学模式

1.1 基于“翻转课堂”的教学模式改进

翻转课堂（flipped classroom）是由美国高中化学教师Jon Bergmann 和Aron Sams 提出的一种将传统课堂的教学过程与活动进行转换的新型教学模式[5]，即学生在课前通过观看教学视频、讲座、资料查阅、自主讨论等方式完成知识的自主学习，在课堂上一般会采用小组讨论、重难点讲解及答疑解惑等活动完成知识的内化[6-7]。

与传统课堂相比，翻转课堂具有以下几个特点[8-9]：①教学观念发生改变。以往，教师是教学主体，是知识的传播者；学生学习是一种被动输入的过程。随着互联网的快速发展，学生获取知识的渠道更加多元化，教学观念逐渐从“以教师为中心”到“以学生为中心”进行转变。“翻转课堂”以学生为中心，采取“学生先学、老师后教”的教学模式，突出学生在学习过程中的主体地位。②师生角色发生转变。教师由原先的知识传授者转变为导学者、促学者，学生在课前自主完成知识的学习，并在课堂展示、提出疑问、参与讨论，由被动的知识接收者，转变为主动的课堂参与者。③教学模式发生翻转。传统的教学模式，以教师主导的课堂学习为主。在翻转课堂中，课堂学习必须建立在学生课前充分准备的基础上，课堂解决课前预习所遇到的重点难点、知识的融会贯通及实际应用等问题，有利于增加学生的学习主动性和积极性，也能增强师生和生生之间的交流讨论。

1.2 具体实施

鉴于翻转课堂的上述优点，本课题组开展了中药化学实验课的教学模式改革。本课题组强调“以学生为中心”，注重学生课前完成知识的学习，设计“课前自学预习、课中实操内化、课后总结呈现”三个环节，体现翻转课堂的“教师主导作用”和“学生主体地位”，见图1。

1.2.1 课前自学预习 学生在课前需自学完成实验预习，内容分为线上和线上两个方面。在实验课之前，教师在线上教学资源库发布预习任务，要求学生阅读实验教学大纲、实验安全制度及相关事例、过程性评价细则、课件ppt，观看实验安全视频、实验单元操作视频等资料。线下，要求学生自主学习实验讲义、查阅资源、小组讨论，明确实验目的，掌握目标成分的存在形式及含量、化学结构式、理化性质，熟悉提取、分离以及检识有效成分的实验原理及方法，查阅主要试剂特别是有毒有害试剂的理化性质、使用及注意事项，以及单元操作的原理及注意事项。最后，按照预习报告的书写要求，完成预习报告。

通过课前预习，学生在实验课中“胸有成竹”，更加理解各流程操作的目的，避免“照方抓药”的模仿操作，增强对理论知识的融会贯通能力，也能有效避免因盲目使用化学试剂、仪器设施导致意外发生。此外，本课题组时时关注学生的预习情况，通过教学平台讨论区或交流群等途径，以提问答疑、主题讨论等方式，鼓励学生自主表达，引导学生勇于表达。这不仅可以及时了解学生的预习效果、发现学生在预习过程中遇到的困难点，也有助于增加师生交流、生生交流，为学生提供更丰富的学习体验。

1.2.2 课中实践内化 “意识决定行为”。第一堂实验课的首要教学内容为实验室安全教育，强调实验安全的重要性，学习废液处理及垃圾分类，树立安全意识和环保意识，并强调课前预习试剂理化性质、实验操作原理及其注意事项等内容对避免意外发生的重要性。

课中，教师通过提问，考查学生对预习内容的掌握程度；并根据“化学结构决定理化性质”的原则，从目标成分化学结构出发，引导学生回顾理论知识，解释实验原理及实验步骤，分析理论知识与实验操作的相互联系，并重点讲解决定实验成败的关键环节以及影响实验进程快慢的决速步骤。这有助于学生更好地掌握实验内容，内化课前自学的预习知识，也有助于巩固理论知识。此外，教师会演示关键的实验操作，巡堂观察学生的实验操作，及时指出并纠正错误，帮助学生规范实验操作，掌握实验技能。

在实验过程中，学生2 ～3 名一组，仔细操作，认真观察实验现象，深入思考，相互讨论，按实验记录本的书写要求，将实验数据如原料用量、实验现象、反应结果、产物数量和性状等如实记录在实验记录本中；对于关键的实验现象和结果，拍照保存。在课程结束之前，教师当场批改预习报告及实验记录本，查看产物及实验图片，提问实验细节，及时纠正错误，共同分析原因。

1.2.3 课后总结提升 课后，学生根据实验记录，整理数据，自我反思，组内讨论，剖析实验的成功与失败，提出解决方案，总结实验结果；并按照实验报告的书写要求，完成电子实验报告。经教师批阅，指出不足，返还学生，修改完善，内化实验课的“所学”和“所悟”，不断提高对知识的理解和掌握。学生实现“从理论到实践”的升华，完成从“学生自学预习-教师重点讲授答疑-学生自我分析总结-内化掌握知识和技能-报告书写表达展示-教师批改指正-学生不断改进完善”的闭环过程，体现翻转课堂中的“教师主导作用”和“学生主体地位”。

1.2.4 实验课程思政 实验教学是课程思政育人的重要载体，中药化学实验课程蕴含着丰富的思政元素[10-11]。本课题组积极挖掘相关思政元素，将其隐性融入“课前、课中、课后”三个环节中，体现“全过程育人”。通过某些实验室事故和教训，引导学生敬畏制度并自觉遵守；通过废弃物的处理，培养学生与自然和谐相处，崇尚自然、尊重自然的环保意识；通过课前自我预习，培养学生自主学习、勤于思考及勇于探索的能力；通过实验过程中的客观、严谨、细致的科学训练，培养学生善于发现、质疑、批判、求精、探索的思维意识和能力；通过组员间的合作，培养学生团队合作的精神；通过课后整理数据、分析反思、总结讨论、撰写科学报告，体会和感悟科研者的素养。

2 中药化学实验实行过程性教学评价

2.1 基于“过程性评价”的考核模式改进

中药化学实验课程开展翻转课堂，从其应用场景来看，包含传统面授式课堂教学和网络在线学习两个维度；从教学过程来看包括课前、课中以及课后三个阶段，其教学环节具有多样化特征。因此，翻转课堂教学质量的评价，不能仅重视实验结果、实验现象等结果性考核指标，而应采用更为全面的、动态的多元评价模式对教学过程与结果进行综合考量。

过程性评价是对学生课程学习各阶段的学习状态、学习过程和学习效果的综合评价，全面渗透在学生学习过程中，呈现多元化特点[12-13]。它既不忽视成绩评价功能，也不只注重过程而忽视结果的评价，而是对课程实施意义上的学习情感、过程和效果的三位一体的评价[14]。过程性评价将评价贯穿于学习的全过程，全面地评价学生的学习情感、认知能力、创新能力、综合素质等方面，以激发其学习热情和求知欲望；同时重视成绩评价的反馈、激励、反思的功能，使学生在成绩评价中了解自己的学习情况，总结优点，反省不足，不断完善提升[15]。

2.2 具体实施

中药化学课程的实验成绩根据“课前、课中、课后”三个环节，采用过程性评价模式进行评定，见图2。

图2 中药化学实验课程的过程性评价模式

2.2.1 对课前预习的评价 课前预习的评价内容，包括线上和线下两个方面。在实验课前，学生需自主完成线上学习任务；任课教师根据线上学习平台统计的学习数据，包括学习时长及次数、讨论积极性等方面，评价学生的学习动机、学习态度、自学习惯等情感因素。学生还需要完成课前预习报告，教师在课堂批改，检查书写是否规范、内容是否完整，有没有涵盖实验目的、实验原理、实验方法目标成分理化性质以及有毒有害试剂的理化性质、使用及注意事项等内容，不达标者需返回修改，直至达标，方可离开课堂。

2.2.2 课中实操情况的评价 在课中，教师分别从情感领域、认知领域和操作领域三个领域，对学生进行过程性评价。任课教师根据学生的预习报告完成情况、是否自觉遵守实验室规章制度、实验参与及认真程度，对学生的实验安全意识及学习积极性等方面进行情感领域评价。教师通过提问方式，评价学生对预习内容的掌握程度，包括实验目的原理及相关的理论知识、目的成分理化性质、实验方法的要点和注意事项等方面，评价学生对理论知识和实验内容的认知程度。通过观察学生能否熟练搭建仪器装备、能否规范进行实验操作以及实验结果是否达到预期，判断学生对实验方法和技能的掌握程度。在巡台观察时，任课教师会根据学生的实验状况进行灵活提问，引导学生分析原因并讨论解决方法通过巡堂提问，教师不仅能判断学生对实验技能的掌握程度，还能评价学生发现问题、解决问题等方面的科研能力。

在实验课结束之前，学生按组将实验记录交给教师批改。教师检查内容是否完整、实验记录是否详尽、书写是否规范，不合格者需返回修改；并询问实验结果是否达到预期，检查目标产物及其产率及性状。当实验结果不理想时，师生共同分析原因。若检识操作不合格，学生需重复操作。上述考核内容均合格，教师签字后，学生方可离开课堂。

2.2.3 对课后实验报告的评价 对于课后实验报告的评价，教师不仅重视诊断性评价指标，评价实验现象及实验结果是否达到预期，还会设置过程性评价指标，包括报告书写规范性、表达情况、详细程度、数据处理、图表展示、问题分析、解决方案、实验成败反思讨论、实验小结及总结等方面，多方面评判学生的学习态度、技能掌握、知识运用、汇报展示等能力，并反映学生敢于质疑、大胆探索、创新思维以及团队协作等科研素养。同时教师鼓励学生积极反馈意见教师将反馈意见汇总后，与本课题组成员商讨，对课程进行不断改进和完善。

2.2.4 对后续课程的跟踪评价 在中药学实训课程、毕业设计等后续课程中，本课题组教师会跟踪评价《中药化学》的课程教学成果、思政育人效果，不仅考查学生能否在后续课程中熟练应用中药化学的理论知识和实验技能，还会关注学生所展现的综合能力、科研思维和科学素养，能否将所获得知识、技能、情感“内化于心”，并将其运用至学习、工作、生活中，实现“外化于行”。在此过程中，任课教师会指出并纠正学生的不足之处，促进学生不断完善，体现“全过程育人”，教师也能发现自身在教学过程中的不足，不断提升活动设计、口语表达能力、媒体素养等能力，努力实现教学之道与教学技术的深度融合，做到“道技相融”，提高教学效果，促进教学相长。

3 中药化学实验课的教学改革成效

3.1 课前自主预习的成效

本课题组向本学年参加中药化学实验课程的学生开展了课前自主预习的问卷调查，参与人数为52 名，占课程学习人数的66.7%。问卷结果显示，超过98%的学生认为中药化学实验课开展课前自主预习很有必要，有助于学生提前掌握实验目的、原理和方法，提高实验的成功率，也能帮助其将理论联系实际，培养自主学习的能力。除了预习实验教材之外，学生还会回顾理论课知识，上网查询资料、观看视频，以期在课前学习并掌握与实验相关内容（图3）。由此可知，学生能很好适应“学生先学、老师后教”的课程安排，在课前自主完成知识的学习，并发挥学习主动性及积极性，显现学生在学习过程中的主体地位。这表明中药化学实验课程开展课前自主预习获得初步成效。

图3 中药化学实验课开展课前预习的调查问卷结果

3.2 中药化学实验课教学改革的成效

本课题组向上学年完成中药化学实验课程的学生开展了问卷调查，跟踪评价中药化学实验课的课程教学成果、思政育人效果在学生的后续课程中发挥的作用。参与人数为65 名，占课程学习人数的71.4%，参与程度高，学生对课程的认同感高。结果显示，所有学生（100%）均肯定了中药化学实验课程对中药学专业学生的重要性，认为该实验课程不仅能帮助其更好地理解理论知识，掌握相应的实验技能，也能帮助其树立实验安全意识和环保意识、强化创新意识，培养勇于探索、敢于质疑、谨慎细致、求真务实、自我批判、精益求精等科学精神，以及培养自我学习、探索知识、团队合作、发现问题、解决问题、数据处理、总结分析、口头表达、撰写科学报告等科研素养，实现“内化于心”。超过92%的学生认为，所学习的理论知识、实验技能、所培养的科学精神和科研素养对他们完成后续课程起很大帮助（图4）。他们能将所获得的知识、能力、情感运用到后续课程学习，甚至延续至日后的学习、工作、生活之中，做到“外化于行”。

图4 中药化学实验课程教学改革的调查问卷结果

4 结语

鉴于传统中药化学实验课存在的不足，本课题组开展了翻转课堂教学模式和过程性评价考核模式的改革，以促进课程教学质量，并提高学生学习积极性和主动性。经调查发现，改革已取得了初步成效，不仅提高了学生的学习主动性，帮助学生顺利完成中药化学实验课程，还会使学生将所获得的知识、能力、情感运用至后续课程学习，实现“内化于心、外化于行”。未来，本课题组会不断学习新的教学理念，完善课程，以提高学生的学习效果、改善课程教学质量，实现师生双赢。