以学生为中心的线上线下混合式教学模式在“天然药物化学实践”教学中的探索与实践

摘要：围绕落实立德树人根本任务和推动学校教育教学高质量发展，提出“天然药物化学实践”教学改革新思路，即“以学生为中心”构建线上线下混合式教学模式，采用“教师线上发布实验内容和问题—学生分组讲解实验—讨论解决问题—教师线上点评—学生实践并撰写实验报告—教师线下点评”新型教学模式，力求在“天然药物化学实践”教学中取得创新突破。以我校药学班“天然药物化学实践”教学课为对象，探索该教学模式的教学效果。结果表明，该教学模式能提高学生对实验的学习成效，激发学生的学习兴趣，提高学生自学能力、科研能力、团队协作能力，培养学生的创新意识和创新能力。

关键词：以学生为中心；线上线下混合式教学模式；天然药物化学实践

“天然药物化学实践”是我校药学专业开设的一门重要的专业必修课。该课程的基本要求是通过教学活动使学生更好地理解天然药物化学中的基本知识、基本理论，掌握天然药物化学实验的基本技能和基本方法，培养学生应用天然药物化学相关知识分析并解决问题的能力，为学生后续进行科研工作夯实基础［1］。随着信息时代的到来，传统的“天然药物化学实践”教学方法已不能完全满足学生的需求，因此混合式教学模式应运而生。线上线下混合式教学模式［2］能够充分利用互联网教学的优势，能让学生更好地掌握基础知识和基本操作，并且能够让学生更多地关注和了解天然药物的最新研究进展，锻炼和培养学生在海量信息中寻找并挖掘有用信息的能力。同时，这种教学模式对传统的线下教学模式进行了优化，更加节省时间，适应信息时代的高质量教学要求。

一、“天然药物化学实践”课程现状及存在的问题

“天然药物化学实践”课程的特点是理论性强，内容繁多、知识点零碎、检识过程中反应类型多变，涉及挥发油、黄酮、萜类、生物碱等各种类型化合物的提取分离原理和方法［3］。传统的“天然药物化学实践”教学方法主要采用“教师讲—学生被动听—学生动手做—学生撰写实验报告”的教学模式，这样教师需要大量讲授课时来讲解基本原理和实验操作流程，很少有时间再向学生介绍天然药物化学的最新发展，并把课程思政元素融入实践教学中，不利于立德树人，培养德才兼备的药学人才。更重要的是学生在课堂上处于被动地位，缺乏参与课堂的积极性，更多的是按照书本上的操作流程机械操作，不去深入思考，不能做到基本原理与实践方法融会贯通［4］，进而失去学习的兴趣和信心，最终导致学习效果不佳。因此，如何激发学生对天然药物化学实验的学习兴趣和信心，在规定的教学课时或更短的课时内，做到知识传授和价值引领相结合，高质量地完成教学任务，是目前天然药物化学教学需要尽快解决的问题。

解决这一问题行之有效的办法是探寻更加有效的“天然药物化学实践”教学方法。近年来，有许多新的教学方法被提出，例如问题式教学法［5］、反思讨论法［6］、翻转课堂［7］、线上线下混合式教学［8］等。尽管每种教学方法均有其特点和优势，但不能照本宣科、盲目应用，必须结合现实情况加以选择和改进。根据不同教学法的特点并结合我校学生的学情和教学实际条件，我们提出以学生为中心的线上线下混合式教学模式。

二、以学生为中心的线上线下混合式教学模式在“天然药物化学实践”教学中的探索

基于“天然药物化学实践”这门课程的授课现状，结合高校教学改革的形势，构建以学生为中心的线上线下混合式教学模式。该混合教学模式是坚持以学生为中心和主导，教师为辅的教学原则，采用教师线上发布实验内容和问题—学生分组讲解实验—讨论解决问题—教师线上点评—学生实践并撰写实验报告—教师线下点评的教学模式，把传统的课堂教学与线上学习有机结合。选择我校2019级药学班“天然药物化学实践”教学课为对象，探索该教学模式。

（一）创建线上学习资源，发布实验内容和问题

在实验正式开始前一周，教师在网络平台创建相关实验学习资源，包括实验研究背景、研究内容、研究的最新方法、经典方法等的文献、视频、图片、网站等海量学习资源供学生选择性阅读。教师发布实验内容和一些开放性的问题，要求学生利用平台资源设计实验并解决问题，通过这种方式可有效培养学生的自主学习能力，同时能让学生们发散思维，设计出不同的实验过程，锻炼学生的研究解决问题的能力。例如，在枸杞中枸杞多糖的提取及其含量测定实验中，我们在翻转课堂平台创建的学习资源包括：宁夏回族自治区关于枸杞产业高质量发展的最新文件、中宁枸杞宣传片、枸杞的植物简介、枸杞提取物的提取分离工艺、枸杞多糖的含量测定、枸杞的活性研究及其最新进展等的文献、视频、图片、网站等；发布的实验内容为：查阅资料，设计一种从枸杞子中提取枸杞多糖的提取工艺，并确定它的含量测定方法；提出的开放性问题包括：目前枸杞多糖的提取方法有哪些，最传统的方法是什么，最新报道的方法是什么，哪种方法的提取率最高，哪种方法适合工业化生产，文献报道的哪个产地的枸杞多糖含量最高，测枸杞多糖含量的意义是什么。

（二）线上学生分组讲解实验—讨论实验设计并解决问题—教师点评

学生在线上提交实验设计以后，利用多媒体平台，每组推荐两个人，分别讲解实验方案和解答问题；学生参与讨论实验设计，互相解决问题，有不确定的问题教师可以答疑；最后教师进行总结和点评，并根据现有的实验条件最终确定几组可行的实验方案。整个过程完全将学习的主动权交于学生，让每个学生都参与其中，真正感受研究的乐趣，同时也增加了学生的学习兴趣，增强了学生之间的感情，提升学生自主学习的能力。测定实验中，我们将2019级药学班的42名学生分成了7组，每组6人；利用直播进行实验讲解和讨论实验设计，解决线上发布的开放性问题及其他实验相关问题，最后根据现有实验条件，确定了两种方案。一种是最原始的传统中药的提取方法——煎煮法，一种是简单快捷，适合工业化生产的提取方法——室温超声提取。

（三）线下学生进行实践并撰写实验报告—教师对实验结果进行点评

线上确定实验方案以后，线下教师不再进行传统的实验讲解，只进行实验仪器的操作和实验操作过程的安全注意事项的讲解。学生就可进行实验，教师随时在实验室做好检查、监督、指导和记录，回答学生的问题，记录学生的表现，包括实验操作的正确性、注意事项、学生之间的配合和协调性、最终实验结果的真实性和可靠性。最后学生撰写实验报告，教师批改和点评。在测定实验中，根据前面确定的两种实验方案，在天然药物提取分离一室的三组学生进行煎煮法提取；在天然药物提取分离二室的四组学生进行超声提取；由于实验操作简单，实验开始前教师主要给学生提醒实验安全包括在煎煮的过程中防止烫伤，往超声仪里放样品时应关闭仪器等。每组学生做完实验主动报备，在教师的监督下称量自己提取的枸杞粗多糖，检测多糖含量。

（四）线上进行问卷调研，评价教学效果

实验结束后，教师线上发布有关实验在线限时问卷，评价学生对实验原理、实验内容、实验方法的掌握情况。同时发放不限时问卷评价有关教学方法和对学生学习能力培养方面的提升情况。限时问卷是在规定的时间内，让学生完成相应的实验教学问题，可以更真实有效地反映学生的课堂学习情况。而关于教学方法和学生能力方面的问卷我们设计成不限时问卷，可以使学生在轻松愉快的氛围中表达自己的真实想法，提高问卷内容的真实性和可靠性。测定实验结束之后，发放有关实验在线限时问卷包括：问题一：枸杞子中的主要化学成分是什么，问题二：枸杞多糖的提取方法有哪些，问题三：超声辅助提取有哪些优势，限时5分钟。发布有关教学方法和学习能力认可度问卷包括：是否喜欢这样的上课方式，在整个实验过程中是否感觉有成就感，是否感觉快乐，毕业之后是否愿意从事相关工作等问题。

三、以学生为中心的线上线下混合式教学模式在“天然药物化学实践”教学中的应用成效评价

以学生为中心的线上线下混合式教学模式“教师线上发布实验内容和问题—学生分组讲解实验—讨论解决问题—教师线上点评—学生实践并撰写实验报告—教师线下点评”在“天然药物化学实践”教学中的应用成效评价分为三个方面，即学生对实验的学习成效、学生对教学方法的认可度和对学生能力方面的培养。

（一）分析和评价在该教学模式下学生对实验的学习成效

每完成一个实验，教师要对该教学模式下学生对本实验的学习成效进行评价，包括实验操作过程是否规范，实验流程是否合理，实验结果是否可靠，有关限时问卷是否按时完成及答案的正确率等。测定实验结束之后，对其进行这几个方面的数据统计，结果发现：96%的学生实验操作过程非常规范，4%的学生在超声辅助提取仪未关闭时直接用手取锥形瓶。86%的学生均按实验流程完成实验，14%的学生根据实验现象对实验流程做了调整。全体学生的提取率和含量均在文献报道的范围内，结果可靠。全体学生对有关问卷问题能够在5分钟内作答并提交，其中，100%的学生能够较为全面地回答问题一；对于问题二，98%的学生都能回答三种以上的分离方法；而对于问题三，在天然药物提取分离二室的四组学生（超声辅助提取）能较为全面地解答，而天然药物提取分离一室的三组学生（煎煮法提取）中80%的也能较为全面地解答，这可能归功于他们的课前线上讨论。根据以上结果我们得出：在该教学模式下，学生能很好地掌握本实验的实验原理、实验内容、实验方法等，学习成效显著。

（二）分析和评价在该教学模式下学生对教学方法的认可度

在以学生为中心的线上线下混合式教学模式下，每完成一个实验，教师通过课堂记录和问卷调研，从学生的课堂参与度、发言次数、上课过程中的成就感、参与感、快乐感，是否喜欢这样的上课方式等几个方面全面分析和评价学生对教学方法的认可度。测定实验结束之后，对其进行上述几个方面的数据统计，结果发现：100%的学生能够参与课堂发言，40%的学生课堂发言次数超过3次。上课过程中98%的学生获得成就感、参与感、快乐感等正面情绪，2%的学生有参与感的同时，感觉占用较多时间。96%的学生喜欢这样的上课方式，4%的学生持中立态度。以上结果表明：学生对该教学方法的认可度较高。

（三）分析和评价在该教学模式下对学生能力方面的提升

随着教育改革形式的发展，新的教育理念中由知识立意向能力立意转化，要求我们要重视学生能力的培养，真正做到立德树人。在该教学模式下，我们从线上资料的筛选、实验方案的撰写、PPT制作、讲解、实验操作等几个方面评价学生的自学能力、科研能力、团队协作能力等能力的提升。在该教学模式下，我们发现每组学生都能按时保质保量地完成线上资料的筛选、实验方案的撰写、PPT制作、讲解、实验操作等教学环节。学生自主完成线上资料筛选，挖掘有用信息，设计实验方案，与传统灌输式教学课堂相比有效地培养了学生的自主学习能力和研究解决科学问题的能力。学生分组完成实验方案的撰写，PPT的制作，负责讲解的学生思路清晰，重点突出，语言流畅，并且各小组均能配合完成实验操作，从实验方案到实验操作过程，各小组团队成员间相互配合，与传统实验课堂相比学生参与度相对较高，有效地培养了学生的团队协作能力。以上结果充分证明该教学方法能够更加有效锻炼和提升学生的自学能力、科研能力、创新能力、团队协作能力。

结语

教学改革是教育教学高质量发展的必由之路。以学生为中心的线上线下混合式教学模式是“以学生为中心”采用“教师线上发布实验内容和问题—学生分组讲解实验—讨论解决问题—教师线上点评—学生实践和撰写实验报告—教师线下点评”新型教学模式。该教学模式在“天然药物化学实践”教学中取得了较好的反响，学生能很好地掌握实验原理、实验内容、实验方法等。在整个教学过程中，能有效锻炼学生自主学习的能力、科研能力、团队协作能力，激发学生的学习兴趣，增强学生的信心，培养学生的创新意识和创新能力。然而，这种教学模式还存在一定不足，如有些学生感觉占用较多的课外时间等，要想使这种教学模式的作用得到良好的发挥，还需要我们加强“天然药物化学实践”课程的建设内容，在探索和实践中逐步完善。

参考文献：

［1］杨春艳，刘文虎，陈钏，等.基于天然药物化学的药学创新型人才培养的实践［J］.中国中医药现代远程教育，2022，20（20）：179-181.

［2］靳美娜，周慧，段宏泉，等.慕课辅助教学模式在天然药物化学实验教学改革的运用［J］.药学教育，2019，35（02）：61-64.

［3］史清文，李力更，霍长虹，等.天然药物化学学科的发展以及与相关学科的关系［J］.中草药，2011，42（08）：1457-1463.

［4］文瑶.药学类专业天然药物化学实验课程的教学改革探索［J］.云南化工，2023，50（01）：187-189.

［5］李莉.天然药物化学课程教学改革初探［J］.药学教育，2022，38（02）：53-56+83.

［6］籍向东，曹成.“反思讨论法”在大学有机化学课程教学中的应用探究［J］.大学化学，2021，36（04）：80-85.

［7］孟大利，刘庆博，王安华，等.自主学习模式下天然药物化学学习共同体的建设［J］.药学教育，2021，37（04）：40-43.

［8］崔晓秋.基于智慧树平台的中药化学和天然药物化学混合式教学改革［J］.中国高等医学教育，2023（04）：69-70.

基金资助：2021年度宁夏回族自治区教育教学改革研究项目“‘双万计划’背景下药学本科专业创新意识和创新能力培养的研究”（bjg2021043）；2022年度宁夏医科大学教育教学改革研究项目《天然药物化学实践》教学改革思路探索与实践”（NYJY2022049）

作者简介：李航鹰（1991—），女，汉族，甘肃平凉人，博士研究生，副教授，研究方向：天然药物化学。

*通讯作者：张立明（1971—），男，汉族，宁夏中卫人，硕士研究生，教授，研究方向：中药化学。