PAD-FC教學模式在中藥化學實驗中的探索與應用

朱立俏， 盛華剛， 周洪雷

（山東中醫藥大學藥學院，濟南250355）

0 引 言

中藥化學是中藥學及其相關專業的專業課和專業基礎課。中藥化學實驗可以培養學生綜合運用各學科知識和實驗技術解決實際工作問題的能力。目前中藥化學實驗主要沿用傳統的教學模式，即“教師講—學生聽—教師指導—學生操作—學生寫報告—教師批改”的模式［1］。這種傳統教學模式仍然是以教師為中心，沒有強調學生的主體地位，同時不能全面、綜合、科學地評價學生學習情況。只有提高學生的主人翁精神，提高其學習的主體地位和學習興趣，才能取得事半功倍的學習效果［1］。翻轉課堂（（Flipped Classroom，FC））［2］和對分課堂（the Presentation-Assimilation-Discussion，PAD）［3］都是“以學生為中心”的教學方法，注重學生對知識的應用和遷移能力，激發學生的學習積極性和自主性，促進學生參與主動學習活動的知識加工過程，確立學生在學習中的主體地位，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，從而把學生思維能力和探索精神的培養落到實處［4-7］。結合中藥化學實驗課程特點——實驗過程中的提取時間較長，為學生討論學習提供時間，可利用此段時間進行課程內容的分組討論和教師指導，從而可將翻轉課堂和對分課堂引入至中藥化學實驗課程中。從而打破傳統教學的“一言堂”和“滿堂灌”這種單向傳授知識的方式，使學生成為教學環節中的主體，從而提高學生的學習興趣，培養學生的思維能力、動手能力和科研能力，使學生能夠更好地將理論與實踐相結合，更有效地挖掘學生的學習潛力和智力潛能，提高學生的綜合素質。

1 實驗對象

選取2014 級中藥學本科專業1 班為試驗組，2 班為對照組。其中1、2 班中藥化學理論課為合堂上課，理論教學老師相同。兩組學生在性別、年齡、籍貫等方面均無顯著性差異（p ＞0.05），理論課教材均使用“十二五”全國高等中醫藥院校規劃教材中藥化學。

2 研究方法

2.1 對照組教學模式

采用傳統教學法授課，即課前要求學生寫預習報告，上課老師講解實驗原理、實驗內容及注意事項，學生認真聽老師講解后進行試驗操作，實驗操作過程中老師進行試驗指導，課下學生寫實驗報告，老師對實驗報告進行批改評價。

2.2 試驗組教學模式

采用PAD-FC教學模式授課。即將每一個中藥化學實驗項目分為課前-課堂-課后3 段，實施流程見圖1。

圖1 PAD-FC教學模式授課流程

（1）課前教學活動設計。利用翻轉課堂教學模式，讓學生進入中藥化學精品課程網站觀看錄制好本實驗項目的視頻和操作的幻燈片課件，要求學生在課下根據視頻操作和幻燈片課件認真預習實驗內容。

（2）課堂教學內容設計。采用對分課堂教學模式，首先老師對實驗目的、原理和實驗內容進行講解，在講解過程中提出問題，要求學生根據預習內容進行認真思考；學生進行實驗，同時在實驗等待前半段時間（如提取時間）以實驗組為一討論小組對老師提出的問題開展討論，互相解答疑難，后半段時間進行教師與學生互動討論，對學生存在的疑難進行解答。同時在學生實驗過程中指導學生操作，幫助其完成實驗。

（3）課后教學成果交流與評價。在經歷了課前的自學和課堂的實踐討論之后，學生基本可以吸收掌握本次實驗課程的知識并完成內化的過程［8］。在課后需要交流該次試驗的實驗成果并且對結果進行評價，完成并提交實驗報告。老師對實驗報告進行批改和評價。

2.3 “對分課堂與翻轉課堂”教學實例的實施

以“蘆丁的提取分離與鑒定”實驗具體介紹對分課堂與翻轉課堂整合教學模式的實施。

2.3.1 課前教學活動設計

由于我校實驗都是從開學第二周開始，所以第一周理論課時采取翻轉課堂教學模式，先將第一個實驗項目-蘆丁的提取分離與鑒定的相關教學資源布置給同學。由于本次實驗分3 次進行，讓學生重點預習第1 次實驗內容——蘆丁的提取。

（1）觀看學習實驗視頻和幻燈片課件［9］。先將蘆丁的提取分離與鑒定的教學視頻上傳至中藥化學在線課程網站提供給學生結合實驗講義內容去觀看學習相應實驗操作和實驗教學課件。

（2）理論知識點的預習。由于蘆丁屬于黃酮類化合物，提示學生在觀看視頻同時，自行預習課本第6 章黃酮類化合物的第1、2 節結構分類和理化性質的內容，加深對實驗內容的理解。

（3）問題的提出。老師結合實驗內容和理論知識點，布置幾個相應問題通過對分易微信平臺發給學生，如第1 個實驗項目中會有：①蘆丁提取中加硼砂的目的是什么？②蘆丁采用的提取方法是什么？與其結構性質有什么關系？③水微沸后再加入槐米的目的是什么等問題。

2.3.2 課堂教學內容設計

課堂中主要完成實驗實踐階段，是一個檢驗課前學習，完成實驗項目的場所。在課堂教學內容設計中，采用“對分課堂”教學模式，首先老師講解實驗內容，在實驗間隙穿插學生和師生的問題討論，使學生對實驗過程更加清晰，能夠透徹的理解和順利完成實驗操作。

（1）教師講解和問題的收集。老師對實驗內容進行簡單講述，對于細節問題先不做講述，指導學生開始做實驗，先進行藥材提取。收集學生在視頻學習與課前練習過程中遇到的疑問，讓學生盡可能多的反饋問題，然后在學生稱量藥材和提取準備時對問題進行歸納，總結出學生疑問比較集中并且有探索價值的幾個問題。

（2）問題的討論與解答。因為第1 次提取需要30 min，第2 次提取需要20 min，所以在這些提取間隙，采用“對分課堂”模式，以實驗小組作為1 個小組，對剛才總結的問題進行討論和探索，加強學生互動，互相交流，互相討論，互相挑戰，互相啟發，深入理解，共同掌握重點，突破難點，分享體驗，分享智慧，開闊視野，展示個性，鍛煉合作。然后老師再與學生進行師生互動，共同討論實驗細節，分析實驗原理，解答學生提出的問題。

（3）實驗項目的操作。通過預習、老師講解和討論，學生對實驗的掌握更加細化，系統，實驗做起來也更加從容和自信，以實驗小組為單位完成實驗操作，得到相應的實驗產品和實驗結果，并做好翔實的實驗記錄。同時老師根據學生的實驗操作是否規范正確，評價學生預習討論的效果。

（4）下次實驗內容的布置。老師布置下次實驗內容，按照上述方式進行下次實驗相關資源的提交，方便學生從網上進行相應的預習。

2.3.3 課后教學成果交流與評價

（1）實驗產品和實驗結果的交流。經過學生課堂實驗，會得到相應的實驗產品，即具體某種化合物，像第1 次可以得到蘆丁和槲皮素，同時還會得到相應的實驗結果，如TLC 結果，理化鑒別結果。這些實驗產品和結果各組之間會有所不同，要求不同實驗小組之間能互相討論，取長補短。

（2）作業手冊的完成［10-11］。實驗課前，給學生發放中藥化學實驗學習手冊，讓學生在完成實驗的基礎上進一步寫出自己的思考和體會。同時學習手冊還要包括以下3 個方面：①“亮”，即為關于本次課收獲最大的內容，一般為1 個；②“考”，即為自己學會了可以挑戰其他同學的問題，至少2 個；③“幫”，自己不懂的在討論時需要求助于其他同學的問題，至少2 個。通過學習手冊的完成，可使學生尋找共性問題、同學之間互幫互助，督促改正不足。

（3）實驗報告的完成。在經歷了課前的自主學習和課堂實踐學習討論之后，學生基本可以吸收掌握本次實驗課程的知識并完成內化的過程。在課后通過對結果的評價，需要寫出完整翔實的實驗報告并提交，老師對實驗報告進行批改評價［12］。

3 效果評價方法

包括學生平時成績和期末考試成績兩部分。平時成績為學生平時實驗過程中的預習效果、實驗操作，討論及實驗報告進行評價，作為平時成績。期末考試成績為采用閉卷考試形式對中藥化學實驗的一些知識點進行考核。

中藥化學理論課考試按照學校中藥化學課程教學大綱要求掌握的內容，采用閉卷考試的形式對學生進行考核。兩組學生中除實驗課教學方法不同，其他教學條件均相同。

全部數據采用SPSS17.0 統計軟件進行分析，組間采用t檢驗，p ＜0.05 表示有顯著性差異。

4 結果分析

4.1 成績比較

對兩組學生的實驗期末考試成績、實驗總評成績和理論期末考試成績進行統計比較分析，結果見表1。由表1 結果可知，試驗組的中藥化學實驗期末考試成績較對照組成績大幅提高，提高了約40%，實驗總評成績和理論期末考試成績也高于對照組，具有顯著性差異（p ＜0.05），說明將對分課堂與翻轉課堂應用于中藥化學實驗中能夠幫助學生更好地理解實驗內容，提高學生的學習主動性，且促進理論課程的學習。

表1 2 組學生學習成績比較 （ˉx±s，分）

4.2 成績分布比較

對兩組學生的實驗期末考試成績、實驗總評成績和理論期末考試成績進行直方分布和正態分布分析，結果見圖2 ～4。由圖2 可知，試驗組學生的實驗期末考試成績與對照組相比較，整個成績分布的趨勢明顯不同，對照組學生的實驗期末考試成績較低，50 分以下所占比例最高，而試驗組學生的成績則明顯高分所占比例大大提高，其中85 ～90 分所占比例最大；由于試驗組學生的學習積極性和主動性提高，使其對實驗內容和實驗操作的把握更到位，所以實驗總評成績的分布趨勢較對照組也是高分段學生人數增加；實驗課學習思路的改變也會被帶入理論課的學習中，從而促進理論課相應知識的掌握，所以試驗組學生的理論期末考試成績高分數量明顯多于對照組。說明對分課堂與翻轉課堂的聯合應用，能夠促進學生的自主學習，提高學習效率，激發學生的學習熱情。

圖2 實驗課程期末考試成績直方分布及正態分布圖

圖3 實驗課程總評成績直方分布及正態分布圖

圖4 理論課程期末考試成績直方分布及正態分布圖

5 結 語

很多中醫藥院校也對中藥化學教學模式改革進行了相應的探索，將一些先進的教學模式如PBL 教學法［13-14］、TBL 教學法［15］、自主學習法［16］、討論教學法［17］、案例教學法［18］等引入中藥化學的教學活動中。但在這些教學模式中，對學生的課前預習水平參差不齊，老師對學生的自學效果也很難把握，所以對后續課堂實驗教學產生很大的影響。翻轉課堂特別強調通過信息化技術對學生課前自主學習的效果。同時結合中藥化學實驗課程特點—實驗過程中的提取時間較長，為學生討論學習提供時間，這也為對分課堂在中藥化學實驗課中的應用提供可能。可利用此段時間進行課程內容的分組討論和教師指導，從而可將翻轉課堂和對分課堂引入至中藥化學實驗課程中，激發學生學習的主動性、參與性和創新性，確立學生在學習中的主體地位，使學生從被動學習走向主動參與學習，提高學生對中藥化學實驗的興趣，對理論知識的鞏固、對學生科研能力的培養和綜合素質的提高有極大的促進作用。“對分課堂與翻轉課堂”在中藥化學實驗教學的具體實施中也發現了一些問題，要求學生課前觀看教學視頻和教學課件，對學生自覺性難以掌控，有些學生重視不夠，存在蒙混過關的現象，反而使教學效果大打折扣。另外，學生實驗課程進度比理論課程進度快，有些實驗項目的相關原理學生在理論課程中還沒學到，會影響學生的預習和學習效果。需要學生自己首先學習相應理論知識，但是學生的學習效果參差不齊。需要老師在實驗課上進行詳細講解，便于學生理解。