基于能力素質培養的天然藥物化學實驗教學體系的研究

高廣春 ，黃 雄 ，楊 蕓 ，吳霽蓂 ，李 軍 ，李明娟 ，黃越燕

（1.嘉興學院醫學院，浙江 嘉興 314001；2.嘉興職業技術學院農業與環境學院，浙江 嘉興 314001；3.嘉興學院醫學實驗中心，浙江 嘉興 314001）

知識、能力、素質是人才培養的3個層次，三者是辯證統一的關系，素質處于核心位置[1]。無論教學內容、教學方法或教學手段發生什么改革，其最終目的都是更好地傳授知識、培養能力與提高素質，使學生成為基礎厚、能力強、素質高的棟梁之材。天然藥物化學實驗是藥學和中藥學專業的一門重要專業核心課程，目前我國高等院校天然藥物化學實驗教學多采取傳統教學方式，即以實驗室為場地、以教師為中心、以教材為工具的封閉式、單向注入式教學模式。教學內容和方法相對落后，缺乏創新性和開放性，教學質量評價考核體系在規范性和科學性方面有待加強，不利于培養學生的學習積極性、自主性和創新性[2-4]，無法達到理想的育人效果。本課程結合OBE教學理念以及BOPPPS教學、線上線下混合式教學和虛擬仿真教學等方法，并開展課程思政，對天然藥物化學實驗教學內容和設計、教學方法和手段、評價方法進行了優化。

1 天然藥物化學實驗教學改革研究

1.1 調整教學內容，增加綜合設計性實驗

本專業之前使用的天然藥物化學實驗教材中的大多數實驗為簡單的驗證性實驗，近年來隨著科學技術的快速發展，新的提取分離技術和儀器設備逐漸取代傳統的技術和設備。因此，我們根據人才培養計劃修訂實驗教學大綱，并撰寫實驗講義，重新編寫實驗案例，調整經典實驗項目中的部分內容，充分發揮學生的主觀能動性，培養解決問題能力，提高教學效果。如柱色譜分離漢防己甲素和乙素實驗中，相比之前學生按照教材給出的實驗條件選用硅膠的規格、用量、洗脫劑種類及配比等，現改由學生自己根據理論知識和預實驗設定實驗條件進行后續實驗。同時，將學科前沿研究成果融入實驗教學，如利用超臨界流體萃取橘皮中的揮發油和利用中壓制備色譜儀分離三萜皂苷類化學成分等。學生通過自主設計實驗方案，提高了自主學習能力，激發了對科研的興趣。

1.2 引入BOPPPS教學模式，打造優質課堂

BOPPPS教學模式是基于學習金字塔和教與學效果曲線設計的教學模式，能夠激發學生學習積極性和興趣，目前在國內外應用較多[5-8]。本課程依據藥學人才培養方案和課程教學大綱，對實驗教材、實驗內容、學生學情和學習特點進行分析，將BOPPPS教學模式及其設計原理運用到課堂教學中，認真分析教學方法和教學手段。教師結合每次課的實驗內容和特點設計教學環節，根據學生的反饋調整教學節奏，并運用動畫演示、視頻播放等多樣化的教學手段，使教與學相輔相成，相得益彰，充分發揮學生的主動性和教師的引領作用，提高教學效果。

1.3 設計教學內容和教學方法，挖掘課程思政資源，開展課程思政

課程思政是習近平總書記在高校思想政治工作會議上提出的新的教育理念，是思政課程的有益補充，有利于實現高等教育立德樹人的根本任務[9]。天然藥物化學實驗教學在以往僅注重學生理論知識和基本實驗技能的培養，而忽略了對其人生觀和價值觀的引導，浪費了課程潛在的思政資源。本課程通過設計教學內容和教學方法，將思政教育完美融入課程教學中，發揮潤物無聲的育人作用。如介紹新藥研發的案例——青蒿素的發現及國家一類創新藥物恩必普的研究，培養學生不斷創新、積極進取、刻苦鉆研的優秀品質和愛國情懷；通過展示學生的實驗結果，如獲得的提取物、薄層層析的譜圖、顏色反應的現象等，使學生獲得滿足感和成就感，同時也激發組內協作的積極性等。除教學內容外，教學方法和手段使用過程中也可以進行課程思政。如討論法可以激發學生的求知欲和分析問題、解決問題的積極性，小組協作法可以培養學生團隊協作能力和溝通能力等。

1.4 建設線上教學資源，開展線上線下混合式教學

線上教學是課堂教學的延伸，可以實現師生不受時空限制的交流，也能為課堂教學提供有力保障。天然藥物化學實驗教學涉及內容繁多、復雜，將線上自學與課堂教學相結合的混合式教學法引入課程教學，能充分激發學生的興趣，提高學生對實驗技能的掌握程度，進而改善教學效果[10-11]。

本課程線上資源建設依托在線學習平臺和虛擬仿真實驗平臺。在線學習平臺資源建設內容:（1）天然藥物化學實驗基本操作如索氏提取、常壓和減壓蒸餾、柱層析、薄層層析等的視頻或動畫演示；（2）課程和實驗項目相關的文檔資源，如課程教學大綱、授課計劃、成績評定原則、實驗方案設計思路等；（3）課程思政相關視頻資源，如青蒿素的發現視頻等；（4）在線發布的課堂教學任務，包括案例、問題、最新學術成果等，教師通過討論區與學生實時交流，布置預習作業、實驗報告和課后任務等。虛擬仿真實驗平臺所建設的主要為周期長、危險性高、經費投入大的實驗項目，或是需要進行課堂輔助教學的實驗項目，通過計算機虛擬仿真與網絡技術使學生受到更多技能訓練。線上線下混合式教學可以豐富實驗教學內容，激發學生學習興趣，拓展知識面，解決課前預習不充分問題，提高實驗教學效果。

1.5 完善考核評價方法，注重形成性評價

傳統實驗考核中平時成績主要由實驗報告、預習報告和學生的課堂表現成績組成，區分度、信度和效度都不高。在本課程中，為了更好地發揮形成性評價在激勵學生學習、幫助學生有效調控學習過程方面的作用，我們重點對平時成績評價進行了完善。（1）線上線下課前預習報告:教師根據學生資料查閱、線上學習任務完成、視頻觀看、實驗方案設計等情況進行評分，該部分成績占平時成績的30%。（2）線下課堂學習:教師根據學生課堂上的學習態度、實驗操作、實驗結果等情況進行評分，該部分成績占平時成績的30%。（3）線上線下課后復習:教師根據實驗報告、線上學習任務和作業、討論互動的完成情況進行評分，該部分成績占平時成績的30%。（4）實驗習慣:實驗室采用7S管理[12]，對學生實驗前、實驗過程中、實驗結束后的實驗臺面、使用的器皿和儀器設備的整理及清潔情況進行評分，該部分成績占平時成績的10%?？偝煽冇善綍r成績（60%）和實驗操作考核成績（40%）組成。考核分為課前、課中、課后和期末實驗考核，評價體系體現了科學性和規范性，能較好地激勵學生學習，幫助其有效調控學習過程，從而獲得成就感，增強自信心，培養合作精神，提高自主學習能力。

2 天然藥物化學實驗教學實踐

本文以天然藥物化學實驗教學項目“漢防己甲素和乙素的分離與鑒定”為例，介紹教學設計、教學方法和手段、考核評價方法。該部分安排4學時的課堂教學，共160 min，教學安排見表1。

整個教學過程充分利用先進的教學理念和信息技術，將課程思政融入實驗教學，提高學生學習自主性以及對知識、實驗技能的掌握程度。在2016級藥學專業學生實驗技能考核中，接受該教學模式的31名學生平均分為（87.87±8.42）分，未接受該教學模式的31名學生平均分為（83.03±10.17）分。此外，接受新教學模式的學生能積極觀看教學視頻，并在討論區互動，發表個人的感受。

3 結語

近兩年，天然藥物化學實驗教學理念得到了更新，增加了綜合設計性實驗教學內容，并改革教學設計、教學方法和手段、考核評價體系等，經過實踐發現教學效果較好，能夠實現高等院校培養知識、能力和素質兼備的人才的目標。同時，該教學模式也可為其他課程教學提供有益的借鑒。

表1 “漢防己甲素和乙素的分離與鑒定”實驗教學安排