BOPPPS模式與虛擬仿真實驗相結合的中藥藥劑學教學初探

王英姿，杜守穎，吳 清，王運麗，王 玥，魏曉彤

（北京中醫藥大學中藥學院，北京 102488）

中藥藥劑學是以中醫藥理論為指導，運用現代科學技術，研究中藥藥劑的配制理論、生產技術、質量控制與合理應用等內容的一門綜合性應用技術學科[1]。其具有實踐性、應用性、綜合性強的特點，涉及物理化學、分析化學、有機化學等多門學科知識，交叉知識點多且雜，學生難以做到學以致用。

BOPPPS模式和虛擬仿真實驗的出現為中藥藥劑學教學提供了新的思路，利用虛擬仿真實驗平臺資源以及虛擬仿真實驗軟件將學生的理論知識與實踐相結合，使枯燥的記憶過程形象化，激發學習興趣和學習主動性。虛擬仿真實驗作為理論課程的重要補充，與理論知識教學相結合，能及時對理論知識進行回顧與鞏固，較傳統單純復習課本內容更加直觀形象，且能讓學生更好地將理論運用于實踐，在實踐中逐漸掌握理論。通過與BOPPPS引入、目標、預測、參與式學習、后測和小結6個模塊閉環式結合，嵌入參與式學習中進行人機交互學習，將學生變為課堂主人，以學生為中心，有目標地開展教學，使課程更加完整連貫，提高教學效果。本文旨在分析BOPPPS模式與虛擬仿真實驗的特點及其適用性，并以“片劑”章節為例，有效地將二者結合設計教學方案，對如何提高學生學習興趣及教學質量進行探索。

1 BOPPPS模式的結構與特點

BOPPPS是加拿大教師技能培訓體系ISW的理論基礎，最初用于教師的技能培訓，目前已成為加拿大高等教育教師培訓和課堂教學的標準模式，并在全球廣泛推廣[2-5]。該模式強調以學生為中心，按照人注意力只能維持15分鐘的特點將教學過程劃分為6個模塊，使每一模塊及所有模塊組成的課堂具有“起承轉合”的功能。BOPPPS模式將課程具體劃分為引入（Bridge-in）、目標（Objective）、預測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory learning）、后測（Post-assessment）、小結（Summary）6個模塊[6]。引入是引導學生更好地投入學習的開端，使其集中注意力的同時導入課堂內容；目標可以使學生正確快速定位書本內容，有目的地規劃課程任務；預測反映出學生的自主學習效果，對于后續的課堂教學有指引作用；參與式學習強調學生的主體性，在課堂中可通過多種互動形式開展協作式、問題式學習；通過后測，教師可快速掌握學生學習情況，檢驗教學效果是否達標；小結是指教師與學生進行自我評價與反思，并為下一次課程做充足的準備，逐步完善教學模式。

目前，BOPPPS模式在全球已有超過100所大學和機構實施[4，7]，在國內中藥學科，如中藥鑒定學、臨床中藥學、中藥藥理學等專業性強的課程教學中的應用均取得了較好的效果[8-9]。BOPPPS模式雖然與傳統教學模式有相似環節，但更加注重參與式學習和學生的主動性，強調明確可達的階段性學習目標，強調以學生為中心，積極參與學習的過程，強調教學的反思過程。中藥藥劑學中每一劑型章節都可看作是一個模塊，BOPPPS模式的引入有助于加強各知識點之間的相關性、連貫性，提高學生學習效率，每節課都帶著目標完成學習任務，系統學習每一模塊，從學生的主動參與到總結反思這一過程，不斷強化學習記憶。目前BOPPPS模式單獨在中藥藥劑學教學中應用的實例較少，一般多結合其他模式共同提高教學效果，如唐海玲等[10]在中藥藥劑學中利用雨課堂軟件對BOPPPS模式進行輔助教學，研究結果表明能提高學生的專注度，促進互動教學。

2 虛擬仿真實驗概述

2.1 虛擬仿真實驗的內涵及特點

虛擬仿真實驗是依托虛擬現實、多媒體、網絡通信、人機交互和數據庫等技術，構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象，被廣泛應用于高等院校實驗教學領域，其具有以下優點：（1）激發學習興趣。虛擬仿真實驗使學生投入生動逼真的環境中，以積極的狀態進行交互學習。（2）打破時空的局限性且減少耗材使用。通過虛擬仿真實驗，學生能夠在電腦等網絡設備中隨時學習，并且不局限于實驗室環境，線下實驗練習對貴重藥材或貴重儀器的使用損耗較大，反復練習的可能性不大，虛擬仿真實驗有效解決了這一問題，學生可以反復練習至熟練，減少了成本的損耗；（3）防止人體受到傷害。例如在實驗中所用的有害試劑或實驗室內的安全隱患等[11]。

2.2 虛擬仿真實驗在中藥藥劑學中的適用性

目前虛擬仿真實驗已經引入中藥炮制學、中藥鑒定學及制藥工程類等多種學科的實驗教學中[12-14]，是課程教學的重要補充。虛擬仿真實驗能夠模擬多種實驗場景，滿足學生的實踐需求，使其對教學內容有更加直觀的認識，操作簡便，知識性強，易于鞏固理論知識。中藥藥劑學與醫療和生產實踐聯系密切，但學生在學習理論知識的同時難以聯系到生產實踐，對接觸少的劑型和工藝難以理解。虛擬仿真實驗通過運用多種科學技術，建立生動逼真、易于人機交互的實驗場景和環境，可使抽象的實驗條件變得形象化[15]，因此將其應用到中藥藥劑學中有助于加強學生對新劑型和工藝的理解和記憶，擴展學習途徑，學生在理論學習之后通過虛擬仿真實驗軟件或者網絡平臺資源進行自我練習，能及時對所學知識進行回顧并構建完整的知識體系，在逼真的環境中提高學習興趣，增強學習效果。如吳超[16]將虛擬仿真實驗運用到藥劑學中，認為虛擬仿真實驗對培養藥劑學應用型人才有不可比擬的優勢，能夠提高學生的實踐和專業能力，形成完整豐富的藥劑學知識體系。楊燕等[17]在藥劑學課程教學中比較了全開放式虛擬實驗、半開放式虛擬實驗以及傳統教學的教學效果，結果虛擬實驗均高于傳統教學的教學效果評分。李靜等[18]為提高大學生實踐能力，在中藥藥劑學中增加了仿真生產實訓課程，建設仿真生產實訓車間，學生在車間內分工完成藥品生產的全過程，在進入車間之前先通過虛擬仿真實驗進行模擬練習，為實地生產實踐做準備，而在沒有實地生產實踐的條件下，虛擬仿真實驗也是一種較好的輔助學習工具。

3 BOPPPS模式結合虛擬仿真實驗教學方案設計

BOPPPS模式注重參與式學習，可以在BOPPPS模式的基礎上結合其他模式為參與式學習提供多樣的教學方法，有助于增加師生教學互動，增強教學的趣味性，完善教學模式。如唐海玲等[10]提到基于BOPPPS模式的中藥藥劑學教學可以通過增加翻轉課堂、PBL教學等方式來進一步培養學生學習的主動性。本方案將虛擬仿真實驗融入BOPPPS教學中，既可為參與式教學提供新穎的方式，豐富課堂內容，激發學習興趣，強調學生的主體性和主動性，有針對性地講述重、難點內容，又能充分利用虛擬仿真實驗，在理論學習之后，及時將理論與實踐聯系起來，完整操作制備流程，鞏固記憶，構建完整的知識體系。本文以“片劑”章節為例，闡述教學設計方案。

3.1 引入（Bridge-in）

引入的目的是為吸引學生注意力，激發對課程內容的好奇心，更好地導入課程，形成良好的開端。可以通過引入片劑相關圖片、視頻等或與片劑相關的事例，以提問的形式使學生積極思考片劑相對于其他劑型的優缺點、片劑的類型等。

3.2 目標（Objective）

以PPT形式展示片劑章節的學習目標，例如片劑的特點、分類，片劑常用輔料，片劑制備過程與工藝，壓片時常見問題與解決措施，片劑的包衣等。重點掌握片劑的常用輔料，包括稀釋劑與吸收劑、潤濕劑與黏合劑、崩解劑、潤滑劑；濕法制粒壓片的具體操作；薄膜衣和糖衣以及其包衣材料等。

3.3 預測（Pre-assessment）

預測階段能使教師更好地掌握學生自主學習情況，以便對后面的教學內容做出調整，針對學生易錯、難懂的知識點進行詳細教學與解答。教師可以借助學習通App來發布測試問題，問題應涵蓋基礎知識，并根據題目的正確率進行針對性教學。例如潤滑劑和黏合劑的概念、適用物料及常用輔料的作用，若題目正確率達80%以上，則只需進行知識點的點撥即可，若正確率低于40%則需要對其進行詳細講解，區別潤滑劑和黏合劑，闡明每種輔料的用途以及其適用范圍，如乙醇可用于遇水易分解、在水中溶解度大或遇水黏性大的藥物，作潤濕劑可以使黏性大的粉料降低黏性。正確率在40%～80%之間，以引導性教學為主，讓學生主動思考，適當講述理論內容。

3.4 參與式學習（Participatory learning）

3.4.1 理論知識的學習 在中藥藥劑學理論教學中，將單方面講授改為參與式學習，教師以引導性教學為主，通過多種形式與學生雙向互動教學。通過將目標任務、預測題目中的易錯點以及本章節重、難點以PPT、板書講解、課堂問答、小組討論或者視頻等豐富多樣的形式進行教學，強調以學生為中心，拓展創新思維。例如制顆粒的目的、片劑制法及分類等文字敘述性的知識，可以通過圖片形式，將其形象化，再配以口語化的解釋，使內容通俗易懂，便于學生理解；配粒的操作方法以及運用壓片機壓片的流程可以通過制作動態動畫或者播放工廠生產視頻的方式學習，視聽結合，增強注意力；還能以小組討論形式探討片劑壓片常見問題與措施等。

3.4.2 虛擬仿真實驗的應用 理論內容講完后，在普通計算機教室，學生利用網絡平臺仿真實驗資源或提前準備的虛擬仿真實驗軟件進行自主操作訓練，從原料的處理、制粒方法的選擇、干燥溫度的選擇及整粒等步驟中運用所學知識進行操作，練習揮發性成分、液體物料、潤滑劑等與顆粒混合的不同方法以及粉碎機、壓片機等大型設備的使用等，可以反復練習直到熟練掌握。學生處在高度仿真的環境中，從原料處理到片劑包裝，將理論運用到實踐中，將平面知識立體化，虛擬體驗片劑完整的制備流程，提高學習興趣，加深對課堂內容的理解和記憶。

3.5 后測（Post-assessment）

教學結束后，教師可通過測驗的方式檢驗學生是否掌握片劑知識，如片劑包衣的目的、糖衣的包衣過程及材料、薄膜衣的材料等。增加具有思考價值的問題作為拓展，如進一步提高片劑口服生物利用度的方法，或以課后作業形式，讓學生進行片劑章節思維導圖的制作，主動構建知識體系，通過學習通App或者班級群的方式上傳，再一次強化知識點的學習，達到鞏固記憶的目的。

3.6 小結（Summary）

小結是對本章節內容的教學情況與學習情況進行總結歸納與反思，可以分為教師和學生兩個主體。教師在課堂最后按照教學目標對片劑內容進行梳理、歸納總結，可以片劑制備流程圖為基礎，總結從原料處理到包裝的過程中以及成型片劑的分類、優點等需要掌握的知識點和重、難點，強調學生易錯點，根據學生的反饋進行反思，不斷探索更完善的教學方案，積累經驗提升教學質量。學生通過總結階段再一次梳理鞏固知識，查缺補漏，在課后作業或者實踐中不斷強化知識點。

4 結語

BOPPPS模式是強調學生從主動參與到反饋教學情況的閉環式教學模式，具有“起承轉合”的功能，連貫性強、效率高，能使學生在以學生為中心的課堂中提高學習主動性、發現問題與解決問題能力。虛擬仿真實驗作為重要補充與BOPPPS模式結合，既能豐富BOPPPS模式中的學習形式，又能夠通過真實情景模擬，讓學生在實際應用中結合理論，更好地掌握中藥藥劑學課程中各劑型制備的內容，培養創新應用思維，但也存在一定不足，如目前虛擬仿真實驗在中藥藥劑學中的相關項目資源不足，缺少不同劑型制備的仿真教學軟件，還需要不斷研發。另外虛擬仿真實驗軟件的內容應足夠充實完整，且操作簡便。