基于翻转课堂的《制药工程原理与设备》课程的教学研究与实践

高雪梅，张志，高洋，闫 峰，赵立香

（吉林农业科技学院生物与制药工程学院，吉林 吉林 132100）

《制药工程原理与设备》课程是制药工程专业的主干课，是架起工程思路的重要课程，目标是让学生掌握制药生产过程的原理以及生产过程中涉及的设备，具备开发制药新设备、新制剂、新工艺和新辅料的初步能力，能够综合运用化学、药学、药剂学和工程学的基本理论和技能，实现药物生产工业化和现代化。课程最大的特点是枯燥乏味，如何使学生对这门课程更感兴趣，如何提高学生的工学基础能力，成为了高校教师研究的热点。本文将翻转课堂引入《制药工程原理与设备》的教学过程中，设计并制作了适用于翻转课堂的教学设计，在某些章节运用翻转课堂，取得了良好的教学效果。

1 《制药工程原理与设备》翻转课堂的必要性

“翻转课堂”教学模式起源于2007年美国的乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯两位化学教师，在翻转课堂中所使用的教学模型是布鲁姆教学目标分类理论，在这种教学目标分类理论中，打破了传统教学目标的形式，形成了一种简单、明了、富有层次的目标设计。通过这种教学目标，学生更容易抓住每堂课的重点内容。在翻转课堂教学模式中，教师课前布置学习任务，学生在上课前自主或团队形式学习，课上按照设计好的教学内容，以测试、提问、汇报等方式考察学生的自学情况。

本门课程《制药工程原理与设备》是制药工程专业的一门研究制药工程原理、药品生产设备的专业课，其主要内容涉及制药生产过程中的动量、传热、传质传递等单元操作，以及所设计的典型设备及设备工作原理、适用情况等，目的是培养学生工程原理思想及制药生产设备的感性认识，但本门课程学时有限，重点多，难点多，内容枯燥，学生学习热情不高。在教学环节中引入了翻转课堂的授课方式，改变单纯的传统填鸭式的课堂，使课堂变成师生间对话的课堂，可以提高学生学习的主动性和积极性。

2 翻转课堂教学模式的实施

2.1 课前活动方案的设计

2.1.1 教学内容的设计 这部分由教师在开课前完成，包括以下三个环节：一是教学目标的重构。教师应按照课程的内容重新设计教学目标，采用布鲁姆教学目标分类法进行设计适合学生的教学目标，把之前笼统的教学目标细化成目标层次清晰，学生容易抓中重点的教学目标。例如，药物前处理设备中的粉碎设备这一节，教学目标传统的写法是使学生掌握粉碎的概念、分类、机理及其设备；布鲁姆教学目标为：描述干法粉碎、湿法粉碎、低温粉碎、超微粉碎的概念，列举粉碎设备分类方法，解释制药厂中常用或先进的粉碎设备的原理、结构及特点，对不同物料会选择合适的粉碎设备，比较万能磨粉机和锤式粉碎机、振动磨和球磨机的不同。细化的教学目标知识点更明确，能力层次更强，学生更能抓住课堂的主干和重点。二是教学内容的设计。所选择的章节内容难易程度要适宜，选择学生课下通过查阅资料能够弄懂的内容。教师在进行教学内容的选择和设计时，应对学生的特点和课程内容的特点进行分析，并且设计的教学内容要与细化的布鲁姆教学目标相对应，以知识点或项目的形式来设计。三是课内教学准备。学生课下进行准备材料，汇总归纳材料，并制备汇报PPT。教师说明课堂汇报或讨论的内容范围，以及评价的细则。

2.1.2 学生活动的安排 一是学生分组。教师根据上一年的学生成绩进行分组，每组学生学习水平相当，5人一组，每组人员角色不同，教师在分任务前进行角色介绍，以及角色责任和义务的划分。强调学生要明确小组任务、相互支持和配合。二是课前学生学习安排。学生课前观看教师下发的教学内容，包括PPT、视频或其他学习材料，并进行小组共同探讨学习，对学习收获进行记录，最后确定最终汇报设计。三是课前评测。学生完成教师设计的课前练习，然后在规定时间内完成教学平台上的习题，并根据学习中的问题，在课前对自己进行一个学习的评价。

2.2 课堂活动的实施方案

这部分是翻转课堂教学设计的核心，主要的内容就是对课堂活动或策略进行设计和实施。

2.2.1 课堂活动策略在翻转课堂教学中，这部分是由教师引导学生在课堂上将知识进行深度内化的环节，主要包括三个环节。

一是课堂活动策略。教师根据教学内容分配成给每一个小组，组织学生进行协作探究、自主探究和成果汇报。按照学生学习目标，设计好课堂的进展过程，把教学目标的内容在课堂上进行深度内化。例如，前面目标中记忆层面的描述干法粉碎、湿法粉碎、低温粉碎、超微粉碎的概念，可以以小组抢答的形式了解学生自学的情况，并结合老师协作探究，使学生知识内化，例如目标中理解层面的列举、解释的内容，选择在线测试，或分组随机抽签回答等，而应用和分析层面的可以选择小组成果汇报的方式。

二是教学活动的组织与指导。课前说明每组得分的规则，比如成员分工，成员对内容贡献和提供的证据，课堂表现和成果展示时团队成员的集体参与情况。详细说明规则，能更好地指导学生完成课前和课上的内容。

三是评价和反馈。在翻转课堂中，评价阶段是必不可少的环节，是检验学生课前课中学习的情况，课堂上采用学生互评和教师评分两部分打分，可以很好的控制学生乱打分的情况，同时利于激励学生掌握课堂主场。

2.2.2 课堂活动的实施这一阶段是由学生在教师的组织和引导下实现对知识的深度内化，主要包括三个阶段。

一是小组学习。学生通过小组课前内容的学习和整合，在讨论中学生彼此交流所想、所感、所悟，并共同完成老师布置的项目。在这个过程中，提高学生沟通以及包容能力，也提高了学生的创新性思维。

二是成果交流汇报和内容的完善。学生经过小组学习之后，需要在课堂上进行汇报、交流学习体验。基于学生在课外学习中的问题和反馈总结，以及课堂中问题和成果交流汇报的不足问题，课中汇报后教师将对汇报中的问题进行完善。

三是填写课内打分表。在成果交流中，学生对其他小组以及自己小组的成果展示情况进行打分并提出意见，各组之间进行互相交流与学习，以评价打分表的形式向教师反馈。教师根据打分情况和互评情况进行内容的总结和评价。

3 翻转课堂教学模式的实践效果

一是学生的学习兴趣和积极性大大提高。以往的课堂只是老师在讲，学生只听，而翻转后的课堂，学生主动去思考问题了，并且在课堂展示过程中，每个人都积极主动维护自己团队的成绩，同时提高了个人能力。每一个同学在课堂上都很专注，准备都十分充分，在这样的展示和学习过程中也锻炼了自己。

二是学习内容增多了。以前学时少，课上讲的内容少，学生学的也少。翻转后，在课下可以灵活地、分块地学习，更好地利用了学生的课余时间，在课上有效的时间内将学生自学后的内容高效内化，这样能更系统、更深层次的学习。

三是学生的学习成绩和效率提高了。由于翻转课堂中每一个人都要回答问题，所以在每组汇报展示或者讨论时就不会出现学生走神、溜号的情况。学生为了在课堂上更好的表现，不出现冷场的现象，大部分同学都会在课前做充分的准备，这样避免了平时学习过程中有浑水摸鱼的情况，并且随堂过程中有讨论和测试。这样在翻转课堂中能有效提高学生的学习成绩，并且在问题讨论过程中，提高学生分析问题和解决问题的能力。

4 结语

在翻转课堂的教学模式中，原来学生课下做作业的活动转移到了课上，教师成为了课堂的设计者和编导者，学生变成了课堂的主人，这种模式不仅颠覆了教师和学生的位置，还打破了传统教学模式的大班授课形式，小班授课且分成小组，在团队协作中，尽可能挖掘每个学生的内在潜能，促进学生的个性发展、团结合作，从而达到教学的最终目的。