混合式教学模式在“制药反应工程”教学中的应用与实践

周华从　洪海龙　吴瑞凤　何润霞　崔继峰

[摘 要] 阐述了混合式教学模式在“制药反应工程”教学中的实践途径和实施效果。实践结果表明，通过引入混合式教学模式，线上线下学习相结合，开展翻转课堂教学，能够激发学生的学习兴趣和主动性;通过调整课堂教学内容，课堂教学中弱化公式推导、强化知识运用，能够调动学生课堂学习兴趣和课堂参与度;通过细化平时成绩构成、引入期中考试，能够有效引导学生注重过程学习，提升学习效果。说明混合式教学模式的引入显著提升了教学效果和学习效果，为基础理论课程的教学改革提供了有利的借鉴和参考。

[关键词] 混合式教学;教学改革;制药反应工程

[作者简介] 周华从（1982—），男，安徽亳州人，博士，内蒙古工业大学化工学院校聘教授，制药工程系主任，主要从事制药工程研究;洪海龙（1979—），男，内蒙古赤峰人，博士，内蒙古工业大学化工学院校聘教授，教学院长（通信作者），主要从事制药工程研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）13-0091-04   [收稿日期] 2021-01-27

随着高等教育教学理念的转变和教学技术的革新，传统的讲授式单一教学模式已不能满足高等院校教学需求[1-3]。因此，各种新的教学理念和教学模式应运而生[4，5]。混合式教学模式将“线下”教学与“线上”教学相结合，同时融入多种教学手段，能够有效解决传统课堂教学存在的问题，提升教学质量，因此，混合式教学模式被广泛应用到各类课程教学中[6-10 ]。

“制药反应工程”是制药工程专业重要的基础理论课程，内容涉及反应动力学基础、釜式反应器和管式反应器、反应时间和反应体积计算，以及停留时间分布等，课程内容理论性强，抽象的概念和复杂的公式较多，教学内容相对枯燥乏味，学生学习兴趣不浓、课堂参与度不高。因此，如何提高“制药反应工程”课堂教学质量，帮助学生提升学习兴趣和学习效果，是亟待解决的问题[ 11 ]。笔者结合教学实践，阐述了混合式教学模式在“制药反应工程”课程中应用的具体措施，分析了混合式教学效果，指出了目前存在的问题，为进一步进行混合式教学课程改革明确了方向，可为基础理论专业课程的教学改革提供一定的借鉴和参考。

一、“制药反应工程”课堂教学存在的问题及改革的必要性

“制药反应工程”课堂教学目前主要存在以下几方面的问题：（1）课程内容理论性强，一些知识点需要“物理化学”“化工原理”“高等数学”等基础课程知识支撑，课程难度较大，学生学习时不易理解，学习积极性不高;（2）课程教学内容较多，但学时较少，存在学时紧张问题，且有限学时主要用于课堂教师讲授，而用于课堂讨论、习题练习和知识点答疑等环节时间偏少;（3）课程开课学期多在第7学期，学生面临考研复习、找工作等事宜，学习精力分散，期末考试压力较大。因此，急需通过课程教学改革解决现存问题，改善学生的学习状态，提升教学质量和学习效果。

二、“制药反应工程”课程混合式教学改革的具体措施

（一）线上线下混合式教学，丰富教学手段，提升学生的学习兴趣和主动性

在教学改革过程中，除了教师讲授教学模式以外，逐渐增加其他教学手段所占比例。针对反应器相关基础知识和生化反应工程基础这两部分内容，学生在“化工原理”“生物化学”等课程中已打下了良好的学习基础，具备自学条件和能力，因此，这两部分内容开展线上学习、线下讨论，线上线下学习相结合。对于线上学习部分，教师将课件、教学视频、练习题等相关教学内容上传到优慕课平台，学生进行线上学习，教师通过优慕课系统中学生登录次数、线上学习时间和练习完成情况等对学习情况进行监督;学生在学习过程中可通过慕课等网络资源查阅课程相关内容，丰富学习资料，提升学习效果。对于线下讨论部分，课堂教学中学生提出在线上学习过程中遇到的问题，教师进行解答，然后通过翻转课堂由学生以PPT汇报形式介绍主要学习内容，教师对教学内容进行补充和更正，其他同学围绕教学内容进行提问和讨论。为活跃课堂气氛、调节紧张的学习氛围，在课程教学中引入“读书报告”环节，教师指定或学生自选内容健康、积极向上的课外书籍，阅读后在班级里进行读书报告分享，培养学生热爱阅读的习惯，同时结合课程和课外书籍内容，开展课程思政教育。

（二）基础理论传授及知识应用学习混合协同进行，强化逻辑思维和知识运用能力

“制药反应工程”课程内容涉及大量公式推导，这些公式推导过程大多涉及复杂的数学变形，需要较深的数学功底，学生不易理解，推导过程晦涩枯燥且需耗费大量课堂时间，较难与学生实现互动，因而教学效果不太理想。基于这一问题，在进行课程改革时课堂上弱化理论推导、强化知识运用，课堂教学介绍公式时缩短公式推导时间，课堂上仅介绍公式大概的来源和推导过程，重点介绍公式意义、蕴含的逻辑思维和公式应用等。详细的推导过程以PPT课件形式上传到优慕课平台，学生课下可通过平台了解和学习推导过程，对于学生在学习过程中遇到问题，教师可以再进行指导。这样既节约了宝贵的课堂时间，同时让学生看到知识点或公式的具体应用，使学生认识到这些知识是有用的，提升了学生的学习兴趣和知识认同感，进而提升学生的课程认同感和专业认同感，激发学生学好课程、热爱专业的热情，在提升专业知识教学效果的同时，将课程思政寓于专业知识的学习中，实现课程育人的目的。

（三）改善单一考核方式，形成线上线下、课内课外混合式立体化考核方式

在传统的教学中，学生成绩通常由平时成绩和期末考试两部分组成。平时成绩通常仅包括考勤成绩和作业成绩，成绩构成较为单一，不能有效引導学生注重过程学习;由于课程内容多、时间跨度长，且期末考试时面临考研复习、找工作等事宜，因此，期末考试给学生造成很大的心理压力。鉴于这一情况，在课程教学改革中细化平时成绩的构成，将课堂表现、翻转课堂、作业汇报、优慕课线上学习等均纳入平时成绩考核范围;为引导学生热爱阅读、独立思考，设置读书报告“奖励分”;部分同学在课程进行过程中协助老师开展课程教学和管理工作、帮助其他同学克服学习困难或学习过程中表现突出等，在这部分同学的平时成绩中加入“奖励分”，以引导学生努力学习、积极奉献、热爱集体和助人为乐等，培养学生的奉献精神和集体意识，在课程教学中宣传正能量，将课程思政教育寓于教学管理过程中。引入期中考试，在课程内容进行到一半时适时进行期中考试，能够检测学生课程前半部分的学习效果，反思在教学中存在的问题，及时对后半部分内容的教学方式进行相应调整;从学生角度来说，根据期中考试表现，学生能够了解自己前半部分的学习情况，找出存在的问题，从而对后半部分的学习进行有效调整。期末考试内容以后半部分内容为主，降低前半部分内容所占比例，从而缓解学生期末考试复习的压力。学生最终成绩由平时成绩（课堂表现、翻转课堂、作业汇报、优慕课线上学习、奖励分等）、期中考试成绩和期末考试成绩构成，学生能够根据自己的平时表现和期中考试成绩，估算自己期末考试需要考出的最低分数，最大限度地降低不及格概率。通过细化平时成绩构成、引入期中考试，引导学生注重过程学习，提升学习效果。

三、课程改革成效分析

（一）学生学习兴趣和课堂活跃度明显提升

与课程改革之前相比，引入线上线下相结合的学习方式，激发了学生的学习主动性，学生能够主动利用网络资源进行学习;通过翻转课堂，师生互换角色，学生讲解、教师点评和补充，其他同学参与讨论和共同学习，学生对这种学习形式兴趣浓厚，表现出良好的学习主动性。“读书报告”环节的引入，使学生在学习专业理论知识的同时，能够进行课外书籍的阅读，且能够将自己喜欢的书籍推荐分享给同学，既很好地活跃了课堂气氛，也调节了紧张的学习生活，受到学生的广泛认可，学生参与度很高，从而更进一步促进专业课的学习。因此，进行混合式课程改革后，学生的学习兴趣和学习主动性都得到明显提升，学生课堂参与度和活跃度也明显提升，课堂教学效果得到有效改善。

（二）课堂时间更宽裕，教师对课堂教学的把控更为灵活

通过将部分适合“线上”学习的课程内容“移到”线上，重点、难点内容线下课堂讨论和补充，节省了课堂教学时间;课堂上通过弱化理论推导，将推导过程以课外学习资料的形式进行学习，将节省出来的课堂时间重点介绍公式意义、推导过程、主要逻辑思维和公式应用，提高练习题数量和习题课学时占比，使学生学以致用、以练促学。以上措施有效“解放”了课堂教学时间，教师不再“争分夺秒”地讲授课程内容，而是能够在课堂上有充足的时间进行学生学习效果的监督，更为灵活地进行课堂教学把控，也有时间开展课程思政教育。课堂教学设计更加“自由”，能够更有精力开展课程教学改革。学生也不再因为大量复杂的公式推导而失去学习兴趣，因而能够保持较高的学习热情和课堂参与度。因此，通过教学改革，课堂教学时间更为宽裕，更有利于课堂教学效果和学习效果的提升。

（三）课程不及格率降低，学生期末考试压力减小，过程学习重视度升高

通过细化平时成绩构成，将多个环节纳入平时成绩考核的范围，实现了混合式、立体化、全方位的考核模式，学生不再疲于“应付”考勤，而是切实将精力放在与学习相关的“有效”环节上。通过引入期中考试，教师能够总结前一阶段教学情况和学生学习情况，分析教学中存在的不足;同时，学生也能够阶段性地总结一下自己的学习情况，对下一阶段的学习进行调整，期末考试以后半部分课程为主，因此降低了学生期末考试的压力。通过以上改革，学生更加注重过程学习，很大程度上避免了学生考试前“突击”学习的情况。课程调查显示，学生普遍反映平时学习压力和期末考试压力减小，能够更好地协调课程学习与考研复习或找工作之间的关系，减轻了毕业前的焦虑和心理压力。

四、存在问题及进一步改革举措

经过上述一系列改革措施，课堂教学效果得到明显提升，学生反馈的学习效果和学习感受也明显优于改革之前。但课程改革中依然存在着有待改进之处，明乎此，则可确定下一步课程改革的方向。

（一）线上教学内容占比有待进一步提升，需充分发挥混合式教学的优势

目前是将两章课程内容作为“试点”开展线上教学，占课程总学时的20%。教学实践表明混合式教学的优势已经显现出来，但线上教学学时比例偏低，混合式教学模式的优势有待进一步发挥。在下一步的课程改革中，将进一步选取适于“线上”教学的内容，提升线上教学内容的占比，加大混合式教学改革的力度，充分挖掘混合式教学模式在“制药反应工程”课程改革中的作用和优势。

（二）期中考试对后半阶段课程教学和学习的指导作用有待进一步加强

引入期中考试后，学生普遍反映学习压力和期末考试压力减小，体现出了引入期中考试这一举措的实效。统计表明，约有20%的同学期中考试卷面成绩低于卷面总成绩的三分之一，属于卷面“极低分”，這部分同学在后半阶段的学习中如果在学习上不投入更多精力，将面临较大概率的课程不及格风险。目前在后半阶段的教学中，对这部分卷面“极低分”同学的关注和督促程度还不够，课程总成绩不及格同学大多来自这部分同学，因此，重点关注这部分同学在后半阶段的学习情况，能够有效降低课程不及格率，提升课程教学效果。在下一步的课程改革中，将重点帮扶期中考试中表现不太好的同学，逐一与其谈心谈话，师生共同分析前半阶段成绩不理想的原因，在教学过程中重点帮扶这部分同学;号召平时学习和期中考试表现突出的同学，对学习存在困难的同学通过“结伴学习”的形式进行“一对一”帮扶，师生共同努力提升课程学习效果，切实发挥期中考试“总结前半阶段学习、指导后半阶段学习”的作用。

五、结语

“制药反应工程”是理论性很强的专业课程，通过引入混合式教学模式，丰富教学手段、调整课堂教学内容和完善考核评价机制，有效激发了学生的学习兴趣和主动性，提升了课堂教学效果和学生的学习效果。已有教学改革成效和教学经验为下一步课程改革指明了方向。本文能够为基础理论课程的课堂教学改革提供有利的借鉴和参考。

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Abstract： This paper expounds the practical approach and effects of blended teaching model in the teaching of Pharmaceutical Reaction Engineering course. The practical results show that the introduction of the blended teaching model， the combination of online and offline learning， and the application of flipped classroom teaching can stimulate students interest and initiative in learning. Through adjusting the classroom teaching contents， weakening the process of formula derivation， and strengthening the application of knowledge in classroom teaching， students interest in classroom learning and classroom participation can be mobilized. The refinement of the composition of usual performances and the introduction of mid-term examination can effectively guide students to pay attentions to the learning process and improve the learning effect. In one word， the introduction of blended teaching model has significantly improved the teaching effect and learning effect. This paper can provide a beneficial reference for the teaching reform of basic theoretical courses.

Key words： blended teaching model; teaching reform; Pharmaceutical Reaction Engineering