基于O2O 模式的中药化学实验教学改革与探索

孟永海 杨 琳 关 枫 王知斌 周媛媛 翟春梅 谢国梁 杨炳友

黑龙江中医药大学药学院，黑龙江哈尔滨 150040

现代大学教育活动要具有先进的教学理念、科学合理的教学设计、与时俱进的课程内容、突出学生中心地位的教学组织与实施、科学且可测量的课程管理与评价。本文借助线上线下(O2O)模式和理念，优化补充传统中药化学实验教学模式、方法及内容，融合现代互联网教学资源平台、音像资源，发挥黑龙江中医药大学(以下简称“我校”)中药化学研究团队科研平台优势，强化学生的知识扩展、应用技能与创新思维的培养，实践与探索一种以O2O 相结合的混合教学方法与模式，从而激发学生的学习兴趣、培养学生的科研思维、提高学生的动手能力，培养造就一批具有创新能力的中药学专业人才。

1 O2O 模式及其在国内大学教育的应用现状

O2O 是online to offline 的英文简称，最早起源于美国，是指将线下的商务机会与互联网结合，让互联网成为线下交易的前台。近些年，O2O 理念与模式被应用于我国高等教育在线教学改革，并取得了一些宝贵经验。如时惠敏[1]通过重构传统课堂结构中教师、学生、教学内容、教学媒体等教学要素，构建基于雨课堂的生物化学O2O 教学模式；穆亚敏等[2]在TPACK 框架下构建了高职《内科护理》O2O 教学模式，郭爱东等[3]将产出导向法与成果导向教育(OBE)理念相结合构建了大学英语O2O 教学研究，王静[4]探索了“互联网+”背景下将O2O 模式应用于高校英语实践教学，王芳[5]在优慕课教学云平台支持下，利用O2O 教学模式改革了《基础日语》教学模式等。O2O 模式将线上模拟与线下实操虚实结合，通过分析其在高等教育领域的应用情况，可以发现O2O 模式对于推动实践教学改革、提高实践教学效果的优势比较明显，不仅能够帮助学生更加牢固地掌握知识，还可以明显降低教师的工作强度，故而深受广大师生的欢迎[6-22]。

2 中药化学实验教学现状及问题

当前，国内一些教育同行利用现代教育新思维、新理念和新方法对中药化学实验教学进行了一系列的改革与探索，如付雪艳等[23]进行了基于“三级训练”的中药化学实验教学改革探讨，葛雯等[24]的“慕课在中药化学实用技术实验教学中的应用”，陶曙红等[25]进行了自主学习理论在中药化学教学改革中的应用研究，贾琦等[26]的“以强化实验操作技能为导向的中药化学实验考评改革初探”，张刘强等[27]的“基于极性概念提升中药化学教学效果的改革与评价”，高丽等[28]的“基于OBE 理念的中药化学实验教学改革与探索”。这些研究与实践有效促进了学生实验实践能力的提高，也为其他院校提供了良好的示范作用。

我校中药化学课程是国家级精品课程、国家级精品资源共享课，在在线课程建设方面积累了一定的经验，但也存在一定的不足，特别是实验课程建设主要存在以下问题：一是实验教学内容过于简单基础。由于教学学时及学生基础等原因，中药化学实验课内容只能完成基础实验操作和训练，实验内容设计不能满足未来学生深造、工作等要求。二是实验教学手段略显单一。当前中药化学实验课仅限于实验室讲解及操作，未能充分利用现代化网络资源与教学平台拓展学生自主学习资源，不利于学生自主学习能力和创新思维的培养。三是在线实验教学资源略显不足。现有的中药化学线上实验教学资源仅开设部分验证性实验的教学，系统性和创新性不强，不能完全满足线上教学的需要。四是专业间区分度不大。

3 基于O2O 模式的中药化学实验教学设计与实践

随着现代信息技术的不断进步，推动了课程教学方式的转变。为了激发学生的学习兴趣、培养学生的科研思维、提高学生的动手能力，将O2O 理念和模式引入中药化学实验教学改革，探索构建了O2O 相结合的中药化学实验教学模式。

3.1 适合于O2O 模式的中药化学实验教学资源的整合与拓展

3.1.1 优化基础实验内容 中药化学实验教学主要是为了培养学生的科研思维，提高其动手能力。基于此，根据专业培养目标对基础实验内容进行了优化，重新分解设定了包括思考能力、基础理论、创新设计能力、知识衍生、知识扩展等5 个方面的知识点要求，明确了实践教学过程中能力与训练培养知识框架。以经典实验教学内容“苦参中总生物碱的提取、分离与鉴定”为例，在继承以往基本操作与要求前提下，深入挖掘实验细节内涵与延伸，明确了14 项需要强化的知识点及对应的要求(表1)，从而让学生在掌握实验所涉及仪器的基本操作、基本原理及注意事项的同时，达到培养学生中药化学成分提取分离的实验能力与科研实践的思维的目的。

表1 “苦参中总生物碱的提取、分离与鉴定”实验教学知识框架与能力培养要求

3.1.2 基于思维导图的知识框架的训练及其思维模式的培养 在教学过程中，强调以教师为主导、学生为主体，引入思维导图，共同促进每位同学建立个性化的思维导图知识体系。以教师掌握的知识资源为先导，利用教师现有的思维导图作为基础知识体系素材，重点讲解思维导图所体现的逻辑思维过程，帮助学生将中药化学实验教学零散的知识点转化为内容全面、重点突出、逻辑清晰的思维导图，引导学生利用多元化的知识资源形成自我思考后的、可发展、具有实际应用价值的“变形”知识体系，强化“学”与“用”观念，有利于促进学生形成逻辑思维惯性和提高创新思维能力。以关键词“黄酮类化合物提取分离”为主题的思维导图见图1。

图1 以关键词“黄酮类化合物提取分离”为主题的思维导图

3.1.3 线上实验教学资源采集 以构建知识体系为目标，通过互联网收集整理中药化学实验仪器图片、视频资料及使用说明，制作中药化学研究室现有仪器设备操作视频及其他形式的教学资源，以及中药化学实验室常规与精细操作过程实况资料等实现中药化学线上实验教学资源收集与整理。

3.2 基于O2O 的中药化学实验教学模式设计

完成线上教学资源整理后，借助现有教学资源平台与技术，建立基于O2O 模式的互动式中药化学实践教学平台。主要包括：①课前online 线上预习阶段；②课堂offline O2O 混合式实践阶段；③课后online 线上反馈阶段等三个互动式教学环节。见图2。

图2 基于O2O 混合线上线下的中药化学实验课教学模式

课前(online)，教师利用网络与学生进行有效的线上交流，做好资源发布，包括学习资料、扩展知识等，根据学生的反馈信息进行学情分析，有的放矢地强化课堂教学教学重点和难点；学生利用智慧树翻转课堂平台进行线上预习、自测。课堂(offline)，教师开展实验教学活动，运用多种方式调动学生积极性和主动性参与实践探究和讨论；学生在教师的引导下实现重难点的突破。课后(online)，教师根据实践教学内容采取灵活的方式及时检测学生的学习效果，进行知识技能的巩固扩展及学情反馈，促进教学过程的个性化；学生再次利用智慧树(online)进行学习效果的检测。

3.3 O2O 模式下的中药化学实验教学的优势

3.3.1 进一步凝练了适合在线教学的知识内容 在“苦参中总生物碱的提取、分离与鉴定”教学内容中，原有课堂教学“介绍苦参原植物、成分、特点综述”部分，调整为以自学为主，增加线上主题讨论“以天然成分苦参碱为例，查阅资料，了解其结构特点，如何提取分离得到？其植物来源有哪些？现有活性有哪些？现有药品有哪些？以及其他你能了解的关于苦参碱的资料。同时梳理一下你获取信息的途径都有什么？”及“试查阅资料，了解说明青蒿素的发展过程，以及对你学习中药化学的启示？”等主题讨论环节，有利于促进学生对中药化学的认识和理解，提高学生获取知识的兴趣和能力。

3.3.2 充分发挥互联网优势提高学生自主学习能力如在提取法部分教学环节设置主题讨论“请参考以下提取工艺流程，仔细理解体会从天然药物中提取成分方法工艺的内涵？试想象一种未来你对某个天然药物进行提取的工艺？如何实现该工艺？”通过设置学生在线查阅资料、思考讨论、在线讲解及答疑等教学环节，有利于学生学会利用媒体及互联网资源获取知识和技能，帮助学生更好地理解和掌握学习内容，提高其科研思维和综合应用能力。

3.3.3 合理应用专业学习和应用方法工具，促进学生专业素养的提高 以中药化学实验知识框架为基础，让学生学会PubMed、中国知网、维普等基本检索方法和途径，提高其解决问题分析问题的能力，强化学生文献资料的检索和阅读能力，激发其探究科研奥秘的求知欲望。再如，引导学生进行思维导图学习模式和思维，训练学生利用XMind 思维导图平台进行知识框架的梳理和总结，促进学生的自学能力，提高自主学习的兴趣。强化chemoffice化学结构平台应用方法和作用、学习微谱数据使用和解决化合物结构鉴定的基本方法等。

3.3.4 建立适合于中药化学的在线教学评价与反馈机制 以准确把握互动教学有效性、刺激学生的兴趣为目的，建立并完善了中药化学实验互动教学评价体系，设计了以在线小测验(基础理论，占比20%)、实验操作考核(基础技能，占比20%)、教学活动参与度(O2O 互动次数，占比20%)、课堂气氛(小组实验综合表现评价，占比20%)、思维训练(应用扩展能力、团队意识、科研思维，占比20%)为主体的中药化学实验教学形成性评价体系。同时，设计教学质量(学情反馈)、教学方法调查机制，激励学生主动参与实践课堂互动教学活动，增强学生学习的动力，夯实学生专业知识基础，保证互动教学有效性地提升。

4 思考

中药化学是中医药理论与现代科学理论和技术相互渗透、相互结合的新兴交叉学科，属于应用基础学科。优质的中药化学教学资源是培养具有传承传统中药学理论与技术，适应经济社会发展需要、能从事并胜任中药基础、生产、检验及药学研究与服务等方面工作的高素质应用型专业人才的坚实基础。

未来中药化学实验教学改革与中药化学课程建设，要充分发挥中药化学课程及学科优势，坚持“以本为本，植根课程”的建设理念，以培养创新思维和社会服务能力为导向，围绕人才培养目标，融合创新教学内容，突出学生主体地位、因材施教，合理有效地运用现代教学技术，建立多元科学、多样有效的考核与评价机制，打造符合我校教学实际、满足行业需求的线上教学平台。