“虚拟仿真+翻转课堂”混合教学模式在《药物分析》实验课教学中的应用*

赵丽珠，房琳琳，张国锋，孙志伟，杨 硕，张文君

(1 哈尔滨商业大学药学院，黑龙江 哈尔滨 150076;2 大连医科大学药学院，辽宁 大连 116044;3 黑龙江生物科技职业学院，黑龙江 哈尔滨 150025)

药物分析是我国药学专业中规定设置的一门主干课程，是一门实践性、应用性、综合性很强的学科，而药物分析实验是通过实验教学，帮助学生搭建将理论知识运用于实践的平台，促进对理论知识的理解和操作，同时又可以使学生掌握药物分析实验的基本知识和方法，训练学生基本操作技能，提高动手能力、培养学生的实验素养、一丝不苟的严谨的科研态度和实事求是的科学作风[1]。但在药物分析实验教学中，我们不断的发现原有实验教学方法的弊端，与此同时，近几年新型冠状病毒肺炎的发生，如何借助网络平台“停课不停学”，如何更好地实施“互联网+教育”是各位药物分析教育工作者共同思考的课题[2]。

疫情期间，虚拟仿真在线教育显现出了巨大的优势，它不受时间、空间等方面因素的束缚，学生能够自由操作练习，打破了传统的实验课教学模式[3]。然而，虚拟仿真的建设环节缺少学生讨论，缺少教师的及时指导和学生反馈[4]。而翻转课堂正好弥补这一不足，翻转课堂通过小班制讨论式教学，提升学生对知识的理解运用，促进学生之间的交流，提高了学生分析问题和解决问题能力[5]。本文以提升“互联网+教育”教学效果为目标，针对传统药物分析实验课教学中存在的不足，对药物分析实验教学进行初步探索，以提高本科实验教学质量。

1 药物分析实验课教学现状

在以往的药物分析实验课中，我们发现很大一部分学生在课前没有预习的习惯，学生在做实验时由教师事先准备好所需的化学试剂和实验仪器，然后根据教师讲解的实验目的、原理、操作步骤或者按照书本按部就班进行实验操作，学生“照方抓药”做起来省时省力，但印象不深刻，甚至不清楚此次实验的目的，收获不大，不利于学生培养自主学习的能力。针对这种情况，我们发现强调实验课预习尤为重要。由于药物分析实验课信息量非常大，系统性较差，内容枯燥，可选用的方法很多，学生在实验中不爱动脑筋，很少想一想实验为什么这么做，比如葡萄糖中重金属的检查，为什么用甲、乙、丙三个纳氏比色管；对乙酰氨基酚的含量测定为什么选择选用高效液相色谱法，若改用其他的测定方法可行不；氢化可的松的薄层色谱法为什么用高低浓度对照法。学生只输入，不思考，不利于学生的对理论知识的理解和操作。同时我们还发现在药物分析实验过程中，很大一部分学生动手能力较差、基本操作不规范。长此以往，不利于学生的基本实验操作技能的形成及科学的实验素养。

另外，教学资源限制：药物分析实验课教学内容涉及的仪器设备一般规模比较大，仪器较贵，不能满足要求人手一台操作。比如含量测定，需要大型的高效液相才能完成，一般学校的教学实验室不具备人手一台操作的条件。安全问题：药物分析实验中会用到大量有机溶剂，具有很强的毒性，容易造成人身伤害。教学时间限制：目前仍达不到随时练习。因此，有必要改变传统的药物分析实验教学方法。

2 基于 “虚拟仿真+翻转课堂”混合模式在《药物分析》实验课教学模式设计与实施

2.1 “虚拟仿真+翻转课堂” 混合模式教学设计

虚拟仿真依托3D虚拟仿真场景技术，是一种集学生预习、教师教学、练习、测试、课后答疑等多功能于一体的教学模式。打破药品检验试验的时空限制，使学生可随时随地登录平台进行试验学习，教师可根据平台记录的学生登录及软件使用情况，掌握学生学习情况，指导日常教学。翻转课堂打破“满堂灌”和“填鸭式”教学模式，能够促进交流，培养学生自主学习能力。学生在教师虚拟仿真视频的指引下，通过自主学习，主动参与式讨论，拓宽学生思路，培养学生发现问题、研究问题和解决问题的能力。 “虚拟仿真+翻转课堂”混合教学设计改变了旧日课堂的教学模式，发挥了虚拟仿真教学模式独特的优势，再加上翻转课堂，这一混合模式，在教学过程中变被动为主动，提高学生自学能力。教学效果上，通过课堂讨论式教学，增强学生对知识理解应用能力。

2.2 “虚拟仿真+翻转课堂”混合模式教学实施

2.2.1 课前学习模块

教师根据教学计划，明确教学目标，根据教学目标开展能提升学生基础知识与实验技能的教学内容，做到重点突出。之后教师采用灵活多样的方式，导入教学内容，激发学生浓郁的学习兴趣和强烈的求知欲。学生通过虚拟仿真自主学习，温习实验原理、了解实验内容及步骤，并可进行反复操作练习，对教学内容有个大概的认识。

2.2.2 课堂活动模块

第一步是前测。教师可以通过虚拟仿真确认学生学习的目前情况，进行简单提问、测试。第二步是参与式学习。教师应尽可能丰富学生参与课堂的方式，不仅只有讨论，还应包括实际操作、小组报告、个案研究、情景模拟等，还可以进行多方位的网络课堂互动，包括学生与学生，学生与老师等。第三步是学生协作完成实验。学生完成实验，指导教师指出实验过程中存在的问题。第四步是后测。教师可以通过这个部分确认学生目前的学习情况，调整教学内容，进行课堂测试。第五步是总结。教师进行总结，并引导学生进行知识扩展。

2.2.3 课后复习模块

课后学生可以随时登录虚拟仿真系统进行操作练习，并提出疑问，教师登录了解学生学习情况，答疑，如图1所示。本文以对乙酰氨基酚含量测定为例，介绍虚拟仿真+翻转课堂的具体实施方法如表1所示。

图1 教学实施过程

表1 虚拟仿真+翻转课堂具体实施方法表

3 教学效果分析

疫情期间，本校将“虚拟仿真+翻转课堂”混合模式运用到了传统实验教学实践中，学生的《药物分析》课程表现良好，学生积极性很高，教学效果很好，通过这次实践证明了“虚拟仿真+翻转课堂”混合模式相比较于传统模式表现出了显著优势。

(1)增强学生学习主动性、提高了学生学习的积极性。在传统的教学过程中，主要采取满堂灌模式，师生互动比较少，学生缺少明确的目标，学习较被动。通过“虚拟仿真+翻转课堂”混合模式，避免了之前存在的诸多问题，这种模式激发学生的学习兴趣。

(2)学生课堂气氛活跃，学习目标明确。传统的课堂教学师生之间的沟通较少，但是在“虚拟仿真+翻转课堂”混合教学模式下，使学生成为课堂的“主人”，能体会到获取知识的快乐。提高了学生的主动性、积极性、创造性。

(3)学生能更好的理解运用知识点，课堂测评成绩理想。采用“虚拟仿真+翻转课堂”混合学习模式，学生不仅要课前温习知识点，课上还要进行讨论和实战操作，对知识点的掌握运用非常有益。

(4)随时进行学习。登录虚拟仿真软件，学生可以自主选择时间、地点进行学习，打破时间和空间的限制。

4 结 语

以问题为导向，以学生为中心的虚拟仿真+翻转课堂教学模式得到了学生的广泛认可，这种模式将课堂还给学生，调动了学生的学习积极性，通过课前教师导入学生自主学习，课上参与式讨论，提升了学生对知识的消化吸收，避免了传统课堂教学中的弊端，使教师能更有效地计划和控制教学的难度和深度，也使得课程设计更加完整，提高了学生的主动性、积极性、创造性，对于药物分析实验教学有着积极作用。