基于OBE理念的药学专业物理化学课程“SPOC+BOPPPS”混合式教学模式研究

施伟梅，丁冶春，廖俊招，李 珊

（赣南医学院药学院，江西 赣州 341000）

物理化学是一门基础学科，其特点是概念多、公式多、计算多、内容抽象、学习难度较大［1］。在药学类专业，物理化学更是一门重要专业基础课，在日常学习中存在教学内容多、教学学时少、学生基础差异大和学习热情不高等问题［2］。

近几年，教育部为推动教育教学的深度改革，出台了一系列文件和政策，如2018年为提高课程质量出台了打造“金课”、消灭“水课”的相关文件［3］；2019年教育部发布了《加快推进教育现代化实施方案（2018—2022 年）》，并提出一流课程建设“双万计划”，鼓励各高校建设一批线上金课和线上线下混合式金课等［4］。如何高效利用信息化技术为教学服务，成为了每一位教师应该认真思考和研究的新课题。

当今时代，信息化、网络化发展迅速，为提高物理化学课程线上线下教学效率提供了科技支持。基于此，本文探讨了一种基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”混合式教学模式，旨在着力提升教学质量，为推动物理化学课程“信息化教育”改革提供参考。

1 课程教学模式研究

1.1 OBE教学模式OBE（Outcome-Based Education）教学，是一种以学生为中心、基于成果为导向的教学模式［5］。它强调重视学习目标达成情况，通过制定教学目标、教学过程和教学评价体系，确保教学质量的提高，具有较强的客观性、可操作性和现实意义，已被世界各国不同层次的教育系统广泛采用［6-7］。在实施OBE 教育理念时应遵循以下原则：（1）教学目标制定时应预测学习产出结果，以成果产出为导向；（2）教学过程设计应“以学生为中心”建立反向教学模式；（3）设计完善的多元评价体系，综合考核，构建持续改进的良性教学模式。

1.2 SPOC 教学模式SPOC（Small Private Online Course）是指可针对特定群体“因材施教”的小规模限制性在线课程［8］。SPOC 融合了MOOC 在线教育与传统课堂的优点［9］，具有学习强度大、教学时间短、课堂节奏快、针对性强、目标明确等特点，是一种半自觉、有监督的学习，有利于教师开展“以学生为中心”的教学设计，调动学生学习积极性，增强学生自主学习能力，能实现对学生的个性化教学。

1.3 BOPPPS 教学模式BOPPPS 教学模式起源于加拿大教师技能培训工作坊（Instructional Skills Workshop， ISW），包括导入“B”（Bridge-in）、目标“O”（Objective）、前测“P”（Pre-assessment）、参与式学习“P”（Participatory learning）、后测“P”（Postassessment）、总结“S”（Summary）6 个模块，是以建构主义和交际法为理论基础，强调学生的主动角色，突出学生参与式体验的教学模式［10-11］。BOPPPS 教学模式因其对于施教者易于使用、实践和提升，参与式教学突出“以学生为中心”，对于学习者体验性强、学习效果好，能够实现“OBE”教学理念，是目前备受欢迎的教学模式之一。

2 基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”混合式教学模式研究

针对目前我国医学院校药学本科专业物理化学课程的教学特点及在教学过程中出现的主要问题，结合上述各种教学模式的特点和应用情况，本研究依据OBE 教学理念，依托超星SPOC 教学平台，构建“SPOC+BOPPPS”的混合式教学模式。本教学模式从基于OBE 理念的教学内容的审视与个性化制定、教学过程的设计与实施、多元化评价机制的建立与实践3部分内容展开研究，见图1。

图1 SPOC+BOPPPS教学模式

2.1 教学内容的审视与个性化定制

2.1.1 课程教学目标确立OBE 理念的培养目标是使学生具备相应专业社会需要的综合应用能力。基于此，首先对药学专业物理化学的课程目标进行定位，围绕培养高素质应用型医药学人才的培养目标确立形成系统的理论框架，能够发现和提出问题、综合分析问题、提出解决方案并进行评价，形成具有批判精神、创新意识和应用能力的课程目标。具体要求：

（1）知识目标：从微观和统计角度解释宏观过程及其性质，研究和分析化学过程。

（2）能力目标：具备运用多学科知识解决药学综合性问题的能力；运用信息技术开展拓展性学习，形成自主学习的能力；具有批判性思维、创新、团队合作、终身学习的能力。

（3）思政目标：具有胸怀祖国、服务民众的家国精神；形成正确的世界观、人生观和价值观；树立全心全意为患者服务的理念，勇担研发普惠良药的使命。

2.1.2 课程内容的重构基于OBE 理念，结合药学专业人才培养要求，对比先修和后修课程及学科前沿，将课程教学内容进行了重组优化，将教学内容分为4 大模块：热力学3 大定律模块，化学平衡与相平衡模块，电化学与化学动力学模块以及表面化学、胶体分散系及大分子溶液模块［12-13］；针对药学专业学生特点定制了“药物有效期预测”“胶体分散系与药物剂型设计”“简单级数反应与人体内药物代谢的关系”等36个个性化教学专题。

2.1.3 教学阶段的划分按照“两性一度”，即高阶性、创新性和挑战度为标准，将重组的教学内容设计分为基础导入、提高进阶、综合拓展等3个渐进的阶段实施，以《表面化学》弯曲表面的性质知识点为例，具体如下。

（1）基础导入阶段：介绍曲面附加压力△p 的基本概念和定义，分析不同液面上的表面受力及其后果进而引出杨-拉普拉斯公式及开尔文方程，并对实际现象进行理论支撑。

（2）提高进阶阶段：通过具体实例，如药剂学采用减小固体药物粒径的方法提高难溶性药物的溶解度；在盛雪碧、可乐等含气泡的饮料杯中放一次性筷子可以少喝进气泡等与药学专业或日常生活联系紧密的小话题开展讨论。

（3）综合拓展阶段：引入案例讨论，分析问题产生的原因，探讨具体处理措施。如以2022年北京冬奥会为例，请同学们收集素材，说说北京冬奥会的雪：人工造雪是“假雪”吗？通过这一素材，促使学生在掌握弯曲表面亚稳状态和新相生成的知识点的同时，进一步体会到我国综合国力的强大，增强学生民族自豪感和自信心。

2.1.4 教学资源的设计与开发基于重构的教学内容设计和开发个性化教学资源，包括任务单的设计、素材包的搜集与制作、作业和测验的设计等，主要通过以下方法完成：

（1）学习任务单的设计：学习任务单为学生的课前学习提供了指引和方向，是“SPOC+BOPPPS”混合式教学有效实施的保障。课前学习任务单主要包括课前学习内容、小组汇报主题与要求等内容。

（2）素材包的搜集与制作：素材包主要包括各知识点、各专题的微视频以及对应案例相关素材如课程思政库、视频、图片等的搜集和自主开发。微视频包含请专业公司制作的慕课视频、采用专业的屏幕录像软件Camtasia Studio 9.0自制知识点录频、专任教师随手拍视频以及网页素材等，每个视频时长控制在2～15 min，便于学生利用碎片时间学习。

（3）作业和测验的设计：作业和测验作为检验和评价学生自主学习效果的一种重要手段，可以有效帮助教师更有针对性地设计课堂教学。教师可从学习通题库中分层次设置好基础性以及综合性作业和测验内容，并分阶段推送到学生手机端。教师从系统统计学生作答情况，再有针对性地设计或调整课堂教学活动。

2.2 教学过程的设计与实施为了更好地完成每一阶段的教学目标，秉承以学生为中心的理念，以两性一度为标准，制定第一课堂和第二课堂教学策略。

2.2.1 第一课堂教学实施第一课堂采用“四结合”教学模式，即“线上+线下”“课前+课中+课后”“案例讨论法+任务驱动法等多元式混合教学方法”以及“课程+思政”的教学模式开展教学。以课前、课中、课后3个阶段来展开，具体如下。

（1）课前部分：教师通过学习通推送学习任务单。学生按学习任务单要求随机或自主分成6～8人/组，并完成以下任务：①依据学习任务单中的重难点提示，自主学习教材相关内容并通过超星SPOC 平台观看和学习个性化素材包的内容；②小组按照学习任务单中的提示开展讨论。讨论选题可参考任务单中提供的选题或自主选题，通过小组协作互助的方式制作汇报PPT，供课上展示与讲授；③完成线上章节测验，检验预习成效；④教师发布问卷调查，并根据平台的各类信息反馈，分析学生的在线学习情况，适当调整课中教学设计和流程。

（2）课中部分：在课堂上，采用学习通“SPOC+BOPPPS”教学模式相结合的形式教学，按照BOPPPS 的6 个流程展开。参与式学习部分以学生展示与讲授作为课堂上的主要形式。由小组抽签决定汇报顺序后轮流展示和讲授，每组讲授完可安排其他小组提问互动，再由生生互评，最后由教师点评和指导。对于一些知识难点，教师在前测、后测等环节利用学习通的弹幕互动、练习、测验等活动及时捕捉学生的学习成效，并在恰当时机进行引导和讲解。

（3）课后部分：教师根据总结情况给学生推送复习作业、案例讨论及知识拓展。此外，教师还需要通过SPOC 平台与学生开展“1 对1”答疑或“1 对小组”互动讨论，开发创新思维，提升综合能力。

2.2.2 第二课堂教学实施第二课堂打造“物理化学课程思政微故事竞赛”和“物理化学实验技能竞赛”品牌活动。前者要求学生以小组协作形式参赛，可参考课堂教学中各个个性化教学专题的形式，从物理化学发展史、物理化学家们背后的故事、诺贝尔奖的获得、物理化学知识点等多方面、多维度挖掘物理化学课程背后所蕴含的人生哲理，培养学生胸怀祖国、服务民众的家国情怀；形成正确的世界观、人生观和价值观。物理化学实验技能竞赛的开展，为学生搭建了拓展专业能力和提升综合能力的平台，培养学生勇攀高峰，敢为人先的创新精神和追求真理严谨治学的求实精神。

通过第一、第二课堂教学策略的实施，树立了药学专业学生全心全意为患者服务的理念，勇担研发普惠良药的使命，达成OBE教学目标。

2.3 多元化评价机制的建立与实践OBE 的教学理念是培养学生的综合应用能力，为了全面考核学生的知识、能力和价值塑造目标的达成情况，构建过程性评价和总结性评价相结合的多元化评价机制对“SPOC+BOPPPS”的混合式教学进行评价和考核。过程性评价部分主要包括学生的课堂签到、视频任务完成情况、课堂互动、分组任务完成情况以及生生、师生互评成绩、线上测试等内容，占比50%；总结性评价主要为学生的期末综合考核，占比50%，见表1。

表1 物理化学课程考核评价表

3 教学效果

通过对药学本科专业2017～2020 级学生实施基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”混合式教学模式，一方面课堂教学氛围大幅度改善，表现在学生学习主动性、自主学习能力增强，课堂互动积极、参与度高，讨论具有一定的深度和维度，较好的贴切了“两性一度”；另一方面，学生作业及测验的完成率及正确率均有显著提高，期末综合考核相比于往期，学生整体成绩得到了明显提升，见图2。

图2 2016～2020级药学专业学生物理化学课程考核评价结果对比

通过学习通平台，对我校2019 级和2020 级67名药学本科专业学生进行满意度问卷调查，调查内容涉及课程目标达成情况、教学模式、考核的意见以及对混合式教学的教学效果评价。回收问卷65份，回收率97.01%。结果发现，93.8%学生认为这种教学模式更有利于帮助自己突破知识难点，提升自主学习能力，同时也锻炼了自己的语言表达能力、沟通能力、团队协作能力和分析解决问题能力，提升了课程教学质量。同时，教学目标达成情况、教学模式优点评价以及教学考核意见调查结果均显示学生对课程的满意度高，见图3。

图3 2019、2020级药学本科专业学生问卷调查的主要结果

4 结语

通过对物理化学课程的特点进行分析，结合新时期的教学发展新理念，提出了一种基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”相结合的混合式教学模式。通过对教学效果的分析可以看出，这种教学模式突出了参与式学习，强化了学生的自主学习能力，极大地激发了学生的学习积极性、活跃了课堂教学气氛，实现了以学生为中心，提高了教学效果，达成了OBE 教学目标。在信息化、网络化快速发展的今天，可以为我国新时代高校教育的发展提供参考。

当然，这种教学模式目前仍处于探究阶段，其在教学中的深入应用还需要不断地研究、探索和实践，从而不断地修正和完善。同时，这种新的教学方法对教师们提出了更高的要求和挑战，需要广大教师不断提升自我修养和素养。