翻转课堂在“药用物理学”教学中的应用与思考
作者: 隋明秀,陈娜,王和禹[摘 要] “药用物理学”是高等医学院校为药学等相关专业开设的一门公共基础课程,由于这门课程内容多、公式定律多,很多学生在学习上往往感到吃力,学习兴致不高,因此教学效果不佳。因此从学生、教师及教学效果现状出发,结合翻转课堂教学模式的特点和优势,对“药用物理学”教学过程中的翻转课堂进行了实践。课前学生利用教师提供的学习资源自主学习;课中学生汇报学习成果,教师调动学生思考与讨论的积极性,协助授课学生利用理论知识分析实际问题;课后教师对学生进行多方面的总结评价,收集学生反馈信息后继续优化教学方案。教学实践取得了较好的教学效果,这种教学模式充分激发了学生在学习过程中的自主性、能动性思维,同时取得了良好的教学效果。
[关键词] 药用物理学;翻转课堂;教学模式
[基金项目] 2022年度辽宁中医药大学“课程思政视域下‘药用物理学’线上线下混合式教学研究与实践”(LNZYJG2022052)
[作者简介] 隋明秀(1996—),女,辽宁丹东人,硕士,辽宁中医药大学信息工程学院助教,主要从事凝聚态物理研究;陈 娜(1984—),女,河北沧州人,硕士,辽宁中医药大学信息工程学院物理教研室主任,副教授(通信作者),主要从事检测技术与自动化及自然语言处理研究;王和禹(1986—),男,山东德州人,硕士,辽宁中医药大学信息工程学院讲师,主要从事理论物理研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)09-0136-04 [收稿日期] 2023-02-28
“药用物理学”是为中药学、药物制剂等药学相关专业学生所开设的一门公共基础课。学习“药用物理学”的目的在于培养学生的科学素质和能力,让学生掌握物理学知识在医药领域的应用,为后续课程的学习和未来从事医疗卫生工作以及进行科学研究打下物理基础。但很多药学专业的学生不能清晰地认识到这门课程的重要性,学习兴趣也不够浓厚;同时讲授“药用物理学”课程的教师大多为师范院校或者综合性大学物理专业出身,只局限于物理知识的教学[1]。
在传统教学模式下,教师作为先知者把知识传授给学生,这种模式打击了学生的学习积极性,也影响了课堂质量。随着科学技术的不断发展和教育的不断改革,信息化教育越来越普及。依托信息技术支持的翻转课堂已成为教育改革最热门的话题之一[2],这种教学模式能够彰显学生在学习过程中的主体地位,培养学生的自主学习能力,真正落实以学生为主体、以教师为主导的教学理念[3]。翻转课堂教学模式打破了传统的教学模式,让学生课前进行自主学习,课堂上讨论交流,在教师引导下内化知识、应用知识并解决实际问题,从而增加学生的学习兴趣,提高教学质量[4]。教育的本质在于育人,因此这种使学生得到综合发展的教学模式会逐渐成为一种主流。
一、“药用物理学”教学现状分析
(一)“药用物理学”学生现状分析
医药类院校学生多数是为了避免学习理科而选择医学[5],他们难免会对“药用物理学”课程产生恐惧心理。在传统课堂模式中,教师单向地灌输知识,学生被动地接受知识,不能主动参与到课堂中。这样枯燥无味的授课模式会大大打击学生的学习积极性[6]。另一方面,学习“药用物理学”的重点在于掌握物理学与医药学的联系,是为了帮助药学专业学生更好地理解物理学在药学中的应用。然而在医药院校中,很多学生认识不到学习这门课的重要性,这便导致学生对这门课程不够重视,学习态度不够端正。
(二)“药用物理学”授课教师现状分析
“药用物理学”教师大多来自物理学专业,他们具备系统、完整的物理学知识,具有良好的数学基础和实验技能,从物理学专业能力来说,完全可以胜任这门课程的教学。在传统教学模式下,教师在课堂上只讲解自己提前准备好的内容,甚至有一些年轻教师直接利用成套的教案,不深入思考物理学在药学中的具体应用。这便导致在教学过程中药学与物理学的联系不够紧密,教师只是将课本上的物理知识一股脑儿地灌输给学生,学生学完知识后不能很好地学以致用。这不仅使“药用物理学”课程的教学重点发生偏转,也会让学生失去对课程的学习兴趣。
(三)教学效果现状分析
近几年,随着学校教学改革的不断发展,作为公共基础课程的“药用物理学”的学时也在不断减少。很多学生在课下很少甚至不会花费额外的时间来复习所学的知识,而且理科知识环环相扣,教师在课上需要花费大量的时间带领学生回顾之前所学的知识,这便导致了该门课程教学效率低下。同时,“药用物理学”中实验类课程的开设是为了让学生能够做到理论联系实际[7]。然而在传统教学模式中,学生对实验原理的了解如囫囵吞枣,只是照猫画虎地进行实验操作,然后完成数据处理,最终导致实验课教学效果不理想。
二、翻转课堂教学模式的特点及优势
(一)翻转课堂教学模式的特点
与传统教学模式不同的是,翻转课堂是将本应该在课堂上传授的内容让学生在课前完成,在课堂上结合教师的指导再将这些知识内化吸收[8],这样节省下来的时间就可以用来满足不同学生的学习需求。在这种教学模式下,教师可提前将教学任务分组布置下去,学生合理利用课外时间,通过上网查阅资料、观看教学视频等方式进行自主学习。这种模式下,学生的思维被调动起来,激发了求知欲,从根本上有利于学生对知识的掌握[9]。小组各成员分工明确,将学习体会进行整合,使每位成员都能够学会学习。学生形成自己的知识体系后,在课堂上自如地汇报学习成果,再由教师进行点评指导。
(二)翻转课堂教学模式的优势
翻转课堂与混合式学习和探究性学习有类似的地方,都是从学生主体出发,使学生能够更加灵活、主动地学习知识。与传统教学过程相比,学生的参与感更强,有效地提高了学生的学习积极性,同时学生在参与过程中也能发现学习内容的重要性,增强学习意识,从根本上改善学生的学习态度。翻转课堂教学模式需要教师充分调动学生的积极性,同时在课堂上协助授课学生将理论知识与实际结合,带领学生进行深入的讨论及探索,这样教师的综合素质也能够得到提升。学生在课下有计划、有针对性地自主学习,这不仅有助于消除学时减少带来的弊端,也能让学生的学习有更大的发挥空间,达到事半功倍的教学效果。
三、翻转课堂在“药用物理学”课程教学中的应用
(一)课前准备工作
1.教师准备工作。翻转课堂成功的关键在于教师要选择合适的章节进行翻转,所选的课程内容不能太复杂或难以理解,也不能是过于浅表的知识点。在传统教学模式中,教师往往是课堂教学的主角,处于课堂教学的主体地位,提前按照自己备课的内容进行讲述。而翻转课堂则是以学生为主体,采用先学后教的教学形式,学生在课前自主学习,在课堂上汇报自己所学的内容。这种模式对教师的课前准备工作提出了更高的要求,因为教师很难提前知道学生在课堂上会提出怎样的问题,也不知道学生课前的具体学习成果,教师只有尽可能充分地准备,尽可能地预设可能会出现的问题,才能使课堂顺利进行。尤其是年轻教师往往缺乏教学经验,课前更需要查阅大量的教案或备课资料,补足短板。同时,教师不能只将学习任务布置下去便静静等候学生在课堂上展现的学习成果,而应当为学生的自主学习提出指引意见。
2.学生准备工作。教师将教学任务提前发布下去,然后将其随机分配给各个小组。学生自由地选择时间和地点在超星平台上完成自主学习任务。对于难度较大的学习内容,如“药用物理学”中复杂的公式推导过程等,学生可以在超星平台上进行小组讨论交流,将翻转课堂的内容真正做到“内化”,通过教师课前习题的检验之后,小组集体讨论并且多人合作完成课上讲解所需要的多媒体课件,最后推选一名学生作为主讲人为班级同学进行讲解。
(二)课中组织与实施
根据课前分配好的教学任务,各小组学生依次在课堂上进行教学,这是翻转课堂在实施过程中的关键一步,此时学生成为授课人,演示提前准备好的教学课件,在授课过程中可以结合板书,采取的教学形式灵活多变,与其他同学有适当的互动,及时在课上交流想法。这时教师仅仅作为一名旁观者和组织者,维护课堂秩序,协调组织课堂正常进行。当课程内容涉及一些复杂难懂的知识时,为了保证教学效果,教师需要辅助授课学生进行更加专业的讲解。同时,教师还要注意观察课堂上表现得不那么踊跃或者基础相对薄弱的学生,调节其积极性与参与度,尽量让每名学生都能融入课堂。在学生讲解完毕之后,教师应做出点评与补充,尤其对有讲解不够深入或者是不正确的地方,教师要及时更正。理科课程对大部分药学学生来说有些枯燥,因此本教研室还结合物理学在药学中的实际应用及练习题让学生在课堂上能学以致用,体会物理学与药学的联系。“药用物理学”中的泊肃叶定律和斯托克斯定律,内容难度适当,适合被当作翻转课堂的内容。在医学上对心血管系统的研究中,通常利用泊肃叶定律分析心排血量、血压和外周阻力的关系。本教研室以冠心病治疗为例进行理论和实践的教学,冠心病病理表现为血流量变小,导致心肌缺血,从而危及病人生命安全,因此根据泊肃叶定律中流量与管道半径及黏滞系数的关系,扩充血管,增大血管口径或利用活血化瘀药物来降低血液黏度两种方式都可以治疗冠心病。在斯托克斯定律的教学中,通过让学生分析收尾速度与黏滞系数的关系,让学生思考在制药过程中如何提高混悬液药品的稳定性。
(三)课后总结评价
教师要对学生的多方面表现进行评价,首先是学生的课前准备工作,如教学内容的整理、教学课件的准备;其次是学生在课堂上的表现,如普通话是否标准,语速是否得当,在教学活动中是否注重和其他同学之间的互动,调动课堂气氛,面对其他同学的提问是否能够一一解答;最后是学生知识点掌握情况,教师在课后留几道习题让学生作答,习题的正确率也将成为评价的一个标准[10]。教师也要对自身做出评价总结,如是否能够有效把握住课堂节奏,避免浪费一些不必要的时间。
四、对于翻转课堂的思考
在翻转课堂教学模式下,学生成为课堂真正的“主人”,课堂教学的转型和师生角色的转变能让学生的逻辑思维能力和自主学习能力得到锻炼,也能够真正达到让学生全面发展的教学目的。但在“药用物理学”教学实践中,本教研室在总结了一些教学经验的同时也发现一些不足之处。首先,教师需要严格筛选课前提供的教学视频,为学生提供高质量的课件和微课程学习视频。从内容上来说需要提供系统性的知识点,不能太散太多,要符合教学大纲要求,不允许扩展得过深,这样会使基础薄弱的学生失去学习兴趣,而针对学习基础比较好的学生可以额外提供一些学习资源扩展知识。其次,对学生的课前学习情况,教师要采取一定的措施进行督促,本教研室通过对学生在超星平台上学习任务的完成情况进行监控,提醒学生按时完成自主学习任务。同时,在课堂上教师更要维持好课堂秩序,既需要学生在课堂上激情投入,又要防止学生学习知识如走马观花[11]。最后,改革教学的目的是提升教学效果,而学生是学习的主体,因此对于学生学习的反馈情况教师要尤为重视,比如学生课前学习情况、课堂上的表现、课后习题的准确率等类似的反馈信息。
综上所述,在传统的教学模式中,教师作为课堂的主导者,在讲台上不断地向学生灌输知识,学生仅仅作为听众,参与感不强,甚至有些学生的注意力无法集中,最终导致教学效果不尽如人意。随着信息化教学改革的不断深入,传统的教学模式已经很难满足新时代下学生的学习需求。翻转课堂作为一种新的教学模式引入医药学教育领域,本教研室在“药用物理学”教学中对这一教学模式进行了实践,结果表明这种教学模式深受学生喜爱,不仅调动了学生的学习积极性,也提升了教学效果。但是在实践过程中遇到的新问题也将引领更多的教师、学者不断地参与和探索,进一步促进教学效果的提升。
参考文献
[1]高清河,刚晶,王和禹,等.多种教学模式在医药院校物理教学中的应用[J].中国中医药现代远程教育,2018,16(5):16-18.
[2]王荣国,李园源,赵雅芳,等.翻转课堂联合PBL提升中医骨伤科学教学效果的研究[J].中医教育,2022,41(3):83-92.
[3] 茹泽园,陆竞艳,付海晓.“雨课堂+翻转课堂”背景下“病理学”教学实践探索[J].教育教学论坛,2023(2):113-116.