基于自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革
——以西北民族大學(xué)天然藥物分析和分離課程為例

康淑荷，劉娟麗，羅興平

（西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730124）

基于自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)改革
——以西北民族大學(xué)天然藥物分析和分離課程為例

康淑荷，劉娟麗，羅興平

（西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730124）

目的 探索培養(yǎng)民族大學(xué)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的方法和途徑。方法 在西北民族大學(xué)天然藥物分析和分離課程教學(xué)中，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合以天然藥物為主題的創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)模式。結(jié)果 該教學(xué)模式提高了民族大學(xué)不同層次學(xué)生對(duì)天然藥物分析和分離課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生自主思考和自主創(chuàng)新能力。結(jié)論 翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合以天然藥物為主題的創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)模式有助于民族大學(xué)學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

翻轉(zhuǎn)課堂；天然藥物分析和分離；自主創(chuàng)新能力

自主創(chuàng)新能力作為衡量國(guó)家綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)準(zhǔn)，受到了各國(guó)的高度關(guān)注，我國(guó)同樣制定了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的發(fā)展策略[1]。學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)是“中國(guó)夢(mèng)”與人才強(qiáng)國(guó)及科教興國(guó)重大戰(zhàn)略的選擇。2015年5月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》指出，“各高校要廣泛開(kāi)展啟發(fā)式、討論式、參與式教學(xué)，擴(kuò)大小班化教學(xué)覆蓋面，推動(dòng)教師把國(guó)際前沿學(xué)術(shù)發(fā)展、最新研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入課堂教學(xué)”，同時(shí)要求各高?！皬?qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”[2]。因此，筆者在西北民族大學(xué)天然藥物分析和分離課程教學(xué)中，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合以天然藥物為主題的創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)模式，實(shí)行個(gè)性化教學(xué)，強(qiáng)化創(chuàng)新實(shí)踐，探索民族大學(xué)學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法和途徑。

1 課堂教學(xué)及學(xué)生現(xiàn)狀分析

西北民族大學(xué)少數(shù)民族學(xué)生占56.34%，來(lái)自西部地區(qū)的學(xué)生占64.8%，農(nóng)村、牧區(qū)學(xué)生占64.8%，學(xué)生入學(xué)成績(jī)差距大，學(xué)業(yè)水平兩極分化嚴(yán)重。目前我校天然藥物分析和分離課程在大四第一學(xué)期開(kāi)設(shè)，內(nèi)容較難，傳統(tǒng)教學(xué)模式（即教師講、學(xué)生聽(tīng)）下授課難度較大。學(xué)業(yè)水平較低的學(xué)生對(duì)化合物結(jié)構(gòu)、波譜分析和生物合成途徑等內(nèi)容根本聽(tīng)不懂，上課積極性不高，甚至出勤率也不高；學(xué)業(yè)水平較高的學(xué)生課上認(rèn)真做筆記，成為教師忠實(shí)的“思維跟隨者”，嚴(yán)重缺乏自主思考及自主創(chuàng)新能力。因此，課堂教學(xué)改革需要兼顧不同學(xué)業(yè)水平的學(xué)生，加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力、自我管理能力、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題能力培養(yǎng)，實(shí)行個(gè)性化教學(xué)，強(qiáng)化實(shí)踐，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及自主創(chuàng)新能力。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂是近年來(lái)在美國(guó)流行起來(lái)的新教學(xué)模式，教師創(chuàng)建教學(xué)資料，學(xué)生在課前利用教師提供的學(xué)習(xí)材料（數(shù)字化資料和紙質(zhì)資料）自主學(xué)習(xí)，課堂成為教師和學(xué)生互動(dòng)的場(chǎng)所，學(xué)生把自主學(xué)習(xí)時(shí)遇到的疑問(wèn)或?qū)W習(xí)心得在課堂上提出并討論，通過(guò)解答疑惑、合作討論、頭腦風(fēng)暴等策略促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化[3～5]。近年來(lái)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式受到很多國(guó)內(nèi)外學(xué)校的歡迎。

3 天然藥物分析和分離課程教學(xué)改革及學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

筆者采用張金磊等[6]在美國(guó)富蘭克林學(xué)院RobertTalbert教授[7]設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上提出的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，結(jié)合創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)，具體見(jiàn)圖1。

圖1 課堂教學(xué)模型

3.1 課前準(zhǔn)備

課前將學(xué)生按學(xué)業(yè)水平分組，各小組均有不同學(xué)業(yè)水平的學(xué)生，每組推選一名小組長(zhǎng)。根據(jù)天然藥物分析和分離課程教學(xué)大綱要求，圍繞翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的核心思想——以學(xué)生自學(xué)為主，教師起引導(dǎo)和監(jiān)督作用。課前設(shè)計(jì)要有助于學(xué)生預(yù)習(xí)，達(dá)到初步自學(xué)目的，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為學(xué)生提供交流支持。課前將教學(xué)計(jì)劃安排表、參考資料、PPT課件、優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻和有針對(duì)性的課前練習(xí)題等發(fā)給學(xué)生，各小組結(jié)合課本預(yù)習(xí)，學(xué)習(xí)教師提供的資料，完成課前練習(xí)，并記錄預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，由小組長(zhǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（BB平臺(tái)、微信群和QQ群等）反饋給教師。教師分析各小組課前練習(xí)完成情況，并對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行答復(fù)，提出有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，以備課堂重點(diǎn)探討講解。同時(shí)結(jié)合學(xué)校創(chuàng)新項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)小組積極參與申請(qǐng)學(xué)校及國(guó)家層面的各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，要求學(xué)生共同查閱并整理以天然藥物研究為主題的文獻(xiàn)，選好課題，提前準(zhǔn)備創(chuàng)新項(xiàng)目申請(qǐng)資料，有部分學(xué)生在該課程學(xué)習(xí)前就已經(jīng)申請(qǐng)了以天然藥物研究為主題的項(xiàng)目。

3.2 課堂教學(xué)實(shí)踐及學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)

翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)之一就是在最大化地開(kāi)展課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，不斷延長(zhǎng)課堂學(xué)習(xí)時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率，教學(xué)的關(guān)鍵就在于如何通過(guò)課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)最大程度地實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化[8]。筆者在設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)時(shí)，通過(guò)創(chuàng)建協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境和個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)生主體性，履行教師引導(dǎo)性、監(jiān)督性職能，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的內(nèi)化[5]。課前學(xué)習(xí)小組已經(jīng)預(yù)習(xí)了課本及相關(guān)材料，觀看了課件及教學(xué)視頻，并完成了有針對(duì)性的課前練習(xí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將完成情況和存在的問(wèn)題反饋給教師。根據(jù)圖1的教學(xué)模型，對(duì)有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，在課堂上通過(guò)小組討論、個(gè)性化輔導(dǎo)（對(duì)不同學(xué)業(yè)水平的學(xué)生存在的問(wèn)題逐一進(jìn)行輔導(dǎo)）、頭腦風(fēng)暴、測(cè)驗(yàn)等方式完成知識(shí)內(nèi)化。課堂上學(xué)習(xí)小組還對(duì)以天然藥物為主題的創(chuàng)新項(xiàng)目選題、申報(bào)及完成過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行討論，進(jìn)一步促進(jìn)對(duì)該課程理論知識(shí)的應(yīng)用，以提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

3.3 課后創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐及創(chuàng)新能力培養(yǎng)

結(jié)合天然藥物分析和分離課程教學(xué)，學(xué)習(xí)小組課后自主完成以天然藥物研究為主題的項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)，積極參與申請(qǐng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。資料收集與整理、選題、項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)的書(shū)寫(xiě)、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、小組成員任務(wù)分配、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制訂、儀器藥品的購(gòu)買、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的完成和結(jié)項(xiàng)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)等，完全由學(xué)習(xí)小組自主協(xié)作進(jìn)行，學(xué)業(yè)水平高、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生起主導(dǎo)作用，帶動(dòng)其他學(xué)生參與到項(xiàng)目研究中，教師僅起引導(dǎo)作用。在此過(guò)程中，學(xué)生充分應(yīng)用天然藥物分析和分離理論，進(jìn)一步鞏固了課堂知識(shí)，形成了一定創(chuàng)新科研能力。對(duì)于積極參與項(xiàng)目申請(qǐng)但未獲批的學(xué)生，將其分散到各獲批項(xiàng)目小組中或?qū)W院教師的科研活動(dòng)中，盡可能使學(xué)生都能進(jìn)行以天然藥物為主題的創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐。

3.4 教學(xué)評(píng)價(jià)

在天然藥物分析和分離課程教學(xué)改革中，對(duì)學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)體現(xiàn)了“評(píng)價(jià)形式多元化和評(píng)價(jià)目標(biāo)發(fā)展性”特點(diǎn)[9]。平時(shí)成績(jī)由3項(xiàng)組成：課前作業(yè)及測(cè)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生課前（包括學(xué)習(xí)課件、觀看教學(xué)視頻、查閱資料及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)交流情況）、課堂（包括討論交流、協(xié)作、提問(wèn)及回答問(wèn)題等）表現(xiàn)，項(xiàng)目申請(qǐng)的積極性和在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的表現(xiàn)。將3項(xiàng)的平均成績(jī)作為最終平時(shí)成績(jī)反饋給學(xué)生，并作為期末考核總評(píng)和問(wèn)題追蹤整改的依據(jù)，同時(shí)根據(jù)綜合評(píng)價(jià)與反饋對(duì)課程教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和完善。

4 教學(xué)總結(jié)和啟示

4.1 自主思考和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)模式以學(xué)生為中心，教師僅是學(xué)生學(xué)習(xí)及科研創(chuàng)新活動(dòng)的引導(dǎo)者和督促者，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主思考、自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)小組申請(qǐng)了各種創(chuàng)新科研項(xiàng)目，如“蘭州百合多糖不同分子量片段制備及體外抗氧化作用”“超臨界流體萃取貴州余慶小葉苦丁茶GC-MS分析及抗氧化作用”“四川虎耳草總黃酮抗自由基氧化和亞硝酸鈉消解作用”“效應(yīng)面法優(yōu)化細(xì)葉亞菊總黃酮提取工藝及體外抗氧化性研究”等。小組成員邊學(xué)習(xí)課程理論知識(shí)邊進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目研究，提高了學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的信心，有效培養(yǎng)了獨(dú)立思考、實(shí)踐操作和自主創(chuàng)新能力，有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。

4.2 學(xué)習(xí)興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神培養(yǎng)

翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)模式，注重天然藥物分析和分離理論聯(lián)系實(shí)驗(yàn)室操作及工廠生產(chǎn)實(shí)踐，要求學(xué)生查閱天然藥物提取分離高新技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合創(chuàng)新項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容，在課堂上討論交流。學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，有效提高了學(xué)習(xí)天然藥物分析和分離課程的興趣。學(xué)習(xí)小組課前共同學(xué)習(xí)；課堂上有更多時(shí)間進(jìn)行討論交流，教師進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，適合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提高了學(xué)習(xí)效率；課后互相協(xié)作，查閱文獻(xiàn)，結(jié)合課程內(nèi)容制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，采購(gòu)實(shí)驗(yàn)藥品，共同探討實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，合作完成科研創(chuàng)新項(xiàng)目，極大地培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

4.3 教學(xué)思考

翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)模式在天然藥物分析和分離教學(xué)中的實(shí)施，有利于民族大學(xué)學(xué)生自主創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)，但也面臨諸多問(wèn)題與困難。首先，翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生有較強(qiáng)自主性，但學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力參差不齊，自主性差的學(xué)生課前不能學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，課堂上無(wú)法實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化，跟不上學(xué)習(xí)進(jìn)度。其次，該課程在大四第一學(xué)期開(kāi)設(shè)，有少數(shù)學(xué)生因考研或考公務(wù)員對(duì)學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性和積極性，還有少數(shù)學(xué)生認(rèn)為傳統(tǒng)教學(xué)方式更適合自己。第三，大部分學(xué)生能積極申請(qǐng)創(chuàng)新項(xiàng)目并獲批，且部分學(xué)生承擔(dān)的創(chuàng)新項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容能夠在正式刊物上發(fā)表，但仍有一部分學(xué)生不積極主動(dòng)地申請(qǐng)項(xiàng)目，缺乏參與課題研究的主動(dòng)性，甚至存在不參與創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)情況。因此，培養(yǎng)民族大學(xué)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及參與創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐的積極性和主動(dòng)性至關(guān)重要。

[1]劉夢(mèng)迪.我國(guó)自主創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀及對(duì)策分析[J].福建質(zhì)量管理，2016（9）：5-7.

[2]新華網(wǎng).關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)[EB/OL]. http：//news.xinhuanet.com/2015-05/13/c_1115272337.htm，2015-05-13.

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G420

A

1671-1246（2017）09-0137-03

注：本文系西北民族大學(xué)本科教學(xué)建設(shè)項(xiàng)目（2015XJJG25-1001670123）