基于OBE理念的藥學專業(yè)物理化學課程“SPOC+BOPPPS”混合式教學模式研究

施偉梅，丁冶春，廖俊招，李 珊

（贛南醫(yī)學院藥學院，江西 贛州 341000）

物理化學是一門基礎學科，其特點是概念多、公式多、計算多、內容抽象、學習難度較大［1］。在藥學類專業(yè)，物理化學更是一門重要專業(yè)基礎課，在日常學習中存在教學內容多、教學學時少、學生基礎差異大和學習熱情不高等問題［2］。

近幾年，教育部為推動教育教學的深度改革，出臺了一系列文件和政策，如2018年為提高課程質量出臺了打造“金課”、消滅“水課”的相關文件［3］；2019年教育部發(fā)布了《加快推進教育現(xiàn)代化實施方案（2018—2022 年）》，并提出一流課程建設“雙萬計劃”，鼓勵各高校建設一批線上金課和線上線下混合式金課等［4］。如何高效利用信息化技術為教學服務，成為了每一位教師應該認真思考和研究的新課題。

當今時代，信息化、網絡化發(fā)展迅速，為提高物理化學課程線上線下教學效率提供了科技支持?；诖耍疚奶接懥艘环N基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”混合式教學模式，旨在著力提升教學質量，為推動物理化學課程“信息化教育”改革提供參考。

1 課程教學模式研究

1.1 OBE教學模式OBE（Outcome-Based Education）教學，是一種以學生為中心、基于成果為導向的教學模式［5］。它強調重視學習目標達成情況，通過制定教學目標、教學過程和教學評價體系，確保教學質量的提高，具有較強的客觀性、可操作性和現(xiàn)實意義，已被世界各國不同層次的教育系統(tǒng)廣泛采用［6-7］。在實施OBE 教育理念時應遵循以下原則：（1）教學目標制定時應預測學習產出結果，以成果產出為導向；（2）教學過程設計應“以學生為中心”建立反向教學模式；（3）設計完善的多元評價體系，綜合考核，構建持續(xù)改進的良性教學模式。

1.2 SPOC 教學模式SPOC（Small Private Online Course）是指可針對特定群體“因材施教”的小規(guī)模限制性在線課程［8］。SPOC 融合了MOOC 在線教育與傳統(tǒng)課堂的優(yōu)點［9］，具有學習強度大、教學時間短、課堂節(jié)奏快、針對性強、目標明確等特點，是一種半自覺、有監(jiān)督的學習，有利于教師開展“以學生為中心”的教學設計，調動學生學習積極性，增強學生自主學習能力，能實現(xiàn)對學生的個性化教學。

1.3 BOPPPS 教學模式BOPPPS 教學模式起源于加拿大教師技能培訓工作坊（Instructional Skills Workshop， ISW），包括導入“B”（Bridge-in）、目標“O”（Objective）、前測“P”（Pre-assessment）、參與式學習“P”（Participatory learning）、后測“P”（Postassessment）、總結“S”（Summary）6 個模塊，是以建構主義和交際法為理論基礎，強調學生的主動角色，突出學生參與式體驗的教學模式［10-11］。BOPPPS 教學模式因其對于施教者易于使用、實踐和提升，參與式教學突出“以學生為中心”，對于學習者體驗性強、學習效果好，能夠實現(xiàn)“OBE”教學理念，是目前備受歡迎的教學模式之一。

2 基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”混合式教學模式研究

針對目前我國醫(yī)學院校藥學本科專業(yè)物理化學課程的教學特點及在教學過程中出現(xiàn)的主要問題，結合上述各種教學模式的特點和應用情況，本研究依據OBE 教學理念，依托超星SPOC 教學平臺，構建“SPOC+BOPPPS”的混合式教學模式。本教學模式從基于OBE 理念的教學內容的審視與個性化制定、教學過程的設計與實施、多元化評價機制的建立與實踐3部分內容展開研究，見圖1。

圖1 SPOC+BOPPPS教學模式

2.1 教學內容的審視與個性化定制

2.1.1 課程教學目標確立OBE 理念的培養(yǎng)目標是使學生具備相應專業(yè)社會需要的綜合應用能力?；诖耍紫葘λ帉W專業(yè)物理化學的課程目標進行定位，圍繞培養(yǎng)高素質應用型醫(yī)藥學人才的培養(yǎng)目標確立形成系統(tǒng)的理論框架，能夠發(fā)現(xiàn)和提出問題、綜合分析問題、提出解決方案并進行評價，形成具有批判精神、創(chuàng)新意識和應用能力的課程目標。具體要求：

（1）知識目標：從微觀和統(tǒng)計角度解釋宏觀過程及其性質，研究和分析化學過程。

（2）能力目標：具備運用多學科知識解決藥學綜合性問題的能力；運用信息技術開展拓展性學習，形成自主學習的能力；具有批判性思維、創(chuàng)新、團隊合作、終身學習的能力。

（3）思政目標：具有胸懷祖國、服務民眾的家國精神；形成正確的世界觀、人生觀和價值觀；樹立全心全意為患者服務的理念，勇?lián)邪l(fā)普惠良藥的使命。

2.1.2 課程內容的重構基于OBE 理念，結合藥學專業(yè)人才培養(yǎng)要求，對比先修和后修課程及學科前沿，將課程教學內容進行了重組優(yōu)化，將教學內容分為4 大模塊：熱力學3 大定律模塊，化學平衡與相平衡模塊，電化學與化學動力學模塊以及表面化學、膠體分散系及大分子溶液模塊［12-13］；針對藥學專業(yè)學生特點定制了“藥物有效期預測”“膠體分散系與藥物劑型設計”“簡單級數(shù)反應與人體內藥物代謝的關系”等36個個性化教學專題。

2.1.3 教學階段的劃分按照“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度為標準，將重組的教學內容設計分為基礎導入、提高進階、綜合拓展等3個漸進的階段實施，以《表面化學》彎曲表面的性質知識點為例，具體如下。

（1）基礎導入階段：介紹曲面附加壓力△p 的基本概念和定義，分析不同液面上的表面受力及其后果進而引出楊-拉普拉斯公式及開爾文方程，并對實際現(xiàn)象進行理論支撐。

（2）提高進階階段：通過具體實例，如藥劑學采用減小固體藥物粒徑的方法提高難溶性藥物的溶解度；在盛雪碧、可樂等含氣泡的飲料杯中放一次性筷子可以少喝進氣泡等與藥學專業(yè)或日常生活聯(lián)系緊密的小話題開展討論。

（3）綜合拓展階段：引入案例討論，分析問題產生的原因，探討具體處理措施。如以2022年北京冬奧會為例，請同學們收集素材，說說北京冬奧會的雪：人工造雪是“假雪”嗎？通過這一素材，促使學生在掌握彎曲表面亞穩(wěn)狀態(tài)和新相生成的知識點的同時，進一步體會到我國綜合國力的強大，增強學生民族自豪感和自信心。

2.1.4 教學資源的設計與開發(fā)基于重構的教學內容設計和開發(fā)個性化教學資源，包括任務單的設計、素材包的搜集與制作、作業(yè)和測驗的設計等，主要通過以下方法完成：

（1）學習任務單的設計：學習任務單為學生的課前學習提供了指引和方向，是“SPOC+BOPPPS”混合式教學有效實施的保障。課前學習任務單主要包括課前學習內容、小組匯報主題與要求等內容。

（2）素材包的搜集與制作：素材包主要包括各知識點、各專題的微視頻以及對應案例相關素材如課程思政庫、視頻、圖片等的搜集和自主開發(fā)。微視頻包含請專業(yè)公司制作的慕課視頻、采用專業(yè)的屏幕錄像軟件Camtasia Studio 9.0自制知識點錄頻、專任教師隨手拍視頻以及網頁素材等，每個視頻時長控制在2～15 min，便于學生利用碎片時間學習。

（3）作業(yè)和測驗的設計：作業(yè)和測驗作為檢驗和評價學生自主學習效果的一種重要手段，可以有效幫助教師更有針對性地設計課堂教學。教師可從學習通題庫中分層次設置好基礎性以及綜合性作業(yè)和測驗內容，并分階段推送到學生手機端。教師從系統(tǒng)統(tǒng)計學生作答情況，再有針對性地設計或調整課堂教學活動。

2.2 教學過程的設計與實施為了更好地完成每一階段的教學目標，秉承以學生為中心的理念，以兩性一度為標準，制定第一課堂和第二課堂教學策略。

2.2.1 第一課堂教學實施第一課堂采用“四結合”教學模式，即“線上+線下”“課前+課中+課后”“案例討論法+任務驅動法等多元式混合教學方法”以及“課程+思政”的教學模式開展教學。以課前、課中、課后3個階段來展開，具體如下。

（1）課前部分：教師通過學習通推送學習任務單。學生按學習任務單要求隨機或自主分成6～8人/組，并完成以下任務：①依據學習任務單中的重難點提示，自主學習教材相關內容并通過超星SPOC 平臺觀看和學習個性化素材包的內容；②小組按照學習任務單中的提示開展討論。討論選題可參考任務單中提供的選題或自主選題，通過小組協(xié)作互助的方式制作匯報PPT，供課上展示與講授；③完成線上章節(jié)測驗，檢驗預習成效；④教師發(fā)布問卷調查，并根據平臺的各類信息反饋，分析學生的在線學習情況，適當調整課中教學設計和流程。

（2）課中部分：在課堂上，采用學習通“SPOC+BOPPPS”教學模式相結合的形式教學，按照BOPPPS 的6 個流程展開。參與式學習部分以學生展示與講授作為課堂上的主要形式。由小組抽簽決定匯報順序后輪流展示和講授，每組講授完可安排其他小組提問互動，再由生生互評，最后由教師點評和指導。對于一些知識難點，教師在前測、后測等環(huán)節(jié)利用學習通的彈幕互動、練習、測驗等活動及時捕捉學生的學習成效，并在恰當時機進行引導和講解。

（3）課后部分：教師根據總結情況給學生推送復習作業(yè)、案例討論及知識拓展。此外，教師還需要通過SPOC 平臺與學生開展“1 對1”答疑或“1 對小組”互動討論，開發(fā)創(chuàng)新思維，提升綜合能力。

2.2.2 第二課堂教學實施第二課堂打造“物理化學課程思政微故事競賽”和“物理化學實驗技能競賽”品牌活動。前者要求學生以小組協(xié)作形式參賽，可參考課堂教學中各個個性化教學專題的形式，從物理化學發(fā)展史、物理化學家們背后的故事、諾貝爾獎的獲得、物理化學知識點等多方面、多維度挖掘物理化學課程背后所蘊含的人生哲理，培養(yǎng)學生胸懷祖國、服務民眾的家國情懷；形成正確的世界觀、人生觀和價值觀。物理化學實驗技能競賽的開展，為學生搭建了拓展專業(yè)能力和提升綜合能力的平臺，培養(yǎng)學生勇攀高峰，敢為人先的創(chuàng)新精神和追求真理嚴謹治學的求實精神。

通過第一、第二課堂教學策略的實施，樹立了藥學專業(yè)學生全心全意為患者服務的理念，勇?lián)邪l(fā)普惠良藥的使命，達成OBE教學目標。

2.3 多元化評價機制的建立與實踐OBE 的教學理念是培養(yǎng)學生的綜合應用能力，為了全面考核學生的知識、能力和價值塑造目標的達成情況，構建過程性評價和總結性評價相結合的多元化評價機制對“SPOC+BOPPPS”的混合式教學進行評價和考核。過程性評價部分主要包括學生的課堂簽到、視頻任務完成情況、課堂互動、分組任務完成情況以及生生、師生互評成績、線上測試等內容，占比50%；總結性評價主要為學生的期末綜合考核，占比50%，見表1。

表1 物理化學課程考核評價表

3 教學效果

通過對藥學本科專業(yè)2017～2020 級學生實施基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”混合式教學模式，一方面課堂教學氛圍大幅度改善，表現(xiàn)在學生學習主動性、自主學習能力增強，課堂互動積極、參與度高，討論具有一定的深度和維度，較好的貼切了“兩性一度”；另一方面，學生作業(yè)及測驗的完成率及正確率均有顯著提高，期末綜合考核相比于往期，學生整體成績得到了明顯提升，見圖2。

圖2 2016～2020級藥學專業(yè)學生物理化學課程考核評價結果對比

通過學習通平臺，對我校2019 級和2020 級67名藥學本科專業(yè)學生進行滿意度問卷調查，調查內容涉及課程目標達成情況、教學模式、考核的意見以及對混合式教學的教學效果評價。回收問卷65份，回收率97.01%。結果發(fā)現(xiàn)，93.8%學生認為這種教學模式更有利于幫助自己突破知識難點，提升自主學習能力，同時也鍛煉了自己的語言表達能力、溝通能力、團隊協(xié)作能力和分析解決問題能力，提升了課程教學質量。同時，教學目標達成情況、教學模式優(yōu)點評價以及教學考核意見調查結果均顯示學生對課程的滿意度高，見圖3。

圖3 2019、2020級藥學本科專業(yè)學生問卷調查的主要結果

4 結語

通過對物理化學課程的特點進行分析，結合新時期的教學發(fā)展新理念，提出了一種基于OBE 理念的“SPOC+BOPPPS”相結合的混合式教學模式。通過對教學效果的分析可以看出，這種教學模式突出了參與式學習，強化了學生的自主學習能力，極大地激發(fā)了學生的學習積極性、活躍了課堂教學氣氛，實現(xiàn)了以學生為中心，提高了教學效果，達成了OBE 教學目標。在信息化、網絡化快速發(fā)展的今天，可以為我國新時代高校教育的發(fā)展提供參考。

當然，這種教學模式目前仍處于探究階段，其在教學中的深入應用還需要不斷地研究、探索和實踐，從而不斷地修正和完善。同時，這種新的教學方法對教師們提出了更高的要求和挑戰(zhàn)，需要廣大教師不斷提升自我修養(yǎng)和素養(yǎng)。