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摘要：采用线上线下相融合的药物化学实验“小讲课”教学方法探索新时代人才培养的新模式，以提升学生综合素养，培养创新、求实、协同的科研精神。通过文献回顾、实践观察、师生互动研究、问卷调查、成绩比较分析、学生在线活动跟踪评价等手段，总结并建立适合药物化学实验课堂的新的教学模式。基于合成的小讲课教学模式提升了师生发展素养需求的6大能力；高效地利用了实验课堂，师生都收到了较满意的学习效果；探索出科研精神培养的切实可行的方法。新的教学模式有利于实现“以学生发展为中心”的教学理念，改变了沉闷的教师讲学生听的传统教学模式，把课堂完全交予学生，达到了“有效学习在课堂上”，发挥了课堂教学的时效性。
关键词：绿色化学实验；课堂；创新；科研精神
1概述
为了把人才这第一资源打造好，创建一流本科教育是当前我国高等教育的重要目标，这就要求对课堂教学进行彻底改革，将“互联网+教育”引入课堂，打造智慧课堂。
课堂教学的最高境界为：debate，有争论，甚至还有争吵，这就要求教师研究学生、研究课程、研究如何高效率地利用课堂，发挥课堂的时效性。
药物化学是一门发现与发明新药、合成化学药物、阐明药物的化学性质、研究药物分子与机体细胞(生物大分子)之间相互作用规律的综合性学科[1]。开展药物化学实验课程对学生认知药物性质、培养其对药物生产技能以及新药研发思维均有重要意义[2-3]。然而，因药物化学实验操作技能要求严格、步骤复杂等特点，使得学生在药物化学实验中习惯于“照方抓药”，学生的主动学习意识和科学思维均得不到有效培养。另外，因合成实验时间较长，个别验证性实验偶有失败，对提升学生实验信心也存在一定的难度。
针对药物化学实验教学法改革的研究，目前国内报道较多，如：蔡攀峰等开展了调整实验内容、改革实验课评价标准[4]；李灵芝等进行了讨论式教学法课堂实践，发挥了学生的主观能动性[5]；韦正友等研究了翻转课堂，对培养学生的探索能力，提高学生自主学习能力和创新能力具有深远意义[6-8]；聂海艳等进行了移动学习环境下药物化学实验教学改革，丰富了实验教学资源、增加学生自主学习环节、提高学生实践动手能力，教学效果显著提升[9-10]；陈菲儿等进行的融入课程思政理念的MCAT教学模式，培养了学生的专业素养[11]。
可见，打破传统的讲授式教学法，让学生们变被动为主动探究，从“让我学”到“我要学”，发挥学生主观能动性是提高药物化学实验教学效果的有效途径。但如何真正让学生成为药物化学实验课的主角，需要的不仅仅是段落式的讨论，亦或是简单的翻转课堂，而应该是一个系统化的设计。
本研究是在线上线下教学相结合的基础上，通过系统化的设计，开展药物化学实验“小讲课”教学模式，探讨了“小讲课”的实施细节及效果，采用对比分析研究了“小讲课”对培养创新求实的科研精神的效用。
2研究对象与方法
2.1研究对象
对哈尔滨医科大学大庆校区药学院的学生进行研究，历时近2年对药学专业专科生共计330人、药物分析专业本科生共计184人，药物制剂专业本科生共计138人，开展基于线上线下相结合的“小讲课”实验组(简称“小讲课组”)与传统教学组为对照组的比较研究。在开展小讲课至少1周前通知学生即将进行的课堂模式。
2.2研究方法
2.2.1实验对照法
专科组：2018级药学专科共143人进行传统实验教学，作为对照组；2019级药学专科共75人、2020级药学专科共112人开展“小讲课”，作为实验组，分别与对照组比较。药学专业专科的药物化学实验学时均为28学时，每次课4～12学时不等。
本科组：2018级药物分析本科共49人、2018级药物制剂本科共44人进行传统教学，作为对照组；2019级、2020级药物分析本科共135人以及2019级药物制剂本科共94人作为实验组。药物分析专业、药物制剂专业本科的药物化学实验学时均为54学时，每次课4～12学时不等。
2.2.2调查反馈法
调查问卷、个人访谈、座谈会等。
2.3研究步骤
对照组教学模式流程图如下：
课前教师准备实验器材、按照教材写板书→课上教师讲解+演示、学生按步骤操作、课中教师指导→得到产物、结束实验。
实验组新的教学模式主要由实验前线上自主学习、线下实验和线上评价三部分组成，教学模式流程图如图1所示。
实验组具体实施步骤：
(1)“小讲课”成员分配。统计学生人数及开展的药物化学实验课次数。例如，对2019级药学专科开展的三个药物合成实验项目，全员共分为三大组，每一大组25人，再根据实验器材对每大组进行分组，每2～3人一小组。对这三大组随机抽取8～9人(保证每一大组都能被轮到)进行小讲课。因此，被抽取的一大组共讲一次课，自由设计板书，自由派人上台讲解、操作演示等。其他组学生可做补充，实验过程中及时发现问题及时解决。每次课至少8学时，基本上全天在实验室，可按照表1设计安排学生讲课。
(2)利用线上资源做好课前预习。课前问卷星调查本研究实施的可能性和可行性、学生实验态度、对互动学习的认识以及更喜欢的上课方式等。
课前1～2周邀请即将上课的学生加入已经建好的药物化学实验课程学习通，学习通发布了教师的教学资源，全员预习。学习通统计网站的点击量和观看实验视频、文档的次数以及课前、课后作业的完成情况等。提前3天建立班级的微信群邀请学生加入，在群里完成分组，对即将讲课学生进行任务分配，围绕药物合成的实验目的、实验原理、实验器材、实验操作步骤、实验结果、思考题等来做。
(3)小讲课实施。课前一天安排讲课学生就所讲内容写板书。课上5分钟学习通签到，教师对实验课学生的着装、跟实验无关物品的摆放、课中就餐情况、课堂纪律、排队称取公共试剂及物归原位、玻璃等器材清洗、实验台卫生、操作安全、废料处理、不得外带试剂及合成品、灭火器等应急物资摆放位置及使用等情况做一一说明，交代清楚，保证实验课堂安全有序、干净整洁。学生按任务讲课，其余组学生互动点评，全员参与，教师对学生讲解内容做适当补充强调并对讲课学生作出最终个性化点评。教师、学生共同为讲课组学生赋分(学生赋分取平均值)。根据学生课堂状态以及调查问卷观察此种教学模式的效果并在今后实施中及时调整。实施过程如图2所示。
实验过程中指导学生细致地观察实验现象并进行安全教育、规范操作，培养学生的环保和自我保护意识；实验结果中对比找异同，培养了学生探索思考能力。实验中强调注意事项提高警觉，减少药物合成失败率，如在烟酸、美沙拉嗪的合成中强调pH值以及冷却程度对实验结果的重要性。
(4)巩固复习。课后通过多次反复观看录制的教学视频，完成教师在学习通上设置的相应测试题，教师可以利用钉钉直播、学习通留言进行指导反馈，学生的参与度不断提高，逐渐适应这种讲课学习方式。
(5)促进拓展延伸。由于教材上的知识常常有滞后的现象，教师可以引导学生自己查阅与药物化学实验相关的网站，比如NCBI数据库里面一些相关文献的检索。
3教学效果评价体系
3.1小讲课赋分成绩
课程组成独立成课的，小讲课赋分为平时成绩，使其占期末考核总成绩的30%；课程由理论课和实验课组成的，小讲课赋分即实验成绩(平时成绩之一)，使其占期末考试总成绩的20%。
3.2期末总成绩
课程组成独立成课的，通过课堂实验全过程评价，从实验过程的参与合作能力、实验态度和纪律、操作规范性和熟练程度、完成时间和卫生、产品质量和收率、实验报告、实验现象记录以及实验数据的分析、是否树立了环保意识等这些几方面打分，使其占期末考核总成绩的70%(未讲课学生成绩占期末考核总成绩的100%)。考核是在公平、公正的环境下进行的，保证营造风清气正的考核环境。
3.3调研
采取问卷星调查和课堂发放调查问卷两种形式，针对实验组、实验组和对照组自行设计调查问卷、了解学生对小讲课的教学模式的认识。进行个人访谈加座谈会，了解学生对新型教学模式的接受和认可程度。
实施过程中，请同行及教学督导去听课，并对其教学模式进行评价指导。
3.4统计学方法
本研究利用Excel 2013整理数据，通过GraphPad Prism6.0软件进行数据处理和统计学分析，计量数据用(分，x±s)表示，其中x为成绩平均值，s为标准偏差。平均分采用t检验，P<0.05表示有统计学意义。
4结果
4.1专科成绩测评
从表2可以看出实验成绩与对照组比较差异有统计学意义，P<0.05，说明实验组学生课堂表现好于对照组学生。实施的小讲课教学模式在不断改进中效果越来越好，可认为对成绩提高有帮助。
从表3可以看出实验成绩与对照组比较差异有统计学意义，P<0.05，说明实验组成绩高于对照组。
2018级学生成绩为对照组(control)、2019级(A)、2020级(B)学生成绩为实验组，如图3和图4所示。
比较可以看出实验组实验成绩大幅度提高，并比较集中在高分，说明学生课堂表现明显比对照组好，实施的小讲课教学模式明显提高了课堂教学的时效性。
4.2调查问卷
(1)对2019级药学专科实施完小讲课教学模式即进行问卷调查，收到无记名调查问卷76份，全部为有效问卷。调查显示学生对实行的小讲课教学模式满意度达到80%以上，基本上都认可了新的教学模式。此新模式也提升了学生发展素养需求的综合能力，具体如表4和表5所示。
(2)新的教学模式实施一年后，跟踪采访延伸效应。对2019级药学专科进行调查，收到无记名调查问卷68份，全部为有效问卷。调查显示学生对曾经实行的小讲课教学模式延伸效应较好，为今后开展小讲课教学模式奠定了理想的实践基础。具体如表6所示。
对2019级药物制剂本科实施完小讲课教学模式即进行问卷调查，收到无记名调查问卷92份，全部为有效问卷。调查显示学生对实行的小讲课教学模式满意度达到90%以上，并且提升了学生的综合能力，对新的教学模式的也都认可。具体如表7所示。
4.3个人访谈+座谈会+钉钉平台
4.3.1药学专科
通过与学生们交流，新的教学模式非常有效地提高了课堂互动率，促进了自主学习能力，更加激发了深入学习的欲望，建议可多次开展。
4.3.2药物制剂本科
同实施完小讲课的学生们交流时，学生表示当时是第一次在实验课上讲课，比较紧张，同学彼此知识水平不尽相同，如何能让绝大部分同学听完讲解后，明白该堂实验课的实验原理、操作流程及注意事项，是一个难点。为此，学生们课下查阅大量相关资料，详细写板书。在讲课时，学生能站上讲台作为第一次尝试，既锻炼了表达能力又增强了自信心。
4.4同行评价
师生共讲一次课，围绕着药物合成设计，有力有序放手，让学生体验式讲课，是解放自己、解放天性的体现。学生在教师的鼓励下，建立了自信心，挖掘出自身潜力，锻炼了台上讲课的能力。全员参与进来，学有所思、学有所得，同向同行，师生共成长。
4.5专家评价
实验课训练科学素养，师生互动、生生互动，有创新性、批判性的学习，使课堂活起来，学生忙起来，打破课堂沉默状态，焕发课堂生机活力，发挥了课堂教学主阵地、主渠道、主战场作用，学生的“获得感”强。
5讨论
小讲课的教学模式在实施过程中，有的学生思考能力较强，实验项目自创做法，存在不按教材编写教案的现象。教师不能对其否定，在肯定学生创新思维的基础上，与学生共同分析实验方法是否可行、是否存在安全隐患。如果可行，在教师的指导下，鼓励学生开展创新方法实验。
药物合成实验较难，一次性合成产品会得到满意的结果，合成失败则需要再次合成。这就需要教师多鼓励学生，对实验失败进行分析，在找原因的过程中调动了学生的思维积极性和对实验的热情，因为合成出产品会增强学生的自信心。药物合成实验耗时久，是对体力、耐力的考验。在实验中必须细致地观察实验现象，如结晶的析出过程、由少到多等。在等待中，不能急于求成，有的同学看到其他同学都析出产品完成实验则难于等待，甚至直接倒掉溶液终产物或者倒掉中间产物重新量取原料再做，都是对试剂的浪费，造成二次污染。此时，教师需要开导学生，耐心地去完成实验，培养其科研的耐力、务实实干精神。
6结语
“我的课堂我做主”的小讲课可以有效培养学生的表达能力、知识融会贯通应用能力等。学生在参与讲课过程中活跃的思维、勤学好问的学习热情，也是对教师教学效果的反馈，促使教师不断充实自己，拓展知识面，真正体现了教学相长。
本研究对我国医药学教育改革与发展的作用和意义：(1)师生应用网络技能的提升；(2)学生实践能力的培养以及表达能力的锻炼，能够进行创新学习，独立思考、大胆探索，迈出了创新思维的第一步；(3)教师不断修正实验教材，驾驭课堂能力的提升，真正地做到“以学生为中心的理念”，信赖学生，同向同行，师生共成长；(4)树立绿色化学理念。
通过本课题研究，达到“有效教学在课堂上”，激发了学生的求知欲、探索欲，提高了学生的综合素质以及高级思维能力，促进了学生全面发展，可以常态化开展下去，完善本课题的研究。
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