翻转课堂教学模式在制药计算教学上的有效性

原文作者 Karyn I Cotta 单位 Currents in Pharmacy Teaching and Learning

摘要：

目的

比较翻转课堂和传统课堂在制药计算课程中的有效性

方法

在翻转课堂的方法中，学生们被要求在课前观看已被记录的讲座，上课的时间就被用于完成问题。在传统的教学方法中，讲座将会在课堂中呈现，之后会利用课堂上余下的时间按成问题。课程材料被分为两个部分，I 和II。在2011年，第一部分和第二部分分别运用翻转课堂和传统模式进行教学。在2012年，两个部分都被运用翻转课堂的模式进行教学。测试1和期末考试的A部分要考察的内容涉及第一部分。测试2以及期末考试的B部分所要考查的内容涉及第二部分。第二部分的成绩将会与2011年、2012年同期进行比较。入学前的标准和第一部分的成绩将会与同期进行比较以此说明第二部分成绩的不同是否可以被认为是课堂状态不同的结果。学生关于翻转课堂和传统课堂教学模式的认识也是经过测试的。

结果

与2011年的同期组群（采用传统的课堂教学方式）相比，2012年的同期族群（采用翻转课堂的方式教育）在第二部分的材料中取得了更好地成绩（测试1，p = 0.013 ，期末考试B部分, p = 0.001）。学生的看法统计资料也表明，比起传统教学方法，大部分更喜欢用翻转课堂的方式进行学习。

结论

研究证实在制药计算课程采用翻转课堂的教学模式能够促进学生的表现以及满意度。

关键词

翻转课堂；教学方式；药理学计算

介绍

药理学计算课是专业药学课程的核心要求。学生药理学计算能力的发展在塑造一位有能力且自信的行医者中起着重要的作用。药理学的学生应该精通药理计算，并且熟练程度要在学校的课程中得到不断强化。因为药理计算在实践中的重要性，根据已出版的考试蓝图，北美医药许可证考试中很大一部分就是以该课程的教学目标为基础。在药理计算之类重要的课程中可以通过长时间解决大量复杂问题

来提高熟练程度。为了增加复习问题的数量，要求课堂时间的有效利用。因此，采用更有效地教学方法和课堂时间的有优化是十分重要的。翻转课堂就是这样一种可以被用来更有效提高课堂时间效率的教学方法。近年来，翻转课堂的课堂教学模式已经被许多学者采用来鼓励学生学习。为了翻转课堂在药理计算课程的实施，指导员已将一个讲座录制下来，并保证学生可以在课前进行观看。学生通过录制讲座进行学习，并且在课前操练相关的回家作业。提前录制好的讲座（模块）允许学生在自己喜欢的环境中学习，并且能够多次反复复习复杂的概念。这能够让学生带着对材料基本的认知进入课堂，所以课堂时间可以被用来在教师的帮助下解决更为复杂的问题。在传统教学模式下，药理计算知识在课堂上传授，学生只有很少的时间去攻克更为困难的问题。当回家作业布置给学生时，若是遇到困难的问题，他们有时没有一个导师或是前辈去帮助他们。

这个研究的目的是为了比较在药理计算这个学科上翻转课堂和传统教学模式的差异。学生被传授药理计算的知识通过在线预先录制好的讲座（翻转课堂的教学模式）或是在课堂上听教师讲解（传统的教学模式）。在这个研究中我们对翻转课堂教学模式下和传统教学模式下的考试成绩进行对比，看二者是否存在差异。我们也会就学生对着两种教学方法的喜好程度进行探索研究。

方法

药理计算是一门南方大学药学院（SUSOP）所有一年级的学生所必修的2学分课程。本课程有10周的时长，每周上课两小时。学生被要求出席所有学校规定的课程，出勤率按照课程周期来计算。根据教学大纲，学生要求每个学期该门课的出勤率达到85%以上。如果因为任何原因本学期的缺席率达到15%以上，将会被评定为不及格。该课程的教学材料被分为两个部分，I 和II（表1）。学生I 和II的学习成绩分别根据学期结束后给定的测试1和测试2以及综合性的期末考试（表2）来进行评定。期末考试的问题被分为两个部分（A和B）。期考考试中A部分的试题由教学材料I有关的内容组成，B部分的试题由教学材料II中相关内用组成（表2）。所有的考试题型为简答或填空。

这是一门集体授课的课程。在2011年夏，药理计算I部分的教学内容通过翻转课堂的教学形式由一位教授负责而药理计算II部分的教学内容通过传统的教学模式有其他教授负责。在2012年夏药理计算I 和II部分的教学内容都通过翻转课堂的教学模式（表2）向学生传授，负责教授同2011年。

在翻转课堂的教学方法中，通过学校支持的视频录像系统在教室中提前录制好教学视频。导师在空教室中通过PPT发表演说。整个展示连同导师的声音一起被记录。这个系统被设定只支持录制屏幕上的PPT呈现。注释装备与电脑一体被用于记录视频模块。它包括一个LCD显示和和一只有一体软件的无线笔。这种设备允许导师在旁注释和演示问题。视频录制结束以后SUSOP的信息技术部门将会制作视频供导师下载。视频文件可以在mp4被输出。这样的格式被认为在格式大小与视频质量至今有一个合适的平衡，因为准备通过无线网传输到个人的电脑上。这些视频的平均大小为35MB.

SIPOP利用一个电子教室管理系统去管理课程和分发类似与幻灯片和讲义之类的课程材料给学生。MP4格式的视频被上传到“e校园”并把连接提供给学生，以便他们下载视频到自己的电脑进行观看。录制好的视频就可以非常方便地离线观看。所有的视频和PPT材料都会提前课时标准7天上传。学生被要求每节课前提前观看指定好的录制视频，并依照指导从药理计算课程的书本上挑选需要课前完成地回家作业。作业设置了从低到中的难度等级，内容都以视频中所涉及的材料为基础。导师把解决问题回家作业问题的详细步骤解答通过pdf格式传到“e校园”平台上。学生被鼓励不要去参照解答，除非学生在经历过多次尝试后依旧不能得到答案。

表1

药理计算课程I 和II部分教学目标

表2

为收集直接和间接（感知）测量数据2011年和2012年教学和评估工作形式

学生需要在课堂上（当堂练习集）完成的练习是在课程刚开始时就设置好的，内容以提前录制的视视频为基础。当堂作业集所包含的问题难度从中等到高难度不等。教师和学生强调，观看提前录制好的视频是完成练习本上的课后作业以及有能力解决课堂上练习的关键。“e校园”能够让我们追踪到下载视频视频的学生百分比。总的来说，100%的学生会在每节课前下载一指定的视频。当学生来上课时，在最开始的几分钟，他们可以提问和视频当中的材料有关的问题。学生接下来就会被要求去计算提供给他们的课堂练习。学生被鼓励和同学一起讨论问题。导师在这时会依据学生的个体基础与学生进行互动，个别的辅导，指导他们完成指定的作业。在一段固定的时间以后，时间的长短根据题目的难易程度而定，学生会被随机选上太，利用实物投影，对全班讲解解题过程。这确保了每一位学生都知道课堂练习中每一道题目的答案，并且知道通过问题的解决所推导出来的一步一步的方法。导师会解释如何去解决特别困难的问题，并且澄清任何不清晰地解决方法。每节课最后的十分钟，将会有一个通过“e校园”发布的在线小测试。这个小测试促使学生观看课前指定视频，并且使学生在解决课堂问题时保持注意力。这些都是记录成绩的小测试，这些成绩将会记录到本课程的期末成绩之中。小测试的成绩占了课程期末成绩的12%。

至于传统教学方法，讲座不会被记录。导师会在课堂前30分钟进行当堂演讲。在这一部分的主题和概念包含许多的细节，都会与本节课具体的话题有关。在这一部分导师也会通过实物投影向全班解决一些相关的问题，以此向学生们解释用不同的方法解决不同类型的题目。再接下去的20分钟时间里，学生们需要去完成一些当堂练习，这些练习的内容都与本节课的内容有关。在这段时间里，导师会来回巡视，帮助那些需要帮助的学生。这些练习会通过实物投影系统用逐步解决的方法进行解答。这是为了确保学生用正确的方法得到正确的答案。学生也会被布置一些与本节课内容有关的课后问题，这些问题需要学生在家完成。课堂最后十分钟会有一个小测试。这个测试给了学生需要在课堂上集中注意的动机。这些测试将会被打分并会加入到学期结束的课程总成绩中。小测试的分数占了课程期末成绩的12%。表三表明不同教学方法下的涉及的不同任务。

间接和直接的方法都被用于评估翻转课堂教学方法的有效性。测试成绩被直接用于评估学生的学习。以此去决定用不同的教学方法教授同样的内容（第二部分），学生表现是否存在不同。用翻转课堂教学方法上课的学生（2012年）会与用传统教学方法上课的学生（2011年），在测试2的成绩上进行比较。期末考试B部分的成绩也会在翻转课堂教学（2012年）和传统模式教学（2011年）的学生中进行比较。（表2和4）为了确定2011年和2012年同期生表现的不同仅仅因为课堂教学方法的不同，而不是由于课堂组成的不同。测试1和期末考试A部分也会被在2011和2012年的学生成绩进行比较，这两部分考试内容相同（第一部分），教学方法也相同（翻转课堂的教学方法）（表2和5）。2011年间（用翻转课堂的教学方式）和2012年间（用传统的教学模式）上课教授的第二部分的内容是相同的（表2），并且由同一名教授在两年间任教（2011年和2012年）。同样的，2011年间和2012年间讲座关于第一部分的内容也是相同的，两年间，都由同一名教授运用翻转课堂的教学方法进行讲解（表2）。在两年间，统一名教授任教统一部分的教材，并且出卷。两年间的试卷难度保持一致。

2011年，在药理计算这门课上，学生同时处于翻转课堂教学方法和传统教学模式的影响下。一个5分制李克特量表（不同意-同意反馈量表）匿名调查在学期末被执行，去比较学生对翻转课堂和传统教学模式喜爱的百分比。（表2和6）学生们反馈翻转课堂和传统课堂是适合帮助他们理解课程材料和准备考试的。一个附加的问题是让学生们在翻转课堂和传统课堂之间选择一个更加喜欢的。学生们的回答也会当做课程结束评估的一部分去研究学生们对翻转课堂教学模式和传统教学模式的看法。

数据分析

独立t检验被用于在用翻转课堂学习的学生（2012年）和用传统教学模式学习的学生（2011年）间比较测试2的成绩。同样的，独立t检验也被用于在用翻转课堂学习的学生（2012年）和用传统教学模式学习的学生（2011年）间比较期末考试B部分的成绩。独立t检验也会引导研究者去发现在2011年与2012年同期生中，测试1和期末考试B部分数据性的有象征意义的不同。费舍尔的精确测试被用于比较在2011年与2

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外文文献出处：www.sciencedirect.com

附外文文献原文：

Abstract

Objective: To compare the effectiveness of teaching a pharmaceutical calculations course using a flipped versus traditional instructional method.

Methods: For the flipped method, students were required to watch recorded lectures before class, and class time was used for completing problems. For the traditional method, lectures were delivered in class followed by use of some class time for completing problems. The course material was divided into sections I and II. In 2011, sections I and II were taught by the flipped and traditional method, respectively. In 2012, both the sections were taught using the flipped method. Exam 1 and final exam part A tested the material covered in section I. Exam 2 and final exam part B tested the material covered in section II. Section II scores were compared between the 2011 and 2012 cohorts. Pre-admission criteria and section I scores were compared between the two cohorts to assess whether difference in section II scores could be attributed to differences in-class composition. Student perceptions about the flipped and the traditional instructional method were also examined.

Results: The 2012 cohort (taught by flipped method) achieved a higher score on the section II material (exam 2, p frac14; 0.013 and final exam part B, p frac14; 0.001) compared to the 2011 cohort (taught by traditional method). Student perception data also indicated that a majority of students preferred the flipped method over the traditional method.

Conclusion: This study demonstrates that a flipped classroom approach for teaching pharmaceutical calculations can improve student performance and satisfaction.

r 2016 Published by Elsevier Inc.

Keywords: Flipped classroom; Instructional method; Pharmaceutical calculations

Introduction

The pharmaceutical calculations course is a core requirement of the professional pharmacy curriculum.¹ The development of pharmaceutical calculation skills in students plays a significant role in building a competent and confident practitioner.² Pharmacy students should confirm proficiency in the pharmaceutical calculations course and this proficiency should then be reinforced throughout the pharmacy school curriculum. Because of the importance of pharmaceutical calculations in pharmacy practice, a significant portion of the North American Pharmacy Licensure Examination (NAPLEX) is based on the objectives taught in this course, according to the published blueprint of the exam.² Proficiency in a significant course like pharmaceutical calculations can be attained by practicing numerous complex problems multiple times. To increase the number of problems reviewed requires effective use of time in the classroom. Hence, it is critical to adopt efficient methods of teaching and utilize class time in an optimal manner. The flipped classroom instructional model is one such method that can be adopted to use class time efficiently. The flipped classroom instructional model has been utilized by a number of educators in recent years to encourage student learning and engagement.^3–7 In the flipped classroom approach utilized for the pharmaceutical calculations course, the instructor recorded a lecture and made it available to students prior to class. The students listened to the recorded lecture and practiced homework problems prior to class. The pre-recorded lectures (modules) allow students to learn the material at their own pace and review the more complex concepts multiple times. This allows students to come to class with a basic understanding of the material, so that class time could be utilized for working on more complex problems in the presence of the instructor. In the traditional pharmaceutical calculations course setup, the material was taught to students in the classroom and then only limited time was available to help students work through problems of increasing complexity. When home-work problems were assigned to students, sometimes they did not have an instructor or peer to help them if they got stuck with the difficult problems.

The objective of this study was to compare the flipped classroom model to the traditional instructional model for teaching a pharmaceutical calculations course. Students were taught pharmaceutical calculations utilizing pre-recorded on-line instructional videos (for the flipped class-room model) or live in-class lectures (for the traditional method). In this study we examined if there was any difference in exam scores between students taught using the flipped classroom instructional model, as compared to students taught using the traditional teaching method. We also explored the level of student satisfaction between the two teaching methodologies.

Methods

Pharmaceutical calculations is a mandatory 2-credit-hour course for all first-year students at South University School of Pharmacy (SUSOP). This course is ten weeks long, and meets two hours per week. Students were expected to attend all scheduled classes and attendance was taken each class period. Based on the syllabus, students were required to attend 85% of the scheduled class periods. If more than 15% of the class periods were missed for any reason, a failing grade would have been assigned. The material for this course was divided into two sections (sections I and II) (Table 1). Achievement of student learning outcomes was assessed by administering exams 1 and 2 at the end of sections I and II, respectively, and through a comprehensive final exam (Table 2). The final exam questions were divided into two parts (A and B). Final exam part A consisted of questions related to the material covered under section I of the course and final exam part B consisted of questions related to the material covered under section II of the course (Table 2). All exam questions were short answ

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