潘林梅，李存玉，朱華旭（南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，南京　210023）

·藥學(xué)教育·

任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)在《制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)》課程中的探索與實(shí)踐Δ

潘林梅＊，李存玉，朱華旭（南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，南京210023）

目的：為提高《制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)》課程教學(xué)效果提供參考。方法：采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)并借鑒CIDO工程教育模式，圍繞從“構(gòu)思到運(yùn)行”設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，以任務(wù)為主線；并采用個(gè)人和小組的交叉學(xué)習(xí)、中試平臺的應(yīng)用以及設(shè)計(jì)課程的展開等實(shí)施方法，采用形成性評價(jià)的方式，多層次開展理論和教學(xué)探索與實(shí)踐。結(jié)果與結(jié)論：改變了以往偏重于教師課堂講授為主的教學(xué)方法，讓每位學(xué)生參與多任務(wù)學(xué)習(xí)，學(xué)生對制藥過程中的設(shè)備選用及車間設(shè)計(jì)的理解與應(yīng)用掌握得更好。該方法能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，有利于培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合能力。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)；制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；工程教育

《制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)》是一門以藥劑學(xué)、藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）、工程學(xué)及相關(guān)工程技術(shù)為基礎(chǔ)來綜合研究制藥生產(chǎn)實(shí)踐的應(yīng)用性課程，是我校制藥工程、中藥制藥專業(yè)的核心專業(yè)課程，是培養(yǎng)具備綜合應(yīng)用能力的制藥專業(yè)人才的重要組成。該課程以往教學(xué)以教師理論講授為主，學(xué)生參與實(shí)踐的環(huán)節(jié)較少，對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價(jià)較為單一，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。針對這一現(xiàn)象，筆者采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)對《制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行探索與實(shí)踐，以期為提高本課程的教學(xué)效果提供參考。

1　相關(guān)概念和內(nèi)容

1.1任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)的相關(guān)概念

任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)是依據(jù)建構(gòu)主義教育理論發(fā)展起來的教學(xué)方法，是實(shí)施探究式教學(xué)的一種教學(xué)模式，適用于學(xué)習(xí)實(shí)踐類的知識和技能。這一理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識的過程，教學(xué)中教師必須要重視學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的發(fā)揮，創(chuàng)造條件讓學(xué)生自主整合自身的知識體系，明確以學(xué)生為中心，積極引導(dǎo)學(xué)生主體性的發(fā)揮［1-3］。該教學(xué)將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探索與互動(dòng)協(xié)作。

教學(xué)過程中，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)把教學(xué)內(nèi)容巧妙地設(shè)置在每個(gè)任務(wù)之中，安排學(xué)生以分組或獨(dú)立完成任務(wù)的方式學(xué)習(xí)核心內(nèi)容。從教師角度來講，任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)能明確學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，有效地指引學(xué)生按照正確的方法獲得知識、技能，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和相對獨(dú)立地分析問題、解決問題的能力。從學(xué)生角度來看，通過完成多個(gè)理論與實(shí)踐任務(wù)，可有效提升自身綜合處理制藥生產(chǎn)全過程中設(shè)備等相關(guān)工程問題的能力［4］。

1.2CDIO工程教育模式的相關(guān)概念

本課程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)中任務(wù)的創(chuàng)設(shè)是以CDIO工程教育模式為指導(dǎo)。CDIO工程教育模式是以工程項(xiàng)目生命周期全過程為載體來培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、個(gè)人的職業(yè)道德、學(xué)術(shù)知識和運(yùn)用知識解決問題的能力、終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)工作能力、交流能力和大系統(tǒng)掌控能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的有效途徑。該模式是由美國4所大學(xué)率先實(shí)踐的先進(jìn)工程教育模式，是基于產(chǎn)品系統(tǒng)生命周期的工程教育理念，從構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）到運(yùn)行（Operate）的教育過程，能充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)與做的結(jié)合，我國也積極引入了該模式以培養(yǎng)工程相關(guān)的人才［5-9］。

這一模式讓學(xué)生以主動(dòng)的方式學(xué)習(xí)工程，要求學(xué)生結(jié)合某些具體項(xiàng)目來學(xué)習(xí)以培養(yǎng)其綜合能力；該模式要求教師創(chuàng)立一種環(huán)境使學(xué)生更深刻地理解工程理論和原理，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)并實(shí)踐；還特別強(qiáng)調(diào)在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置上與學(xué)生知識、素質(zhì)、能力的相關(guān)性［10-15］。這就對與工程相關(guān)的專業(yè)課程教學(xué)提供了宏觀上的指導(dǎo)，教學(xué)活動(dòng)要立足于醫(yī)藥產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。

1.3主要內(nèi)容

本課程是圍繞不同藥物制劑的制備全流程，重點(diǎn)傳授基于原理的制藥生產(chǎn)全過程中生產(chǎn)設(shè)備選用、管理及相應(yīng)車間工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容，通過課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的制藥工程思維能力，使學(xué)生掌握通用的制藥生產(chǎn)工藝技術(shù)、主要生產(chǎn)設(shè)備的選用原則，符合GMP要求的制藥車間工程設(shè)計(jì)與工程驗(yàn)證的基本要求等。每一種制劑的生產(chǎn)過程均要從“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行”環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)性思考，教學(xué)中的核心任務(wù)點(diǎn)也來源于這4個(gè)層次。教師根據(jù)制藥工藝特性分層式設(shè)置任務(wù)，訓(xùn)練學(xué)生從系統(tǒng)的角度獨(dú)立解決制藥生產(chǎn)中的實(shí)際問題。

2　任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)的實(shí)施與評價(jià)方式

2.1學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)

分析不同專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)藥學(xué)、中藥學(xué)知識儲備及共性需求，在CDIO工程教育模式的指導(dǎo)下，將典型章節(jié)的知識點(diǎn)編列出研究型或拓展型學(xué)習(xí)任務(wù)，采用分層式教學(xué)，遵循“既要讓全體學(xué)生達(dá)到《制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱要求的基本目標(biāo)，又要讓學(xué)有余力的學(xué)生超課程要求去學(xué)習(xí)”的原則，使目標(biāo)層次與各類學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平相適應(yīng)，讓不同層次的學(xué)生都有力所能及的目標(biāo)。這就要求學(xué)生針對不同任務(wù)的問題來自學(xué)或以小組協(xié)作的方式進(jìn)行研究和討論。

比如“制藥用水系統(tǒng)的教學(xué)”，從CDIO工程教育模式“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行”4個(gè)環(huán)節(jié)分析制藥用水系統(tǒng)，不僅包括制藥用水的基本概念、各國法定標(biāo)準(zhǔn)、制備方法、貯備方法、分配方式，還涉及相關(guān)設(shè)備的選型、動(dòng)態(tài)流程監(jiān)控、運(yùn)行管理等方面的知識體系，其中重點(diǎn)要求學(xué)生掌握不同類型制藥用水制備方法的選擇以及相匹配生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行與管理。通過分析不同的制劑生產(chǎn)過程、不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)用水特點(diǎn)等，設(shè)計(jì)任務(wù)1：掌握幾種制藥用水的法定標(biāo)準(zhǔn)后，學(xué)生自主調(diào)研現(xiàn)有制藥企業(yè)主要使用何種方法設(shè)計(jì)純化水、注射用水制備系統(tǒng)，所用設(shè)備的水處理能力選擇的依據(jù)是什么？運(yùn)行過程中的控制參數(shù)是如何制定的？設(shè)計(jì)任務(wù)2：聯(lián)系工藝流程特點(diǎn)，比較常規(guī)口服固體制劑、口服液體制劑與注射劑車間用水點(diǎn)設(shè)計(jì)的異同。設(shè)計(jì)任務(wù)3：回顧GMP及相關(guān)附錄中的內(nèi)容，以年產(chǎn)1億支注射用無菌粉末為例分析水系統(tǒng)中儲存、分配單元與工藝的相關(guān)性等。學(xué)生在強(qiáng)烈問題動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，從教師在課堂上講授的知識點(diǎn)出發(fā)，通過參考書籍、網(wǎng)絡(luò)平臺資料、制藥企業(yè)材料等資源主動(dòng)學(xué)習(xí)；同時(shí)，還可結(jié)合校內(nèi)制劑中試平臺（一個(gè)試驗(yàn)場所）里小型制水系統(tǒng)的現(xiàn)場觀摩，進(jìn)行自主探索。在此訓(xùn)練過程中，學(xué)生可不斷地獲得成就感，更大地激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，逐步形成一個(gè)良性循環(huán)。

在講授“GMP車間工程設(shè)計(jì)”部分的基本知識時(shí)，基礎(chǔ)型任務(wù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括制藥工程設(shè)計(jì)的原則性流程、法規(guī)條款、組成系統(tǒng)、運(yùn)行特點(diǎn)等，對有制藥工程設(shè)計(jì)興趣的同學(xué)來說，則可以制藥工程設(shè)計(jì)競賽的要求來模擬車間工程設(shè)計(jì)（如年產(chǎn)X瓶的某凍干粉末制劑車間設(shè)計(jì)等），實(shí)現(xiàn)因材施教，給不同層次的學(xué)生分配不同的任務(wù)，提出不同的訓(xùn)練目標(biāo)。這樣通過分層任務(wù)驅(qū)動(dòng)，分層檢查學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生的練習(xí)具有彈性，讓各類學(xué)生都能有學(xué)習(xí)積極性。

2.2任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)的實(shí)施方法

2.2.1個(gè)人和小組的交叉學(xué)習(xí)根據(jù)教師創(chuàng)設(shè)的不同學(xué)習(xí)任務(wù)，每位學(xué)生或每個(gè)小組圍繞主題查閱相關(guān)資料后進(jìn)行討論，然后采用幻燈片（PPT）形式進(jìn)行匯報(bào)，教師即時(shí)評講，這樣每位學(xué)生所獲得的信息不僅僅是自己或者小組所查閱的，還有全班其他同學(xué)的學(xué)習(xí)成果。

例如，本課程的重點(diǎn)引導(dǎo)內(nèi)容之一：GMP與制劑工程。教師根據(jù)報(bào)道“至2013年底我國約有40%的無菌藥品生產(chǎn)企業(yè)未能通過GMP認(rèn)證檢查，不能再繼續(xù)生產(chǎn)相關(guān)藥品”這一案例引出最新GMP的基本概念、目的和意義，將GMP認(rèn)證要求給學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)梳理，接著分別從人員、機(jī)器、物料、法規(guī)、環(huán)境5個(gè)方面讓學(xué)生提出GMP認(rèn)證的相關(guān)問題，每位學(xué)生分別就其中一個(gè)點(diǎn)深入查閱文獻(xiàn)，并結(jié)合中藥制藥、化學(xué)制藥等生產(chǎn)企業(yè)GMP認(rèn)證現(xiàn)狀寫出學(xué)習(xí)體會(huì)并展開探討。這個(gè)任務(wù)學(xué)習(xí)過程使學(xué)生加深了對制藥行業(yè)現(xiàn)狀的了解，同時(shí)通過不同小組同學(xué)的交流，更深刻地理解藥品生產(chǎn)責(zé)任的重大，作為專業(yè)型人才，要學(xué)會(huì)科學(xué)設(shè)置并合理運(yùn)行制藥系統(tǒng)，保證持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出滿足既定要求的藥品。

2.2.2中試平臺的應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)還體現(xiàn)在實(shí)踐環(huán)節(jié)。大部分學(xué)生對制藥生產(chǎn)設(shè)備及車間布置缺乏直觀認(rèn)識，學(xué)生沒有工作經(jīng)歷，須安排一定的現(xiàn)場教學(xué)。本課程充分利用校內(nèi)制劑中試平臺，教師現(xiàn)場教學(xué)并檢驗(yàn)學(xué)生對不同生產(chǎn)設(shè)備典型特點(diǎn)的掌握程度。例如，對片劑制粒設(shè)備的教學(xué)設(shè)計(jì)中，通過PPT、視頻介紹幾種常用制粒設(shè)備的基本構(gòu)造及典型特點(diǎn)，在制劑中試平臺現(xiàn)場，設(shè)置現(xiàn)場任務(wù)從“構(gòu)思到運(yùn)行”，考察搖擺式制粒機(jī)、臥式快速制粒機(jī)、一步制粒機(jī)、干式制粒機(jī)等不同設(shè)備的工作原理及特點(diǎn)，如何科學(xué)選用等問題，并安排學(xué)生動(dòng)手操作部分設(shè)備。這樣不僅強(qiáng)化了學(xué)生對相關(guān)知識的掌握并且通過現(xiàn)場的對比分析，使學(xué)生對設(shè)備與車間設(shè)計(jì)的理解更深刻。

2.2.3設(shè)計(jì)課程的展開本課程還要求學(xué)生具備一定的車間設(shè)計(jì)能力，因而在理論課程結(jié)束后安排2周設(shè)計(jì)課程。這一環(huán)節(jié)有理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁作用，可讓每位學(xué)生更加深刻領(lǐng)會(huì)藥品GMP車間設(shè)計(jì)的基本程序、原則和方法。基于CDIO教育工程模式理念，要求學(xué)生掌握制藥工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、設(shè)備選型、車間工藝布置設(shè)計(jì)等的基本方法和步驟；從技術(shù)上可行與經(jīng)濟(jì)上合理等方面樹立正確的設(shè)計(jì)思想，最終每位學(xué)生提交并匯報(bào)符合要求的藥品生產(chǎn)車間的設(shè)計(jì)書及車間布局的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）圖紙。通過設(shè)計(jì)課程的開展可讓學(xué)生對車間的相關(guān)知識有更全面的了解，有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決制藥工程實(shí)際問題的能力，多方面適應(yīng)醫(yī)藥行業(yè)的實(shí)際需要，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思維。

2.3課程學(xué)習(xí)的形成性評價(jià)

學(xué)生課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)有沒有達(dá)成，知識掌握與運(yùn)用能力如何，合理的評價(jià)方式非常重要。以往本課程的成績是以考核學(xué)生掌握知識點(diǎn)為主，以平時(shí)課堂表現(xiàn)成績（占30%）和期末考試成績（占70%）作為成績評價(jià)的最終形式。這樣的考核方式，導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生采取考前突擊記憶的方式應(yīng)付考試，這就失去了考核的目的。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)下的學(xué)習(xí)，對學(xué)生的考核評價(jià)模式也隨之改變，推行形成性評價(jià)。該評價(jià)注重教學(xué)過程中的動(dòng)態(tài)評價(jià)、測試評價(jià)與任務(wù)評價(jià)相結(jié)合，對學(xué)生進(jìn)行全面考核。課程的最終成績評定由課堂活躍度、作業(yè)和考試與課程設(shè)計(jì)兩大部分構(gòu)成，分別占60%與40%。以各章節(jié)任務(wù)型作業(yè)匯報(bào)與討論作為“作業(yè)成績”，其中匯報(bào)成績分別由教師、其他組同學(xué)及小組自評等多方進(jìn)行評定，此部分占總分60%中的30%；課堂活躍度即為“平時(shí)成績”，以教師對學(xué)生課堂表現(xiàn)、提問陳述等方面進(jìn)行考評，此部分占總分60%中的10%；期末考試成績占總分60%中的60%，同時(shí)調(diào)整期末考試內(nèi)容，增加知識理解、運(yùn)用能力的主觀題，強(qiáng)化對制藥系統(tǒng)的理解及工程能力的考核。課程設(shè)計(jì)部分的成績占總分的40%，以課程設(shè)計(jì)作品與PPT匯報(bào)、交流兩部分構(gòu)成，課程設(shè)計(jì)成績主要根據(jù)設(shè)計(jì)文本的格式規(guī)范，設(shè)計(jì)工藝線路的合理性、經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)性來打分；PPT匯報(bào)主要考查學(xué)生對課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的認(rèn)識，整套設(shè)備選擇的依據(jù)等，匯報(bào)時(shí)同學(xué)、教師根據(jù)情況適當(dāng)提出問題，根據(jù)答復(fù)情況來綜合評分。

3　討論

本課程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)進(jìn)行改革，本著充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人的初衷，打造學(xué)生適應(yīng)制藥產(chǎn)業(yè)新形勢的綜合能力。作為專業(yè)課程的重要組成部分，在今后的教學(xué)實(shí)踐中還應(yīng)不斷對該教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，分能力、梯度式培養(yǎng)學(xué)生，創(chuàng)設(shè)與制藥生產(chǎn)相適應(yīng)的教學(xué)情境，科學(xué)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以學(xué)生為中心開展系列教學(xué)改革，為新興制藥工業(yè)輸送優(yōu)秀的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。幾年來，通過在制藥工程、中藥制藥兩專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行實(shí)踐，部分學(xué)生參與全國制藥工程設(shè)計(jì)競賽取得了不錯(cuò)的成績。

總之，該方法改變了以往偏重于教師課堂講授為主的教學(xué)方法，讓每位學(xué)生參與多任務(wù)學(xué)習(xí)，學(xué)生對制藥過程中的設(shè)備選用及車間設(shè)計(jì)的理解與應(yīng)用掌握得更好。本方法能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，有利于培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合能力。

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［15］劉鳳志，朱小東，張海娟，等.我院制藥工程專業(yè)藥物化學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.中國藥房，2014，25（12）：1 146.

（編輯：劉柳）

Exploration and Practice of Pharmaceutical Equipment&Workshop Design by Using the Task-driven Teaching

PAN Linmei，LI Cunyu，ZHU Huaxu（College of Pharmacy，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210023，China）

OBJECTIVE：To provide reference for the improvement of Pharmaceutical Equipment&Workshop Design teaching.METHODS：Task-driven teaching was adopted，CIDO engineering educational model was referred to，task was designed from the conception to run with task-based；theoretical and teaching exploration and practice was carried out by cross-learning of individuals and groups，applying of pilotscale experiment platform，developing course design and forming evaluation.RESULTS&CONCLUSIONS：It changed the traditional teaching method that emphasized on class teaching to make students participate in multi-task learning，so that students can better grasp the equipment selection，understanding and application of workshop design in pharmaceutical process.The method gives full play to students'initiative and creativity and it is conducive to students'comprehensive ability for adapting the development of pharmaceutical industry.

Task-driven teaching model；Pharmaceutical equipment&workshop design；Teaching reform；Engineering education

G642

A

1001-0408（2016）27-3883-03

10.6039/j.issn.1001-0408.2016.27.47

江蘇省高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（No. PPZY2015A070）；江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目；南京中醫(yī)藥大學(xué)新專業(yè)建設(shè)專項(xiàng)課題（No.NZYXZY2013-06）

＊副研究員，博士。研究方向：中藥制藥新技術(shù)、新劑型。E-mail：linmeip@126.com

（2015-11-25

2016-07-04）