黃瀟　劉婧　肖雄　高文軍?陳瑤

[摘要] 全程優(yōu)化教學(xué)法通過(guò)“知識(shí)優(yōu)化”串聯(lián)工科課程知識(shí)點(diǎn)、“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”串聯(lián)中醫(yī)藥類(lèi)課程和工科課程的知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生以不同學(xué)科的思維方式思考問(wèn)題，加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握和行業(yè)的認(rèn)識(shí)。最終利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法進(jìn)行“能力優(yōu)化”，構(gòu)建完整知識(shí)體系，提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。利用PLS方法對(duì)全程優(yōu)化教學(xué)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明“能力優(yōu)化”對(duì)學(xué)生的成績(jī)貢獻(xiàn)度最大。

[關(guān)鍵詞] 全程優(yōu)化教學(xué)；知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 2095-0616（2016）01-45-04

[Abstract] Whole course optimizing teaching method puts knowledge points of engineering courses in series by "knowledge optimization" and puts those of TCM courses and engineering courses in series by "insights optimization" to cultivate students' thinking patterns of different subject and to know professional knowledge and industry deeply. Finally， it uses project driven teaching method to achieve "ability optimization" and build a complete knowledge system to improve professional overall qualities and innovation ability of students. Evaluation of whole course optimizing teaching method by PLS shows that "ability optimization" makes the greatest contribution to students' scores.

[Key words] Whole course optimizing teaching method；Puts knowledge points in series；Project driven teaching

中醫(yī)藥類(lèi)院校的工科專(zhuān)業(yè)的設(shè)立目的，是培養(yǎng)知識(shí)全面、創(chuàng)新能力強(qiáng)的復(fù)合型人才，從而有力的推動(dòng)中醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展[1]。專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)除了要求學(xué)生具備工科的知識(shí)之外，更重要的是掌握這些知識(shí)在中醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用，成為跨學(xué)科的復(fù)合型人才[2]。工科課程知識(shí)點(diǎn)繁多且邏輯性強(qiáng)，主要以原理公式推導(dǎo)和應(yīng)用計(jì)算為主，在中醫(yī)藥院校的背景下，工科課程必須注意與中醫(yī)藥相關(guān)課程的知識(shí)交叉融合，通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠正確的將工科知識(shí)運(yùn)用到中醫(yī)藥行業(yè)的相關(guān)領(lǐng)域，提高學(xué)生全面分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，這一過(guò)程的進(jìn)行和結(jié)果的實(shí)現(xiàn)需要教師在不斷提高自身專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的前提下，努力探索合適的教學(xué)方法。

1 全程優(yōu)化教學(xué)法

全程優(yōu)化的本意是指在工業(yè)上對(duì)包括各單元環(huán)節(jié)的全生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化，比如通過(guò)對(duì)提取、濃縮、干燥等各工藝環(huán)節(jié)的優(yōu)化，達(dá)到中藥制藥的整個(gè)流程優(yōu)化的目的[3]。將全程優(yōu)化的概念引入教學(xué)，把學(xué)生所要求掌握知識(shí)的過(guò)程當(dāng)做全生產(chǎn)流程，而

各門(mén)課程就是構(gòu)成全流程的各個(gè)單元環(huán)節(jié)，通過(guò)“優(yōu)化”，使學(xué)生更加全面、快速、扎實(shí)的掌握知識(shí)，建立完整的專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系進(jìn)而對(duì)專(zhuān)業(yè)甚至行業(yè)有更為深刻的理解和認(rèn)識(shí)，就是全程優(yōu)化教學(xué)的目的。

全程優(yōu)化教學(xué)的目的是“優(yōu)化”，不是完全摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而是在傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生練的基本模式下，利用現(xiàn)有優(yōu)秀教學(xué)方法對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)的方法和過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。

1.1 知識(shí)優(yōu)化

知識(shí)優(yōu)化是將本專(zhuān)業(yè)相關(guān)工科課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)能夠幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理和遷移，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[4-5]。本校開(kāi)設(shè)的工科專(zhuān)業(yè)包括制藥工程，中藥制藥，生物工程等，開(kāi)設(shè)工科課程包括《機(jī)械基礎(chǔ)及工程制圖》《化工設(shè)備》《制藥化工過(guò)程與設(shè)備》《化工原理》《制藥設(shè)備與工程設(shè)計(jì)》《化工儀表與自動(dòng)化》《中藥制藥工程學(xué)》等，雖然各門(mén)課程的大綱對(duì)知識(shí)的要求不同，但如果綜合所有工科課程，將學(xué)生所需掌握的知識(shí)當(dāng)成一個(gè)體系來(lái)看待，則單獨(dú)一門(mén)課程所要求的知識(shí)點(diǎn)都是片面的，只有對(duì)不同課程的所有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，才能構(gòu)成完整的知識(shí)體系，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中，自主整合知識(shí)的能力相對(duì)較差，需要教師的總結(jié)和引導(dǎo)[6]。例如在《化工儀表與自動(dòng)化》課程中，對(duì)孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的原理介紹較為簡(jiǎn)單，只提到“通過(guò)伯努利方程和流體連續(xù)性方程”就直接得出最終結(jié)果的計(jì)算公式，而未對(duì)公式進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)要求是“熟悉”。而《制藥化工過(guò)程與設(shè)備》課程的“流體流動(dòng)”章節(jié)對(duì)伯努利方程和流體連續(xù)性方程則有詳細(xì)的推導(dǎo)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的要求是“掌握”，但在應(yīng)用上則較少提及儀表，這時(shí)可通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)，將兩門(mén)課程的相同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系與互補(bǔ)。又比如后期學(xué)習(xí)的《化工設(shè)備》或者《化工儀表及自動(dòng)化》的課程當(dāng)中講到的“標(biāo)準(zhǔn)化”的概念，其實(shí)在初期開(kāi)設(shè)的《機(jī)械基礎(chǔ)及工程制圖》中的“標(biāo)準(zhǔn)件和常用件”中就有介紹。知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)教學(xué)要求教師熟悉各門(mén)工科課程，細(xì)心整理出不同課程間可以“串聯(lián)”的知識(shí)點(diǎn)，而在課堂講授環(huán)節(jié)上提出相應(yīng)問(wèn)題讓學(xué)生思考，彌補(bǔ)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)整理能力的缺乏，加深學(xué)生對(duì)工科知識(shí)的全面的理解和記憶[7]。

1.2 見(jiàn)識(shí)優(yōu)化

見(jiàn)識(shí)優(yōu)化是將工科課程與藥學(xué)相關(guān)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，讓學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)，了解不同專(zhuān)業(yè)學(xué)科的思維方式，拓寬學(xué)生思路，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。以《中藥藥劑學(xué)》中幾個(gè)概念為例：首先是超聲提取，《中藥藥劑學(xué)》當(dāng)中簡(jiǎn)單介紹了超聲提取的特點(diǎn)，對(duì)其原理概括為：空化、熱、機(jī)械三方面的效應(yīng)，但并未對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行一步挖掘。如教師不講解，學(xué)生不會(huì)將“空化”與工科課程《制藥化工過(guò)程與設(shè)備》中離心泵的“氣蝕”的概念聯(lián)系起來(lái)。其實(shí)“空化”就是“氣蝕”，由于專(zhuān)業(yè)的不同而定義不同，《中藥藥劑學(xué)》的超聲提取中利用其作為將藥物“打破”的動(dòng)力，而工科課程中將其作為對(duì)設(shè)備腐蝕的“破壞力”。再來(lái)看一下《中藥藥劑學(xué)》滅菌中關(guān)于蒸汽滅菌的描述，使用蒸汽滅菌時(shí)，雖然過(guò)熱蒸汽的溫度比飽和蒸汽溫度高，但是仍然使用飽和蒸汽的原因解釋為很簡(jiǎn)單的一句“飽和蒸汽的穿透性強(qiáng)”或者用滅菌后結(jié)果F0 值符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但是如果我們將《化工原理》或者《中藥制藥工程學(xué)》課程中關(guān)于傳熱的概念串聯(lián)到滅菌知識(shí)點(diǎn)中則有很好的解釋——使用飽和蒸汽滅菌效果好的主要原因是飽和蒸汽的汽化潛熱很大，而且冷凝的液體的傳熱系數(shù)也要大于氣體。諸如此類(lèi)的概念還有很多，可以看出，同樣的概念和知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)不同學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)、從不同的思維方式和出發(fā)點(diǎn)看待，會(huì)有“恍然大悟”“原來(lái)如此”的感覺(jué)，使學(xué)生將不同學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通，提高了見(jiàn)識(shí)。

“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”在施行的難度上要高于“知識(shí)優(yōu)化”，畢竟“知識(shí)優(yōu)化”只是在一個(gè)學(xué)科的范疇內(nèi)對(duì)知識(shí)進(jìn)行整理和總結(jié)，但是“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”則需要不同學(xué)科的教師之間的交流和協(xié)作來(lái)完成[8]。但是，對(duì)教師來(lái)說(shuō)，“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”也是一個(gè)提高自身素質(zhì)的過(guò)程，多個(gè)學(xué)科教師可采用集體備課的形式進(jìn)行討論，獨(dú)立的從不同學(xué)科視角重新認(rèn)識(shí)課程，互相借鑒和學(xué)習(xí)，組成多學(xué)科教師的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，在提高教學(xué)效果的同時(shí)[9]，為交叉學(xué)科之間的科研研究和創(chuàng)新打下了基礎(chǔ)[10]。

1.3 能力優(yōu)化

近年來(lái)國(guó)家不斷提倡增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用和實(shí)踐，對(duì)人才的培養(yǎng)也開(kāi)始有“研究型”和“應(yīng)用型”的區(qū)分[11]?！澳芰?yōu)化”是教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法（project driven teaching，PDT）的知識(shí)點(diǎn)構(gòu)思、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)幾個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)上的自主性與積極性，提高綜合素質(zhì)和各種能力[12]。能力優(yōu)化的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)分為兩個(gè)步驟與層次，一是小項(xiàng)目，穿插在教師理論課講授環(huán)節(jié)，小項(xiàng)目主要圍繞“知識(shí)優(yōu)化”和“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行，目的為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的廣度。例如前面提到的“伯努利方程應(yīng)用”、“采用飽和蒸汽滅菌原因”等問(wèn)題，都可以采用小項(xiàng)目的方式，課堂上提出問(wèn)題，學(xué)生思考討論后教師解答，也可留作課后作業(yè)由學(xué)生課后完成；第二是大項(xiàng)目，一般在理論課程結(jié)束之后，學(xué)生對(duì)知識(shí)有了宏觀的掌握，通過(guò)實(shí)踐加深知識(shí)的理解和運(yùn)用。項(xiàng)目的選擇可結(jié)合學(xué)生通過(guò)課程見(jiàn)習(xí)建立的對(duì)藥廠的直觀印象，項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括可生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物料、熱量衡算，設(shè)備、儀表的選型、圖紙繪制等方面，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容掌握的深度。例如“設(shè)計(jì)年產(chǎn)5億片的復(fù)方丹參片生產(chǎn)車(chē)間”，要求學(xué)生從藥材特點(diǎn)開(kāi)始，到提取、干燥、混合、壓片等工藝和設(shè)備、廠房規(guī)劃等方面等完成設(shè)計(jì)報(bào)告。項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程可將學(xué)生分組，由組員討論分配和完成任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和團(tuán)結(jié)合作的能力，最終采用獨(dú)立答辯的形式評(píng)定學(xué)生完成程度。

全程優(yōu)化教學(xué)法整體流程如圖1，通過(guò)“知識(shí)優(yōu)化”“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”“能力優(yōu)化”構(gòu)建完整的知識(shí)體系，提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)綜合素質(zhì)。

2 全程優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)

對(duì)本校2012級(jí)制藥工程、中藥制藥、生物工程三個(gè)工科專(zhuān)業(yè)進(jìn)行問(wèn)卷評(píng)價(jià)，問(wèn)卷包括全程優(yōu)化教學(xué)的“知識(shí)優(yōu)化”“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”“能力優(yōu)化”的三個(gè)大方面，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)下設(shè)立不同小項(xiàng)打分，最后以學(xué)生“知識(shí)優(yōu)化”“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”“能力優(yōu)化”三個(gè)方面的問(wèn)卷得分為自變量，以進(jìn)行全程優(yōu)化教學(xué)課程的成績(jī)?yōu)橐蜃兞?，利用PLS分析對(duì)全程優(yōu)化教學(xué)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)[13]。圖2為“知識(shí)優(yōu)化”“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”“能力優(yōu)化”對(duì)課程成績(jī)的貢獻(xiàn)度。由圖2可知，“能力優(yōu)化”環(huán)節(jié)對(duì)成績(jī)的貢獻(xiàn)最大，這也正說(shuō)明了工科課程自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)的重要性?！耙?jiàn)識(shí)優(yōu)化”對(duì)成績(jī)貢獻(xiàn)度最小，學(xué)生認(rèn)為“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”作為知識(shí)點(diǎn)的交叉和拓展，對(duì)綜合能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，但是對(duì)單科課程的成績(jī)提高不如“知識(shí)優(yōu)化”和“能力優(yōu)化”，不能體現(xiàn)“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”的重要性，所以，選擇何種因變量對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，或者是否能夠構(gòu)建一種新的能力評(píng)價(jià)模型，是值得思考問(wèn)題和進(jìn)一步研究的方向。

3 總結(jié)與分析

全程優(yōu)化教學(xué)法，通過(guò)“知識(shí)優(yōu)化”串聯(lián)工科課程知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶；通過(guò)“見(jiàn)識(shí)優(yōu)化”串聯(lián)工科課程和中醫(yī)藥類(lèi)課程知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生不同專(zhuān)業(yè)的思維模式、從不同角度看待和解決問(wèn)題，進(jìn)而提高創(chuàng)新能力。通過(guò)“能力優(yōu)化”練習(xí)和運(yùn)用掌握的知識(shí)，最終構(gòu)建完整知識(shí)體系，提高專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。整個(gè)全程優(yōu)化教學(xué)的環(huán)節(jié)需要通過(guò)不同學(xué)科教師合作完成。通過(guò)全程優(yōu)化的三個(gè)環(huán)節(jié)與學(xué)生成績(jī)進(jìn)行PLS分析，發(fā)現(xiàn)“能力優(yōu)化”對(duì)學(xué)生的成績(jī)貢獻(xiàn)最大[14-16]。

全程優(yōu)化教學(xué)法的目的是培養(yǎng)學(xué)生具備“中醫(yī)藥”和“工”兩方面的知識(shí)，通過(guò)不同學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的交叉串聯(lián)掌握知識(shí)，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，最終提高行業(yè)創(chuàng)新能力，推動(dòng)行業(yè)的。但是目前的教育背景下，對(duì)學(xué)生綜合能力的評(píng)價(jià)還是以學(xué)生卷面成績(jī)?yōu)橹?，本文選取課程成績(jī)作為對(duì)全程優(yōu)化教學(xué)方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)，但是結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅僅通過(guò)成績(jī)作為學(xué)生專(zhuān)業(yè)綜合能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)顯然是不夠的，所以能否構(gòu)建科學(xué)、全面、合理的學(xué)生專(zhuān)業(yè)綜合能力評(píng)價(jià)模型，對(duì)于教學(xué)方法的改進(jìn)具有重大意義，也是今后教學(xué)研究的重要方向[17-18]。

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（收稿日期：2015-09-08）