鄧有才++++++劉紅梅++++++賈乙++++++張建祥++++++李曉輝++++++唐淵

[摘要] 生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)是藥學(xué)類專業(yè)的核心課程之一，其實驗教學(xué)能使學(xué)生鞏固和擴展理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和原始創(chuàng)新能力。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是在特定的情景下，通過協(xié)作和會話，實現(xiàn)新舊知識之間融合的意義建構(gòu)。第三軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系藥劑學(xué)教研室在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下，開展了生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)綜合性實驗教學(xué)改革。以臨床實際問題作為教學(xué)情境，通過“教師之間”“學(xué)生之間”“師生之間”三個方面的協(xié)作和會話，使學(xué)生在自主解決問題的過程中掌握相關(guān)的知識，實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)。

[關(guān)鍵詞] 生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)；建構(gòu)主義；綜合性實驗；教學(xué)改革

[中圖分類號] R642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）06（a）-0130-04

Teaching reform of comprehensive experiment of biopharmaceutics and pharmacokinetics based on constructivism theory

DENG Youcai LIU Hongmei JIA Yi ZHANG Jianxiang LI Xiaohui TANG Yuan

Department of Pharmaceutics， College of Pharmacy， Third Military Medical University， Chongqing 400038， China

[Abstract] Biopharmaceutics and pharmacokinetics is one of the core curricula of pharmacy students and its experimental teaching can enable students to consolidate and expand theoretical teaching content， cultivate students' autonomous learning and the ability of original innovation. Constructivism is a theory to explain how knowledge is constructed in the human being when information comes into contact with existing knowledge by special circumstances， cooperation， conversation and meaning construction. Department of Pharmaceutics， College of Pharmacy， Third Military Medical University carried out the teaching reform of comprehensive experiment of biopharmaceutics and pharmacokinetics based on constructivism theory， used clinical practical problems as the cases in teaching situation， and carried out three aspects of cooperation and conversation between teachers and students. The teaching reform of comprehensive experiment helps students solve problems independently and achieve the ultimate goal of the construction of meaning.

[Key words] Biopharmaceutics and pharmacokinetics； Constructivism； Comprehensive experiment； Teaching reform

生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)主要研究藥物及其劑型在體內(nèi)的吸收、分布、代謝與排泄過程，并應(yīng)用動力學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法，對藥物進入體內(nèi)后量時變化或血藥濃度經(jīng)時變化進行定量描述[1]。生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)為藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生的核心專業(yè)課程之一，已在我國大部分高等醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)和藥劑學(xué)專業(yè)本科開設(shè)。該課程既是一門包含復(fù)雜數(shù)學(xué)運算的理論性學(xué)科，更是一門具有強烈實踐需求的綜合性和應(yīng)用性學(xué)科。實驗教學(xué)是生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)的重要組成部分，不僅能使學(xué)生鞏固和擴展理論教學(xué)內(nèi)容，掌握學(xué)科的基本知識和基本理論，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的獨立觀察、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和原始創(chuàng)新能力[2-3]。

1 建構(gòu)主義的基本內(nèi)涵

建構(gòu)主義是由18世紀(jì)意大利哲學(xué)家詹巴蒂斯塔·維柯首次提出[4]。而后，由維果斯基、杜威、皮亞杰、布魯納、布朗、柯林斯和杜古德等杰出人物，將其不斷發(fā)展深入[4]。瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰因其創(chuàng)立了關(guān)于兒童認(rèn)知發(fā)展理論，被看作是當(dāng)代建構(gòu)主義理論的創(chuàng)建者[5-6]。建構(gòu)主義教學(xué)是將學(xué)生置于一種探究式學(xué)習(xí)情境中，要求學(xué)生通過模仿專業(yè)研究者的研究性活動來自主探索科學(xué)原理[4]。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識并不是客觀的、絕對的，而是具備主體性、相對性以及多元性的意義建構(gòu)的結(jié)果，學(xué)習(xí)者內(nèi)部的意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)過程中的核心環(huán)節(jié)[7]。建構(gòu)主義十分強調(diào)學(xué)習(xí)環(huán)境的重要性，即學(xué)習(xí)者在追求學(xué)習(xí)目標(biāo)和問題解決的過程中，所使用的工具、信息資源和支持的場所[8]。因而，創(chuàng)造一個讓學(xué)習(xí)者能夠交流各自觀點，積極互動，主動探索新知識、新經(jīng)驗的良好環(huán)境和氛圍成為了教師的一項重要任務(wù)[7]。一般認(rèn)為，學(xué)習(xí)環(huán)境包含了情景、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)四大屬性[8]。個體學(xué)習(xí)知識的過程是通過個體與環(huán)境的互動，協(xié)作和會話等方式，檢驗并重構(gòu)自己內(nèi)在的知識體系，是在已有的背景知識、思維方式、價值觀念的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了意義的主動建構(gòu)[7]。

2 建構(gòu)主義指導(dǎo)綜合性實驗改革

生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)實驗涉及藥物分析、藥理學(xué)、藥劑學(xué)等多學(xué)科知識，實驗操作復(fù)雜、影響因素多[3]。根據(jù)不同教學(xué)方法的教學(xué)效果研究表明，驗證性實驗因其重復(fù)性的特點適用于基本技能的教學(xué)，而綜合性實驗的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)方式更適于內(nèi)容開放、知識結(jié)構(gòu)合理、側(cè)重應(yīng)用的知識體系，有利于較復(fù)雜實驗的進行和學(xué)生創(chuàng)新能力的提升[9-10]。綜合性實驗必須在驗證性實驗的基礎(chǔ)上，將常規(guī)指標(biāo)的測定及各種實驗手段組合在一起，去解決實驗中的多個問題，或者利用多種實驗方法去解決一個復(fù)雜問題[2]。生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)實驗的部分內(nèi)容十分適用于在建構(gòu)主義的指導(dǎo)下，以貼近臨床實際和生活實際的問題作為教學(xué)情境，要求學(xué)生結(jié)合教材上的基本理論和基礎(chǔ)知識，自主檢索文獻(xiàn)、設(shè)計實驗預(yù)案，開展預(yù)實驗確定方案，最終通過實驗解決實際問題[9]。

2.1 進行情景創(chuàng)建

建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計原則認(rèn)為，學(xué)習(xí)是在特定社會文化背景和具體的學(xué)習(xí)環(huán)境條件下展開的，設(shè)計良好的情景利于學(xué)習(xí)者充分調(diào)動自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識和經(jīng)驗，通過同化或順應(yīng)達(dá)到對新知識的意義建構(gòu)[8]。學(xué)生的學(xué)習(xí)只能在被促進和被支持的環(huán)境下才能顯著進步，而不應(yīng)由嚴(yán)格的控制與支配來推進。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅應(yīng)得到教師的幫助與支持，而且也可以實現(xiàn)同學(xué)之間的相互協(xié)作和支持。學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中相互合作和支持的場所，是學(xué)習(xí)“被刺激和支持的地點”，既含有認(rèn)知工具、信息資源和師資設(shè)備等硬資源，又包括社會活動和社會協(xié)作等軟資源[8]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，教學(xué)設(shè)計應(yīng)是針對學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計，促使學(xué)生實現(xiàn)更多的主動與自由，激發(fā)學(xué)生自己去學(xué)；教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該來源于實際生活，反映社會的現(xiàn)實需要。同時，教師不能簡單判斷學(xué)生對問題回答的對錯，而要了解學(xué)生解決問題的途徑和思維方式，讓學(xué)生有機會在不同的情境下去應(yīng)用他們所學(xué)的知識，最終實現(xiàn)學(xué)生能實時地根據(jù)信息來源形成對客觀事物的認(rèn)識和解決實際問題的方案[11]。

在實驗課教學(xué)過程中，給學(xué)生提供CNKI、PubMed、Eisevier、Springer Link等數(shù)據(jù)庫檢索權(quán)限，準(zhǔn)備所需的儀器和耗材，通過其自由組合成立實驗協(xié)作小組，并引入真實病例提出實驗需求。提前確認(rèn)擬用于房室模型研究的藥物為“氨茶堿”，并讓學(xué)生在身邊和家庭中收集正在使用“氨茶堿”的真實病例。由于氨茶堿為臨床上的常用藥物，因此收集到真實病例的可能性大。正如預(yù)計，有學(xué)生了解到家中有老人正在使用氨茶堿治療心源性哮喘，就收集了其詳細(xì)的病史和用藥情況。在房室模型的理論課教學(xué)過程中，請該同學(xué)講述了患者的病情和氨茶堿使用情況。通過該方式，顯著提高教學(xué)的生動性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，既推進了房室模型的理論教學(xué)，又引出對藥物不良反應(yīng)和血藥濃度監(jiān)測的必要性，利于實現(xiàn)學(xué)習(xí)的“意義建構(gòu)”。

2.2 促進自主學(xué)習(xí)

著名心理學(xué)家讓·皮亞杰提出，人的認(rèn)識本質(zhì)就是認(rèn)識主體在一定的社會環(huán)境下通過自身的經(jīng)驗?zāi)軇拥亟?gòu)對客體的認(rèn)識[11-12]。建構(gòu)主義教學(xué)觀對教學(xué)過程中師生的角色和作用進行了重新定位：學(xué)生是認(rèn)知行為的主體，教師是學(xué)生意義建構(gòu)的幫助者和促進者[11]。“以學(xué)生為中心”的教學(xué)就是要以學(xué)生作為認(rèn)知行為的主體；新的知識必須與學(xué)生的經(jīng)驗和思維產(chǎn)生聯(lián)系，并內(nèi)化到學(xué)生原有的知識體系中[1]。學(xué)生是學(xué)習(xí)的自我監(jiān)控者，高質(zhì)量的學(xué)習(xí)要求學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性[13]。學(xué)生在在解決問題時，應(yīng)主動檢索資料，查找相關(guān)信息，尋找解決問題的策略和方法[14]。通過自主學(xué)習(xí)，不僅可以使學(xué)生獲得知識，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)習(xí)的自覺性，增強了知識的遷移性，利于對新環(huán)境和新問題做出富有創(chuàng)造性的反應(yīng)，塑造創(chuàng)造型人格[9]。在此過程中，教師是知識建構(gòu)活動的設(shè)計者、組織者、參與者、指導(dǎo)者和評估者，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的生理和心理特點，調(diào)整教學(xué)的形式和內(nèi)容，幫助學(xué)生實現(xiàn)意義建構(gòu)[11]。

在實驗課的教學(xué)過程中，盡可能了解學(xué)生的背景知識和實際需求，并根據(jù)其實際情況盡可能地發(fā)揮學(xué)生的主動性。在確定“氨茶堿”和“房室模型”這兩個關(guān)鍵詞之后，其余的實驗內(nèi)容由學(xué)生以教材為基礎(chǔ)，開放性地主動調(diào)整。典型例子是學(xué)生對實驗動物的選擇。實驗教材上選擇的實驗動物為家兔，但有學(xué)生在預(yù)實驗中發(fā)現(xiàn)由于氣溫偏低和操作不熟練等問題，導(dǎo)致耳緣靜脈取血困難，不能滿足取血時間點的要求。有的學(xué)生就在優(yōu)化取血方式和練習(xí)取血技術(shù)上下功夫；還有的學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)大鼠也可以用于氨茶堿的房室模型實驗，且該組同學(xué)熟悉大鼠的眼球取血，通過與教師協(xié)商，并開展預(yù)實驗之后，最終選擇了大鼠作為模型動物。通過解決這些開放性的問題，擴大了學(xué)習(xí)環(huán)境，增加了學(xué)習(xí)內(nèi)涵，更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生在解決問題的過程中掌握和鞏固相關(guān)的知識，實現(xiàn)了知識的意義建構(gòu)。

2.3 開展協(xié)作和會話

建構(gòu)主義教學(xué)觀認(rèn)為，在復(fù)雜和開放的學(xué)習(xí)過程中，協(xié)作和會話對學(xué)習(xí)過程和最終的意義建構(gòu)都有十分重要的作用[15]。協(xié)作有利于解決綜合程度高、學(xué)科跨度大的問題，而會話則是協(xié)作過程中的基本方式[15]。學(xué)習(xí)者在教師的組織下，相互之間取長補短、分工協(xié)作，通過討論和交流提出假設(shè)，共同查找資料、優(yōu)化方案、驗證假設(shè)，顯著提升實驗效果和實驗成績[16]。每個學(xué)習(xí)者都是在自己經(jīng)驗背景條件下來建構(gòu)對事物的理解，存在顯著的局限性；通過合作學(xué)習(xí)和共同討論，每個學(xué)習(xí)者的想法都被整個學(xué)習(xí)群體共享，整個學(xué)習(xí)群體的成員共同完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)[17]。通過協(xié)作和會話可以促進學(xué)習(xí)者之間的交互作用，利于開展的有具體學(xué)習(xí)情境支持的學(xué)習(xí)活動，克服傳統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中“孤立”學(xué)習(xí)的問題，幫助學(xué)生參與實踐活動和獲得意義建構(gòu)[11]。

協(xié)作和會話貫穿了實驗教學(xué)，并且包含了三個方面。①教師之間：在該綜合性實驗課開課之初，教學(xué)組的老師經(jīng)過充分的討論，并咨詢相關(guān)專業(yè)的資深教員和教學(xué)醫(yī)院的醫(yī)生，最終選擇臨床上的常用藥氨茶堿作為實驗藥物。②學(xué)生之間：參與實驗的學(xué)生自由組合成實驗小組，分工合作，開展實驗。既包含組內(nèi)協(xié)作和會話，即每個同學(xué)分別負(fù)責(zé)一部分準(zhǔn)備工作，再通過集中交流，完成實驗設(shè)計方案和準(zhǔn)備；又包含組間協(xié)作和會話，即實驗設(shè)計時相互比較方案的異同和優(yōu)劣、改進實驗設(shè)計，實驗時相互協(xié)作完成實驗。在確定氨茶堿的檢測方法時，學(xué)生分別提出和采用了分光光度法和HPLC法檢測。在采用HPLC法檢測的兩組學(xué)生在比較實驗設(shè)計時，發(fā)現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)品分別擬訂購茶堿和氨茶堿；經(jīng)過討論之后，擬訂購氨茶堿的小組發(fā)現(xiàn)，在實驗設(shè)計時忽略了“氨茶堿在體內(nèi)迅速代謝為茶堿”這一現(xiàn)象。通過組間會話，糾正了實驗設(shè)計的錯誤，讓學(xué)生對該知識點印象深刻。③師生之間：在實驗方案制訂過程中，通過師生互動，學(xué)生對給藥途徑、注射體積、取血時間點等實驗設(shè)計的關(guān)鍵點有了深入認(rèn)識；在實驗操作時，師生共同討論解決了個別時間點取血量不足、取血時間滯后、溶血等實驗實時遇到的問題。

2.4 促進意義建構(gòu)

建構(gòu)主義認(rèn)為知識不是對現(xiàn)實唯一的表述，而是在個人經(jīng)驗背景下形成的一種理解和假設(shè)，因個人經(jīng)驗不同可以形成多種不同的表述。因而，學(xué)習(xí)過程不是簡單地由教師把知識傳授給學(xué)生，而是在學(xué)生個體已有的知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過學(xué)生主動建構(gòu)而獲得[17]。在此過程中，學(xué)生是知識的“發(fā)現(xiàn)者”，其學(xué)習(xí)建構(gòu)過程不僅是對新知識的理解，而且是對新知識的分析、檢驗和批判；教師是意義建構(gòu)的促進者，通過創(chuàng)造學(xué)習(xí)情景，與學(xué)生進行反復(fù)的協(xié)作和交流，最終促進學(xué)生對知識的意義建構(gòu)[8]。意義建構(gòu)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)的最終目的，要求學(xué)習(xí)者在自身經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)消化和吸收新知識、新技能，能用自己的理解和語言表達(dá)所學(xué)的內(nèi)容，能將其應(yīng)用于實踐之中解決實際問題[8]。

在實驗過程中，努力讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考，通過協(xié)作和會話，讓意義建構(gòu)的過程貫穿始終。對殘數(shù)法的理解是理論教學(xué)的難點之一。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在理論課教學(xué)完成之后，仍有同學(xué)不能完全掌握殘數(shù)法的含義和計算方法。在本次綜合實驗總結(jié)時，教師提問，“為何選用末端4個時間點數(shù)據(jù)求消除速率常數(shù)k？如何理解由參數(shù)濃度Cr來求得吸收速率常數(shù)ka？”學(xué)生回答為：“在末端4個時間點，幾乎無藥物吸收，此時藥物濃度的變化反應(yīng)了藥學(xué)的消除情況，故用其計算k；在藥物的吸收相，同時存在吸收和消除，通過外推求得的藥物濃度減去實測值得到的Cr反映的是藥物的吸收情況，故根據(jù)其回歸可以求得ka?！逼浠卮鸨砻鳎ㄟ^實驗前知識的自主復(fù)習(xí)、實驗中知識的運用、實驗后教師的總結(jié)，學(xué)生已基本掌握殘數(shù)法的核心內(nèi)容，實現(xiàn)了新學(xué)的理論知識與原有知識的意義建構(gòu)。

3 實驗教學(xué)效果評價

在生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)過程中，學(xué)生往往存在預(yù)習(xí)不足、實驗原理理解不透、實驗方法不清楚等問題，導(dǎo)致實驗過程不順，遇到問題缺乏解決方案，對實驗數(shù)據(jù)不懂如何處理[15]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，通過“情景設(shè)置”“協(xié)作與會話”和“意義建構(gòu)”，可以改善和克服傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，培養(yǎng)出具有開拓性和創(chuàng)造性的人才[18]。為此，教學(xué)中將建構(gòu)主義理論應(yīng)用于生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)綜合性實驗教學(xué)改革，期望提升教學(xué)質(zhì)量。對相同背景學(xué)生分別采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和建構(gòu)主義指導(dǎo)的教學(xué)方法，開展綜合性實驗課教學(xué)。通過對學(xué)生的表現(xiàn)和實驗是否成功進行分析發(fā)現(xiàn)，以建構(gòu)主義指導(dǎo)的、開放性綜合實驗教學(xué)優(yōu)于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法。在實驗教學(xué)過程中運用建構(gòu)主義為指導(dǎo)的教學(xué)方法后，學(xué)生和教師對實驗成功率的評價顯著升高，表明出對教學(xué)效果更高的滿意度。通過對期末考試成績的分析還發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在解答“消除速率常數(shù)k、吸收速率常數(shù)ka、殘數(shù)法”等本次教學(xué)改革課程中涉及的知識點時，其得分明顯提高，尤其是對具有應(yīng)用性的主觀題回答得更好，這說明開展教學(xué)改革班級的同學(xué)更好地實現(xiàn)了對知識點的意義建構(gòu)。

生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)實驗課程具有綜合性、創(chuàng)造性和實用性的特點，其教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生具備藥物劑型設(shè)計、藥物質(zhì)量評價和優(yōu)化給藥方案等方面的知識和能力，為將來從事藥品研發(fā)、質(zhì)量評價及指導(dǎo)臨床用藥打下良好基礎(chǔ)[19]。開展建構(gòu)主義指導(dǎo)的、開放性綜合實驗教學(xué)，給予學(xué)生良好的“學(xué)習(xí)情境”，通過師生之間的“協(xié)作和會話”，實現(xiàn)學(xué)生對新知識、新理論和新技能更好的的“意義建構(gòu)”，也實現(xiàn)了學(xué)生對科學(xué)研究的啟蒙[20]。其教學(xué)改革不僅是提高了考試成績，提升了教學(xué)效果，更重要的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力，利于在將來的工作中成長為社會需要的創(chuàng)新性人才。

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（收稿日期：2017-02-17 本文編輯：李岳澤）