董鈺明，楊法棠,劉暉,王兆彥，陳娟

蘭州大學藥學院 (蘭州 730000)

藥物分析學是運用化學、物理學、生物學的方法和技術(shù)，研究與藥物相關(guān)的分析方法和質(zhì)量控制的科學。它利用分析測定手段，研究與藥物發(fā)現(xiàn)、藥物開發(fā)、藥物生產(chǎn)以及使用相關(guān)的分析方法和藥物質(zhì)量規(guī)律，對藥物進行全面質(zhì)量控制。該學科涉及創(chuàng)新藥物研究、藥物質(zhì)量控制、臨床藥物分析、中藥與天然藥物分析、藥物代謝分析、法醫(yī)毒物分析以及藥品上市后的再評價等[1]。藥物分析教學旨在使學生熟練掌握典型藥物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、質(zhì)量特征與分析方法選擇之間的關(guān)系，并使其具備根據(jù)不同分析樣本和分析目的進行最佳分析方法選擇、優(yōu)化和實施的能力，以滿足藥品質(zhì)量全面控制對藥物分析專業(yè)人才的要求[2]。目前，以教師為主體、講授為中心的講授式教學方法(lecture based learning,LBL)[3]是藥物分析教學的主要方式。

慕課即“大規(guī)模公開線上課程”(massive open online course，MOOC)[4]，是近年來新涌現(xiàn)的，取得突破性進展的教育方式。慕課相比于傳統(tǒng)教學模式，具有大規(guī)模、在線、開放等特點[5]，這種新的教育方式使現(xiàn)代高等教育受到了極大的沖擊，對我國高等教育也產(chǎn)生較大影響[6]。

為了提升藥物分析教學水平，提高藥學專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，蘭州大學藥學院藥物分析研究所制作了相關(guān)慕課，開展了基于問題的教學方法(problem-based learning，PBL)的研究，以探究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于慕課的藥物分析學PBL教學模式在藥物分析教學中的作用。

1 研究對象與方法

1.1 教學對象

該研究選取蘭州大學藥學院藥學專業(yè)2016級1班和2班本科在讀學生，共計44人作為試驗組，選取蘭州大學藥學院藥學專業(yè)2016級3班和4班本科在讀學生，共計38人作為對照組。該研究要求兩組學生在年齡、性別及入學成績方面沒有統(tǒng)計學差異，因此筆者先對兩組學生的年齡、性別、入學成績的差異進行顯著性分析。

1.2 教學方法

PBL教學方法是1969年由美國神經(jīng)病學教授Barrows在加拿大麥克馬斯特大學首創(chuàng)，基于現(xiàn)實世界的以學生為中心的教育方式。目前已成為國際上較流行的一種教學方法[7- 8]。

與傳統(tǒng)的以學科為基礎(chǔ)的教學法有很大不同，PBL強調(diào)以學生的主動學習為主，而不是傳統(tǒng)教學中的以教師講授為主[9]；PBL將學習與更大的任務(wù)或問題掛鉤，使學生投入于問題中；它設(shè)計真實性任務(wù)，強調(diào)把學習設(shè)置到復雜的、有意義的問題情景中，學生通過自主探究和合作來解決問題，從而學習到隱含在問題背后的科學知識，形成解決問題的技能和自主學習的能力[10]。

試驗組采用PBL教學方法，其主要包括：①教師按照傳統(tǒng)授課方式講授核心理論，明確問題，確立目標。此外，教師事先布置思考題，例如，甾體激素類藥物的發(fā)展歷史；甾體激素類藥物的濫用情況；ChP2015收載測定藥物的熔點、比旋度、吸收系數(shù)的方法；紫外分光光度法和紅外分光光度法在藥物鑒別中的應(yīng)用(從原理入手重點講述各自用于藥物鑒別的方法)；四氮唑鹽比色法(原理，方法，影響因素)，這些問題的設(shè)置為學生自學指明方向。②學生以慕課為工具，帶著教師事先布置的思考題，進行自學。慕課是以蘭州大學藥學院藥物分析研究所董鈺明教授為首的課程團隊(董鈺明、王兆彥、劉暉)經(jīng)過近一年的精心準備，在原有課程建設(shè)和教學實踐的基礎(chǔ)上，精心選材，對授課內(nèi)容、資源和展現(xiàn)形式進行了反復討論和修改后制作的。該慕課不僅適合藥學專業(yè)本科生使用，也能滿足藥學相關(guān)專業(yè)人才自主學習及執(zhí)業(yè)藥師培訓和提高的需求，其已經(jīng)在上海交通大學慕課平臺“好大學在線”正式上線運行(https://www.cnmooc.org/portal/course/4681/11125.mooc)。③學生以小組為單位，每3～4人隨機組成一個學習小組，每個小組通過觀看藥物分析慕課和查閱資料，就教師事先布置的問題在課上進行匯報，其他學生提出疑問或補充。④教師作總結(jié)與點評。⑤學生對于學習過程中存在問題進行反思總結(jié)。對照組則是教師以傳統(tǒng)的LBL教學方法進行授課。

1.3 教學效果評估

研究人員采用試驗組與對照組期末成績對比和調(diào)查問卷對此次教學改革的效果進行綜合評估。

1.4 統(tǒng)計學方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS18.0進行處理分析。

2 研究結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)分析

本研究通過對試驗組(2016級藥學1、2班，共計44人)和對照組(2016級藥學3、4班，共計38人)學生的性別，年齡，入學成績以及經(jīng)過不同教學方式的兩組學生期末成績進行分析，探究藥物分析課程基于慕課的PBL教學改革的效果。

2.1.1 年齡

為確保試驗數(shù)據(jù)的科學性，試驗組和對照組學生年齡理論上應(yīng)無差異性。因此筆者使用SPSS18.0對兩組學生年齡數(shù)據(jù)(表1)進行單因素方差分析，比較兩組數(shù)據(jù)之間的差異，采用F檢驗的方法判斷兩者的差異性程度。在進行單因素方差分析之前，首先對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，判斷其是否正態(tài)分布。

表1 試驗組與對照組學生年齡

經(jīng)統(tǒng)計，試驗組學生年齡平均數(shù)為21，中位數(shù)為21，眾數(shù)為21，方差為1.28；對照組學生年齡平均數(shù)為21，中位數(shù)為21，眾數(shù)為21，方差為0.58。圖1和圖2分別為試驗組與對照組學生年齡分布直方圖與正態(tài)曲線圖。

圖1 試驗組學生年齡分布直方圖與正態(tài)曲線

圖2 對照組學生年齡分布直方圖與正態(tài)曲線

由圖1和圖2可知，試驗組與對照組學生年齡數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，可采用單因素方差分析比較兩組數(shù)據(jù)差異性。假設(shè)兩組學生的年齡沒有顯著性差異，在0.05顯著水平下進行分析。分析結(jié)果見表2。

表2 試驗組和對照組學生年齡顯著性差異統(tǒng)計結(jié)果

由表2可知，P=0.455579>0.05，因此接受原假設(shè)，即兩組學生的年齡沒有顯著性差異，因為F

2.1.2 性別

性別是此項研究中的一項重要因素，兩組學生性別的差異性決定了研究數(shù)據(jù)是否科學、準確，研究必須確定試驗組與對照組學生性別上無顯著性差異。因此，研究人員使用SPSS18.0對兩組學生性別數(shù)據(jù)(表3)進行卡方檢驗，比較兩組數(shù)據(jù)之間的差異性，結(jié)果見表4。

表3 試驗組與對照組學生男女人數(shù)統(tǒng)計結(jié)果

表4 兩組學生性別數(shù)據(jù)卡方檢驗結(jié)果

a.0單元格(.0%)的期望計數(shù)少于5,最小期望計數(shù)為12.51;b.僅對2x2表計算;c.使用的二項式分布

由表4可知，漸進Sig.(雙側(cè))為0.818，大于0.005，卡方檢驗差異不顯著。因此，兩組學生在性別上無顯著性差異。

2.1.3 高考入學成績

除年齡和性別之外，學生高考入學成績也是此項研究中極為重要的因素，這項因素決定著兩組學生的基礎(chǔ)學習水平。如果試驗組與對照組學生基礎(chǔ)學習水平相當(即兩組學生入學成績無顯著性差異)，此次研究的數(shù)據(jù)才科學可信。為此，研究人員使用SPSS18.0對兩組學生高考入學成績數(shù)據(jù)(表5)進行單因素方差分析，比較兩組數(shù)據(jù)之間的差異，采用F檢驗的方法判斷兩者的差異性程度。筆者在進行單因素方差分析之前，首先對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，判斷其是否正態(tài)分布。

表5 試驗組與對照組學生入學成績

經(jīng)統(tǒng)計，試驗組學生高考入學成績平均數(shù)為556，中位數(shù)為566.5，眾數(shù)為566，方差為4260.17；對照組學生入高考學成績平均數(shù)為564，中位數(shù)為565.5，眾數(shù)為563，方差為1631.93。圖3和圖4分別為試驗組與對照組學生高考入學成績分布直方圖與正態(tài)曲線圖。

圖3 試驗組學生高考入學成績分布直方圖與正態(tài)曲線

圖4 對照組學生高考入學成績分布直方圖與正態(tài)曲線

由圖3和圖4可知，試驗組與對照組學生入學成績數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，因此研究人員對兩組數(shù)據(jù)進行非參數(shù)檢驗(Mann-Whitney U秩和檢驗)。假設(shè)兩組學生的入學成績沒有顯著性差異，筆者采用SPSS18.0進行分析。檢驗結(jié)果見表6和表7。

表6 Mann-Whitney檢驗秩

表7 Mann-Whitney檢驗統(tǒng)計量a

a.分組變量：組別

由表6和表7可知，漸近顯著性(雙側(cè))值為0.882大于0.05，因此接受原假設(shè)，即兩組學生高考入學成績沒有顯著性差異。

2.1.4 試驗組與對照組學生期末成績

本研究對試驗組與對照組學生藥物分析課程期末成績(表8)進行分析，試驗組學生期末成績平均值為81.25，中位數(shù)為82，眾數(shù)為74，方差為83.64；對照組學生期末成績平均值為82.87，中位數(shù)為83.5，眾數(shù)為89，方差為58.27。試驗組學生期末成績平均值、中位數(shù)、眾數(shù)均略低于對照組，試驗組方差高于對照組，表明對照組成績略優(yōu)于試驗組且更加穩(wěn)定。圖5和圖6分別為試驗組與對照組學生藥物分析期末成績分布直方圖與正態(tài)曲線圖。由圖5和圖6可知，試驗組與對照組學生期末成績基本接近正態(tài)分布，說明本次考試基本達到了教學要求[11]。

2.2 問卷調(diào)研

為了深入了解基于慕課的PBL教學方式對學生產(chǎn)生的作用，筆者對試驗班學生進行匿名問卷調(diào)研，發(fā)放問卷44份，回收問卷44份，回收率為100%。其中有效問卷44份，無效問卷0份。問卷統(tǒng)計結(jié)果見表9。

由表9可知，藥物分析課程基于慕課的PBL教學方法總體來說對學生產(chǎn)生較為積極的作用。相較于傳統(tǒng)的教學方式，慕課PBL教學方式能更好地融入現(xiàn)代元素[12]，其利用飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅可以促進學生自學，還可以提高學生的語言表達能力，能夠顯著提高學生的參與意識，這些能力對于當代大學生來說尤為重要。

表8 試驗組與對照組學生藥物分析期末成績

圖5 試驗組學生期末成績分布直方圖與正態(tài)曲線

圖6 對照組學生期末成績分布直方圖與正態(tài)曲線

表9 蘭州大學藥學院藥物分析課程基于慕課的PBL教學試驗班調(diào)查問卷統(tǒng)計結(jié)果

3 討論

LBL教學是以教師講授為主體，可以系統(tǒng)、準確地傳授知識的教學方式[13]，該方式對學生要求不高。而PBL方法與傳統(tǒng)的以學科為基礎(chǔ)的教學方法不同，PBL方法強調(diào)以學生的主動學習為主，而不是傳統(tǒng)教學中強調(diào)的以教師講授為主，這一點是PBL與傳統(tǒng)教學法的根本區(qū)別所在[14]。

目前，高等教育中的諸多困難亟須解決。首先，課堂中學生人數(shù)過多且水平參差不齊，很難根據(jù)學生特點做到因材施教[15]；其次，學生適應(yīng)了高中的應(yīng)試教育，很難適應(yīng)高校的自主學習方式[16]。高等教育不再是單純地告訴學生對錯或者紙上談兵，而是要激發(fā)和鍛煉學生的創(chuàng)新能力和實踐能力；此外，學生的理解能力和知識面有限，不能很好地理解學習內(nèi)容，加之學習方法欠佳，學生未能對學習產(chǎn)生濃厚的興趣，導致學習效果不好；最后，傳統(tǒng)的以教師講授為主體，以卷面考試作為考核手段的教學方式，很難培養(yǎng)出社會需求的高端人才。

在本次蘭州大學藥學院藥物分析研究所教學改革中，研究組采用基于慕課的PBL教學方法，對照組則采用傳統(tǒng)的LBL教學方法。由期末教學成績對比可知，對照組學生期末成績略優(yōu)于試驗組且更加穩(wěn)定，但兩組成績差距非常小。對照組學生接受傳統(tǒng)的LBL教學，可以非常系統(tǒng)、準確地學習知識，掌握課程的重點內(nèi)容，但該模式以教師講授為主體，并未對學生提出一定的要求。因此，對照組學生的學習積極性以及獨立思考的能力未得到提高；試驗組學生則采用基于慕課的PBL教學方法進行學習，利用飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及豐富的資源，在學習上彌補了傳統(tǒng)教學方式的不足，此方式不僅可以提升學生的學習積極性，提高其獨立思考、解決問題的能力，還可以促進學生自學，提高學生的語言表達能力，更能夠提高學生的參與意識。PBL教學方法對于大學生實踐類課程是非常適合的，但筆者在藥物分析課程的教學過程中發(fā)現(xiàn)，對于藥物分析課程而言，互聯(lián)網(wǎng)和各類紙質(zhì)材料的信息量過大，學生很難在有限時間內(nèi)搜集到有針對性的資料。筆者經(jīng)過此次教學改革研究發(fā)現(xiàn)，基于慕課的PBL教學方法可以作為傳統(tǒng)的LBL教學方法的替代方法。

綜上所述，基于慕課的PBL教學方法不僅可以發(fā)揮其固有的優(yōu)勢，還可以彌補傳統(tǒng)教學方式中的不足。該法利用現(xiàn)今社會不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及豐富的學習資源，既可以保證學生系統(tǒng)、準確地學習知識，又能調(diào)動學生學習的積極性，提高學生獨立思考、解決問題的能力，還可以促進其自學，提高學生的語言表達能力，更能夠提高學生的參與意識，這對于高校培養(yǎng)社會需求的高端人才發(fā)揮著積極作用?；谀秸n的PBL教學方法在藥物分析教學中得到了初步肯定，其有效性和實用性尚需在大規(guī)模教學實踐中進行檢驗和完善。