趙一陽(yáng),柳文敏,于林濤,高文超
(南陽(yáng)師范學(xué)院 化學(xué)與制藥工程學(xué)院,河南 南陽(yáng) 473061)
新工科建設(shè)是符合中國(guó)特色的高等工程教育改革方案,新工科背景下的制藥工程專業(yè)育人模式應(yīng)將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿育人的全過程[1]。制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)是制藥工程專業(yè)的一門重要實(shí)踐課程。該課程綜合性強(qiáng),與前授課程聯(lián)系緊密,不僅可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,也能夠培養(yǎng)學(xué)生作為“制藥人”的基本專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng),提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的核心課程之一[2]。在“新工科”背景下,如何上好這門課,培養(yǎng)符合工程實(shí)踐需求的人才,是從事制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師關(guān)注的重點(diǎn)。
南陽(yáng)師范學(xué)院制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性不高、師生互動(dòng)性不強(qiáng)、考核方式單一、缺少過程性考核等問題,且傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也與工業(yè)化的單元操作相距甚遠(yuǎn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的工程能力培養(yǎng)體現(xiàn)不足。為解決以上問題,我們秉承工程教育認(rèn)證理念,堅(jiān)持學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn),開展制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程改革。選擇超星學(xué)習(xí)通作為線上課程平臺(tái),將線上線下混合式教學(xué)[3-6]應(yīng)用于制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,近兩年的教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明,該模式能夠進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程能力,有望在制藥工程專業(yè)其他實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課中推廣應(yīng)用。
對(duì)標(biāo)“新工科”建設(shè)對(duì)制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出的新要求,課程團(tuán)隊(duì)多次組織調(diào)研和教研活動(dòng),討論并修訂了制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)。調(diào)整后的教學(xué)大綱在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)目標(biāo)等方面做了較大的改動(dòng)。
我校制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)在第5學(xué)期,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上做到三突出。一是突出專業(yè)實(shí)驗(yàn)的綜合性,制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)包括藥物合成、藥物分析、天然產(chǎn)物提取和藥物制劑四大部分,將原教學(xué)大綱中的一些重復(fù)性內(nèi)容剔除,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,?qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的整體性和系統(tǒng)性。例如將顆粒劑、硬膠囊劑及片劑的實(shí)驗(yàn)整合為一個(gè)大實(shí)驗(yàn),將制粒-膠囊填充及制粒-壓片有效結(jié)合起來(lái),充分利用好實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),不做無(wú)用功。二是突出工程教育特點(diǎn),重視實(shí)驗(yàn)與藥廠實(shí)際生產(chǎn)過程的聯(lián)系。例如將制藥企業(yè)中藥物常見的片劑、注射劑、軟膏劑、膠囊劑等劑型的質(zhì)量檢查方法融入藥物制劑實(shí)驗(yàn)中,藥物分析部分開設(shè)的均為典型藥物的成分檢測(cè)及鑒定。三是突出專業(yè)人才培養(yǎng)特色,南陽(yáng)是豫西南中醫(yī)藥基地,我院制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)側(cè)重于化學(xué)制藥和生物制藥方向,因此專業(yè)實(shí)驗(yàn)中對(duì)這兩部分的比重會(huì)有所傾斜,學(xué)時(shí)占比均達(dá)到了30%左右。
根據(jù)布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類法將每一實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知目標(biāo)、情感目標(biāo)和技能目標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化,不再使用“熟悉”“掌握”“了解”等不規(guī)范的表述,教師的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)能夠“有的放矢”。如《混懸型液體制劑的制備》實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)修訂為以下三個(gè)方面:①能夠解釋混懸型液體制劑的一般制備方法,能夠根據(jù)原料藥物性選擇正確的混懸劑制備方法;②能夠獨(dú)立進(jìn)行混懸劑的質(zhì)量評(píng)價(jià),可以歸納總結(jié)混懸型液體制劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,并能與其他液體制劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行對(duì)比;③進(jìn)一步樹立藥品質(zhì)量安全和用藥安全理念,強(qiáng)化認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)、工作態(tài)度。
線上線下混合式教學(xué)的開展離不開線上資源的支持。教師在課前制作授課ppt、理論部分講解視頻,并錄制重點(diǎn)操作的演示視頻。依靠學(xué)習(xí)通課程平臺(tái)建立課程網(wǎng)站,將授課ppt、演示視頻、思考題、練習(xí)題和作業(yè)題等教學(xué)資源上傳至課程平臺(tái),豐富線上教學(xué)資源。涉及到課前預(yù)習(xí)的教學(xué)資源充分考慮到學(xué)生的個(gè)性化需求和不同學(xué)生接受、理解知識(shí)的能力差異,提供多種形式的資源,如授課講義、教學(xué)ppt、教師講解視頻、操作視頻、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)微課視頻等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前觀看線上相關(guān)資源,可對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容進(jìn)行行之有效的預(yù)習(xí),并對(duì)預(yù)習(xí)中存在的問題進(jìn)行梳理,通過與教師的溝通答疑,有效提高實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果。
考慮到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的差異,為加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐的聯(lián)系,突出對(duì)學(xué)生工程能力、意識(shí)的培養(yǎng),課程組還與制藥企業(yè)開展合作,采集企業(yè)生產(chǎn)過程中單元操作的視頻,一并上傳至課程平臺(tái),建立工程實(shí)踐案例庫(kù),供學(xué)生了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的企業(yè)生產(chǎn)情況。
制藥行業(yè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生,我們的學(xué)生大多數(shù)都是未來(lái)的制藥行業(yè)從業(yè)者,專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程也必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生家國(guó)情懷、科學(xué)素養(yǎng)及職業(yè)道德的培養(yǎng)。因此,線上教學(xué)平臺(tái)建立了課程思政案例庫(kù),涵蓋家國(guó)情懷方面的中醫(yī)藥發(fā)展、新冠疫情期間制藥人貢獻(xiàn)案例,科學(xué)素養(yǎng)方面的典型新藥開發(fā)案例,以及職業(yè)道德方面的藥企生產(chǎn)事故案例等。
雖然線上線下教學(xué)混合式教學(xué)模式是以學(xué)生為中心,但是教學(xué)環(huán)節(jié)能不能開展好,教師才是掌舵人。授課前,課程組組織任課教師參加線上線下混合式教學(xué)技能培訓(xùn),熟悉課程平臺(tái)的使用方法和技巧,提升教師在新的教學(xué)形態(tài)背景下的教學(xué)能力。結(jié)合新型的教學(xué)模式對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)過程進(jìn)行優(yōu)化,打造適合混合式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)。例如,在《硬膠囊劑和片劑的制備》實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中,將教學(xué)結(jié)構(gòu)拆分為課前、課中、課后三個(gè)部分。課前階段通過學(xué)習(xí)通發(fā)布任務(wù),要求學(xué)生觀看顆粒劑、硬膠囊劑、片劑制備的視頻,通過預(yù)習(xí)習(xí)題回顧顆粒劑、硬膠囊劑和片劑三種劑型的常用制備方法和特殊質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)制備過程中的注意事項(xiàng)。課中階段包括觀看重點(diǎn)操作視頻,教師重難點(diǎn)講解,組織小組實(shí)驗(yàn),教師從旁指導(dǎo)操作等。課后階段,學(xué)生在線上可與教師通過答疑交流完成思考與總結(jié),并觀看工業(yè)生產(chǎn)中制劑生產(chǎn)的視頻,探討實(shí)驗(yàn)室操作和工業(yè)化生產(chǎn)之間的差異,線下出具實(shí)驗(yàn)報(bào)告,最終實(shí)現(xiàn)掌握三種制劑的生產(chǎn)特點(diǎn)的教學(xué)目的。
教學(xué)設(shè)計(jì)中尤為重視課堂思政的有機(jī)融入。教師充分利用線上平臺(tái)的課程思政案例庫(kù)和不同類型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容自然將思政內(nèi)容融入到教學(xué)過程中,起到潛移默化的效果。例如在《槐花米中蘆丁的提取、分離和鑒定》實(shí)驗(yàn)中,結(jié)合中藥活性成分的提取這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,教學(xué)設(shè)計(jì)中將蓮花清瘟等傳統(tǒng)中藥在新冠疫情中的突出作用作為案例,引導(dǎo)學(xué)生樹立民族自信心和制藥行業(yè)從業(yè)者的職業(yè)使命;在《美沙拉嗪的制備》實(shí)驗(yàn)中,結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)的噴料等注意事項(xiàng),提醒務(wù)必關(guān)注學(xué)生藥品生產(chǎn)過程中的安全問題。
根據(jù)修訂后的教學(xué)大綱和我校制藥工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,秉持“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,利用超星“學(xué)習(xí)通”平臺(tái),我校在2018、2019級(jí)制藥工程專業(yè)學(xué)生的制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)施線上線下混合式教學(xué),具體的實(shí)施過程如下。
以往教學(xué)過程中,雖要求學(xué)生撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,但是通過課前提問和測(cè)試反饋來(lái)看,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)不夠深入,流于表面,預(yù)習(xí)達(dá)不到較好的效果,對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)無(wú)法起到推動(dòng)作用。采用混合式教學(xué)模式,教師提前制作小而精的教學(xué)視頻,并將課前預(yù)習(xí)布置成更為具體的任務(wù)(例如將必看的視頻設(shè)置為任務(wù)點(diǎn),布置預(yù)習(xí)習(xí)題、測(cè)試等)。一方面結(jié)合學(xué)生愛玩手機(jī)愛看視頻的特點(diǎn)充分調(diào)動(dòng)其積極性,另一方面可在平臺(tái)實(shí)時(shí)獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),便于教師及時(shí)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度,對(duì)學(xué)生加以督促。課程平臺(tái)還設(shè)置有討論板塊,師生可以進(jìn)行線上互動(dòng),及時(shí)答疑。這種模式的實(shí)施收到了非常積極的反饋,學(xué)生們紛紛表示相對(duì)于原來(lái)的照搬照抄教材,預(yù)習(xí)過程的收獲更多了,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及重難點(diǎn)在課前已經(jīng)做到了心中有數(shù)。
在充分的課前預(yù)習(xí)基礎(chǔ)上,課堂教學(xué)實(shí)施過程中教師實(shí)現(xiàn)了角色的轉(zhuǎn)變,不再是講臺(tái)上的講述者,更多的是課堂活動(dòng)的組織者和指導(dǎo)者。實(shí)驗(yàn)操作前,組織學(xué)生分組講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟,檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)的效果,過程中其他組的學(xué)生可以進(jìn)行補(bǔ)充甚至是質(zhì)疑,由教師引導(dǎo)并組織討論,最終獲得一致意見。實(shí)驗(yàn)操作過程中,要求同組的學(xué)生互相監(jiān)督操作的規(guī)范性,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立解決問題,遇到難以解決的問題,組織全體學(xué)生進(jìn)行討論,讓學(xué)生真正作為課堂的主角,在鞏固學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作能力的同時(shí)著重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。教師還將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄也設(shè)置為任務(wù)點(diǎn),要求學(xué)生下課前必須在線上提交,以此形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行督促,幫助學(xué)生養(yǎng)成隨時(shí)記錄的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。對(duì)個(gè)別突出的案例,教師在課上及時(shí)收集實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等信息,課后制作成視頻、實(shí)驗(yàn)案例等,及時(shí)補(bǔ)充線上資源。
實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分組討論,線下提交書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告,線上完成課后作業(yè)。教師在審閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告和作業(yè)后,針對(duì)突出的問題組織學(xué)生進(jìn)行線上討論互動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)反思的思維習(xí)慣,夯實(shí)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,鞏固掌握相關(guān)的原理和基本操作。通過線上的師生互動(dòng)交流,進(jìn)一步將教學(xué)延伸到實(shí)驗(yàn)室之外,真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)。課后還會(huì)在線上設(shè)置觀看企業(yè)生產(chǎn)視頻的任務(wù)點(diǎn),學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作已對(duì)單元操作有了充分的認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程會(huì)有更加清晰的認(rèn)識(shí),并能找到實(shí)驗(yàn)室小試和工業(yè)生產(chǎn)之間的聯(lián)系與區(qū)別。
混合式教學(xué)模式還有助于建立全方位系統(tǒng)化的考核機(jī)制。本課程以往的成績(jī)?cè)u(píng)定采用平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)+實(shí)驗(yàn)考試卷面成績(jī)的方法,考核形式單一,覆蓋面窄,未能對(duì)學(xué)生起到有效的引導(dǎo)作用。尤其是平時(shí)成績(jī)中教師的主觀因素很強(qiáng),難以做到全面、客觀的對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)?;旌鲜浇虒W(xué)將平時(shí)成績(jī)采用線上成績(jī)+線下成績(jī)相結(jié)合的形式,強(qiáng)調(diào)過程性評(píng)價(jià)。通過學(xué)習(xí)通app,設(shè)置個(gè)性化考核任務(wù)點(diǎn),任務(wù)點(diǎn)廣泛分布于課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、課后鞏固等多個(gè)方面,例如實(shí)驗(yàn)課的簽到和簽出、視頻觀看時(shí)長(zhǎng)、課堂討論、小組合作探究、課前預(yù)習(xí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及課后作業(yè)成績(jī)等。而線下的平時(shí)成績(jī)則主要關(guān)注學(xué)生的動(dòng)手實(shí)操能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。這種考核機(jī)制將過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合,不僅督促學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)給與足夠的重視,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,而且最終的成績(jī)給出也更加的客觀和有理有據(jù)。
線上線下混合式教學(xué)模式在我校制藥工程專業(yè)的制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)施不過兩年,在實(shí)施過程中還存在一定的問題。例如教學(xué)資源還需進(jìn)一步豐富,最新藥物研發(fā)成果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的體現(xiàn)不夠突出,課程App端需做進(jìn)一步的個(gè)性化設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中用手機(jī)進(jìn)行課堂互動(dòng)存在一定的安全隱患,考核任務(wù)點(diǎn)的設(shè)置還需更科學(xué)化等。但是,從對(duì)學(xué)生的調(diào)查問卷反饋結(jié)果來(lái)看,87.8%的學(xué)生認(rèn)為本課程的學(xué)習(xí)效果優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)課,94.7%的學(xué)生認(rèn)為上實(shí)驗(yàn)課的積極性更高了??梢娋€上線下混合式教學(xué)模式已經(jīng)取得了一定的積極成果,提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視,將學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)興趣和積極性,加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)課程的認(rèn)識(shí)和理解,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。我們將繼續(xù)加大制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式改革力度,為本專業(yè)其他實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改進(jìn)提供借鑒。