韓永萍 李可意 劉紅梅

北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023

綜合實踐教學(xué)是提高學(xué)生專業(yè)技能和工程素養(yǎng)，實現(xiàn)評價、創(chuàng)造等專業(yè)高階層次領(lǐng)域認知的重要手段，也是“新工科”建設(shè)中“培養(yǎng)具有較強工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用型和技術(shù)性復(fù)合人才”的重要載體，更擔(dān)負著學(xué)生由學(xué)校學(xué)習(xí)到適應(yīng)工作需求“最后一公里”的橋梁作用。然而，教學(xué)過程以教師為中心、過程考核缺失、評價方法簡單、評價結(jié)果無法真實反映學(xué)習(xí)效果等，是實踐類課程的共性和痛點，也是高校實踐類教學(xué)改革的重要內(nèi)容。

信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，在“突破時、空、物限制”信息傳遞的原有屬性基礎(chǔ)上，還可通過對影像、聲音、文字加工增強傳遞信息的可視性、立體化及實現(xiàn)交互性。教育部發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》中明確提出，“高等教育信息化是促進高等教育改革創(chuàng)新和提高質(zhì)量的有效途徑，是教育信息化發(fā)展的創(chuàng)新前沿”。將現(xiàn)代信息技術(shù)與高校實踐課程相結(jié)合，不僅可解決客觀條件限制的問題，還可將課堂教學(xué)向線上進行有效延展，促進線上線下相結(jié)合，加強學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，同時可實現(xiàn)考核形式和手段的多樣化，提升考核結(jié)果的科學(xué)、有效性。探討現(xiàn)代信息技術(shù)與高校實踐課程相結(jié)合的新型教學(xué)模式，是目前教育發(fā)展的重要趨勢。

本文以北京聯(lián)合大學(xué)制藥工程專業(yè)綜合實踐類課程——制藥工程技術(shù)實訓(xùn)為載體，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建“學(xué)、研、導(dǎo)、評”一體化教學(xué)和“過程考核+總結(jié)性考核”多元化考核教學(xué)模式，以期為現(xiàn)代信息技術(shù)與高校實踐課程相結(jié)合的新型教學(xué)模式提供參考。

一、制藥工程技術(shù)實訓(xùn)課程教學(xué)問題分析

制藥工程技術(shù)實訓(xùn)課程包括復(fù)方原料藥提取、蒸發(fā)濃縮與噴霧干燥，微波輔助提取藥物有效成分，超臨界萃取藥物有效成分，膜分離技術(shù)對天然產(chǎn)物的分級純化、大孔樹脂對天然產(chǎn)物的分離純化5個項目（來自5名指導(dǎo)教師的科研成果轉(zhuǎn)化），屬于典型的多項目、實驗型綜合實踐課程。課程教學(xué)目標除加強學(xué)生對現(xiàn)代中藥提取、分離技術(shù)相關(guān)知識的理解外，重點培養(yǎng)學(xué)生對中藥提取、分離過程中涉及的復(fù)雜工程問題的分析和解決能力、項目實施綜合影響評價能力、團隊協(xié)作能力以及溝通與表達能力。因本課程開設(shè)時間集中、設(shè)備臺套數(shù)有限（1～2臺），教學(xué)以7～10人的小組形式開展。

（一）教學(xué)方式單一，學(xué)習(xí)過程機械、枯燥，課程目標遠未達成

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，為讓學(xué)生在課前對訓(xùn)練項目有所了解，要求學(xué)生根據(jù)提供的實訓(xùn)講義抄寫預(yù)習(xí)報告；課堂教學(xué)中，學(xué)生按照講義提供的工藝操作流程在教師指導(dǎo)下完成操作，獲得需要的實驗數(shù)據(jù)或?qū)嶒灛F(xiàn)象；課后學(xué)生只需要提交一份格式統(tǒng)一的實訓(xùn)報告，即可完成整個項目訓(xùn)練。教學(xué)過程更強調(diào)形式上項目的完成，而未考慮學(xué)生是否獲得知識和能力的內(nèi)化。由于幾乎不需要學(xué)生自主思考和研究，其對學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)遠未達成對專業(yè)培養(yǎng)畢業(yè)要求的支撐。

（二）教學(xué)過程以教師為主體，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教學(xué)始終圍繞指導(dǎo)教師在講義中給定的項目工藝操作流程開展。因?qū)W習(xí)方法機械、枯燥，學(xué)生提交的預(yù)習(xí)報告和實習(xí)報告經(jīng)常出現(xiàn)復(fù)印或代寫情況。此外，因設(shè)備臺套數(shù)有限，小組人數(shù)較多，在課堂操作訓(xùn)練中多數(shù)學(xué)生處于圍觀狀態(tài)。究其根本原因，主要是教學(xué)過程始終以教師為中心，學(xué)生參與感低，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足，“等”“混”現(xiàn)象嚴重，忽視實踐課程訓(xùn)練，嚴重影響了該課程的教學(xué)效果。

（三）考核方式單一，考核手段落后

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，用于評價“教學(xué)成果”的主要依據(jù)是格式統(tǒng)一的實訓(xùn)報告。指導(dǎo)教師在手工批改堆積如山的實訓(xùn)報告時，由于實訓(xùn)報告格式統(tǒng)一、內(nèi)容相似，主要根據(jù)報告字跡工整性、內(nèi)容完整性，結(jié)合出勤情況及課堂操作過程中的表現(xiàn)完成課程的最終評價。這就使過程考核流于形式，考核結(jié)果受指導(dǎo)教師主觀影響大，隨意性強；而同一小組的學(xué)生因報告內(nèi)容基本相同，成績區(qū)分可考量依據(jù)有限；同時，因考核內(nèi)容不能完全覆蓋課程教學(xué)目標，課程達成度分析困難，課程持續(xù)改進幾乎無據(jù)可依。

二、基于現(xiàn)代信息技術(shù)的制藥工程技術(shù)實訓(xùn)課程教學(xué)模式改革

為了強化課程學(xué)習(xí)效果，指導(dǎo)團隊教師重新梳理教學(xué)目標，深挖制藥工程技術(shù)實訓(xùn)課程各組成項目的教學(xué)要點，充分利用現(xiàn)代信息化技術(shù)，創(chuàng)建以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，以信息化為特征的線上線下相結(jié)合的“學(xué)、研、導(dǎo)、評”一體化教學(xué)和“過程考核+總結(jié)性考核”的多元化考核教學(xué)模式。

（一）課前加強引導(dǎo)學(xué)生探討式學(xué)習(xí)

不同于傳統(tǒng)教學(xué)過程，改革后的實訓(xùn)課在各個項目開始前，教師以微課形式為學(xué)生提供生產(chǎn)設(shè)備的三維動畫，介紹機組構(gòu)成、設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理及操作注意事項等學(xué)習(xí)材料，同時為學(xué)生提供殘缺版講義，并提出針對性的思考題。學(xué)生則以小組為單位帶著任務(wù)反復(fù)觀看微課并結(jié)合資料查詢，補充完善實訓(xùn)講義中生產(chǎn)設(shè)備的工作原理、生產(chǎn)工藝操作流程以及回答相關(guān)問題。以上學(xué)習(xí)資料、學(xué)生提交的預(yù)習(xí)報告及指導(dǎo)教師點評均在輔助教學(xué)平臺（如藍墨云班課上）進行線上操作。

（二）課上重點引導(dǎo)學(xué)生對復(fù)雜工程問題的分析和解決

課上教師除了對實際生產(chǎn)機組或生產(chǎn)設(shè)備進行講解和演示操作，還需在操作過程中檢查各小組工藝流程設(shè)計的正確性、設(shè)備操作的規(guī)范性及獲取數(shù)據(jù)的完整性等。學(xué)生在操作中根據(jù)實際情況不斷修正之前設(shè)計的生產(chǎn)操作工藝，及時記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，對于明顯偏離運行規(guī)律的數(shù)據(jù)要能及時找出原因并給予修正，提高項目完成的挑戰(zhàn)難度。實驗完成后，學(xué)生需將修正后的操作流程、指導(dǎo)教師簽字的實驗數(shù)據(jù)提交輔助教學(xué)平臺，作為過程考核依據(jù)。

（三）課后加強學(xué)生對知識和能力的內(nèi)化

項目結(jié)束后，為了強化學(xué)生對習(xí)得知識和能力的內(nèi)化，除了傳統(tǒng)的實訓(xùn)報告，還增加了線上考核和操作考核。課程針對各個項目建設(shè)帶標準答案的題庫，題庫內(nèi)容由各實訓(xùn)項目涉及的理論知識、設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理、操作要點等組成。學(xué)生以個體為單位在課后進行不限時間的在線組卷測試，系統(tǒng)自動評分。操作考核是以小組為單位任選5個項目中的一個，介紹項目目的、生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)組成、工作原理、操作過程及項目涉及的提取分離技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。操作考核要求以視頻形式呈現(xiàn)，每位成員都必須承擔(dān)一部分出鏡任務(wù)。學(xué)生完成的操作視頻可用來補充下一輪課程教學(xué)的學(xué)習(xí)資料。

三、基于現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建的“學(xué)、研、導(dǎo)、評”一體化教學(xué)模式特點

（一）強化對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

以膜分離技術(shù)對天然產(chǎn)物的分級純化項目為例，在課前學(xué)習(xí)中，學(xué)生除需要補充完成微濾和超濾清洗流程外，根據(jù)清洗后膜通量恢復(fù)率計算需要，還得在微濾和超濾膜分離操作前考察不同壓力下清水的膜通量；為了考查系統(tǒng)截留率隨運行時間變化，學(xué)生必須思考計算截留率所需記錄的研究數(shù)據(jù)。項目課前需要完成的思考題為：（1）如何計算清洗后膜通量恢復(fù)率？（2）計算截留率需要記錄哪些研究數(shù)據(jù)？這種帶著任務(wù)學(xué)習(xí)和探究的學(xué)習(xí)方式可極大地提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力和興趣，同時培養(yǎng)學(xué)生思考及解決問題的能力。

（二）強化對學(xué)生解決復(fù)雜工程能力的培養(yǎng)

還以膜分離技術(shù)對天然產(chǎn)物的分級純化項目為例。串聯(lián)使用的無機陶瓷微濾和中空纖維超濾因分離真菌粗多糖溶液而被污染，僅采用0.1%氫氧化鈉溶液清洗有可能無法使膜通量恢復(fù)率達到90%以上的設(shè)定要求。為此，微濾可采用80℃以上的熱水對膜系統(tǒng)進行循環(huán)清洗，而超濾更適合汽水混合沖洗。如果清洗方法反過來，無機陶瓷膜通量很難在短時間內(nèi)恢復(fù)，而有機材質(zhì)的超濾膜也會因料液溫度過高被毀壞。因此，這些加強清洗手段需要學(xué)生根據(jù)現(xiàn)場具體操作情況并經(jīng)指導(dǎo)教師確認后使用。此外，因膜污染產(chǎn)生，分離過程中的膜通量將隨著運行時間延長而逐漸降低。但因料桶內(nèi)液面過低，進料裹挾大量氣體進入膜系統(tǒng)或操作壓力沒有固定都可能導(dǎo)致膜通量偏離正常運行規(guī)律，因此，此時學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下分析原因并及時糾正。通過指導(dǎo)教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生對操作中出現(xiàn)的具體復(fù)雜工程問題進行分析和解決，學(xué)生不再機械地完成項目操作過程，而需要小組成員全心投入、分工合作?？梢姡m當增加操作項目的完成難度，不僅可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣和學(xué)習(xí)熱情，完成后收獲的滿足感也會增強學(xué)生的自信。

（三）借助現(xiàn)代信息技術(shù)，延伸學(xué)習(xí)時間、延展能力培養(yǎng)廣度

課前微課學(xué)習(xí)不僅為團隊協(xié)助探究學(xué)習(xí)明確了方向，還突破了時、空、物的限制，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。而為了完成好操作考核，小組需要查詢資料、設(shè)計拍攝文案，指導(dǎo)教師需要在線觀看學(xué)生提交的視頻，指出其存在的問題和不足，允許學(xué)生多次修正。學(xué)生通過課前探究、課后操作考核，不僅內(nèi)化了理論知識，而且加強了對訓(xùn)練項目的綜合影響評價能力、團隊協(xié)作能力以及溝通與表達能力的培養(yǎng)。

總之，融合現(xiàn)代信息技術(shù)后，線上、線下教學(xué)分工明確，課程目標培養(yǎng)過程具體，很大程度上延伸了課程學(xué)習(xí)時間、延展了能力培養(yǎng)的廣度。

（四）考核手段現(xiàn)代化，過程考核和總結(jié)性考核多元化

課程考核作為課程教學(xué)活動中極其重要的一環(huán)，是評定教學(xué)質(zhì)量、衡量課程教學(xué)目標、檢查學(xué)生“學(xué)習(xí)效果”的重要手段。近年來，國家相繼出臺的教育政策都對課程考核提出了具體要求，明確強調(diào)深化本科教育教學(xué)改革“要改進教學(xué)評價機制和學(xué)生考核機制”“要切實加強學(xué)習(xí)過程考核，加大過程考核在課程總成績中的比重”。

現(xiàn)代信息技術(shù)在制藥工程技術(shù)實訓(xùn)課程中的應(yīng)用，使得過程考核依據(jù)較為充分，如學(xué)生課前對微課學(xué)習(xí)的時長、在教學(xué)平臺上的有效交流、提交的預(yù)習(xí)報告質(zhì)量、課上出勤以及提交的學(xué)習(xí)成果等；而總結(jié)性考核具有可從多個角度評價課程目標的試卷考核、操作考核和實訓(xùn)報告三種形式，考核內(nèi)容實現(xiàn)了課程目標的全覆蓋，考核結(jié)果更加系統(tǒng)、科學(xué)、可靠。

使用現(xiàn)代信息技術(shù)后，學(xué)生的課前學(xué)習(xí)、出勤及課后試卷考核均可由系統(tǒng)自動評價，指導(dǎo)教師只需重點關(guān)注操作流程設(shè)計的合理性、實驗數(shù)據(jù)綜合分析及設(shè)備操作的正確性和規(guī)范性等學(xué)習(xí)要點，很大程度上減少了教師的課程評價工作量。對于學(xué)生而言，其不僅可通過教學(xué)平臺及時了解課程學(xué)習(xí)的階段性評價，而且線上考試和拍攝視頻形式的操作考核賦予了課程教學(xué)現(xiàn)代感，符合現(xiàn)代大學(xué)生的認知習(xí)慣。

（五）教學(xué)過程強化以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

無論是課前學(xué)習(xí)、課上操作或是課后考核，制藥工程技術(shù)實訓(xùn)課程始終秉承以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，充分尊重學(xué)生的主體地位，教師主要起引導(dǎo)或指導(dǎo)作用，協(xié)助學(xué)生探究、綜合分析和解決訓(xùn)練中出現(xiàn)的復(fù)雜工程問題，完成實訓(xùn)項目設(shè)定要求，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的自主學(xué)習(xí)意識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

四、結(jié)語

3 年多的課程改革改革與實踐涉及6 個班次、180 多人次。調(diào)查問卷顯示，學(xué)生對這種融合現(xiàn)代信息技術(shù)的實踐教學(xué)和考評模式表示歡迎和認可。學(xué)生普遍認為，通過對該門實踐課的學(xué)習(xí)，自己無論是在中藥提取、純化技術(shù)方面，還是在科研方法方面都得到了較大提高，為后續(xù)的畢業(yè)論文寫作打下了基礎(chǔ)，并且表示真切體會到團隊協(xié)作的重要性。建設(shè)的課程題庫中每個實訓(xùn)項目有約50 道選擇題、判斷題及填空題，并且每年根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況不斷更新。為了加強課前學(xué)習(xí)，每個實訓(xùn)項目建設(shè)有不低于15min時長的微課。學(xué)生拍攝的項目操作考核視頻質(zhì)量不斷提升，很多被指導(dǎo)教師選用為理論課程教學(xué)的教學(xué)資料。

現(xiàn)代信息技術(shù)不僅是信息傳遞手段，還是教學(xué)內(nèi)容載體、教學(xué)成果載體以及課程評價手段。融合現(xiàn)代信息技術(shù)是目前高校教育發(fā)展的主流趨勢，將其引入綜合實踐教學(xué)，可打破傳統(tǒng)機械教學(xué)和單一評價模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，深化學(xué)生對知識的理解，內(nèi)化學(xué)生的能力培養(yǎng)，實現(xiàn)高等教育對實踐課程賦予的使命擔(dān)當。目前，現(xiàn)代信息技術(shù)在高校教學(xué)中已被普遍使用，如何更好地結(jié)合學(xué)生特點，針對課程類型進行課程考核評價改革，更有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率，仍然需要在實踐中不斷探索。