許海丹,陳 立,陳婷婷
(臺州學院 醫(yī)藥化工學院,浙江 臺州 318000)
為推動高等教育內涵式發(fā)展,2019年4月,教育部啟動一流本科專業(yè)建設“雙萬計劃”,目標建設國家級一流專業(yè)和省級一流專業(yè)各1萬個,全面提高高校人才培養(yǎng)的能力[1]。臺州,作為國家級化學原料藥出口基地,醫(yī)藥健康產業(yè)體量大,行業(yè)人才需求旺盛[2]。圍繞地方經濟社會發(fā)展形勢,學校于2003年開設了制藥工程專業(yè),并于2021年入選國家級一流本科專業(yè)建設點,而后順利通過工程教育專業(yè)認證。
一流專業(yè)建設的核心在于一流課程[3]。制藥工程專業(yè)實驗是制藥工程專業(yè)的核心實踐課程,內容涵蓋藥物合成、藥物制劑、藥物分析、工程實訓等模塊[4]。通過訓練,使學生在掌握藥學、化學、工藝學等專業(yè)理論知識的基礎上,充分掌握常用專業(yè)實驗儀器設備的使用,以及基本實驗技能和實驗方案設計方法,獲得綜合運用專業(yè)知識解決實驗問題的能力。建設專業(yè)實驗金課體系,加強專業(yè)實驗教育,對學校面向長三角區(qū)域經濟發(fā)展和化學制藥工業(yè)的應用型技術人才培養(yǎng)具有重要意義。
1)實驗內容不夠豐富??紤]到校內開設實驗受場地、課時、配套設備及實驗安全等約束,實驗課程往往集中在驗證性、演示性等較為單一的內容,且脫離工程應用實際,無法滿足高素質人才的培養(yǎng)需求。
2)教學模式偏于傳統。實驗授課一般采用教師進行理論講解、示范操作的模式,學生“依樣畫葫蘆”地完成實驗,缺乏獨立思考和相互討論的學習過程,這樣不利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新的科學研究精神。
3)過程評價有所欠缺。以往實驗課程的成績評定主要依據課前預習報告以及課后實驗報告的質量,缺乏利用有效的方法跟蹤實驗教學過程。考核方式不能全面地反映學生的實踐能力,評價結果對于實驗教學質量改進的收效有限。
基于上述這些問題,我們積極探索改革傳統實驗教學,構建虛實結合、線上線下混合的實驗教學模式,以提高課程教學質量,培養(yǎng)高素質應用型制藥人才。
近年來,我們抓住工程教育專業(yè)認證契機,凝練一流專業(yè)特色,重新梳理制藥專業(yè)實驗課程體系,不斷優(yōu)化課程內容,以學生為主體,演練結合,引入多元化考核過程,充分調動學生的主觀能動性,以培養(yǎng)學生分析和解決實際工程問題的能力。
以應用型人才培養(yǎng)為目標,遵循工程教育認證OBE(Outcome-based Education)理念,分析課程支撐畢業(yè)要求,確定本課程知識-能力-素質目標,如表1所示[5]。
表1 制藥工程專業(yè)實驗對畢業(yè)要求的支撐
1)優(yōu)化教學內容,更新教學大綱。
結合制藥工程專業(yè)的培養(yǎng)目標、專業(yè)方向,針對課程支撐的畢業(yè)要求指標點,對原有的實驗教學內容進行優(yōu)化和更新,提高綜合性、設計性實驗比例,以加強學生的工程實踐能力,并制定出符合專業(yè)認證要求的教學大綱,適應專業(yè)建設發(fā)展的需求。
建立基礎訓練+創(chuàng)新能力+探索研究“三位一體”教學體系,開展驗證+創(chuàng)新+拓展的培養(yǎng)模式。通過綜合性設計性實驗的設置,加強對學生創(chuàng)新能力的深入培養(yǎng)。學生通過查閱文獻、制訂實驗方案、熟悉實驗儀器規(guī)范操作、開展小組討論,參與到課題的研究工作中,引導學生以開放性思維解決問題,促進創(chuàng)新意識的培養(yǎng),也是更進一步提高其解決工程問題的能力。
2)豐富教學資源,開發(fā)教學案例。
打造配套的數字環(huán)節(jié)設計教學資源(圖1),集成“教材+數字化教學資源+網絡平臺”的教學資源體系,為學生提供可擴展互動的、進度可跟蹤的全新教材學習體驗。教師便于掌握學生個體學習狀態(tài),及時調整課程內容和輔導資料,凸顯以學生為中心教學理念。
圖1 制藥專業(yè)實驗教材體系
制作教學微課、收集網絡素材,建立含思政元素的課程案例庫,并依據項目知識點,設置多重教學活動環(huán)節(jié)。教師在網絡教學平臺上建課,實現線上、線下教學資源的融合對接。
3)創(chuàng)新教學模式,設計教學活動。
教學方法和手段是課程建設、教學改革的關鍵切入點。為體現“以學生為中心”,采用互動式教學模式,結合PBL(Problem-based learning)、TBL(Team-based learning)教學法,使用“微視頻+PBL/TBL+微設計+仿真模擬+綜合實訓”的教學設計,實施課前線上預習+課上實操訓練+應用拓展的教學過程,積極發(fā)揮學生的學習積極性、能動性[6]。
課前,學生可在線上自學教師推送的學習資源。線下課堂上,教師對知識點的應用進行擴展、演示,學生通過實操更好地理解和鞏固知識點。同時設置小設計環(huán)節(jié),學生在基礎實驗的基礎上通過查閱文獻,結合已有理論、實驗的基礎,自主開展實驗方案設計,通過分組討論、學生互評、教師點評等方式拓展延伸。進一步在線上虛擬仿真模塊進行制藥生產操作,實現操作訓練工藝過程系統化和數據處理智能化,使學生的制藥工程生產實踐知識上一個新的臺階。最后在線下綜合實訓環(huán)節(jié),學生以小組設計藥品的生產方案,并完成制備及質檢全過程。從基礎實驗到綜合實訓,從實驗室制備到GMP中試規(guī)模,充分運用現代化信息技術,將線上教學與線下教學的優(yōu)勢進行整合,構建混合式教學模式。
4)改革教學評價,落實持續(xù)改進。
教學評價是持續(xù)改進的基礎,包括學生評“教”以及教師評“學”。建立與學生知識和能力培養(yǎng)要求相適應的考核方式,將過程考核與終結考核、知識考核和能力評價有機結合。課程結束后,通過學生填寫調查問卷的方式來評價教學過程和教學效果。教師應注重過程評價,在教學中采用預習自測、方案設計、實驗操作、仿真練習等多種方法進行形成性評價,提高課程評價的效度。同時兼顧終結性評價,如上機考核、實驗報告、實訓報告等。
考核由注重結果向注重過程轉變,使考核結果更客觀公正;考核手段移動智能化,通過云平臺記錄學生的學習過程,有助于教師及時準確地掌握動態(tài)教學過程存在的不足,并實施針對性整改。這種多元化考核方式增大了課程學習的挑戰(zhàn)度,同時更能全方位評價學生的學習情況,為師生教與學的切實改進提供可靠的依據。
以制藥專業(yè)實驗藥物制劑模塊為例,其實踐教學應用模式如下:
①線上預習:教師發(fā)布云教材、網絡視頻、網頁鏈接等形式的自學資源,推送學習任務單;學生完成所有自學任務,自測通過,對尚有疑問的內容作出筆記供課堂討論,并根據理解書寫預習報告。
②線下實操:對完成預習要求的學生,教師進行評價,進入實驗室開展實驗項目,先討論預習問題及實驗難點,糾正處方分析與工藝流程圖,再按2人一組模式進行實踐。
③線上線下活動:運用云班課分析討論案例,拓展思維,進而完成實驗報告;結合理論知識,查閱文獻,各組完成新處方微設計,展示分享;教師在線答疑,并根據學生線上線下的完成情況評分,同時開展組間、組內互評。
④拓展:應用藥物制劑GMP虛擬仿真實訓系統開展生產模擬操作,通過在線考核后,進入校內GMP實訓室開展相應劑型生產實訓,并完成制劑質量檢查。
⑤持續(xù)改進:通過教學平臺的數據統計分析以及學生反饋信息,掌握學生的預習情況、學習興趣與疑難點等情況,及時調整教與學的方式,以適應學生的學習要求,實施高效、精準的智慧教學。
這種“線上+線下”的混合式教學模式,既能發(fā)揮教學過程中教師的主導作用,又能體現學習過程中學生的主體作用,有助于學生知識體系的建立。同時,閉環(huán)的動態(tài)反饋有助于實驗教學及時發(fā)現和解決問題,最終實現教學的可持續(xù)發(fā)展。改革實施后,學生對學習的積極性和對課程的滿意度明顯提高。近兩屆學生課程學習情況如圖2所示,平均成績穩(wěn)步提升,取得了一定的成效。
圖2 藥劑模塊實踐成績
通過制藥專業(yè)實驗課程教學改革,學生的工程設計及實踐能力明顯提升,在國家級和省級各類學科競賽中斬獲多項榮譽。自2016年以來,學生參加全國制藥工程設計競賽,14支隊伍全部獲獎,其中一等級2項,二等獎7項。本科畢業(yè)生表現出較強的綜合素質,受到了用人單位的一致好評。專業(yè)實驗作為制藥工程實踐教學的重要組成部分,在培養(yǎng)適應社會需求的應用型創(chuàng)新人才過程中發(fā)揮著重要作用。