全程優化教學法在中醫藥院校工科專業課程中的應用

黃瀟　劉婧　肖雄　高文軍?陳瑤

[摘要] 全程優化教學法通過“知識優化”串聯工科課程知識點、“見識優化”串聯中醫藥類課程和工科課程的知識點，培養學生以不同學科的思維方式思考問題，加深對專業知識的掌握和行業的認識。最終利用項目驅動教學法進行“能力優化”，構建完整知識體系，提高學生專業綜合素質和創新能力。利用PLS方法對全程優化教學法進行評價，結果表明“能力優化”對學生的成績貢獻度最大。

[關鍵詞] 全程優化教學；知識點串聯；項目驅動教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] B [文章編號] 2095-0616（2016）01-45-04

[Abstract] Whole course optimizing teaching method puts knowledge points of engineering courses in series by "knowledge optimization" and puts those of TCM courses and engineering courses in series by "insights optimization" to cultivate students' thinking patterns of different subject and to know professional knowledge and industry deeply. Finally， it uses project driven teaching method to achieve "ability optimization" and build a complete knowledge system to improve professional overall qualities and innovation ability of students. Evaluation of whole course optimizing teaching method by PLS shows that "ability optimization" makes the greatest contribution to students' scores.

[Key words] Whole course optimizing teaching method；Puts knowledge points in series；Project driven teaching

中醫藥類院校的工科專業的設立目的，是培養知識全面、創新能力強的復合型人才，從而有力的推動中醫藥行業的發展[1]。專業的培養目標除了要求學生具備工科的知識之外，更重要的是掌握這些知識在中醫藥行業的應用，成為跨學科的復合型人才[2]。工科課程知識點繁多且邏輯性強，主要以原理公式推導和應用計算為主，在中醫藥院校的背景下，工科課程必須注意與中醫藥相關課程的知識交叉融合，通過學習使學生能夠正確的將工科知識運用到中醫藥行業的相關領域，提高學生全面分析問題和解決問題的能力，這一過程的進行和結果的實現需要教師在不斷提高自身專業素質的前提下，努力探索合適的教學方法。

1 全程優化教學法

全程優化的本意是指在工業上對包括各單元環節的全生產流程進行優化，比如通過對提取、濃縮、干燥等各工藝環節的優化，達到中藥制藥的整個流程優化的目的[3]。將全程優化的概念引入教學，把學生所要求掌握知識的過程當做全生產流程，而

各門課程就是構成全流程的各個單元環節，通過“優化”，使學生更加全面、快速、扎實的掌握知識，建立完整的專業知識體系進而對專業甚至行業有更為深刻的理解和認識，就是全程優化教學的目的。

全程優化教學的目的是“優化”，不是完全摒棄傳統的教學方法，而是在傳統的教師講、學生練的基本模式下，利用現有優秀教學方法對學生掌握知識的方法和過程進行優化。

1.1 知識優化

知識優化是將本專業相關工科課程的知識點進行串聯，通過知識點的串聯能夠幫助學生對所學內容進行梳理和遷移，激發學習興趣[4-5]。本校開設的工科專業包括制藥工程，中藥制藥，生物工程等，開設工科課程包括《機械基礎及工程制圖》《化工設備》《制藥化工過程與設備》《化工原理》《制藥設備與工程設計》《化工儀表與自動化》《中藥制藥工程學》等，雖然各門課程的大綱對知識的要求不同，但如果綜合所有工科課程，將學生所需掌握的知識當成一個體系來看待，則單獨一門課程所要求的知識點都是片面的，只有對不同課程的所有知識點進行整合，才能構成完整的知識體系，但是學生的學習過程中，自主整合知識的能力相對較差，需要教師的總結和引導[6]。例如在《化工儀表與自動化》課程中，對孔板流量計、轉子流量計的原理介紹較為簡單，只提到“通過伯努利方程和流體連續性方程”就直接得出最終結果的計算公式，而未對公式進行詳細推導，這個知識點要求是“熟悉”。而《制藥化工過程與設備》課程的“流體流動”章節對伯努利方程和流體連續性方程則有詳細的推導，對知識點的要求是“掌握”，但在應用上則較少提及儀表，這時可通過知識點的串聯，將兩門課程的相同知識點進行聯系與互補。又比如后期學習的《化工設備》或者《化工儀表及自動化》的課程當中講到的“標準化”的概念，其實在初期開設的《機械基礎及工程制圖》中的“標準件和常用件”中就有介紹。知識點串聯教學要求教師熟悉各門工科課程，細心整理出不同課程間可以“串聯”的知識點，而在課堂講授環節上提出相應問題讓學生思考，彌補學生對所學知識整理能力的缺乏，加深學生對工科知識的全面的理解和記憶[7]。

1.2 見識優化

見識優化是將工科課程與藥學相關課程知識點進行串聯，讓學生掌握知識的同時，了解不同專業學科的思維方式，拓寬學生思路，增長見識的同時培養了學生的創新能力。以《中藥藥劑學》中幾個概念為例：首先是超聲提取，《中藥藥劑學》當中簡單介紹了超聲提取的特點，對其原理概括為：空化、熱、機械三方面的效應，但并未對知識點進行一步挖掘。如教師不講解，學生不會將“空化”與工科課程《制藥化工過程與設備》中離心泵的“氣蝕”的概念聯系起來。其實“空化”就是“氣蝕”，由于專業的不同而定義不同，《中藥藥劑學》的超聲提取中利用其作為將藥物“打破”的動力，而工科課程中將其作為對設備腐蝕的“破壞力”。再來看一下《中藥藥劑學》滅菌中關于蒸汽滅菌的描述，使用蒸汽滅菌時，雖然過熱蒸汽的溫度比飽和蒸汽溫度高，但是仍然使用飽和蒸汽的原因解釋為很簡單的一句“飽和蒸汽的穿透性強”或者用滅菌后結果F0 值符合國家標準。但是如果我們將《化工原理》或者《中藥制藥工程學》課程中關于傳熱的概念串聯到滅菌知識點中則有很好的解釋——使用飽和蒸汽滅菌效果好的主要原因是飽和蒸汽的汽化潛熱很大，而且冷凝的液體的傳熱系數也要大于氣體。諸如此類的概念還有很多，可以看出，同樣的概念和知識點，通過不同學科知識點的串聯、從不同的思維方式和出發點看待，會有“恍然大悟”“原來如此”的感覺，使學生將不同學科的知識融會貫通，提高了見識。

“見識優化”在施行的難度上要高于“知識優化”，畢竟“知識優化”只是在一個學科的范疇內對知識進行整理和總結，但是“見識優化”則需要不同學科的教師之間的交流和協作來完成[8]。但是，對教師來說，“見識優化”也是一個提高自身素質的過程，多個學科教師可采用集體備課的形式進行討論，獨立的從不同學科視角重新認識課程，互相借鑒和學習，組成多學科教師的教學團隊，在提高教學效果的同時[9]，為交叉學科之間的科研研究和創新打下了基礎[10]。

1.3 能力優化

近年來國家不斷提倡增強學生知識的運用和實踐，對人才的培養也開始有“研究型”和“應用型”的區分[11]。“能力優化”是教學的實踐環節，采用項目驅動教學法（project driven teaching，PDT）的知識點構思、項目設計、項目實現幾個環節，使學生從被動學習變為主動的學習，發揮學生學習上的自主性與積極性，提高綜合素質和各種能力[12]。能力優化的項目驅動教學分為兩個步驟與層次，一是小項目，穿插在教師理論課講授環節，小項目主要圍繞“知識優化”和“見識優化”的知識點進行，目的為加強學生對知識掌握的廣度。例如前面提到的“伯努利方程應用”、“采用飽和蒸汽滅菌原因”等問題，都可以采用小項目的方式，課堂上提出問題，學生思考討論后教師解答，也可留作課后作業由學生課后完成；第二是大項目，一般在理論課程結束之后，學生對知識有了宏觀的掌握，通過實踐加深知識的理解和運用。項目的選擇可結合學生通過課程見習建立的對藥廠的直觀印象，項目內容包括可生產環節的物料、熱量衡算，設備、儀表的選型、圖紙繪制等方面，加強學生對知識內容掌握的深度。例如“設計年產5億片的復方丹參片生產車間”，要求學生從藥材特點開始，到提取、干燥、混合、壓片等工藝和設備、廠房規劃等方面等完成設計報告。項目進行過程可將學生分組，由組員討論分配和完成任務，培養學生獨立思考和團結合作的能力，最終采用獨立答辯的形式評定學生完成程度。

全程優化教學法整體流程如圖1，通過“知識優化”“見識優化”“能力優化”構建完整的知識體系，提高學生專業綜合素質。

2 全程優化教學評價

對本校2012級制藥工程、中藥制藥、生物工程三個工科專業進行問卷評價，問卷包括全程優化教學的“知識優化”“見識優化”“能力優化”的三個大方面，對每個環節下設立不同小項打分，最后以學生“知識優化”“見識優化”“能力優化”三個方面的問卷得分為自變量，以進行全程優化教學課程的成績為因變量，利用PLS分析對全程優化教學進行分析評價[13]。圖2為“知識優化”“見識優化”“能力優化”對課程成績的貢獻度。由圖2可知，“能力優化”環節對成績的貢獻最大，這也正說明了工科課程自主學習和實踐教學的重要性。“見識優化”對成績貢獻度最小，學生認為“見識優化”作為知識點的交叉和拓展，對綜合能力的培養至關重要，但是對單科課程的成績提高不如“知識優化”和“能力優化”，不能體現“見識優化”的重要性，所以，選擇何種因變量對教學方法進行評價，或者是否能夠構建一種新的能力評價模型，是值得思考問題和進一步研究的方向。

3 總結與分析

全程優化教學法，通過“知識優化”串聯工科課程知識點，強化學生對知識的理解和記憶；通過“見識優化”串聯工科課程和中醫藥類課程知識點，培養學生不同專業的思維模式、從不同角度看待和解決問題，進而提高創新能力。通過“能力優化”練習和運用掌握的知識，最終構建完整知識體系，提高專業素質。整個全程優化教學的環節需要通過不同學科教師合作完成。通過全程優化的三個環節與學生成績進行PLS分析，發現“能力優化”對學生的成績貢獻最大[14-16]。

全程優化教學法的目的是培養學生具備“中醫藥”和“工”兩方面的知識，通過不同學科知識點的交叉串聯掌握知識，增長見識，最終提高行業創新能力，推動行業的。但是目前的教育背景下，對學生綜合能力的評價還是以學生卷面成績為主，本文選取課程成績作為對全程優化教學方法的評價指標，但是結果發現，僅僅通過成績作為學生專業綜合能力的衡量標準顯然是不夠的，所以能否構建科學、全面、合理的學生專業綜合能力評價模型，對于教學方法的改進具有重大意義，也是今后教學研究的重要方向[17-18]。

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（收稿日期：2015-09-08）