新冠疫情背景下混合式藥學實驗教學模式的探索

姜琳琳， 曹水娟， 丁庭波， 王 洋

(復旦大學 藥學院 實驗教學中心, 上海 201203)

0 引 言

2020年初，突如其來的“新冠肺炎”影響了全國人民的正常生活，至今，它還在影響著世界各地。為了有效遏制疫情發展、減少人員聚集，教育部于2020年1月27日做出了“關于2020年春季學期延遲開學”的通知，又出臺了《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》(教高教廳[2020]2號)[1]，要求各高校積極開展線上教學活動，實現“停課不停學”。我校藥學院(以下簡稱“我院”)積極響應教育部和學校號召，及時開展春季學期的線上教學工作部署，實驗教學中心對我院的實驗教學工作進行了梳理，在已有混合式教學的基礎上，實驗課程于4月初陸續開展線上教學。

1 新冠疫情前藥學的實驗教學發展

1.1 結合藥學學科特點，實驗課程加強教學改革和硬件投入

藥學是一門實踐性很強的應用學科，實驗教學在藥學本科教育中占據著重要地位。近年來，我院對實驗教學進行了整體的綜合改革，通過增加實驗課學時、提高設計型、綜合型實驗內容比例和開展混合式教學等工作[2-3]，積極推進實驗教學改革。以教學改革帶動硬件投入，改善實驗教學條件，對實驗儀器設備進行更新換代，基礎實驗每人1組，綜合型和設計型實驗2～4人1組，建立了一個硬件和軟件水平較好的培養藥學創新人才的實驗新體系。

1.2 探索線上實驗教學工作

2012年，建立了藥學實驗教學中心網站(http://etcps.fudan.edu.cn，見圖1)。經過8年多的運行，學生們已經熟練使用網站下載課件和就實驗問題及時與教師交流，起到了信息發布及時、與學生交流互動、學生個性化學習和積極對外宣傳的作用，目前網站訪問量達到18萬多人次。還陸續制作并使用了40余個實驗教學視頻，這些視頻在實驗課堂上播放，引起學生興趣，也便于學生模仿操作和預習復習，取得了良好的效果。2016年又引進了13個虛擬實驗資源，并自主建設了5個藥學虛擬實驗。學校還有各種電子學習資源平臺，如e-Learning和超星學習平臺等。這些在平時的實驗教學中都可作為輔助資源使用，一直堅持線下實驗操作為主、線上虛擬實驗為輔的混合式教學模式。

經過幾年的教學改革，學生的動手能力獲得顯著提高，在連續六屆的“全國醫藥院校藥學/中藥學專業大學生實驗技能大賽”和“藥苑論壇”等賽事中均取得特等獎或金獎的喜人成績。2018年底實驗教學中心獲批“上海市實驗教學示范中心”立項建設。

圖1 藥學實驗中心網站

2 新冠疫情期間混合式實驗教學的開展

2020年春季學期，實驗課程主要有儀器分析、藥物分析、藥用植物學、生物化學、藥理學和實驗藥物化學(包括天然藥物化學和合成藥物化學)等，主要是專業基礎和專業類的實驗課程。這些實驗課程在正常學期，采用的是以真實實驗(90%)為主和線上實驗(10%)為輔相結合的方式開展的。在新冠疫情肆虐期間，全部的實驗課程都變成線上教學；在疫情得到有效控制之后，開展了線下教學；新冠疫情期間，教學活動按以下3種模式開課。

2.1 利用已有的虛擬實驗資源和實驗視頻，開展線上教學

2016年引進了虛擬實驗平臺(見圖2)，主要集中在藥用植物學、生物化學和藥理學這3門實驗課中。因藥用植物學涉及的實驗材料藥用植物具有時令季節限制，所以針對實驗內容制作了虛擬實驗內容。生物化學和藥理學實驗因涉及實驗動物和細胞材料，考慮到細胞培養環境和技術要求高和實驗動物倫理學要求等因素，為了增加學生模擬實驗的機會，引進了較多相關虛擬實驗，并制作了一些實驗視頻供學生預習、復習和模仿。在疫情期間的線上實驗教學中，實驗課程的教學過程如下：學生實驗前預習-虛擬實驗平臺操作-在線群討論-總結并撰寫完成虛擬實驗報告。教師提前1周把實驗資源(包括講義和視頻等)和虛擬實驗的網址通過e-Learning或者超星平臺進行發布，學生可以在這1周內進行多次的虛擬實驗操作和觀看視頻，反復以虛擬實驗進行練習。在教學計劃時間里，學生們與教師進行微信群或是騰訊會議互動，討論虛擬實驗或者視頻中存在的不解之處。教師還會準備一些常見的實驗問題提問，讓學生們參與討論，加深學生對實驗原理的理解和對操作技能的掌握。在學生完成實驗項目后，教師推送相應的實驗相關測試題，考核學生們的掌握情況。學生們需要撰寫完成并上傳電子實驗報告，教師及時批改實驗報告并進行反饋。

圖2 藥學實驗中心虛擬實驗平臺

2.2 PPT微課錄屏結合虛擬實驗和實驗視頻，開展線上教學

儀器分析和藥物分析實驗，因涉及貴重儀器比較多，所以2016年也開始建立虛擬實驗內容。在這次疫情期間的線上教學，除了利用虛擬資源和視頻，還進行了PPT微課錄屏(見圖3)，把實驗現象和實驗結果做成實驗微課，讓學生們加深印象，在討論互動時間中去測試學生對實驗內容的掌握情況。這兩門課程需要掌握的還包括實驗數據的處理能力，把實驗數據作為作業發布(見圖4)，考察學生對實驗數據處理能力的掌握，進而考察對實驗原理的理解。在討論課程上，學生們關于實驗數據的取舍討論得非常熱烈，對于實驗數據存在的合理性也給出了滿意的答案，達到了教學要求。

圖3 藥物分析實驗中“藥物的一般雜質檢查實驗”微課錄屏

圖4 儀器分析實驗中“微量鐵的條件篩選實驗”數據作業

2.3 返校開展線下實驗

疫情得到有效控制之后，部分同學于5月份先行返校，就集中安排了線下真實實驗；9月份開學后，又擠出時間安排了其他同學的線下真實實驗，進一步加強實驗教學效果，保質保量地完成教學任務。在前期已經開展的線上實驗、實驗討論和虛擬實驗報告等教學活動基礎上，同學們對實驗原理已經充分理解，在真實實驗時大大節省了實驗時間和實驗成本，同學們掌握實驗技能的速度也大幅提高。他們的學習積極性并沒有因疫情隔斷學習時間而受影響，反而因為疫情讓他們更加珍惜線下實驗的機會，學習態度更加嚴謹認真。

3 疫情防控常態化和后疫情時代混合式教學的思考

時隔1年，已經恢復了正常的教學秩序，再次回顧當時的線上實驗教學活動，對藥學混合式實驗教學模式有了更加深刻的理解和認識。線上和線下實驗教學二者結合，各有所長，優勢互補。

3.1 繼續建設混合式實驗教學資源

由于藥學的學科特點，對實踐操作能力非常重視，在前一階段的教學改革中，比較注重線下實驗教學的實驗項目內容更新和梳理，對綜合型和設計型實驗內容開展也比較重視。雖然布局開展了線上實驗教學工作，但是一直處于輔助地位，相對線下教學，線上內容建設還處于起步階段。在這次疫情中, 教育部要求面向全國高校全天候免費開放全部優質在線課程和國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺，但在這些在線課程中搜索發現，用于藥學專業實驗如儀器分析、藥物分析、生物藥學等的資源非常有限[4]。經過新冠疫情的洗禮，對線上教學的項目建設更需要加以重視，加強優質的教學資源數字化建設[5]非常必要。對于藥學的不同課程特點，可以有針對性地逐步開展建設內容。這樣，在平時教學、特別是特殊時期，都可以有更多更理想可選擇的教學資源。

3.2 調整混合式教學中“線下與線上”二者的比例

在疫情前的實驗教學中，堅持“能實不虛”的大指導原則，線上教學一般占比10%。經過多年混合式教改的實驗課程，發現這個占比過低，需要適當做出調整。現代的在校學生已經是00后，線上實驗教學內容和更靈活的教學方式更容易引起他們的興趣。藥學學科偏重工科、化學和醫科，專業面寬、內容繁雜，大量的專業知識涌入，常常讓學生們感到應接不暇[6-8]。在實驗教學中，發現加入線上實驗教學內容和互動教學后，學生們對線下實驗的操作和知識點更加容易掌握，也節省了很多實驗材料和實驗時間。因此，可以逐步提高線上實驗教學內容的占比，更好地發揮線上虛擬實驗教學的優勢。

3.3 建立混合式教學的實驗考核方法

傳統的實驗課考核體系一般以“實驗操作”或者“書面考核”為主，比較單一?；旌鲜浇虒W模式包含了學生自學的部分和思考的部分，對于自學部分，一般通過線上教學內容中設置測試題來考查學生的掌握情況[9-11]，教師通過后臺控制來管理學生的自學情況和學習進度，在這部分學習中，一直持鼓勵態度。在知識學習期間，鼓勵學生不限次學習線上教學內容，測試題可以多次做進而獲得滿分。思考部分，是由小組和師生共同完成，這部分在實驗考核中也應有占比，否則會打擊學生的學習積極性，也不利于混合式教學的發展。

3.4 師生在混合式教學中的作用

在以往的教學活動中，教師一直處于主導地位，教師準備講義和資料、給學生講，學生處于被動接受地位，學生只負責帶著耳朵聽就可以了。隨著混合式教學模式的開展，發現學生更喜歡教學互動和參與感，這樣在知識的碰撞中更容易掌握。嘗試了在混合式實驗教學[12]中設置題目，讓學生自主設計實驗方案-學生小組實驗方案匯報、討論和實施-師生討論總結的模式，這種沉浸式學習方式極大地激發了學生的積極性，實驗報告也體現出了有價值的思考。疫情期間的微信和QQ群課堂，學生們就實驗知識點和虛擬實驗結果討論得非常熱烈。因此，在混合式實驗教學中，教師有效引導、學生積極參與，才能更好地促進教和學齊頭并進。在接下來的教學改革中，需要進一步挖掘學生的學習積極性，引導他們更多地參與到教學改革中來。

4 結 語

藥學的實驗教學采用混合式教學法，既能節省實驗材料和教學時間、拓展課外課堂，無限次的無消耗試劑的虛擬實驗又有助于緩解教學資源緊張的局面，學生在真實實驗中敢于動手，增加專業實驗的趣味性，極大地激發學生的學習興趣，提高掌握實驗技能的速度。在混合式教學中，學生與教師積極互動，教師能夠明確感受到教學的節奏對學生的影響和學生的學習進度，工作積極性也得到了提升，這些會進一步促進鼓勵學生參與到教學活動的良性循環中。在疫情防控常態化和后疫情時代，加快制作優秀的數字化教學資源非常重要，既可以作為正常教學使用，也可以作為特殊時期的教學資源。