基于CDIO理念的高職藥學專業實驗課程改革探究

【摘要】本文基于工程教育改革理念論述分析化學實驗課程混合式教學模式改革，按照課前、課中、課后教學項目周期從構思、設計、實現、運作四個方面重構實訓教學內容、建設線上實訓資源庫、組織線上線下混合式教學，打造活力課堂，提升教學質量。

【關鍵詞】CDIO教學理念 分析化學 實驗教學 混合式教學

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）30-0144-04

黨的二十大報告明確了職業教育高質量發展與社會發展的協同關聯性。職業院校作為技能培訓體系中的重要陣地之一，應與時俱進，深化教學改革、創新教學方法，堅持產教融合，培養適應中國式現代化發展的技術型人才。近年來，信息技術與職業教育教學深度融合的混合式教學應運而生，使職業院校學生獲取知識與技能的方式方法發生了巨大的變化，也促進了職業院校教師的教學理念和方法的變革。

分析化學課程作為醫藥專業中一門必修的基礎課程，主要研究物質的組成、含量、結構及形態等，被稱為科學技術的“眼睛”，而分析化學實驗課則是化學理論在實踐方面的具體應用，通過教學使學生加深對理論知識的理解，掌握定量分析的基本操作，建立“量”的概念，培養科學嚴謹、實事求是的科學態度與職業素養。在藥學專業中，該課程主要為后續專業課程如藥物分析、藥劑學等課程打好基礎，提升學生的實踐能力。目前，分析化學課程的實訓教學主要以教師講授為主體，學生被動參與實訓操作的方式較為常見，導致學生學習主動性不強，學習效果有待提升。以下，教學團隊主要結合梧州職業學院衛生健康學院（以下簡稱“學院”）的實驗課教學現狀，引入CDIO教學理念，聯合“智慧職教云”平臺，設計分析化學實驗課混合式教學模式，為提升分析化學課程實驗課教學成效提供參考。

一、基于CDIO理念的“分析化學”實驗課混合式教學設計

工程教學模式CDIO（Conceive Design Implement Operate），是由構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate）等四個環節組成，是按照項目的全生命周期組織的教學過程。該模式強調“做中學”，重在激發學習的積極性，讓學生參與實驗的構思、設計、實施，通過所學理論知識解決實踐過程中遇到的問題。混合式教學是將在線教學與傳統教學相結合的一種教學模式，即“線上+線下”有機結合。本研究中的混合式教學側重于將傳統課堂與智慧職教云平臺相結合，基于CDIO理念，設計了針對高職藥學專業分析化學實驗課的混合式教學模式。教學團隊利用混合式教學靈活性高、資源豐富、互動及時、持續性強等優勢，將CDIO理念貫穿學生學習的課前、課中、課后全過程，提升學生學習主動性的同時也滿足學生個性化的需求，提升學生學習效果。

（一）重構實訓教學內容

根據CDIO理念，教學團隊結合學院的實際情況，重構實訓教學內容。學院目前采用由李維斌、陳哲洪主編，人民衛生出版社出版的第3版《分析化學》教材，其中安排實訓項目43項。但由于學院實訓設備不足、教學場地有限等原因，實訓項目無法全部開展，故結合實際，教學團隊在可開展項目的基礎上重新進行設計，模塊化設計分析化學實驗基礎知識、分析天平稱量練習、滴定分析基本操作練習、滴定液的配制與標定、藥用氫氧化鈉的含量測定、食醋總酸量的測定、維生素C的含量測定、過氧化氫的含量測定、水的總硬度測定、高錳酸鉀吸收曲線的繪制等內容，將其分為基礎教學模塊、實踐提升模塊及綜合能力模塊。從而既保證實訓項目的開展，又對接專業理論，實現學習內容的整合，做到在有限的條件下，更精準地設計實訓內容，使學習難度由易到難、層層遞進，使學生從最初的體驗實訓向最后的自主設計實訓轉變，體現以學生為主體的教學理念。

1.基礎教學模塊

該模塊的教學主要以入門基本練習為主，目標是使學生明確分析化學實訓室安全規范要求以及學會分析儀器的基本操作，夯實學生基礎實驗技能。這部分的實驗課內容主要包含3個項目：分析化學實驗基礎知識、分析天平稱量練習、滴定分析基本操作練習。教學計劃中將這些實驗內容安排在分析化學課程實驗課的前期，讓學生體驗分析化學實訓，激發學生對分析化學實訓的學習興趣，培養學生基本操作能力和規范操作習慣，為后續自主探索學習奠定基礎。

2.實踐提升模塊

該模塊主要依據分析化學課程中對滴定分析內容的類型劃分，以化學反應為基礎，在考慮實訓的基礎上兼顧后續藥物分析等課程的需要。因此，教學團隊在內容的選擇上，既安排了具有兼顧驗證性的實驗也安排了創新性實驗，以保證學生掌握重要的知識點。此部分的內容主要包含6個項目：在滴定分析的基礎上增加了藥用氫氧化鈉的含量測定、食醋總酸量的測定、維生素C的含量測定、過氧化氫的含量測定、水的總硬度測定、高錳酸鉀吸收曲線的繪制等內容。此部分主要為分析化學課程實驗課中期的教學內容。在開展基礎模塊理論教學之后再開展實踐能力教學，目的是培養學生分析、解決問題的能力，使學生養成良好的實驗操作習慣，明確分析崗位的任務，養成嚴謹求真的工作作風。

3.綜合能力模塊

本模塊主要是以學生自主探究方式開展，強調職業素養與創新精神，重視學生綜合能力的提升，對理論聯系實際的能力要求較高。與以往實踐教學不同的是，此模塊加入了讓學生自主設計實驗項目的環節。有了前期的學習基礎，教師根據實驗資源，提供部分開放型項目供學生選擇，主要包含維生素C片中維生素C的含量測定、餅干中NaHCO3和NaCO3的含量測定、白酒中甲醇的含量測定、水中鐵的含量測定等。學生通過查閱文獻、網絡資源、教師指導等途徑，自行設計實驗方案，進而完成實驗操作并提交實驗分析報告，以此提升學生獨立思考、團隊協作探究和分析與解決問題的能力，同時增加學習趣味性。

（二）建設線上實訓資源庫

根據線上線下混合式教學的要求，教學團隊依托智慧職教云平臺構建了分析化學線上線下混合課程教學資源庫。教學資源庫盡可能地覆蓋學院的教學實際需求，如PPT、微課視頻、自主學習資料、課程拓展視頻、練習題庫等。線下資源部分主要包含教學實訓指導、教學大綱、教案、實訓報告等線上教學資源主要參考了部分學校的精品課程。微課視頻主要來自教學團隊教師自拍自錄教學視頻并采用部分網絡教學視頻，內容分為實驗教學視頻及實驗技能視頻兩類。教師按照實訓項目的內容分類，在平臺做好資源分類并上傳。實驗教學視頻可用于學生課前預習及課后回顧，如鹽酸滴定液的配制與標定、氫氧化鈉滴定液的配制與標定、維生素C的含量測定等；也可用于拓展知識面，如分析崗位的操作規范等。實驗技能視頻主要是針對實操過程中的細節、關鍵操作內容，重點關注實踐中的易錯點，方便學生查漏補缺，扎實掌握實操技能，如滴定管的使用細節、分析天平、紫外分光光度計的操作注意事項等。為解決教師實操演示時人數多視線受阻等問題，使用微視頻的方式呈現這部分的操作要點，便于學生課前、課上、課后反復觀看學習。

（三）實施教學

教學團隊在CDIO理念的指導下，將線上線下混合教學設計運用于實際實踐教學，主要將實訓教學分為課前、課中、課后三階段，并按照上述三個項目模塊，由易到難，層層深入，注重培養學生實踐能力，強調教師為引導，學生為主體，強化學生自主學習與分析和解決問題的能力。

1.課前：推送任務并評估學習情況

教師在課前熟悉教學設備、教學平臺的使用，將教學資源導入職教云平臺，并發布課前學習公告、學習任務、考核標準等。課程開始前收集并匯總學生課前預習情況以及疑難點，對學生學習能力進行評估分析；準備實訓課堂教學分組工作，提前準備實訓用品，檢查設備使用情況。學生在課前根據教師要求，登錄職教云平臺，完成線上學習任務、明確學習目標，提前了解學習內容，并將難點知識做好記錄與反饋，以便在課堂學習中突破；學生在課前可開展小組研討，分析實驗過程，以便在實訓過程中做好分工合作，高效完成實訓目標。

2.課中：引導學生自主完成實訓操作

教師講解重難點、實操演示，引導學生自主完成實訓操作。教師觀察每組學生的完成情況，可進行拍照、錄像，記錄學生學習過程；根據課前學習反饋，引導學生分析預習過程中發現的疑惑，并開展小組研討，注意總結知識點，逐漸構建完整的知識體系。教師根據課堂實際情況，設置師生互動環節，答疑解惑。學生在課中完成實訓操作，對標實訓要求及考核標準，積極參與互動，展示學習成效，精益求精，培養嚴謹求真的工作態度；及時提出疑難點，尋求解決的辦法，可將本組實驗過程及結果上傳職教云平臺，進行小組互評，發散思考，共同解決。課程結束前，教師需做好本次課堂的教學總結，對照學習目標與要求，提出本次課存在的問題及改進辦法，并布置課后作業。

3.課后：及時開展教學反思

教師通過職教云平臺查看學生課后作業完成情況和教學評價反饋，分析學習效果，及時對教學各環節進行回顧反思，不斷改進，力求教學效果最優化。對于混合式教學，可從以下幾個方面展開教學反思。首先，是否切實做到學生是課堂的主導者，教師引導學生探索知識，是否讓學生真正參與到課堂中。其次，線上教學資源是學生獲取知識的重要補充，教師是否做到及時更新補充在線教學資源、將更優質資源提供給學生。再者，教學實施過程的設計是否合理，學生接受度如何。在了解學情后，教師是否結合課程及學生差異性，整合教學目標與方法，引導學生反思，將學習引向深入。最后，在教學評價上是否用了多種評價指標及多元化評價方式，如線上資源的學習進度、師生互動、課堂表現等。

二、教學效果評價及反思

分析化學課程實驗課基于CDIO理念進行混合式教學改革后，教學團隊為了檢查教學效果并為后續做好教學調整工作提供依據，對授課班級的69名學生進行了實驗課教學效果評估調查。教學效果評估調查主要以發放調查問卷并結合對學生的訪談調查開展，在學生學習能力、實訓考核成績、課堂滿意度及教師教學能力等方面得到了較為肯定的評價反饋。

首先，在學生學習能力分析方面，教學評價主要以“職業院校學生專業學習能力現狀評估表”為依據，從學生掌握新知識的能力、主動求知的能力、堅持學習的能力、學習挫折抗壓能力等13項核心學習能力及學習方法、學習效果、學習態度等5個維度的影響因素開展分析。改進前測學生均分為95.34分，各維度均分為3.352分；改進后測學生均分為99.95分，各維度均分為3.545分。上述數據能較好地說明該教學模式顯著提升了學生的學習能力。

其次，在實訓考核成績分析方面，在2021級未應用該模式時的學生實訓考核平均分為77.69分，優秀率為9.95%；改進教學模式后的2022級學生實訓考核平均分為79.52分，優秀率達15.20%。由此可見，改變教學模式后，學生實訓考核成績明顯提升，優秀率更是上升了近6%，這充分說明實驗課混合式教學模式不僅提升了學生整體的學習成績，而且在提升優質生考核成績上效果更加凸顯。

再次，在課堂滿意度分析方面，94.2%的學生反饋，混合式教學使分析化學實驗課堂更加有趣了；在課堂參與度上，95.7%的學生反饋自己的參與度比以前更高了。教師擔心采用混合式教學后會過多占用學生的課余時間，但調查結果顯示，95.7%的學生給出了相反的評價，認為線上資源平臺促進了自己課前的預習以及課后鞏固，方便自己反復學習；而問及今后是否還繼續開展混合式教學實驗課學習時，89.9%的學生給出了肯定答案。

最后，在教師教學能力分析方面，隨著職教云平臺的引入，首先解決了傳統課堂無法記錄學習軌跡的問題，教師可通過簽到、互動答題、小組討論等方式，在平臺上記錄學習的痕跡，為過程性評價提供數據依據。該教學方法更需要教師發揮課堂設計的教學能力，進行針對性、個性化的教學，從而促使教師不斷提升自身教學能力，加強教學反思，減少在講臺上“滿堂灌”的現象。

本研究基于CDIO理念，以智慧職教云平臺為依托，開展高職藥學專業分析化學課程實驗課混合式教學探索。經教學實踐及后續研究表明，混合式教學效果顯著。教師在教學中不斷改革創新，不斷學習反思，提升了教學水平；學生的學習積極性、學習興趣和課堂參與熱情也大為提高，從而較好地培養了學生自主學習、團隊合作的能力，加深學生對專業學習的認同感，為學生后續升學就業打好基礎。今后可進一步完善該模式，力求最佳教學效果。

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作者簡介：陳燕燕（1990— ），女，廣西賀州人，大學本科，梧州職業學院衛生健康學院講師，廣西高等職業院校“雙師型”教師，主要研究方向為藥學教育。