疫情防控常態化下融合課題式的藥物分析混合式教學改革研究

翁文婷,李峰,謝曉蘭,高平章

(1.泉州師范學院 化工與材料學院,福建 泉州 362000;2.商丘師范學院 化學化工學院,河南 商丘 476000)

1 研究背景

藥物分析是制藥工程專業一門綜合應用性較強的專業課程,教學內容是嚴格依據國家藥品標準(2020年版中國藥典)收錄的分析項目和方法而設置,注重基礎理論方法和實驗操作的結合,目的在于針對性地培養學生的綜合實踐能力,以達到制藥企業和檢驗機構相關崗位的要求,提升學生在藥物檢驗和分析檢測領域的核心競爭力.藥物分析課程是一門涵括多門基礎學科知識的專業課程,因此涉及知識面非常廣泛,學生學習起來比較吃力.傳統的課堂面授方式的教學效果并不理想,學生難以在有限課堂時間內學習全面的專業知識.加上泉州師范學院為地方本科院校,面向全國各地招生,學生的學習積極性和主動性參差不齊,學習效果大打折扣.為了有效提升學生的課堂效率,近幾年,國家大力推行線上教學模式改革.根據學生的學習成果導向教育(OBE)的新理念,對線下課堂教學方法和手段進行改進,打造線上線下混合式教學模式.隨著互聯網的普及,網絡已成為人們獲取知識和信息的重要渠道,將藥物分析課程知識點簡化,分模塊錄制成教學視頻,在教學平臺上建設線上課程,給學生整合大量的網絡學習資源,這樣的線上線下混合式教學方式可以增加課程教學的多樣性和趣味性[1-2].

自2020年新冠疫情爆發以來,教育部發布應急響應,“停課不停教、停課不停學”已成為全社會教育教學新模式[3].各高等院校根據本科教育教學特點,積極開展線上教學.隨著新冠病毒的不斷變異,全世界抗疫趨勢偏向擴散性發展,今年國內的疫情進入規模化與散點爆發并存、重點防控和常態化防控相結合的階段.在這種特殊時期,如何將理論性及實踐性較強的藥物分析課程的教學內容從課堂搬到線上,實現“有效化”網絡教學方式的改革是一大挑戰[4-6].

傳統高等學校的課程具有整學期教學連續性的特點,現在則面臨著線下課堂隨時轉變為線上教學的可能[7],需要以線上、線下交替配合的方式間斷性開展.前幾年關于“線上線下混合式”教學方式的改革,有利于讓線上網絡教學與線下課堂教學實現無縫銜接.但是,教學方式改成網上直播教學方式后,教師無法和學生面對面互動,難以掌握學生對課堂的投入程度.每天進行多門課程的連續網絡教學,容易使隔離狀態下的同學們心生厭倦.應用型工程專業類學科課程的知識點在網上教學過程中很難保證學習質量.如何合理設置教學內容和教學模式,更是一個巨大的挑戰[8-9].因此,對高校教學模式進行適時的經驗總結,方法不斷改進創新,才能確保疫情防控常態化背景下的教學工作的有序推進.

2 疫情防控常態化下教學方法改革

基于此問題的提出,本文嘗試進行以下幾方面的教學模式創新,以實現在疫情防控背景下,保障“藥物分析”課程教學質量的穩步提升.

2.1 設置“模塊化”教學內容,加強混合式教學方式的銜接

課程內容涵括多門專業基礎學科的知識,涉及知識面非常廣泛.教學內容多而授課時間短,將導致學生對專業知識的被動接受程度增加.因此,本課程打破以往面面俱到的教學課程模式,轉變為基礎專業知識教學和技術能力拓展相結合的創新教學方法.構建從“基礎知識” 和“專業拓展”的遞進式知識銜接模塊.線上教學平臺涵蓋課前預習、在線直播授課、課后習題測試、在線階段性考核等網絡教學工作,為學生提供導學、督學、促學、助學等一體化教學服務.

開課前,主講教師發布教學公告,詳細介紹每節課的教學內容安排,確保學生能預習到位.學習者在課前通過預習對第二天課堂上教學內容進行預覽,在線平臺上章節配套的教學視頻和課件可為學習者自主學習提供“導學”指導.

線下課堂教學時,針對難點和要點進行知識串講、小組討論、課堂練習等教學活動,活躍課堂氣氛.通過“藥物案例分析討論”和“課題設計式”等多樣化教學方法,實現學習新模式的改革.開展過程性考核,檢驗對知識點的掌握情況.

課堂教學結束后,學生可以根據每章節課后對應的測試習題和相關作業進行答題,鞏固課堂所學知識.同時,課后補充拓展知識視頻,有利于學生增加學習的主動性和學習效率.

2.2 引入“課題式”教學模式,提升學生實踐能力的培養

教學過程中,同學們對于理論知識點的學習總是停留在知識層面,難以轉化為可應用的實踐能力,同學們對第四學年的畢業論文設計準備不足,難以應對系統科研實驗的開展.因此,教研組老師集思廣益,積極探索出“課題式”教學模式,融合進線上線下混合式教學過程中.

課題式教學法(Poject-based instruction)是將學習、設計、研究貫穿于課程教學始終的一種教學方法,不同于傳統注入式教學的一種新形式[10].學生在教師指導下開展學習、研究、討論和設計,把教、學和做三者有機地結合在一起.通過這種教學形式,可以使學生的自主學習能力、科研創新能力、團隊協作能力、文獻查找整理能力、文字和口頭表達能力同時得到培養和提高.

通常,課題式教學包括幾個步驟,如圖1所示:

圖1 課題式教學法在課程教學過程中的開展流程圖

第一,課題設置.教師根據本課程授課內容,精心設計多個選題.對應所能解決課題中的重點問題,分析難點及重點.比如,學生學習到酰苯胺類藥物知識點時,發現藥典中收錄的高效液相色譜法分析步驟較為繁瑣,引導學生針對局部麻醉藥鹽酸利多卡因的分析檢測方法進行創新設計.

第二,課后引導.學生通過網絡資源收集資料,完成課題式論文的方法及步驟.在課題完成過程中,學生會面臨許多新的知識及復雜的綜合性問題.教師開通在線討論通道,隨時解答學生在設計和學習過程中遇到的問題及困難.利多卡因分子結構和性質特點是分析方法改進的突破點,學生通過文獻檢索和網絡資料收集,綜合分析利多卡因分子的結構特性和性質特點.老師引導學生思考,分析其水解前后形成的產物2,6-二甲基苯胺在水和乙醚中溶解度的差異,設計液液萃取方法實現分離.

第三,教學實施.學生根據主題內容展開講解,陳述的觀點和內容要和中心主題相關,發表自己的觀點,教師及時進行總結和講評.液液萃取結合靈敏的熒光分析技術,建立一種全新的2,6-二甲基苯胺的光譜測定方法.具有操作簡便,檢測限低等優點.

課題式教學過程設置可以增加學生對課程內容的學習積極性和參與度,通過學生課外采用多維網絡搜索工具對課題的內容提前進行了解和擴展,系統鍛煉學生的學習能力和科研創新能力.

課題式教學的改進雖然能讓同學們提前學到相關實驗科研知識,但是卻又缺乏系統性.過分重視課題式教學本身,而對教學效果評價和后期跟蹤重視不夠,則會導致該方法對學生后期和長期的學習帶來不利影響.

如果將課題式教學從教師的科研項目角度引入,可彌補上述提及的不足.指導教師的國家、省、市基金項目的實施年限較長,方案設計完整合理.將其中部分內容分解為用時較短,結果顯著的實驗小片段,插入到藥物分析課程中對應的實驗操作中.比如學習到藥典中的中藥材成分葛根素的知識點,根據教師熒光傳感器的研究方向,將銀納米增強熒光薄膜用于葛根素的分析檢測.通過創新后的小課題內容,可讓學生申報大學生創新創業項目或發表論文等以實現教學效果的轉化和驗證.教學方法的整體實施過程以學生為中心,圍繞“創新”二字,走科研化的道路,既培養了學生的創新思維能力,也激發了學生對實際存在問題的研究熱情.

2.3 搭建“多樣化”線上教學平臺,強化線上課程資源的建設

本課程采用自建與引進相結合的方法,不斷豐富課程的在線學習資源.經過課題組老師的一致努力,已在超星泛雅平臺、中國大學MOOC平臺和清華大學優慕課平臺上進行線上課程建設.在每個教學平臺上都形成完整的在線課程資源,包括教學大綱、授課計劃、教學視頻、課外拓展視頻等相關資料,每個教學視頻后均配套單元測驗.同時,積極引進中國藥科大學“藥物分析”國家精品在線課程,補充臨床藥物分析方面的教學資源,讓學生在實例中學習,實現理論與實踐的有機結合.線下課堂教學過程中,引入“雨課堂”教學手段,可以有效的結合線下課堂開展課后作業和課堂討論.充分利用這些優質的教學平臺和新型授課手段,在課前將部分內容放到授課平臺上,督促學生在課下學習,既不占用寶貴的課堂時間,又能保證教學質量.

2.4 融入“針對性”思政案例,結合疫情防控開展課程思政

在《國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010-2020年)》中,將生命教育列為六大國民教育之一.生命教育倡導認識生命、珍愛生命、尊重生命、敬畏生命,其內容與思想政治教育有重合之處,本質上都是為了幫助學生建立正確的人生觀、價值觀和世界觀[11].以中華人民共和國藥品管理法規為切入點,將藥物分析在藥物的研發,生產和銷售等流程中的重要性緊密聯系起來,突出課程的重要性,引導學生樹立制藥工程師職業道德理念.比如“印度尼西亞大規模藥物中毒事件”“為降低成本使用錯誤輔料的齊二藥事件”和“用生理鹽水假冒九價HPV疫苗事件”.讓學生明確和深化學習藥物分析課程的目的和重要性.

疫情期間我國發掘中華傳統文化瑰寶——中醫藥“金花清感”“連花清瘟”等藥物在新冠肺炎防治中的獨到優勢,強調國家政府新冠疫情控制措施高效性,增強學生建立強烈的國家民族自豪感和自信心,提升本課程的育德育人效果.

3 實踐成效

在新冠疫情防控常態化的現狀下,通過課題式教學方式的引入,結合多種線上教學方法,極大提升了學生的科研實踐能力,近幾屆學生積極申報大學生創新創業項目,并在學術期刊上發表多篇與藥物分析相關的學術論文,教學效果明顯提升(圖2).

圖2 在混合式教學過程中引入課題式教學法前后教學及實踐能力情況對比圖

采用以上多種教學方法相結合,可以在藥物分析課程教學過程中有效解決以下問題:

首先,采用混合式教學模式,突破了時間和空間的限制,進行有效助學、督學和線下教學設計.推進課堂教學與信息技術深度融合,解決了教學方法陳舊、不適應信息化時代學生個性化學習需求問題.

其次,通過加大課堂上過程性考核比例的方式,采用靈活分組方式,進行“課題式”課堂主題討論,增加課堂上師生和生生之間的互動性,解決了學生平時學習積極性不高、期末考前突擊應付的問題.

第三,通過豐富線上課程資源,滿足學生泛在化學習、移動式學習的需求,培養學生自主學習能力,解決了課程學習資源單一問題.

第四,設計與理論教學配套的實驗教學內容,將枯燥的文字概念及時轉化為動手操作技能,并引導學生將驗證性實驗結論結合前沿科學方法,申報大學生創新創業項目,實現教學成果轉化的目標.

第五,通過融入課程思政元素主題教育,將制藥工程師職業道德的教育貫穿于教學全過程,在潛移默化中引導學生形成嚴謹認真的工作態度和實事求是的科學態度,樹立正確的人生觀和價值觀及社會責任感.

4 結 語

新冠肺炎疫情常態化防控為地方性高等本科院校的正常教學開展帶來較大影響.根據目前發達的網絡平臺建設線上教學資源,實現“疫情管控時在線授課-疫情解封后線下教學”的間斷性教學方式的創新.將課題組教師科研內容分解為小課題后引入藥物分析課程中,在“線上線下混合式”教學過程中,實現專業知識和課題式內容的有效融合,極大提升了學生的科研實踐和自主學習能力.