結(jié)合地方特色資源基于OBE理念的項目式實驗教學探索

葛利 蔣瓊 伍娟 廖碧蓮 楊克迪

摘? 要：天然藥物化學實驗是制藥工程、藥學、中藥學專業(yè)核心課程天然藥物化學的重要組成部分，是培養(yǎng)學生專業(yè)技能的必須環(huán)節(jié)。以廣西大學天然藥物化學實驗課程為例，結(jié)合廣西特色藥食兩用金花茶資源，引入OBE理念設(shè)計開發(fā)實驗項目教學案例。以培養(yǎng)學生的自主學習能力和解決問題能力為目標導向，采用項目式實驗教學方法及多元化的評估方式，通過實驗設(shè)計方案和數(shù)據(jù)分析模塊化，鼓勵學生自主選擇、設(shè)計、實施實驗方案，綜合考慮學生實驗方案設(shè)計、實驗實施過程、實驗結(jié)果分析和討論與反思等多方面表現(xiàn)，客觀全面地評估實驗教學效果。項目式實驗教學模式的實施有利于培養(yǎng)學生專業(yè)技術(shù)應用能力和創(chuàng)新精神，同時為高等院校開設(shè)專業(yè)實驗項目教學、結(jié)合地方特色資源開發(fā)教學案例提供參考。

關(guān)鍵詞：OBE理念；項目式教學；天然藥物化學實驗；教學改革；地方資源

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）11-0092-04

Abstract： Natural Medicinal Chemistry Experiments course is an integral part of the core curriculum of Natural Medicinal Chemistry for Pharmaceutical Engineering， Pharmacy， and Chinese Pharmacy majors， which plays a vital role in developing students' professional skills.A new experimental teaching method was designed and developed based on Camellia nitidissima， a characteristic medical-food dual-use plant in Guangxi with rich natural resources. The method aims to cultivate students' independent learning ability and problem-solving skills by introducing the OBE concept， project-based teaching mode， and diversified evaluation methods into Natural Medicinal Chemistry Experiments course. Students are encouraged to choose， design， and complete the experiment independently by modularizing the experimental scheme and data analysis， and the effects are evaluated based on their experimental design， experimental process， results， analysis， and discussion. This project-based experimental teaching method helps cultivate students' professional technology application ability and innovative spirit and serves as a reference for other universities to design professional experimental teaching cases with local characteristic resources.

Keywords： OBE concept; project-based experimental teaching; Natural Medicinal Chemistry Experiments; teaching reform; local resources

習近平總書記在扎實推動教育強國建設(shè)中指出“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題”，為教育改革奠定了方向[1]。天然藥物化學實驗是藥學、中藥學、制藥工程等相關(guān)專業(yè)的重要課程，通過天然藥物化學實驗教學，讓學生將天然藥物化學的理論知識應用于實踐，深入了解天然產(chǎn)物有效成分提取、分離、鑒別的技術(shù)，掌握天然藥物化學應用及研究的基本規(guī)律和方法，了解藥效成分的結(jié)構(gòu)修飾途徑等，為培養(yǎng)學生在藥學相關(guān)領(lǐng)域的工作技能奠定基礎(chǔ)。

目前，天然藥物化學實驗教學均以經(jīng)典常用的天然藥物為原料，如大黃、槐米、穿山龍和虎杖等，進行有效成分的提取、分離及鑒定，雖為綜合性實驗項目，但實驗內(nèi)容通常以驗證性為主，采用固定的實驗方法，以教師講解、學生按照流程操作的教學方式，效果評價機制以實驗結(jié)果為導向評分，這種教學模式難以培養(yǎng)學生從事天然藥物方面的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應用能力，與企業(yè)對專業(yè)人才能力需求脫節(jié)，也不符合新時期高等院校藥學專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標。近年來，多個省份的高校畢業(yè)生就業(yè)數(shù)據(jù)顯示，超五成以上的畢業(yè)生在本省市就業(yè)。因此，了解地方特色天然藥物資源及發(fā)展方向有助于藥學相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)銜接、職業(yè)規(guī)劃等，同時對推廣地方特色天然藥物資源具有積極意義。根據(jù)為黨育人、為國育才、培養(yǎng)黨和國家需要的人才這一初心使命，本文通過以廣西大學天然藥物化學實驗為例，結(jié)合廣西地方特色藥食兩用金花茶資源，基于OBE理念，積極探索項目式實驗教學方法及多元化的評估的實驗教學模式，設(shè)計開發(fā)天然藥物化學綜合實驗教學案例，為培養(yǎng)藥學相關(guān)專業(yè)學生的實際應用能力和創(chuàng)新精神及高等院校結(jié)合地方特色資源開設(shè)專業(yè)實驗項目教學提供借鑒。

一? 基于OBE理念的項目式教學概述

（一）? 基于OBE理念的項目式教學內(nèi)涵與特點

OBE（Outcome Based Education， OBE）教育理念，又稱為成果導向教育、能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育[2]。它是一種以學生為本，以成果為目標導向，采用逆向思維的方式進行課程體系建設(shè)的教育理念。OBE教育理念強調(diào)教育的目標是學生的最終學習成果，而不僅僅是先前學習結(jié)果的累計或平均。這些成果不僅包括學生對于知識和技能的掌握，更包括他們能夠內(nèi)化為自身能力、態(tài)度、價值觀等方面的提升[3]。

項目式教學是一種以實際項目為基礎(chǔ)，通過學生自主學習、實踐、合作，實現(xiàn)教學目標的教學方法[4]。將項目式教學方法應用于專業(yè)實驗教學環(huán)節(jié)，稱為項目式實驗教學法，它強調(diào)學生的主動性和實踐性，要求學生通過實驗探究來解決問題，而非傳統(tǒng)的驗證性實驗，學生在教師的指導下，以小組合作的形式完成一個實際項目，通過自主實驗方案設(shè)計、實踐操作、分析與討論，加深對知識技能的理解、掌握、應用，以培養(yǎng)學生的實踐能力、團隊協(xié)作能力、解決問題的能力[5]。例如，針對同一個實驗對象，學生可以自行設(shè)計一系列不同的實驗方案，通過文獻調(diào)研、設(shè)計實驗、進行實驗和分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論并完成實驗。

因此，項目式實驗教學是一種實現(xiàn)“以學生為中心、成果為導向”O(jiān)BE教育目標的有效手段。通過項目式實驗教學方法的實施，能為學生的未來職業(yè)規(guī)劃提供更為實用的技能基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗[6-7]。

（二）? 基于OBE理念的項目式實驗教學方式的特點及創(chuàng)新之處

1? 基于OBE理念的項目式實驗教學的特點

1）緊密聯(lián)系實際：實驗項目的主題通常來自真實案例，或接近生產(chǎn)、研究中的實際的問題，可操作性及實際應用性強。

2）發(fā)展核心素養(yǎng)：實驗項目的實施能夠發(fā)展學生的一種或幾種核心素養(yǎng)，能夠培養(yǎng)學生適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。

3）多學科交叉：實驗項目內(nèi)容具有多學科、多領(lǐng)域知識共存、交叉的特點，能夠引起學生的研究興趣。

4）可評價性：實驗項目實施過程具有可評價性，能夠有統(tǒng)一的評價標準。

5）基于正常的教學環(huán)節(jié)：實驗項目是在正常的教學環(huán)節(jié)和教學進度的基礎(chǔ)上實施的一種探究式教學活動，是正常教學的深入和拓展。

2? 基于OBE理念的項目式實驗教學方式的創(chuàng)新之處

1）目標導向：基于OBE理念的項目式實驗教學以學習成果為目標導向，注重培養(yǎng)學生的全面實驗技能，而傳統(tǒng)實驗教學往往以傳授知識為目的。

2）自主學習：基于OBE理念的項目式實驗教學鼓勵學生自主學習、自我探索，通過自主設(shè)計實驗方案、實踐操作解決問題，培養(yǎng)學生的自主學習能力和問題解決能力。而傳統(tǒng)教學則往往采用“填鴨式”固定實驗方法，以驗證實驗結(jié)果為主，學生按部就班地進行實驗操作，缺乏自主性和創(chuàng)新性[8]。

3）團隊合作：基于OBE理念的項目式實驗教學方式注重培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力，通過小組成員合作的方式，學生可以相互學習、互相幫助，提高團隊協(xié)作能力。而傳統(tǒng)教學則往往以個人完成實驗任務(wù)為主，缺乏團隊合作的機會。

4）實踐應用：基于OBE理念的項目式實驗教學注重實踐應用，通過實驗內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析模塊化，使學生能夠深入理解和應用所學知識，提高學生的實踐能力和應用能力。而傳統(tǒng)教學則往往偏重于理論知識的學習，忽視了學生的實踐應用能力[9]。

5）評估方式：基于OBE理念的項目式實驗教學采用多元化的評估方式，綜合考慮學生的文獻檢索、實驗方案設(shè)計、實驗操作、實驗結(jié)果分析、討論和過程反思等方面，更加客觀全面地評估學生的學習效果。而傳統(tǒng)實驗教學則往往采用單一的實驗結(jié)果及實驗報告作為評估方式，難以多方位全面反映學生的表現(xiàn)及實際能力[10]。

二? 結(jié)合地方特色資源的基于OBE理念的項目式實驗教學實踐探索——以廣西大學天然藥物化學實驗為例

金花茶（Campllia petelotii）是山茶科（Theaceae）山茶屬（Camellia）金花茶組常綠灌木或小喬木，目前已發(fā)現(xiàn)金花茶組植物有42種和5變種，2010年被列入“藥食同源”目錄新資源食品。金花茶具有降血糖、降血脂、抗抑郁、抗腫瘤、抗炎、肝臟及神經(jīng)保護等功效，《中國壯藥學》《廣西中藥材標準》中記錄金花茶“微苦，澀，平，可清熱解毒生津、利尿消腫”，在民間作為茶飲料和傳統(tǒng)中藥有著悠久的歷史。廣西桂西南地區(qū)是世界金花茶植物的分布中心，金花茶植物資源豐富。近年來，隨著金花茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不同品種的金花茶等獲得了大面積人工栽培、種植及深加工，形成了年產(chǎn)值近20億的地方金花茶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟。金花茶的葉、花富含葉綠素、黃酮、萜類和木脂素類化學成分，其含有的黃酮類成分包含黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮和二氫黃酮醇等類型，含有的萜類成分有齊墩果烷型及烏蘇烷型五環(huán)三萜、達瑪烷型四環(huán)三萜等，均為天然藥物化學成分中的經(jīng)典結(jié)構(gòu)類型，作為實驗對象，符合天然藥物化學實驗的基本要求。

天然藥物化學實驗是廣西大學藥學專業(yè)課程之一，在已有的教學實驗項目基礎(chǔ)上，引入了基于OBE理念的項目式實驗教學模式，以廣西天然資源豐富的金花茶為實驗對象，設(shè)計天然藥物化學綜合實驗項目教學案例。實驗內(nèi)容涵蓋金花茶有效成分的定性、定量分析，提取、分離、純化，化合物結(jié)構(gòu)鑒定，生物活性評價四個部分。根據(jù)基于OBE理念的項目式教學法，以學生為中心，將實驗內(nèi)容模塊化，學生自主選擇模塊，在教師指導下進行模塊組合，完成文獻檢索、實驗方案設(shè)計、實驗過程實施和結(jié)果分析與討論等內(nèi)容[11]。

（一）? 背景知識學習

需要先了解和掌握天然藥物化學的基本概念、理論、技能，包括植物化學成分的提取、分離、結(jié)構(gòu)鑒定等。

（二）? 實驗方案設(shè)計

指導老師將金花茶實驗項目內(nèi)容模塊化，各小組自主選擇實驗模塊并設(shè)計相應的實驗方案。具體模塊如下（圖1）。①必選模塊。實驗安全教育學習及準入考核，該模塊為前置模塊，考核合格后才可進行后續(xù)實驗。②實驗內(nèi)容模塊組合。各小組同學結(jié)合自身能力和興趣，選擇實驗內(nèi)容模塊組合，包括如下幾個組合。

1）有效成分提取模塊。在教師指導下，查閱天然藥物化學相關(guān)書籍、天然藥物提取分離、金花茶化學成分研究的相關(guān)背景文獻，了解金花茶植物中所含化學成分類型及特征，根據(jù)含量測定和有效成分分離純化的模塊內(nèi)容，選擇合適的提取方法。

2）含量測定模塊。金花茶中主要含有黃酮、三萜、酚類及葉綠素類成分，學生在四個含量測定內(nèi)容模塊中自由選擇兩個模塊，通過查閱相關(guān)文獻和書籍，設(shè)計相應的實驗方案，并將初步實驗方案上傳至課程群供指導教師審核，該方案經(jīng)審核確定后，其他小組同學不能同時采用相同方案。例如，A小組同學選擇了金花茶總黃酮含量測定的模塊內(nèi)容，方案擬采用AlCl3-NaOH-NaNO2顯色法進行測定，其他小組同學如同時選擇了總黃酮含量測定的模塊內(nèi)容，則不能再次使用該方法。

3）有效成分分離、純化模塊。各小組自由選擇對金花茶總黃酮、總萜、多酚和總?cè)~綠素中的兩種進行富集、分離純化，或?qū)鸹ú柚泻枯^高的蘆丁、齊墩果酸、兒茶素和葉綠素a等某一單體成分進行分離純化。由于單體化合物的制備具有一定難度，花費時間較多，可對選擇分離純化單體化合物的小組實驗成績總分上浮10%。

4）單體結(jié)構(gòu)鑒定模塊。各小組選擇NMR、IR、MS等不同測試方法對分離得到的單體化合物進行結(jié)構(gòu)測定與數(shù)據(jù)分析。對沒有選擇制備單體化合物的小組，由教師指定化合物進行結(jié)構(gòu)測定。

5）生物活性測試模塊。金花茶具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤和抑菌等生物活性。各小組根據(jù)選擇的實驗內(nèi)容模塊，在文獻基礎(chǔ)上，根據(jù)提取物、化合物或總成分性質(zhì)，結(jié)合藥理實驗中的細胞體外藥物敏感性實驗的方法，選擇兩種不同的生物活性進行測試。

各小組根據(jù)選擇的實驗內(nèi)容模塊完成實驗方案設(shè)計，提交指導教師審核，審核通過后，指導教師講解實驗操作過程中需要注意的關(guān)鍵點，小組成員可通過群共享書籍、文獻、慕課、多媒體教學資源學習實驗操作和儀器設(shè)備使用；若提交的實驗方案不完整或存在弊端等問題，指導教師判斷無法進行，則及時向小組成員提出質(zhì)疑，并指出并解釋實驗方案中存在的問題，小組應及時修改方案重新提交至審核合格。

（三）? 實驗過程實施階段

各小組按照指導教師審核通過的實驗方案進行操作，完成擬定的實驗模塊內(nèi)容。在此階段，指導教師需要對學生的實驗操作進行指導和監(jiān)督，及時指出不足或糾正錯誤。

（四）? 數(shù)據(jù)分析與討論

各小組完成選定的實驗模塊內(nèi)容后，進行數(shù)據(jù)處理并提交，教師將根據(jù)實驗模塊內(nèi)容對各小組實驗數(shù)據(jù)實行分類，并進行小組間對比，各小組分析討論自己組數(shù)據(jù)與其他組數(shù)據(jù)產(chǎn)生差異的原因，找出影響實驗結(jié)果的主要因素或評估實驗過程中的哪些步驟需要改進，有助于學生更好地理解實驗全貌，以達到實驗項目培養(yǎng)目標。同時，鼓勵學生進行討論和交流，分享小組和個人的發(fā)現(xiàn)和想法，借此培養(yǎng)學生的批判性思維和問題解決能力。另一方面，指導教師根據(jù)實驗數(shù)據(jù)提供反饋和指導，幫助學生正確理解和分析實驗結(jié)果，鼓勵學生積極制定改進措施。

（五）? 評估反饋

教師根據(jù)實驗方案設(shè)計30%+實驗操作30%+數(shù)據(jù)分析30%+實驗報告10%+浮動加分對實驗項目全流程進行評價。

①實驗方案設(shè)計：從實驗目的是否明確、問題陳述是否清晰、方案設(shè)計是否合理和文獻書籍調(diào)研是否充分四個方面進行評價。②實驗操作：對實驗器材選取的正確性、使用的規(guī)范性和熟練度、實驗流程完整性、實驗習慣、職業(yè)素養(yǎng)、安全意識和應急處理能力方面進行評分。③數(shù)據(jù)分析：對實驗數(shù)據(jù)真實性、完整性、準確性和分析與討論的合理性進行評分。④實驗報告：對實驗目的、流程、數(shù)據(jù)分析和實驗總結(jié)幾個方面進行評價。

三? 基于OBE理念的項目式實驗教學方式對學生核心素養(yǎng)的影響

增強學生解決問題的能力：以實際問題為核心，學生需要運用所學知識和技能，通過實驗探究解決問題，實實在在地提高解決問題的能力，促進對所學專業(yè)知識的理解和應用。

培養(yǎng)團隊協(xié)作能力：小組形式完成實驗項目，學生需要與同伴合作，共同解決問題，可以提高其團隊協(xié)作能力，學會與他人合作、交流與共處。

提升創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力：注重學生的自主性和實踐性，學生需要在探究過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并嘗試解決問題。這種教學方式可以提高學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，促進學生的個性發(fā)展和全面發(fā)展。

促進學科交叉和知識融合：實驗內(nèi)容通常具有多學科、多領(lǐng)域的知識共存特點，可以幫助學生將不同學科領(lǐng)域的知識融合在一起，促進學科交叉和知識融合，提高學生的綜合素養(yǎng)。

培養(yǎng)自主學習和終身學習能力：以學生主體，需要學生自主探究、自主思考、自主解決問題，有利于培養(yǎng)學生自主學習和終身學習的意識和能力。

四? 結(jié)束語

通過引入OBE理念的項目式實驗教學方法，結(jié)合廣西地方特色藥食兩用天然植物資源金花茶，通過實驗內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析模塊化，采用多元化評估方式，設(shè)計天然藥物化學項目式實驗教學案例，教學實施效果良好，有利于培養(yǎng)和提高學生的專業(yè)技術(shù)應用能力和創(chuàng)新精神。該教學案例的實踐探索為制藥工程、藥學、中藥學的天然藥物化學實驗教學提供了借鑒，同時為高等院校開設(shè)專業(yè)實驗項目教學、結(jié)合地方特色資源開發(fā)教學案例提供參考。

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