摘要:藥劑學實驗課是綜合提升藥學專業本科生學科素養的重要專業實驗課。通過分析傳統藥劑學實驗教學現狀,總結存在的問題,將結合課堂派、騰訊會議與多功能互動實驗教學平臺的混合式互動課堂教學模式應用在藥劑學實驗課的課前準備、授課及操作演示、實驗報告和課后總結等方面,并對應用效果進行考察。混合式互動課堂教學模式在藥劑學實驗課的應用,解決了傳統藥劑學實驗課存在的問題,對提高藥劑學實驗課的課程質量起重要作用,同時也激發了學生學習的積極性、主動性、創造性和好奇心,提升了學生自主學習、分析和解決問題的能力,也為其他藥學實驗課的教學模式改革提供參考。
關鍵詞:藥劑學實驗;實驗教學;混合式互動課堂教學模式
DOI:10.13555/j.cnki.c.m.e.2025.02.017
中圖分類號:G642. 0 文獻標志碼:A 文章編號:2096-3181(2025)02-0269-06
基金項目:中山大學教學質量與教學改革工程基金資助項目(中大教務〔2023〕96號)
Application of Blended Interactive Classroom Teaching Mode in Pharmaceutical Experiment
TAO Junfei,HUANG Huaiyi,HUANG Juyang,ZENG Xiaowei
School of Pharmaceutical Sciences (Shenzhen), Sun Yat-sen University, Shenzhen 518107, China
Abstract: Pharmaceutical experiment is an important professional experimental course comprehensively enhancing professional competence of undergraduate students majoring in Pharmaceutical Science. Through analyzing the current situation of traditional pharmaceutical experimental teaching and summarizing the exist- ing problems, a blended interactive classroom teaching mode combining Ketangpai, Tencent Meeting, and multifunctional interactive experimental teaching platform was applied in pre-class preparation, teaching and operation demonstrations, experimental reports, and post-class summaries of pharmaceutical experimental course. The application effect was investigated. The application of blended interactive classroom teaching mode in pharmaceutical experiment plays an important role in improving the quality of the experimental course, and problems in the traditional pharmaceutical experiment course are solved. Meanwhile, Students’initiative, enthusiasm, creativity, and curiosity in learning are stimulated, and their ability of self-directed learning, analyzing and problem-solving are cultivated. The mode provides reference for the teaching mode reform of other pharmaceutical experiment courses.
Keywords: Pharmaceutical experiment; Experimental teaching; Blended interactive classroom teaching mode
習近平總書記在黨的二十大報告中指出“堅持為黨育人、為國育才,全面提高人才自主培養質量,著力造就拔尖創新人才,聚天下英才而用之”,為新時代新征程做好人才工作指明了方向[1]。中山大學作為“雙一流”高校,應發揮主力作用,全面提升人才自主培養質量,培養德智體美勞全面發展的高質量人才及專業能力和實踐能力兼具的綜合型創新人才[2]。教育部原高教司吳巖解讀《關于加快醫學教育創新發展的指導意見》時指出,創新型藥學人才培養支撐不足是中國藥學教育的短板,探索新的教學模式,對相關課程進行教學改革,是培養創新型藥學人才的關鍵步驟[3]。
藥劑學是研究藥物制劑基本理論、處方設計、制備工藝、質量控制和合理應用的綜合性技術學科[4],是藥學學科的重要組成部分。中山大學藥學專業是國家“雙一流”專業,藥劑學實驗是綜合提升藥學專業本科生專業素養的重要專業實驗課,具有很強的實踐性,是藥劑學理論聯系實踐的重要教學環節。藥劑學實驗開展時間為大學三年級第一學期,選用教材為中山大學出版社于2020年出版的《藥劑學實驗教程》,主要內容為常用劑型的制備和質量評價,包括溶液型液體制劑、混懸劑、乳劑、注射液、片劑、軟膏劑、栓劑和涂膜劑等,設計性實驗和綜合性實驗,授課順序與理論課緊密相關,加深了學生對藥劑學基本理論知識的理解,對提升學生的實驗操作技能、增強學生應用知識解決問題的能力和培養學生養成科學嚴謹的科研習慣具有重要作用。通過對傳統藥劑學實驗教學現狀進行分析,針對存在的問題,學習其他院校相關經驗,融會貫通,并在其基礎上進行提升,應用結合課堂派[5-7]、騰訊會議[8-9]與多功能互動實驗教學平臺[10-15]的混合式互動課堂教學模式,從藥劑學實驗課的課前準備、授課及操作演示、實驗報告和課后總結等方面進行了課程改革探索,激發學生學習積極性、主動性、創造性和學習興趣,培養學生自主學習、分析和解決問題的能力,為提升藥劑學實驗課及其他藥學相關實驗課程的教學質量提供了新思路。
1 傳統藥劑學實驗教學現狀
傳統藥劑學實驗授課方式較為單一,一般是教師在實驗課開始前在講臺講述課件幻燈片,包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟和注意事項等。由于實驗室內部結構與課室區別較大,室內立柱和實驗臺上試劑架易遮擋學生視線,無法在自己座位上看到課件,教師授課時學生需自行搬實驗椅至講臺附近聽講,無法在桌上記筆記,較為不便。另外,教師“一言堂”容易導致學生走神,未能及時記錄注意事項,在實驗操作時忽略關鍵步驟,最終致使實驗失敗,未達到實驗教學的目的。
傳統藥劑學實驗課堂演示環節亦存在類似問題,教師在操作臺進行操作演示時,學生圍在操作臺附近,距離較遠的學生難以全面觀察操作細節,且由于學生人數較多,為保證每位學生均有觀摩機會,教師需要進行多次演示,消耗時間較長,效率較低。該實驗課涉及儀器設備較多,如崩解儀、溶出儀、紫外分光光度計、融變時限檢查儀、旋轉式多沖壓片機和高效包衣機等,其中考慮部分實驗儀器(旋轉式多沖壓片機和高效包衣機)安全性、操作難度和儀器數量等因素,全程均由技術人員或助教操作,學生在觀摩。且受場地大小與學生人數限制,學生需分批次觀摩,該過程所需時間較長,降低了學習的效率。
傳統藥劑學實驗課實驗報告根據撰寫過程分為三部分:①學生課前根據教材撰寫預習報告,主要內容包括實驗目的、實驗原理、實驗材料及儀器和實驗步驟。該部分內容存在的問題是學生預習較為形式化,大部分學生僅停留在機械性謄抄階段,缺乏主動思考和總結歸納,尤其是一些較為復雜的實驗,如“混懸劑的制備及穩定劑的選擇”和“維生素C注射液的制備及處方工藝考察”。如果學生沒有在預習階段做好實驗流程圖,在實際實驗過程中容易手忙腳亂發生錯誤,導致實驗失敗,并造成人力物力和時間的浪費;②學生實驗過程中應及時如實記錄操作時間、操作內容、實驗現象和數據。該部分內容存在的主要問題是學生在實驗過程中拍攝的實驗現象照片等輔助材料需打印為彩色版貼于實驗報告上,該流程較為繁瑣,需要額外支出打印費用,且環境不友好;③實驗結束后由學生對實驗數據進行處理,對實驗結果進行討論并回答課后思考題。該部分存在的問題與上述類似,有些實驗結果需繪制沉降曲線等,使用數據軟件作圖更為專業,均需打印后粘貼。另外,思考題部分容易出現學生之間互相抄襲的現象,且批改人一般較難判斷。如實驗結果與預期不符,實驗討論應反映理論—實踐—理論的思考過程,這部分內容可能需要查閱相關文獻進行參考,書寫量較大,學生負擔較重。
2 混合式互動課堂教學模式的應用
中山大學藥學院(深圳)(以下簡稱:我院)藥學專業本科生培養方案指出要培養掌握藥劑學等基本理論知識和研究實驗技能,能應用藥學等學科的基本理論、專業知識、技能和工具判斷和分析藥學科學研究及實際工作中遇到的問題,并提出合理的解決方案,具有創新精神、團隊合作精神和終身學習能力的學生。為實現培養扎實現代藥學理論基礎和藥學相關實踐技能的創新型生物藥學行業精英人才的目標,我院藥劑學教研室對傳統藥劑學實驗課存在的問題進行了分析與討論,力求從授課方式、課堂演示和實驗報告等方面進行提升。在近幾年的實驗教學中,將混合式互動課堂教學模式(圖1)應用到藥劑學實驗課程的各環節,并取得了較好的教學效果。本研究以“片劑的制備與質量評價”為例,就混合式互動課堂教學模式在藥劑學實驗課程中的應用進行介紹。

2.1 課前準備
藥劑學實驗課的課前準備工作主要包括教輔教師與助教完成預實驗及學生進行課前預習,利用現有的多媒體設備及線上應用,對該環節進行改進和優化實現互動式教學,達到較好的預習效果。
2.1.1 預實驗
助教根據教材中的阿司匹林片劑處方量進行制備,并根據實驗流程“淀粉漿的制備→濕法制粒→壓片→質量評價”完成實驗。在實驗過程中,助教需記錄儀器的使用參數,對關鍵步驟的現象進行拍照記錄,如淀粉漿糊化前后的狀態和軟材“握之成團,輕壓即散”的狀態等,并如實記錄和分析實驗數據。整理實驗中需要注意的事項,如實驗過程中遇到難以解決的問題,可及時向教師反饋。問題解決后,由助教記錄問題發生的原因和解決方式,形成預實驗報告提交給任課教師,以便在教學課件中加入新的注意事項或對處方及實驗步驟進行變更。本次實驗需要使用的儀器設備較多,包括旋轉式多沖壓片機、片劑硬度檢測儀、脆碎度檢測儀、崩解時限檢測儀、溶出儀和紫外分光光度計等。預實驗時,教輔教師需先對助教進行相關儀器培訓,然后助教操作儀器并優化各項儀器參數。確定最佳儀器參數后,助教重新操作儀器以便拍攝操作視頻,用于課堂的操作演示環節,同時對課堂上使用的每一臺儀器的狀態進行檢查,確保其可用于實驗教學,保證實驗課地順利開展。教輔教師根據預實驗的試劑耗材用量對學生上課需要使用的試劑耗材用量進行評估,并準備好足量的試劑耗材。
2.1.2 課前預習
教師在授課前一周將實驗課課件及儀器操作視頻上傳至課堂派,供學生下載學習,教師可通過該軟件實時了解學生的學習情況“:已完成“”學習中”和“未學習”,及時提醒未學習的學生盡快預習。課件中除實驗目的、原理、流程和注意事項外,還有與之相關的提問,如“制備阿司匹林片的過程中,如何減少阿司匹林的水解?”學生在根據課件內容進行預習的過程中,可以有目的地帶著問題學習,對實驗原理和注意事項有更充分的理解。在此期間,學生可以隨時通過課堂派、微信或郵件等方式與教師交流,便于教師了解學生的興趣點和課程難點,在正式授課時有的放矢,加上不定時提問,既能吸引學生的注意力,還能檢查學生的預習情況,幫助學生理解知識難點,有助于提升學習效率。需要特別注意的是,第一節課的預習內容中的實驗室安全教育(包括實驗室行為規范、實驗室布局、危廢分類和收集方式、淋洗沖眼裝置和急救箱位置、急救處理方法和逃生線路等)。通過安全教育,提高學生的安全意識,可針對性地預防和減少操作不規范導致的各項安全事故,保障學生的生命安全和學校資產安全。
2.2 授課及操作演示
為解決傳統藥劑學實驗課的授課方式和操作演示環節存在的問題,利用多媒體設備及線上軟件對授課和演示方式進行了針對性改革,以期達到教學目的,提升教學效果。
2.2.1 授課
為改善學生聽講時需集中在講臺前的情況,實驗室除配備投影儀作為顯示終端外,還配備了多媒體互動教學平臺。多媒體互動教學平臺包括1臺安裝在講臺的教師端電腦和24臺分布在學生實驗臺的學生端電腦,所有電腦均已安裝了媒體互推軟件,可實現將教師端電腦相關的課件和教學視頻等同步顯示在學生端電腦。學生可在自己的座位上清晰看到教師講授的內容,并在實驗臺上及時記錄筆記。教師還可將課件和教學視頻等發送至學生電腦,學生電腦均為觸控型,在實驗過程中學生可在自己的電腦上調出相關內容自行觀看學習,隨時查漏補缺。在授課過程中,學生如想回答問題或向教師發起提問,均可直接通過“舉手”或在對話框與教師進行交流,提高學生的課堂參與度和積極性。另外,實驗室內還配有可移動互動一體機,在授課階段可應用其“電子黑板”功能方便教師板書,與傳統黑板相比更具靈活性。
2.2.2 操作演示與巡視
操作演示環節可通過兩種方式進行:①事先錄制視頻在課堂播放;②現場示范,具體方式可按實際情況進行選擇。這兩種方式均能在多媒體互動教學平臺實現:可通過教師端電腦將操作視頻發送至學生電腦;可則依靠教師端和學生端電腦配有的可移動高清攝像頭實現。在教師操作演示環節,可將教師端攝像頭對準教學示范實驗臺,學生可同步在自己電腦上觀摩完整操作過程,同時可將教師操作過程錄制下來,演示結束后可將視頻發送至學生,供學生隨時查看學習。
本次實驗學生操作的關鍵步驟是淀粉漿的糊化和濕顆粒的制備。在學生實驗過程中,學生端攝像頭可對準學生操作空間,教師可在教師端電腦查看學生操作過程,幫助教師快速掌握學生的操作情況,包括淀粉漿糊化完成的狀態和軟材狀態。如果學生操作標準規范,制備的濕顆粒符合要求,教師可將該組學生的操作畫面和成果轉播給其他學生,既能提升學生自信心和成就感,還能幫助其他學生學習先進經驗。反之,若教師發現學生的錯誤操作,也可及時提醒學生停止操作并進行糾正,提高實驗成功率。
2.2.3 儀器演示
在實際教學過程中,有部分儀器如配有電腦的紫外分光光度計,其電腦由于技術原因無法接入多媒體互動教學平臺,在現場進行儀器操作的過程中,電腦顯示屏、字體也較小,教師在電腦前操作,學生圍在周圍難以看清電腦軟件操作部分,課堂演示效果較差。可移動互動一體機的“投屏”功能為上述問題提供了解決方案,在教師操作電腦軟件時將儀器電腦屏幕內容投屏至互動一體機,互動一體機屏幕為86寸,學生能清楚直觀學習電腦軟件的操作方法,有利于提升儀器演示效果,便于順利開展實驗。
受儀器數量和課程時長限制,且旋轉式多沖壓片機自動化程度較高,本次實驗的“壓片”環節為演示型實驗。由于旋轉式多沖壓片機自身重量較大,藥劑學實驗室不滿足其對安裝環境的要求,該儀器安裝于一樓實驗室,無法與多媒體互動教學平臺聯動。以往演示流程為教師在教學實驗室講解儀器組成和構造,學生分批次觀摩,將學生制備好的顆粒倒入加料斗后,教師通過現場調節包括壓片速度、片厚和填充量開始壓片,在此過程中及時對片劑硬度和片重進行檢測,確保壓片質量符合要求,學生圍在設備旁觀摩。由于儀器運轉聲音較大,且調節旋鈕刻度和電子屏上的字較小,演示和解說效果較差。為解決上述問題,助教用教學用移動設備登錄騰訊會議進行現場直播,可根據設備操作情況針對性對焦放大相關區域,教師端電腦登錄教師賬號,可實現將壓片機現場調整參數和運行過程同步清晰呈現在教學實驗室的學生眼前,并進行同步講解,與此同時,學生可分批次去壓片機現場親身感受。新穎的教學方式,既能讓學生身臨其境對壓片機有更清晰完整全面的認識,又能滿足學生的學習相關操作技能的需要,提升了學生的學習積極性和主動性,提高課程教學效果。
2.3 實驗報告
混合式互動課堂教學模式應用于實驗報告部分體現在將實驗報告紙質與電子相結合,具體內容為:①學生課前根據教材、課件和操作視頻撰寫預習報告,該部分內容需手寫于實驗記錄本上,主要內容包括實驗目的、實驗原理、實驗材料及儀器和實驗流程圖及操作要點,其中實驗原理部分需闡明理論與本實驗的關系,實驗流程圖需自己總結提煉。②學生實驗過程中及時如實手寫記錄操作時間、操作內容、實驗現象和數據,該部分內容與預習報告使用具有拍照掃描功能的應用拍照,與現場拍攝輔以說明的現象照片插入電子版實驗報告。③課后學生處理數據后生成的圖表如沉降曲線等,將實際實驗結果與預期結果進行對比,如不符,可通過查閱文獻、與同學討論或請教教師等途徑找出可能的原因,優化實驗方法或增加注意事項等,該部分內容直接插入或寫入電子版實驗報告。同時,學生拍照或截圖插入思考題題目,錄入文字進行解答,最后將電子版實驗報告以Word形式上傳至課堂派,課堂派將自動檢測重復率,若重復率超過教師設置上限將自動退回。④教師在線批改實驗報告,在相應位置對報告內容進行打分和批注,應用可自動統計上交情況、成績和最大相似度等信息,學生可隨時查看批改結果,如有疑問可聯系教師。
實驗報告實現紙質與電子結合,既避免了全電子化造成的學生預習不認真和實驗現象記錄不規范,也避免了全紙質化造成的打印繁瑣和浪費、實驗現象記錄不全面和實驗討論及思考題部分可能存在的抄襲現象。對學生而言,減輕了學習負擔,提高了學習效率,培養了自主學習思考的能力,鍛煉了記錄實驗現象和討論實驗結果的能力,提升了科研素養;對教師而言,可隨時隨地在線批改實驗報告,可及時了解學生對課堂內容的掌握情況,還省去了收集與發放實驗報告和統計分數的步驟,減少了不必要的工作量,可以將更多的時間和精力放在提升課程質量等更有價值的工作上。
2.4 課后總結
課程結束后,課程負責教師在線上批改學生的實驗報告,系統自動統計和分析實驗報告成績,包括計算成績平均分等,教師可及時了解學生對知識的掌握程度,有效把握學生的學習情況。與此同時,課程負責教師結合學生在實驗課現場的實際操作情況,對實驗報告進行總結,形成實驗報告批改報告。批改報告內容主要包括報告書寫問題(如報告內容不完整等)、實驗操作問題(如某操作不規范)和思考題問題(正確率較低的題目)。教師根據批改報告在下次實驗課上就上述問題進行針對性講解,鞏固學生對理論知識的掌握,理解注意事項的根本原因,從而進一步提升學生發現問題和解決問題的能力。另外,教師也可通過學生實驗報告發現實驗課當前存在的問題,吸取經驗教訓,實時調整包括教學方式、操作步驟和注意事項等在內的教學方案,應用于下一年度的實驗課中,對提升課程質量有重要幫助。
3 教學評價
我院藥劑學實驗課從2019級開始逐步將混合式互動課堂教學模式應用到課程各環節中,以2018級本科生(91人)為對照組,2019級本科生(77人)、2020級本科生(67人)和2021級本科生(100人)為實驗組,通過學校教務部評教系統,收集學生對該課程的教學內容、教學方法和教學效果的評分,總分為100分。教學內容評價內容為教師對教學內容和教學目的是否熟悉、內容設計是否合理、示范是否準確和規范等,分值為35分;教學方法評價內容為師生是否有效互動、教學組織手段是否靈活和是否啟發學生思考等,分值為30分;教學效果評價內容為是否有助于學生鞏固理論知識、提高學生實驗技能和培養學生的創新意識及創新思維等,分值為35分。如表1所示,自2019級應用混合式互動課堂教學模式以來,學生對該課程各評價內容的評分均有顯著提升,且隨著該教學模式的優化,評分有逐年上升的趨勢,說明該教學模式的應用提升了學生對藥劑學實驗課的滿意度,課程改革的效果初步顯現,對其他實驗課的課程改革也提供了正面參考。

4 結語
我院藥劑學實驗課將混合式互動課堂教學模式應用到課程的課前準備、授課及操作演示、實驗報告和課后總結等各環節中,改善了傳統藥劑學實驗課存在的問題,對提高該門實驗課的課程質量起重要作用,對培養掌握藥劑學等基本理論知識和研究實驗技能,能應用藥學等學科的基本理論、專業知識、技能和工具判斷和分析藥學科學研究及實際工作中遇到的問題,并提出合理的解決方案,具有創新精神、團隊合作精神和終身學習能力的學生有重要意義。新穎的教學模式,提高了學生對藥劑學實驗課的滿意度,激發了學生學習積極性、主動性、創造性和學習興趣,幫助了學生學會如何學習,培養了學生自主學習、分析和解決問題的能力,為成為扎實現代藥學理論基礎和藥學相關實踐技能的創新型生物藥學行業精英人才打下堅實的基礎,也為其他藥學實驗課的教學模式改革提供了參考。《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》明確指出,課程是人才培養的核心要素,課程質量直接決定人才的培養質量,深化教育改革要從課程改革入手[16]。建設一流本科課程,提高課程質量,需要教師充分發揮主觀能動性,主動學習新穎教學模式并根據課程特點選擇合適的教學模式進行應用,對課程進行深入改革。相信未來通過將人工智能、虛擬仿真等現代技術與藥學教育深度融合,探索數字化、智能化、網絡化和個性化的教育模式,形成“互聯網+”新形態,以現代信息技術推動藥學教育質量提高,最終達到提升人才自主培養質量的目的,為國家培養更多高質量創新性藥學精英人才。
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(編輯:趙伊昕)