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基于OBE导向的工业药剂学线上线下混合式教学模式设计与实践

2024-05-07姜天玥李学明

高教学刊 2024年12期
关键词:混合教学模式混合式教学教学改革

姜天玥 李学明

基金项目:南京工业大学教改项目重点项目“基于OBE理念的混合式教学在工业药剂学课程中的应用与探索”(20230042)

第一作者简介:姜天玥(1987-),女,汉族,江苏南京人,博士,教授,硕士研究生导师。研究方向为药剂学。

DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.12.029

摘  要:工业药剂学是药剂学专业的重要必修课程,培养学生掌握药物剂型及制剂设计的原理和实验技能。为进一步提高教学质量、优化课堂教学设计,该文通过结合OBE理念,进行线上线下混合式教学模式的改革与实践。首先,根据OBE理念优化工业药剂学混合式教学整体设计思路。在教学实现上,有机衔接课前线上自主学习、线下课堂讲授和课后拓展等教学环节,激发学生学习兴趣。在考核评价上,采用多元素考核评价方式全面检测学习达成效果。通过教学改革,实现知识传授与能力、素质培养的有效结合,学生的专业技能和解决实际问题的能力显著提高,为工业药剂学教学改革提供有益借鉴。

关键词:OBE;混合教学模式;工业药剂学;教学改革;混合式教学

中图分类号:G642        文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2024)12-0121-05

Abstract: Industrial Pharmaceutics is an important compulsory course for pharmaceutics majors. It helps students master the basic principles of pharmaceutical dosage forms and preparation design. In order to further improve the quality of teaching and optimize the design of classroom teaching, this paper has carried out the reform and practice of online and offline blended teaching mode by combining the OBE concept. Firstly, the overall design idea of blended teaching of Industrial Pharmaceutics was optimized. In the realization of teaching, the teaching links such as online autonomous learning before class, offline classroom teaching and after-school expansion are organically connected to stimulate students' interest in learning. In the assessment and evaluation, the multi-element assessment and evaluation method is used to comprehensively test the learning achievement effect. Through the teaching reform, the effective combination of knowledge transfer and ability and quality training was realized. The students' professional skills and the ability to solve practical problems were significantly improved, which provides a useful reference for the teaching reform of Industrial Pharmaceutics.

Keywords: OBE concept; blended teaching; Industrial Pharmaceutics; teaching reform; blended teaching

黨的十八大以来,党中央将健康中国建设上升为国家战略,把保障人民健康放在优先发展的战略位置。在我国高等教育发展和医药行业发展的新阶段和新挑战的双驱动下,持续深化高等药学教育改革,优化药学人才培养模式,提高学生实践创新能力,是提升药学人才培养质量内涵式发展的必然要求,更是建设“健康中国”的核心任务之一,赋予了高等药学教育改革历史使命和发展格局。

工业药剂学是一门综合应用技术学科,研究如何将药物制成各种剂型的配制理论、生产技术以及质量控制,被选为制药工程专业的必修课程。通过学习这门课程,学生将掌握剂型与制剂基本理论、基本知识和技能,如处方设计、工艺开发、质量控制等,为学生从事药剂学工作、合理制药用药、保证用药安全以及研究探讨新剂型和新品种开发等方面打下良好的基础。工业药剂学本科课程通常以课堂授课的教学方式为主,同时辅以实验课程让学生更好地掌握基础理论与操作技能。然而,传统的工业药剂学课程教学方式存在较多不足,例如以课堂为唯一重心的教学方式难以激发学生学习兴趣,导致学生在知识接收过程中表现较为被动;仅限于书本的教学内容难以培养学生的行业认识和专业视野;教学评价手段主要以理论测试为主,往往忽视了学生能力和技能的培养和评估。因此,为了进一步提高学生的专业素养和实践能力,工业药剂学需要进行教学课程的改革[1],通过设计优化教学模式,使课程内容更符合专业发展趋势,激发学生的学习热情和开拓创新思维。

1981年,美国教育学者William G. Spady首次提出了成果导向教育(Outcomes-Based Education,OBE)的概念,是一种注重学习成果的教育方法。它将学生置于教育体验的中心,关注学生的个体需求和能力,强调学生的实际学习效果和应用价值[2-3],提倡以学生的自我产出为动力,逆向设计教学环节和教学评价标准,从而培养学生的批判性思维、解决问题的能力、创新精神和团队合作精神等[4],提高终身学习能力,为未来职业发展提供有力支持。

基于OBE理念设计线上-线下混合式教学模式,是将先进的教育理念和与时俱进的教育模式有机融合,可以充分利用线上和线下的教学资源优势和信息渠道优势[5-6]。在这种教育模式下,设计和开发线上学习平台和线下教学、实验环节,能够提供更加多样化的学习资源和学习支持。并且基于OBE理念的教学框架,有利于制定明确的学习目标和教学计划,将大大提升本课程的教学效果和科学内涵[7]。同时,通过建立更为完善、客观的教学评估体系,强调教学信息的双向互动和教学实施的过程考评,有助于对学习的效果进行及时、准确的评估与反馈,进而对课程教学进行验证和持续改进,从而确保学生在学习过程中能够全面掌握所需的知识和技能。此外,基于OBE理念的线上-线下教学形式,注重培养学生的团队合作和沟通能力,提高学生的学习动力和参与度,与传统的课程型教育(Course-Based Education,CBE)相比,更强调教学信息的双向互动与教学实施的过程考评[8-9]。本文針对笔者团队主持教学的工业药剂学,以OBE教育理念为基础,从教学整体思路、教学目标、教学实现及考核评价等方面进行混合式教学模式改革和探索,为工业药剂学课程的教学改革提供有益的实践和支持。

一  基于OBE理念的工业药剂学混合式教学整体思路

为了确保工业药剂学课程目标能够真正符合药学专业本科生毕业要求,并提高学生对药剂学知识的实际运用能力,我们引入OBE理念对工业药剂学的整体教学框架进行模块化分析,并以此重构课程内容逻辑联系,注重课程目标的实现,要求课程具有清晰的重点和明确的学习成果。并且根据这些具象化的教学成果目标,对教学体系和考评体系进行反向设计,再通过教学评价的反馈来改进和更新教学设计,以产生有意义的学习成果为重点,而不是单纯完成工业药剂学教学内容的讲授[7,10]。同时,根据国际工程教育专业认证体系对药学人才的要求,在教学内容的选择上,我们紧密围绕生物医药相关岗位实际工作所需的知识、技能和素质,注重知识与技能的转化,提高学生的实践能力和解决问题的能力。整体设计思路如图1所示。

借助以上的教学模块化分析,我们进一步明确了以教学目标指导教学过程、用教学评价服务教学实践的总原则,合理设计工业药剂学的教学框架,为制药工程专业培养方案中毕业要求的达成提供了充分的支撑,从而确保课程的教学内容与教学目标紧密相连,同时通过进一步明确和细化教学项目及课时的具体分配,能够最大程度地实现教学效果。

二  基于OBE理念的混合式教学设计与实施

(一)  确立课程教学目标

依据OBE理念实施工业药剂学教改的关键就是根据课程产出确立学生的培养目标,强调从社会需求着手,要求学生具备扎实的药剂学专业知识和专业技能,同时需要培养学生的药学“软素质”,具体可以划分为知识目标和能力素质目标2个方面。知识目标要求学生必须掌握工业药剂学基础知识、基本理论和专业技能,具体体现为掌握药物剂型设计的基本原理,能够根据医疗需求选用适当的药物、赋形剂及附加剂,并将其制成安全、有效、稳定的制剂。而能力素质目标强调分析、解决问题的能力、自我学习的能力、团队合作能力和创新思维的培养,即实践应用能力、创新精神和团队合作意识[10],要求学生能够理论联系实际,运用制剂的基本原理和方法解决药品生产中诸如工艺验证、质量评价和风险评估等实际问题,同时要求学生了解药物制剂的新成就、新技术和新发展,跟踪本领域研究前沿成果,进行新型药物制剂设计和开发。

以课程总目标为纲要,各分论节的教学目标应根据课程结构作进一步细化,形成可量化评估的指标,然后对不同指标赋予分数,实现量化评估。而学生也可以通过这些量化的细分指标,明白通过该课程可以了解什么知识和掌握什么技巧,以及相关理论知识重点和技能对未来工作的意义。以工业药剂学的“液体制剂”章节为例(表1),通过明确、细化和量化的每一章节的教学目标,可为学生画出一张学习“路线图”。这张“路线图”不仅是一系列专业术语的概括,而且是根据实际需要梳理出学习目标。

总的来说,通过设置清晰的教学指标,可以更好地实现工业药剂学的OBE教学理念,从而让学生可以清楚地了解学习目标,教师可以基于教学指标进行量化评估,不断优化课程设置。

(二)  教学资源建设

依据课程设计方案,本学院药剂教研室团队携手打造了线上和线下的课程资源,包括引入MOOC等外部学习资源,借助网络教学平台提供的高质量工业药剂学共享学习资源。同时在智慧树、学习通等平台上自主开发在线学习资源,建立了一个内容丰富多彩的线上线下融合的课程教学资源库。该部分内容围绕常规剂型的基本概念、制备原理、应用特点、制剂处方及研发动态等,主要形式包括:①根据工业药剂学教材内容录制的微课视频,利用多媒体形式讲解抽象的理论知识,有助于学生更好地理解和掌握;②与工业药剂学实验课程相关的关键理论知识和标准操作规程的动画,注重理论与实践的联系;③基于各章节教学内容的研究动态和前沿进展总结报告。目前,本教学团队已经完成建设并发布16个课程章节、56个教学任务点,并录制上传了21节微课视频,以及实验案例、经典研究论文等相关数字化教学资源。通过线上教学资源的有效整合,同时借助在线问答、在线讨论、传递任务等信息化学习模块,本学院已经初步完成构建完整的工业药剂学本科教育网络学习平台。

(三)  教学过程的实施

传统的工业药剂学教学方式主要为课堂授课和实验教学。然而,这种教学模式以教师为主导,限制了学生的自主学习和发展。相比之下,OBE教学模式更强调学生为中心,注重学生的主动学习和产出,而教师则扮演着引导作用。为了能够更好地贯彻OBE教学理念,必须引入线上教学作为的重要辅助教学手段,不仅可以弥补课堂教学的不足,还能够方便地实现教学效果的量化评价。

通过设计优化,工业药剂学整体的教学过程可以分为课前、课堂和课后三个实施阶段。课前教学主要基于线上教学模式,由学生个人或者以组为单位自主实施。教师通过网络发布前述线上学习资源,例如课程相关视频和PPT,并指定学习任务单。学生首先需要通过网络教案确定任务,然后通过网络平台进行自主学习和协作学习,完成老师设计的练习和测试。具体的课前教学中,老师可以根据本章内容的难重点,提出一两个典型问题,引导学生边学习边关注,并通过独立思考、团队交流与协作等方式探寻问题答案。比如,在讲授缓控释制剂时,可先提出问题:“缓释制剂和控释制剂的区别是什么?”“影响渗透泵片释药的因素有哪些?”等。这种“问题式学习”能够引导学生在自学的过程中勤于思考,更好地培养学生的分析、解决问题能力。另外,学生需要以小组为单位准备课程预习汇报,汇报形式可以是预习课件或思维导图,在课堂教学实施阶段集体呈现。每个课前任务都会被赋值,以便转换为过程性评价成绩。在课前教学安排中,教师是学生的指导者和引导者,工作内容包括选择适合学生的学习资源,并为学生提供必要的指导等。在任务发布后,教师应及时开展在线答疑,督促学生完成预习任务。学生提交实验预习汇报材料后,教师应予以指导,以使汇报内容完整和准确。

课堂教学过程依旧是混合式教学模式的核心环节。在该环节中,教师对本章节知识进行阐述、回顾并解决共性疑难问题,指导学生进行分组和讨论。每组有6~8名同学,讨论的题目由组长组织,分享学习收获,结合课前教学的课程预习汇报,咨询学习疑惑和问题,将课前知识进行内化。教师对整个班级各小组的讨论情况进行整体把握,重点培养学生的独立学习能力,并及时给予引导和指导。同时,教师要关注教学方法的设计与创新,积极引入范例式教学,如现场演示泡腾片的溶解过程、糖包衣和薄膜包衣片的区别、眼用凝胶剂的形态和渗透泵控释片的外观等,使学生印象深刻,对教学内容知识点有更好的理解和掌握。每次课堂最后留出足够时间对课堂的过程进行复盘,由各小组组长代表本小组总结学习情况。教师对学生遗留的问题进行整体答疑,对整堂课进行总结,并对学生非在线平台学习的内容进行补充教学。課堂教学活动的第二个环节是学生实验,在整个过程中教师对实验涉及的目的、原理、实验材料、过程步骤、注意事项、质量检验及实验思考等进行讲解,并根据不同的实验对实验操作及所涉及的仪器设备等对学生进行演示操作。鼓励学生在实验中沟通合作、不断探究,引导学生在实践中不断探索和发掘,培养学生的实践能力和创新思维。同时,教师应该对学生的表现进行评价,及时给予反馈和指导。

课后总结与拓展对于整个课程的学习与巩固尤为重要。每章节课程结束后,学生需要完成“课堂学习产出调查问卷”。调查问卷针对不同课程目标设置问题,每个问题根据掌握程度或认同度依次设置0~10级的量表尺度,由学生做课前及课后的比较评价。调查问卷的统计分析,能够帮助教师及时评估各个教学环节中每一位学生的学习产出,针对课程目标达成度不高的教学环节,再予以更新优化。例如在教学过程中,学生往往对一些传统剂型的相关知识点掌握较好,而对于一些前沿剂型的学习存在不足。因此,根据学生的教学反馈,可以进一步丰富固体分散剂、靶向制剂、透皮吸收制剂等前沿制剂的相关教学内容呈现方式,通过安排教学讨论、邀请专家在线学术论坛等活动,帮助学生更好地学习掌握。同时,为了深化学生的知识掌握程度,提高学生的理论知识运用能力,以及培养学生的科研和创新思维能力,我们针对每一章节的教学内容特点,设计并开展了多项课后拓展活动。这些活动与工业药剂学课程内容紧密相关,旨在进一步丰富学生的学习经验和知识体系,例如,组织学生对所学知识、药剂学研究前沿进行PPT专题汇报,参观本地医药企业生产线和质量控制平台等等,也可以引导学生思考本课程与其他专业课程的有效结合,撰写科研立项报告,指导学生发现问题,进行科研探索,加深学生对知识的内化程度和实际运用能力,培养和提升学生的独立思维和科研精神。

(四)  教学考核评价

以学习成果为导向的工业药剂学课程考核方式,分为过程性评价及期末评价两部分。过程性评价是该课程考核的重要方面,其评价依据包括了“课前—课堂—课后”活动的各个环节,例如任务单完成情况、线上作业、课后测验、师生及生生互评和学生自评等。这些环节的评估不仅能够反映出学生的学习情况,还能够促进学生的主动学习和思考,培养学生的协作能力和小组成员间的相互督促。为了更好地激励学生,教学中会重点突出这些方面的激励,并且关注学生在深层交互学习中的行为、态度和情感表现,以形成课堂积分,通过现代教学辅助手段实现学情的实时管理和监控,以激发学生的学习动力。期末评价方式为笔试,主要考查工业药剂学课程的基础原理及实践应用。

通过多途径、多角度对学生学习成果进行评价,相对于传统的以期末考试和实验报告为主的评价方式,不仅能够减少教师主观影响,增强评价的合理性和科学性,而且能够更好地体现评价的公平性和公正性。同时,通过检查和跟踪学生的学习成果和学习状态,分析存在的问题和原因,并及时反馈到教学实施中,对过程进行改进和调整,促进课程教学目标的递进式达成。

三  实施效果

基于以上的教学设计思路,我们完成了基于OBE理念的工业药剂学教学新模式整体规划,融合混合式教学的优势,对各个分类章节进行了逐项细化,并结合整体教学目标和各项细化指标建立了过程性评价和终结性评价相结合的多角度教学效果评价体系量化评估体系,最终完成了涵盖教学大纲、教学内容框架、教学资源模块、教学实施方案以及教学效果评价机制的重塑,形成了新的教改方案。不仅如此,本次教改方案已经完成了初步试点实施,通过对比研究不同班级采用不同教学方案的效果,获得了宝贵的实践数据。

在知识目标达成度评估方面,我们首先考察了知识成绩评分、技能掌握度评分和学习积极性评分三个维度(满分为10分),考察OBE模式与CBE模式下学生的表现。结果发现,相较于传统的课程型教学模式(CBE),OBE教學模式下的学生学习积极性明显提高,表明OBE教学模式能够显著提高学生的学习积极性和主动性。而就学生学习成效而言,经过一个学期的学习后,OBE教学班学生的平均知识考试成绩较CBE教学班提高了32%,实验技能掌握度评分提高了28%。这证明了基于OBE理念的混合教学模式能够帮助学生掌握课程知识,并能更好地开展实验技能操作。

在能力素质评价方面,我们综合教研室老师和外校同专业老师的考察意见,对两班学生的科研兴趣、创新思维、专业认知、团队协作和解决问题能力五个方面进行打分评定,满分为10分。结果显示,OBE教学班的学生在各项指标评估中均优于CBE教学班学生,特别是在创新思维、学习兴趣以及解决问题能力方面得分提高20%以上,评分都超过了8.5分。这充分说明了基于OBE理念的混合式教学在提升学生综合能力素质方面的显著效果。

总的来说,本次教改方案通过实际试点的方式,验证了基于OBE理念的混合教学模式对于学生自主学习能力和实践技能的提高效果,并在学生中获得了高度认可。这将为今后的教学实践提供重要的参考依据和指导,为优化教学方式和提高教学效果提供有力的支持。

四  结束语

基于OBE教学理念的混合式教学模式将学习的中心转移到学生身上,通过设计创新的教学环节、创建高质量的学习资源和增加学生自主学习的比例,来扩展学生的学习深度和广度,同时在教学过程中不断反思和优化教学模式,以提高学生的参与度和学习效果。本文验证了该教学模式能够大大提高学生的学习成绩、实验技能、专业素养和创新能力,激发学生对科学的探索热情,鼓励他们在实践中不断探索和创新,为高等教育教学改革提供理论和实践基础,也可以为国内高校药学类学生的专业课程教学提供借鉴。

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