以培养自主学习能力为目标的药学工作坊建设

李玉艳，姜正羽，孙丽萍，徐云根

中国药科大学药学院 (南京 210009)

“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”这就是著名的“钱学森之问”。“钱学森之问”是中国教育界需要共同破解的一道艰深命题。2001年，中华人民共和国教育部颁布的《基础教育课程改革纲要(试行)》提出了努力的方向，“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”。该纲要指出了我国高等教育的一个盲点，即传统的教学模式以教师授课为中心，强调学生被动接受和记忆，虽然能够在较短的时间里，传授给学生更多的知识。然而，其教育环节缺少对知识的探索、分析和应用，影响了学生实践和创新能力的发展。以提升自主学习能力为目标的教学模式改革，将为破解这一难题积累有益的经验。

工作坊(workshop)教学模式是由现代设计的先驱德国包豪斯学院在20世纪初创立，其采用真实的项目，引导学习者通过交流与合作，自主解决问题。训练学生面对实际问题时，知识的应用能力。20世纪60年代后，在欧美高等教育中工作坊被广泛采用[1,2]，近些年，我国高校对工作坊教学的实践与探索也日益增多。如，天津理工大学开展工程造价专业工作坊实践教学，广东外语外贸大学通过承接翻译项目建立翻译工作坊培养翻译专业人才，清华大学新闻与传播学院“清影工作坊”指导纪录片创作等等[3-5]。随着生命科学领域的发展，面对不断更新的知识和巨大工作挑战，新药创制和药物生产对药学毕业生的能力提出了更高的要求和期望。有鉴于此，中国药科大学药物化学系建立了药物实验课程网上平台，以提高自主学习能力为切入点，进行药学工作坊教学模式研究，探索训练自主学习能力的关键环节，为药学专业工作坊实践教学提供借鉴。

1 自主学习理念及药学工作坊教学策略

所谓自主学习能力就是指学习者具有元认知、内在动机和学习策略。元认知体现为学习者认识自己的优势与不足，能够运用策略克服学习上的困难。内在动机表现在学习者专注于个人发展，自信通过深化理解和高效学习能够增加自己的能力。学习策略就是具有制定目标和计划、恰当地管理时间、在必要时寻求帮助、评估结果等能力[6- 8]。林莉兰等将自主学习者的特征归纳为三个方面：①能力，即学习者自我管理学习的能力，如确定学习目标、学习内容、学习进度及监控、评估学习成效的能力等；②心理，“意愿”和“信心”被认为是自主学习心理的核心因素。“意愿”指学习者愿意承担管理学习的职责，“信心”指学习者相信自己管理学习的能力。自主学习心理的另外一个重要因素是学习策略使用意识；③行为，学习者在自然学习环境下表现出来的掌控自己学习的行为[9]。自主学习能力无法通过理论传授获得，只有在探索和实践中才能形成。然而，在教师为中心的教育模式下，学习内容和进度统一安排，重点考核的是对知识的记忆能力，虽然可以在短期内帮助学生记住大量理论知识，自主学习能力却没有训练的环节。

21世纪的显著特点是网络技术把海量的知识直接带到每一个人面前，教育领域的格局已经发生巨大的变化。基于互联网的发展，可汗学院、网易公开课和中国大学慕课等教学新模式，让学习者能够在世界范围内选择所需的教师。带来的直接后果是，课堂上单向传授知识的重要性大大下降，使“教师课堂讲授——学生接受记忆”的传统教学模式面临巨大挑战。但另一方面，“互联网+”创设了主动选择的环境，能激发学习者内在的积极性，培养其自主学习(automatic learning)能力，为高等教育改革提供了重要契机。

工作坊教学应运而生，它刚好与传统的教育模式形成互补。其采用真实的项目或案例进行模拟实践，鼓励学生在学习过程中的自主探索，以学生的学习成果作为主要的评价依据，为能力提升提供丰富的训练环节。虽然我国高等教育的部分领域，工作坊教学的实践已经开展，但是，药学相关的工作坊很少涉及。中国药科大学药物化学系在药物化学的实验课程中模拟药物工艺研究的实际过程，形成了以教师团队做引导，学生自学和讨论式学习为主要教学形式，多元化过程评价为保障的药学工作坊教学策略(图1)。

图1 药学工作坊教学策略的设计

1.1 教育理念改变，发挥教师的引导作用

哈佛大学前校长陆登庭曾经评价，哈佛大学在过去的一个半世纪里，教学不再是知识的“传授”，而是逐渐转变成教师指导下的学生“自我教育”。药学工作坊正是对这一教学理念的实践，教育策略从“内容+学生+讲授者”转变成“问题+问题解决者+指导者”。教师不再简单地单向传授知识，其角色更像是教练和导演，成为学习环境的设计者和学习过程的引导者。工作坊的教师需要承担更大的责任，通过设计模拟药学领域工作的实际情景，展示自主学习所需要的挑战性材料，提出实践过程会中可能出现的问题和概念，促进学生探索问题，进行批判性的反思。教师不仅需要精通学科内容，更要掌握药学学科教学的方法，与学生互动，帮助学生设定学习目标，制定学习计划，评估学习成果。

1.2 教学方式创新，发展学生的自主能力

药学工作坊将学生置于一定的药物研究任务中，以任务为中介实现对学生能力训练，帮助他们主动应用所学知识而习得新知识，提升解决问题的能力。以学生作为教学的中心，以小组作为教学单元，资料调研，授课和讨论，动手实践和报告书写都由学生主导完成。每个学生都参与授课，采用互相提问和讨论的方式加深对药物合成工艺的认识，最后亲自动手实验，使其发现工艺的技术难点并对解决方法进行论证，以期获得最佳方案。工作坊教学方式注重学生自身的体验，着重训练学生将多门课程的理论融会贯通于应用的策略，同时训练学生信息搜集、批判性思维和交流共享能力。

1.3 评价形式多元化，激励学生的自主意识

注重人的主体性发展是现代教育的重要特征，充分发挥学生的自主意识是工作坊教学的优势所在。药学工作坊采用激励自主意识的多元化评价方式。没有书面考试，在课程的不同阶段，用学习成果展示的方式，评价学生完成任务的情况。过程评价能够帮助学生把注意力放在学习本身，学生会尽力完成课前调研与分析，课堂授课与实验，以及课后总结与报告等任务环节，从而锻炼学生学习计划制定，进度监控和目标评价等自主学习意识和策略。

2 药学工作坊实践效果

药物化学实验课程是中国药科大学药学院本科阶段的一门专业必修课，主要面向大学三年级学生。学生用一个学期80学时，完成三个药物的合成。传统的教学方式是教师讲解实验原理和操作的注意事项，学生按照课本上的工艺进行实验，完成后书写实验报告。由于教科书的药物工艺是优选方案，教师也将相关难点清晰地讲解，所以，在课程的学习中，学生基本不会遇到较大的困难，锻炼的主要是有机合成操作技巧。然而，药物化学工艺的研究是一项复杂而系统的工作，实际研究中会涉及文献检索，有机合成，药物工艺学和药物成本核算等多学科的综合应用，尤其是研究人员对文献的批判性思考，创新性的工艺路线设计等综合能力是决定成败的关键。药学教育和实践之间存在巨大的鸿沟，药物化学工作坊的改革正是尝试用自主学习能力的提高在课堂和实践之间搭建起可行的桥梁。

2.1 药学工作坊的实践

药学工作坊从2016年开始设立，至今已有超过180名学生接受训练。在培养自主学习能力为核心的策略下，本教研组参照药物工艺的实验室和大生产研究流程，针对学生已经掌握的有机化学、文献检索和药物化学知识，工作坊将教学划分为三个阶段，且每一阶段都设有特定的任务和成果展示环节，并为学生提供渠道、参考和指导(图2)。

图2 药学工作坊教学模式示意图

2.1.1 课前准备阶段，保证自主学习质量

教师在第一周将教学理念告知学生，共同制定出双方认可的学习方案。首先，师生通过交流，了解学生在本课程最想提高的知识和能力是什么？根据这两年教学实践反馈，笔者发现学生最关注的是掌握药物工艺路线设计的方法和理论联系实际的能力。其次，教师通过对工作坊的教学理念的介绍，以及和学生一起制定学习方案，帮助学生了解任务环节的设计目的，使其明了教学正是服务于他们成长的需要。学生对教学理念的认同，是他们自主参与到活动中，为提高训练的效果积极做出努力的关键。

明确小组成员，确定项目任务。本课程面向的对象是大三本科生，采取自愿的方式组成3- 4人不等的小组。在教师发布药物研究题目后，授课小组成员内部讨论具体的分工，明确上课时每个人教授的内容，并准备讨论式问题。全班每一位学生都需要在上课前完成文献调研与分析，实验工作计划和评价，形成汇报表格。

教师在中国药科大学的在线开放平台上建立课程网站，发布课程教案，实验讲义以及往届学生的优秀成果，同时提供文献调研资源的介绍，为学生自主学习提供支持。

2.1.2 课堂授课阶段，促进自主学习提升

课堂授课与交流，是自主学习能力训练的核心环节。由于在课前已经查阅了药物合成路线的文献，自学了相关知识与技能，在工作坊课堂上，学生就可以积极地交流和实践。

以研究dl-扁桃酸拆分的过程为例，首先由一位学生讲解工业生产中最常用的非对映体盐结晶法的原理和步骤，接着授课小组与全班学生讨论与分析，确定工艺的关键点，包括非对映体盐的充分溶解，析晶时缓慢降温。授课结束后，每一位学生独立完成拆分实验。自主授课和丰富的交流互动优势在于，教学的起点和深度切合学生实际知识构架，重难点具有针对性，有利于学生将已有知识体系与新知识和难点内化到自己的认识体系中。不再是简单的记忆和模仿，而是将关注点放在了发展分析、应用、评价、创造等高级思维能力的提升。

课堂最后的环节，是小组的另外两位学生，在进行文献调研后，挑选出《化学工业与工程技术》和Angewandte Chemie International Edition的论文，还有美国专利USP4322548，分享上面报道的dl-扁桃酸拆分不同方法和思路。全班学生在此基础上，讨论这些方法在药物工业化生产时，具有的优点和不足。阅读文献时，学生可采用已有的知识进行考量，与刚刚完成的实验参照比对，分析文献内容的可行性和合理性，在教学过程中，教师能够看到学生批判性思维能力逐步提高。

药学工作坊的课堂环节，教师不直接给出药物工艺合成的具体内容和关键点，而是引导学生学习过程，使其自我思考，找到更好的解决方案。教师积极鼓励学生参与讨论，不单纯把学生的错误看作是知识和批判性思维的缺欠，而是将其当作学习和进步的机会。宽松的氛围更有助于学生突破已有思维的桎梏，提出新的观点。

2.1.3 课后评价阶段，推动深入讨论和反思

课后阶段，学生提交实验报告和总结报告：实验报告按照科研和生产的实际要求完成；总结报告回顾与反思药物工艺的调研，方案设计与实施等任务环节,促进学生积累有益经验和体会。

教师充分利用课程的网络教学平台，在资料区发布学生当中完成质量高的实验报告和总结报告，授课学生完成的优秀授课讲稿，以此鼓励认真完成阶段任务的学生。汇总讨论中的重点难点，课堂上没有达成一致意见的问题，教师在平台讨论区发布，组织开展难题探究活动，学生可随时加入讨论，以推动对难题的进一步深入思考。教师通过平台的实时跟踪与记录，可有效获取学生的探究过程，然后有针对性地给予指导并进行过程性评价。

2.2 药学工作坊的结果和分析

教学团队在2015级理科基地班课程结束后，从学习效果自评，互动环节参与度两个方面，对64名本科生展开了问卷调查，共回收64份问卷，回收率100%，并且完全有效。教学团队以调研数据为基础分析了药学工作坊教学改革对自主学习能力的影响(表1)以及学生在师生和生生交流时的参与度(表2)。总体而言，在所有选项中，学生对自主学习能力的提高和参与积极性，持肯定正面态度的都在90%以上，完全否定态度的仅占2%。

表1 学生学习效果数据统计表

表2 师生和生生互动参与度评价表

数据结果表明药学工作坊对学生自主学习能力的提高优势明显。在药物化学知识点的学习和应用，提高学习的主动性和参与性，提高与教师和学生交流的能力三个方面，非常认可的学生达到或超过80%。这表明工作坊促进了学生内在的积极性，通过与教师和学生的沟通，利用已有知识体系解决实际的药物合成工艺问题，对培养其自主学习能力发挥了很好的作用。同时也表明，在提高实验学习效率和激发学习兴趣两方面需要改进，非常认可的学生人数分别是75%和72%。工作坊教学模式将药物工艺文献调研，授课和报告任务下放，学生需要花费大量的时间工作与思考，才能达成任务目标，客观上增加了学生的学习量。与传统教学模式直接由教师教授重点关键点相比，难度更大，需要花费更多的时间，因此学生认为效率和趣味性受到影响。在今后教学改革中，教师需要关注改进教学手段和增加与学生的沟通，帮助学生认识自主学习的意义，提高面对困难任务时的能力和毅力。

师生互动是知识内化的关键过程之一，也是反映学生自主学习能力的重要环节。统计数据表明，在小组授课和教师引导讨论两个环节具有很好的参与度，非常投入的学生分别为86%和80%。在小组内讨论和课堂学生间讨论环节参与度下降，非常投入的学生分别是67%和70%。尤其是在课前准备阶段，小组间讨论在没有教师参与和指导下，完全由学生独立完成，投入度最低。由此可见，面对复杂问题时，学生彼此的交流与互助的能力，以及自主学习习惯的养成仍然任重而道远。

3 总结

药学工作坊选择临床用药，模拟其合成工艺研究的实际过程。相较于传统的教学模式而言，在以提高自主学习能力为目的实践环境中，学生是药物研究的核心，在经过文献调研分析，与同学、教师交流后，独立完成药物合成过程，工作坊促进了学生对已有知识的运用，增强了解决实际问题的能力。药学工作坊实践也表明，教师改变教学思路，学生改变学习行为需要一个长期的培养过程。学校着力构筑资源环境和支撑体系，教师教学的理念和方式应与时俱进，这对推进教学改革的进一步完善至关重要。