“合五为一”教学设计在《药物分析》课程教学中的探索与实践*
2022-12-07苏志恒罗秋苹覃晓君欧嵩凤侯华新
李 梅,苏志恒,黎 娜,罗秋苹,覃晓君,欧嵩凤,侯华新
(广西医科大学 药学院,广西 南宁 530000)
药物分析是利用分析测试技术,发展药物分析方法,研究药物的质量规律,对药物进行全面检验与质量控制的学科,为药品的安全、有效和质量可控奠定基础[1],也是对大学生开展行业岗位责任感、职业道德感、科学探索和创新教育的重要切入点。各教学团队从不同角度设计了该课程的教学活动[2-11],将教学活动从课堂延伸到课外、从基础上升到创新教育、从传统线下教学延伸到线上线下混合式教学、从理论教学扩展到实践教学,从注重总结性评价转变到完善过程性评价,构建了知识传授与价值观有机统一的全程、全员、全方位育人格局。我们团队从课程思政、理论教学、实践教学、创新能力、评价考核五个维度融合设计教学活动,帮助学生透彻熟练地掌握知识,深刻认识《药物分析》课程思维蕴含的世界观和方法论,引导学生意识到药品质量安全和药物研发所具备的责任担当、职业道德、职业规范、学术诚信和科学探索精神。
1 课程思政——立德树人,以德立教
将“立德树人,以德立教”贯彻到药物分析课程的课堂教学全过程中,构筑为党育人、为国育才的大格局,探索从家国情怀、责任担当、职业道德、学术诚信、科学探索精神五个层面融合设计思政教学元素。
药品的质量安全与人们的健康和生命息息相关,是国家形象和社会和谐与稳定的重要因素,也是国家繁荣富强的基本前提。“没有全民健康,就没有全面小康。”推进健康中国建设,是我们党对人民的郑重承诺。党的十八大以来,习近平总书记高度重视人民的健康安全,在不同场合多次强调保障食品药品安全的重要性,并发表了一系列关于保障人民健康安全的重要论述。药物分析从药品质量安全的重要意义出发,关联药物分析的概念,即运用物理、化学、物理化学、生物学及信息学等方法和技术,研究和全面控制药物在研发、生产、临床使用和流通等过程中的药品质量,确定药品是否符合规定,为药品的安全性、有效性、稳定性、均一性保驾护航。如,在药物分析课程绪论的教学设计上,结合药物分析课程的简介、性质、目的和任务,开展建设幸福家庭和健康中国教育,树立有信仰、有情怀、有担当的理想追求和深沉的家国情怀的思政教育,为党育人、为国家培养人才。
药品是用于治病救人、保护健康的特殊商品,这一特殊性主要体现在药品具有与人的生命相关性,具有严格的质量要求性,具有社会公共福利性。药品质量优劣关系人民的健康、医药企业的生存与发展,因此,药物分析工作者出具的质检报告至关重要,是对药品质量作出的技术鉴定,是技术性的文件。这就要求药品检验人员具备娴熟的专业技术知识和岗位职责,本着严肃认真的态度,熟悉药品检验工作的基本程序,根据实验记录,认真填写质检报告书,做到依据准确,数据无误,结论明确,文字简洁,书写清晰,格式规范。这也是我们在药物分析实验课和实验报告方面对学生的要求,严格要求学生进行实验和书写实验报告,培养学生的责任心和专业工作能力。根据药物分析专业人才培养方案要求,结合企事业单位、研究院所和医院的岗位职责和任职要求,基于药物分析学科的性质与任务,及其在整个药学科学中的地位,深入挖掘课程中每章节药物的安全事件,以此为案例,有机融合责任担当的课程思政元素,设计药物分析专业的使命与担当的专业思想教育,增强学生的职业使命感和责任感。
从课程第一章节内容了解到药品质量管理的意义,控制药品质量的有关文件,深刻认识保障药品质量安全是严谨的技术问题,需要较强的思想品德素质、科学文化素质、专业素质和身心素质。从引起广泛关注的药品安全案例入手,课堂上呈现失德事件,让学生结合课程内容分析事件发生的原因,指出其中与课程内容相关的问题,教师由此初步判断学生的价值观倾向及对课本知识的掌握情况,在教学活动中使学生充分意识到肩上重任,牢记职业使命,遵守职业道德规范,在药品研发、生产、流通等各环节遵循合法性、合规性、合理性及伦理的要求。
学术诚信的课程体系,重点是针对科研主力军的研究生,而忽略了本科生,导致学生对学术诚信和规范缺乏认知,甚至没有意识到违反学术诚信和规范的严重后果[12]。由此产生了一些学术失信行为,诸如,抄袭实验报告、毕业论文设计失信、捏造或篡改实验数据、引用他人观点或网络资源未标出处等。针对这些问题,我们在药物分析理论和实验课程体系中主要以教育防范为主,严格要求学生规范化书写作业,诚信考试和正确书写实验报告。实验报告接轨药品质量监督出具的质检报告,规范化下确定检测结论。学生整理并保存好实验的原始记录,实验报告不能随意涂改,有误需要修改要进行签名标注,保证其真实性和完整性。指导学生毕业论文和课题申报的过程中,严格进行学术诚信和规范教育。
药物分析课程通过每一章介绍的各类药物的结构特征,从结构特征分析药物的理化性质,再总结药物的质量分析方法,从中培养学生学习分析,归纳、类比、演绎、推理、综合等,并应用到其他学科。例如,对药物化学中的原料、中间体及产物的分析,理化性质与化学结构关系的探索;对药剂学中各类制剂的保质期及生物利用度的测定;对药理学中药代动力学的测试等。药物分析学科能够培养学生观察判断问题的能力和准确地进行科学实验的技能。利用所学知识,分析问题、解决问题、归纳总结,得出恰当的结论,提出合理的方案。鼓励学生对未知领域的好奇,自由想象和探索,探索新领域,发现新规律,解决药品检验过程中遇到的新问题,同时进一步探索药物分析的理论和方法在药学其他专业课程中的应用,解决该门课程中遇到的新问题。
2 理论教学——解决药物的质量分析问题,培养药物分析学科思维
药物分析是一门应用性、实践性和服务性很强的学科,涉及药物研究与开发、生产、流通与使用,结合学科特点和相关职业岗位特点,教学内容结合学科前沿,跨学科视野,注重理论与实践的融合[13]。我们在教学中,采用微课和翻转课堂等信息化技术平台,结合班级微信、QQ群作为辅助讨论平台,通过学习通发布作业,设计线上和线下教学活动,学生课前线上观看每章节十分钟的微课视频并进行自学,课中通过传统的讲授、提问和翻转课堂相结合方式进行互动讨论,课后完成发布在学习通上的作业。翻转课堂的教学模式提高了学生的参与度和自主学习能力,满足学生的个性化需求,微课助力指导学生进行自主学习和课后复习。
针对药物分析课程中每一章节内容,我们都拍摄了微课视频,并发布线上,每章微课相应的介绍了该章的学习目标、内容、重难点、学习小结和课后思考。例如,维生素类药物分析的教学设计,首先,选取了一段相关视频,提出维生素类药物质量控制的重要性,由此引入该章的学习内容;其次,基于各类维生素的结构与性质,引入维生素类药物鉴别、检查、含量测定的质量分析方法;然后,通过文献学习,了解维生素质量分析的新进展,拓宽学生学习视野;最后是学习小结和思考题,将重要的维生素类药物结构、性质、检测方法通过图解方式串联,突出学习重点,方便学生课后复习。通过观看微课视频,学生课前了解到该章节的重点和难点,把握自主学习的方向;课后再次复习巩固课堂所学知识。学生通过该章节的学习能够依据中国药典,完成维生素类药物的质量检验和分析,并在此过程中培养药物分析思维、良好的检验素质和严谨的科学作风。
教学理念采取传统讲授、翻转课堂、线上线下混合模式等相结合进行理论教学。针对部分章节采取翻转课堂模式进行,课前学生通过观看微课视频进行自主学习,课中采用团队合作、制作PPT、汇报、师生讨论和小组互评等方式完成章节的学习。例如,在第十九章中的药材及其制剂分析概论,将该章主要分为三个部分:①中药及其制剂分析的定义和特点,中药与化学药的区别;②中药的鉴别、中药的检查项目与内容;③中药指标性成分的选择与建立,中药质量的整体。采用翻转课堂模式,学生分小组进行上述①②③选题。学生课前通过微课了解本章的教学内容和重难点,然后按照团队所选的主题课下制作PPT,课中学生进行汇报,其他小组同学进行提问,汇报组的成员进行回答,其他小组成员根据汇报小组的表现和回答问题情况进行评分。教师课前录制了十分钟的微课视频,课中扮演一个组织者的角色。改变教学理念和教学模式利于提高学生的参与度,转变教师为主向学生为主的教学方式,从而提高学生的学习兴趣和积极主动性。
3 实践教学——深化知行合一的理论和实践认知
优化“验证型—设计型—创新型”实验教学体系。验证型实验覆盖课本每一类药物的鉴别、检查和含量测定项目,基于学校条件开设包括紫外吸收光谱、红外光谱、荧光光谱、薄层色谱、高效液相色谱等药物分析实验,巩固分析技术的应用知识。实验内容主要是依据中国药典进行开设,实验报告的结论参考质检单位出具的报告模板来书写,培养学生的专业应用能力,提升相应的职业岗位能力。
设计型实验包括案例分析、开放性设计实验。案例分析考察学生运用分析化学等技术解决药物的质量分析问题。针对药品安全、药物研发等相关问题,设计实验方案的能力。开放型实验是学生根据已掌握的分析化学和药物分析的理论知识,学生自己组团队(4-5人/组),查阅文献资料、确定方案、书写开题报告、开展实验、实验结果答辩和书写结题报告。巩固所学的基础知识,选题与药物分析课程专业特点和社会热点相结合,解决药物的质量分析问题,培养学生学以致用、解决问题和创新的能力。
在创新型实验方面,与其它科室联合开展药学综合实训,如与药物化学科室、药剂科室联合开展阿司匹林的合成、不同剂型的制备和质量分析。阿司匹林药物的合成、颗粒和片剂剂型的制备、鉴别、检查和含量测定等涵盖药物化学、药剂学、药物分析学等学科的实训,学生综合应用所学知识完成三部分内容的考核。学生通过参加综合考核、综合实训,提高自身的综合思维能力和综合素质。
此外,通过液相色谱-质谱联用(LC-MS)虚拟实验室仿真教学平台的建设,将复杂、抽象的LC-MS理论内容和实验操作的场景在虚拟现实环境中呈现。设置VR场景实验区,学生可佩戴VR头盔观看相应的场景、学习相应的知识和体验相关的仪器操作流程,从而身临其境的体验一次实验过程。结合学院老师开展的蒽醌类化合物研究的成果,以及何首乌蒽醌类成分提取的工艺,选取何首乌干燥块根中蒽醌类化合物的提取和含量测定的实验内容,虚实相结合还原了线下实验室进行实验的要求和流程,包括实验目的、实验原理、仪器与试剂、实验步骤、实验讨论、数据记录与处理和实验考核,实验内容完整。此外,将科研成果用于实验教学,实现科研反哺教学、教学促进科研的良性循环。
4 创新能力——以赛促教、以赛促学,融合创新
随着药物科学的快速发展和人们生活质量的提高,对药物质量分析提出了更高更新的要求,仪器的迅速发展也为药物的质量控制提供了多种途径[14]。我们在药物分析各章节授课过程中结合各类药物分析特点,掌握中国药典方法的同时,要不断研究各种新方法、新技术以解决药物分析所面临的越来越复杂的难题。近年来,《中华人民共和国药典》不断地更新和运用新方法、新技术,接轨国际标准,紧跟国际前沿,不断扩大成熟的分析检测技术在药品质量分析中的应用。基于此,需要进一步研究新方法新技术以解决药物质量控制中的难题,提高检测方法的灵敏度、专属性、普适性和可靠性,以加强药品质量控制和保障药品质量安全。
为此,我们积极组织学生参加药学、化学实验技能、大学生创新创业竞赛等各类系列化、多层次体现学生创新能力的比赛。一方面有利提高学生素质,培养实践能力和创新能力;另一方面满足个性化培养的需求。依托学院营造的浓厚创新创业氛围,实施本科生导师制,以科学研究、竞赛、项目为载体,实施“三早教育”引导学生早进课题、早进实验室、早进科研团队,鼓励学生尽早参与教师科研项目、参加“互联网+创新创业大赛”“大学生创新创业训练计划项目”等各类创新创业赛事和项目。根据药物分析科室教师的课题研究方向,学生参与教师的科学研究,科教融合促进教学。指导学生申报互联网+和创新创业训练计划项目,以此项目作为学生的毕业论文课题。学生从中体验项目申报、开题、开展实验、结题、答辩和书写毕业论文的全过程,培养学生科研创新思维。科研与创新相结合,彰显创新应用型药学人才的培养。
5 评价考核——加强过程性评价,实行多元化考核模式
药物分析课程的考核方式通过实施多元化的考核体系,注重过程性评价,更科学、规范评价学生的学业完成情况。理论课程分为考试和考查,课程的成绩由平时成绩和考试成绩组成。其中,平时成绩由学习通布置的作业、课堂讨论、翻转课堂学生表现、出勤情况等组成,根据不同权重确定成绩。考试成绩评定采用闭卷笔试进行终结性评价,平时成绩利用考勤、作业评价、翻转课堂学生表现等多样化的方式进行过程管理。理论考核成绩以百分制计,主要考核学生对理论课的基本知识、基本技能、基本方法等方面内容的掌握情况,此外,考卷增加附加题,主要涉及药物研发、生产、流通过程,与药物分析课程相关的思政元素的案例分析题。
实验课程的考核方法多样化,注重对实验动手操作能力,创新实验设计的科研思维的培养,同时也注重培养学生良好的实验习惯和安全意识,同时关注出勤、平时表现、专项训练、综合训练等过程性评价。实验课程主要分为三大块:验证型实验、案例分析、开放型实验,实验考核成绩由这三部分组成。验证型实验的成绩,由预习报告、操作表现、考勤、实验报告组成。案例分析,筛选与药品安全相关的社会热点问题,设计实验方案,PPT汇报,小组互评成绩和教师评定成绩综合构成案例分析实验成绩。开放型实验,学生根据已掌握的知识,自主设计实验方案,并作方案原理和实验成本的可行性分析,自主开展实验和分析结果,PPT答辩,并提交结题报告。开放型实验成绩由开题报告、实验方案创新性、实验完成情况、PPT汇报和结题报告的各部分成绩组成。通过多元化的考核方式,能让学生在日常学习中培养严谨的实验态度和科研创新思维,养成良好的实验习惯和安全意识。
6 结语
《药物分析》课程教学以专业培养要求和行业需求为导向,从课程思政、理论教学、实践教学、创新能力、评价考核五个维度融合设计课程,通过传授知识实现文化育人、价值引领和能力培养,突出综合素养和学科教学的育人导向,使知识传递与价值观教育有机统一。“合五为一”教学设计在《药物分析》课程教学中实践,服务于应用型药学人才培养的总目标,也实现了课程思政的育人目标。