中药学专业核心课程整合-创新实验教学体系的构建与实践

郭东艳，史亚军，王小平，宋艺君，张小飞，程江雪，崔春利

(陕西中医药大学药学院，陕西 咸阳 712046)

实验教学作为理论教学的补充，是对理论知识的强化和验证，具有联系理论与实践的桥梁作用，是培养学生创新精神、创新意识和实践能力的重要环节[1-2]。实验教学贯穿于本科教学的全过程，在中药学专业创新型人才培养过程中发挥着不可替代的作用[2-3]。然而，传统的中药学专业实验教学模式主要采用以课程为单位的教学模式，普遍存在不同课程实验教学内容之间缺乏有机衔接，实验教学方法单一、考核评价体系不完善、实验教学与生产实践相脱节等问题，不利于学生对专业知识体系的系统构建和融会贯通，也不利于学生自主学习和创新思维等能力的培养，成为目前高等院校教学改革的重点和难点[4-5]。

20世纪50年代，美国西柰大学首次探索并建立了以器官系统为中心的新型医学教育模式。20世纪80 年代以来，哈佛大学在30年时间里进行了三次大规模医学整合课程改革，为其他医学院校的整合课程改革提供了宝贵的经验[6-8]。此后，国内外许多高校先后提出课程整合教学改革方案[8-10]。整合课程体系打破了学科界限，构建了系统、完整的知识框架，有利于培养学生从整体角度综合分析和思考问题。这一课程体系的改革与实践也为中药类专业核心课程整合体系的改革提供了思路。

因此，在推动教育教学高质量发展的新时期，如何体现“以学生为中心”的教学理念，开展中药学类专业核心课程整合-创新实验教学体系的构建及相关内容的研究，是提高实验教学质量及达成中药学专业创新型人才培养目标的关键所在，具有重要的现实意义和推广应用价值。

我校从2013年开始,以制药工程省级实验教学示范中心为依托，进行了“以学生为中心”，以综合实践能力和创新思维能力提升为导向的中药学专业实验教学模式的改革与研究，对传统的以学科为单位的实验教学内容进行了重新整合，开展了多元化实验教学模式及考核评价体系的探索与应用，构建了以中药制药过程为主线的中药学专业核心课程“三层次、四模块、两结合”的整合-创新实验教学体系。

1 中药学类专业核心课程“三层次、四模块、两结合”的整合-创新实验教学体系的构建

在中药学专业人才培养方案中，实验教学体系建设是课程体系建设中的核心部分。然而，传统的中药学专业实验教学模式以学科为单位，注重的是知识的广度，缺乏相关学科课程之间的有机衔接，学生所获取到的知识是割裂式、碎片化的，难以进行融会贯通，不利于学生专业知识体系的系统构建，也不利于学生综合实践能力及创新思维能力的培养。由此可见，解决原有的“实验课程设置门类多、实验项目分化细、知识难以融会贯通，学生创新能力欠缺”等问题，是中药学专业实验教学改革的重点与难点。

制药工程实验中心教学团队在前期调查问卷、文献查阅、讨论分析的基础上，结合我校实际，提出了以中药制药过程为主线的中药学类专业核心课程“三层次、四模块、两结合”的整合-创新实验教学体系，如图1。其中三层次包括: 基础性实验、综合性实验和设计性实验；四模块分别为安全教育、实验技能操作、虚拟仿真实验、设计性实验方案形成及结果分析模块；两结合指实验教学模式的线上线下相结合以及考核评价体系的过程性评价与终结性评价相结合。本教学体系是以中药制药过程为主线，将中药学类专业核心课程中药炮制学、中药药剂学、中药分析课程的实验教学内容进行整合，充分利用线上线下多元化教学模式和全过程监督考核的优势，其目的主要使学生充分理解不同课程之间的相互联系，进而将所学知识融会贯通，提高学生综合运用所学知识提出问题、分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力和创新思维能力，进而达到中药学专业创新型人才培养的目标和要求。

图1 中药学专业核心课程“三层次、四模块、两结合”的整合-创新实验教学体系的构建

1.1 以中药制药过程为主线，对中药学类专业核心课程实验教学内容进行整合

传统的中药学专业实验教学是以课程为中心的教学模式，不同课程之间实验教学内容缺乏有机衔接，同时由于实验学时有限，实验内容多为经典验证性实验，综合性与设计性实验占比较小。鉴于此，根据中药学专业人才培养目标和要求，制药工程实验教学中心团队打破课程界限，以中药制药过程为主线，将中药学专业核心课程中药炮制学、中药药剂学、中药分析等课程实验内容进行整合。整合后的实验教学内容分为基础性实验、综合性实验及设计性实验。基础性实验重在使学生掌握本学科的基本知识、基本技能，突出课程的传承性与特色。如中药炮制学中的清炒法、加辅料炒、炙法等；中药药剂学中的散剂的制备、片剂的制备等；中药分析中的重金属、砷盐的限量检查、总黄酮的含量测定等；综合性实验重在对学生综合运用知识能力进行训练，其一般涉及多项知识和内容，目的是提升学生对专业知识的理解，引导学生将所学知识融会贯通，强化学生基本技能的综合训练，比基础性实验更具有综合性和实用性。如炒制对王不留行水浸出物的含量影响；不同基质黄芩素软膏的制备及体外释放性能评价；设计性实验是实验教师预先给定处方及功能主治，学生根据已有的专业知识和技能，通过查阅文献、小组讨论，确定研究内容，在实验教师的指导下完成方案设计、实验操作和结果分析等。设计性实验重在培养学生综合运用所学知识思考问题、分析问题、解决问题的能力及团队协作精神，提高学生的创新思维能力和实践能力。如养血生发膏的制备工艺及质量标准研究。

通过三层次实验项目设置，将中药生产全过程(从药味的前处理、制剂成型到质量评价)所涉及的主要核心课程(中药炮制学、中药药剂学、中药分析)进行有机整合，引导学生将所学知识融会贯通，有利于培养学生综合运用知识分析问题、解决问题的能力及创新思维能力，实现了实验教学从基本技能、综合实践到创新思维的贯通性培训，体现了中药学继承与创新并举的优势和特色。

1.2 扩展教学时空，整合实验教学模式，建立线上线下相结合的多元化实验教学模式

传统的实验教学方法是教师讲授为主，学生按照教师既定的操作步骤进行实验。在整个实验教学过程中，学生常常处于被动状态，不利于学生创新思维能力的培养。为了充分体现“以学生为中心”的教学理念，充分调动学生学习的积极性和主动性。制药工程实验教学中心教学团队根据现有条件与基础，积极探索多元化实验教学模式，将团队学习(team-based leaning，TBL)、以问题为导向的教学法(problem-based leaning，PBL)、翻转课堂等引入实验教学过程中，提高学生的自主学习能力和创新思维能力[11-13]。如在进行基础性、综合性实验中，课前学生先在智慧树平台进行实验内容预习，并完成平台布置的预习作业，掌握规范化实验操作及注意事项；课中教师首先播放错误操作视频，学生看视频找错误，加深对规范化实验操作的理解和印象。接下来教师强调本次实验的安全及注意事项，学生分组线下实践操作。通过线上线下相结合的实验教学方法，充分调动了学生学习的积极性和主动性，达到了对学生基本技能的训练和提升；又如在进行设计性实验中，将PBL、TBL与翻转课堂相结合开展实验教学，具体做法为：①在实验课开课前一周，实验教师首先在学生班级微信群发布实验主题(题目)，同时将学生分为6人一组，按照实验要求，通过查阅资料、围绕教师提出的问题进行小组讨论，设计实验内容、研究方案(技术路线)及实验注意事项，制作汇报PPT。②课中采用翻转课堂，汇报组学生首先进行PPT汇报讲解，其余学生及教师均可现场质询，汇报组根据质询进行答疑并进一步完善实验方案，论证实验的可行性。③实验带教教师确定方案，进一步明确本实验的操作关键及注意事项等。④分组操作，带教教师在实验室现场巡回指导答疑。⑤课后要求学生实验结束后，在规定的时限内撰写完成实验研究报告。⑥教师批阅实验报告，对存在的个性问题个别反馈，对于报告中普遍存在的问题，则在下次实验前集中反馈。并要求学生及时修改实验报告，教师再次审阅，根据修改情况，酌情加减打分。设计性实验的开展，增强了团队合作意识，提高了学生自主学习能力及创新思维能力。

线上线下相结合的多元化实验教学模式打破了原来单一的实验教学方式，通过“线上”预习培养了学生自主学习能力，调动了学生学习的主动性，再通过“线下”课堂实践来巩固检验“线上”的学习效果，这样可以在较短的时间内有效提高实验教学质量，有利于学生实践能力及创新思维能力的培养。

1.3 共建共享实验教学资源，开展四模块实验教学，实现了实验教学从安全教育、基本技能、综合实践到创新思维的贯通性训练

中药学专业核心课程实验教学的四模块主要包括：实验室安全教育、规范化实验操作、虚拟仿真实验及研究性实验的设计与结果分析。

1.3.1 实验室安全教育

由于中药学专业实验教学内容自身的性质和特点，实验过程可能存在一定的安全隐患。因此有必要对学生进行针对性的安全教育和培训，并贯穿于实验教学的全过程[2，14]。制药工程实验中心教学团队重视安全培训，课前采取安全知识讲解，学生线上完成实验室安全准入考试，考试合格后方可进入实验室开展实验。课中根据实验项目的性质和特点，强调本次实验可能存在的安全隐患及应急预案，增强学生的安全防范意识。课后要求学生对实验废弃物进行分类收集、关闭水电门窗后方可离开实验室。全过程安全教育，培养了学生良好的安全实验习惯，提高了学生安全意识，为顺利开展实验教学提供了有力保障。

1.3.2 规范化实验操作技能训练

规范化实验操作技能训练是培养学生创新能力，提高教育教学质量的重要保障[15]。由于其规范了教师和学生的操作，控制了影响实验结果的各种因素，减少了实验中可能出现的各种误差，保证了实验结果的真实性和可靠性[16]，有利于全面提升实验教学质量。为此，制药工程实验中心教学团队录制了规范化实验操作视频并在智慧树平台上线，同时也录制了错误操作视频，通过看视频找错误，加深了学生对规范操作的理解和印象。规范化实验操作技能训练，其主要目的是规范学生的实验操作，强化学生基本技能训练，为学生创新能力的培养及毕业后能够尽快开展工作奠定基础。

1.3.3 虚拟仿真实验

依托药学院省级虚拟仿真实验教学中心，按照“虚实结合，以虚补实”的原则，实验教学中心积极开展虚拟仿真实验项目建设。以中药制药过程为主线，将教学环节划分为药材前处理、制备工艺、质量标准等。在药材前处理教学环节，辅以“中药鉴别术教学软件”；在制备工艺研究环节辅以“中药提取、分离、浓缩、制粒、压片技术学习系统虚拟教学软件”；在质量标准教学环节辅以有效成分定量的“液相色谱虚拟教学软件”；虚拟仿真实验项目引入教学过程，大大缩短了实验周期，节省了实验耗材；同时也为学生创造了一种能够真正高度参与的个性化学习体验[17]。同时虚拟仿真实验教学能够将实验教学与生产实践相结合，有益于学生毕业后尽快融入工作岗位，有效解决了实验教学与生产实际相脱节的问题。

1.3.4 实验设计与结果分析

设计性实验教学模块是培养学生创新性思维的关键环节[18]。结合中药学专业核心课程的性质、特点以及中药制药流程，设计了以中药制药过程为主线的设计性实验，引导学生根据所学知识进行实验方案设计、结果分析、研究报告撰写等。设计性实验贯穿于中药生产全过程，有效解决了实验教学课程门类多，知识割裂式、碎片化问题，有利于中药学专业知识体系的构建及综合运用知识能力和创新性思维能力的培养。

共建共享实验教学资源，提升了实验教学资源库建设效率，缩短了实验教学学时，有效解决了实验学时有限与设计性实验难以开展的问题。四模块实验教学，实现了实验教学从安全教育、基本技能、综合实践到创新思维的贯通性训练，为创新型中药学人才培养提供了有力保障。

1.4 不断完善实验教学考核体系，建立全过程多元化实验课程考核模式

基于中药行业提质增效快速发展的迫切需求，充分尊重学生成长规律，以“掌握方法、提升能力、终身学习”的培养为目的，根据中药学实验教学改革的总体思路，结合我校的教学要求，完善实验教学评价体系，强化学生学习的全过程管理，构建了多元化的考核评价模式，考核方式为过程性评价(60%)加终结性评价(40%)。其中基础性实验、综合性实验过程性评价包括课前预习(15%)、上课考勤(5%)、实验操作(20%)，实验报告(20%)；设计性实验过程性评价包括文献查阅(10%)、方案设计(15%)、PPT汇报(10%)、师生评价(10%)，研究报告(15%)。终结性评价占40%，包括中药制药过程多学科基本知识考核(20%)、实验技能考核(20%)。

全过程多元化实验教学监督管理和评价，可以及时发现每个学生的潜质，不断改进学生的学习习惯和方式，也可随时为教师提供反馈，使教师能够及时采取适当的方法修正教学设计。相对于传统的终结性评价，采用全过程评价，更重视学生的学习过程，重视学生在学习中的体验，重视师生之间的交流和相互作用，有利于学生自主学习能力及创新思维能力的培养。

2 整合-创新实验教学体系实施成效

基于“三层次、四模块、两结合”的整合-创新实验教学体系自改革应用以来，有效解决了课程之间的有机衔接问题，有利于中药学专业知识体系的构建和创新型人才的培养；教学相长，同时也提升了教师的授课水平和实验教学质量，学生的实验课成绩较前有了明显提高，依托的实验教学平台及相关课程建设也取得显著成效。目前，制药工程实验教学中心获批省级实验教学示范中心，药学虚拟仿真实验中心获批省级虚拟仿真实验中心，中药药剂学、中药炮制学两门课程获批省级一流本科线下课程认定，中药分析获批省级线上线下混合式一流本科课程认定。

多元化实验教学模式的整合及全过程的监督考核，提高了学生学习的积极性和主动性，学生的实践动手能力和创新能力得到显著提升。近三年，中药学专业学生获得国家级“互联网+”大赛铜奖1项，省级银奖2项，铜奖3项；获批国家级大创项目21项，省级大创项目43项。围绕创新实践训练，近三年本科生发表学术论文23篇，其中高水平论文11篇。经走访发现用人单位对毕业生的满意度逐年上升。问卷调查结果显示，学生对实验教学的满意度高达98%以上。

3 结语

“三层次、四模块、两结合”的整合-创新实验教学体系，使学生对中药学专业核心课程实验的基本方法、基本技能和基本操作得到有效训练，加深了学生对相关理论知识的理解和掌握，有利于学生专业知识体系的构建及不同课程知识的融会贯通，有效解决了传统实验教学模式不同课程实验教学内容之间缺乏有机衔接，实验教学方法单一、考核评价体系不完善、实验教学与生产实践相脱节等问题，提升了学生的自主学习能力、团队协作精神和创新思维能力等，初步达成了中药学创新型人才培养的目标和要求。但是，在实施过程中，我们也发现存在一定的问题，如随着科学技术及学科不断发展，实验内容和仪器设备需要不断更新与完善；信息技术、计算机技术等多学科交叉融合在实验教学中应用还不够，实验教学资源的多元化等方面还需要进一步补充和完善。