CDIO课题式教学模式在《药剂学》实验教学中的应用

许利婷 刘淑贞

1乌兰察布医学高等专科学校,乌兰察布集宁区 012000

摘要: 摘要:目的:改革传统《药剂学》实验教学模式,解决教学中学生自主性低、创新思维受限及与实际岗位需求脱节等问题,以培养适应医药产业发展的高素质技术技能型人才。方法:将CDIO(构思-设计-实现-运作)教育理念与课题式教学法有机融合,构建并实施CDIO课题...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:目的:改革传统《药剂学》实验教学模式,解决教学中学生自主性低、创新思维受限及与实际岗位需求脱节等问题,以培养适应医药产业发展的高素质技术技能型人才。方法:将CDIO(构思-设计-实现-运作)教育理念与课题式教学法有机融合,构建并实施CDIO课题式教学模式。该模式通过设置与生产实际紧密相关的课题库,引导学生以小组形式自主完成选题、方案设计、实验实施、成果展示及总结评价等完整流程,并将量化考核与多元主体评价相结合。结果:教学实践与问卷调查显示,89.29%的学生对新型教学模式有兴趣,89.28%的学生及实习单位对教学效果给予积极评价;在能力培养上,92.86%的学生认为自主学习能力得到锻炼,82.14%认可协作能力提升,实习单位反馈学生在岗位胜任(89.28%)、主动解决问题(92.86%)及知识应用(92.86%)等方面表现良好并优于同期实习生。结论:CDIO课题式教学模式能有效激发学生学习兴趣,显著提升其自主学习、团队协作、创新及问题解决等综合能力,教学效果获得学生与实习单位的双向肯定,为药学及相关课程的实践教学改革提供了有益参考,但在课程衔接、硬件保障和课题设计梯度方面仍需持续优化。

关键词:药剂学,实验教学,CDIO理念,课题式教学

药剂学是药学专业的一门核心课程,主要研究药物制剂的基本理论、处方设计、制备工艺、质量控制与合理应用等内容,与企业生产联系密切。因此,对学生实践能力要求较高。在传统教学中,实验课教学主要以“实验指导书-教师讲解-学生实验-撰写报告”的形式进行[1]。此外,受硬件条件限制,有些学生是3-4人为1组进行操作,导致本来就“兴致缺缺”的学生始终处于“观摩”状态[2],严重影响学生实际动手能力的培养。这种教学模式中,老师作为教学活动的中心包办一切,不仅激发不了学生的学习兴趣,还禁锢了学生的创新思维,限制了学生的操作能力和创新能力的培养,使学生毕业后难以适应工作的实际需要[3]。

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),是美国麻省理工学院等4所大学共同提出的新的教学理念及实施体系。它要求学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习,培养学生的基础知识、个人能力、人际团队能力等,并要求以综合的培养方式使学生达到预定目标。随着现代高校教育的发展,CDIO教育理念被广泛运用到各个教育领域[4][5]。已有学者尝试将CDIO理念或项目教学法引入药剂学实验教学进行改革探索[6][7][8],也有研究针对高职药学专业特点开展了基于OBE-CDIO理念的实践教学改革[9],为本课题提供了有益参考。课题式教学是Marx等于1997年提出的一种教学方法。即学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动应用知识以解决问题的学习活动”[10][11]。

本课题将二者有机结合,运用到高职高专药学专业的药剂学实践教学中,老师通过设置有趣的相关课题,激发学生学习的积极性,带动学生们通过查阅资料、分析、探索以及教师引导等过程解决学习中的一系列难题,培养学生的学习兴趣、解决问题能力、知识的应用能力、团队合作能力与创新能力,增加学生对知识理解的深度与广度。

1课题实施前准备

1.1课题目标

通过本课题的实施,使学生掌握常见固体制剂、浸出制剂和软膏剂的生产工艺与质量控制;改革传统的《药剂学》实验教学模式,使学生在主动学习的同时,了解科研思路与方法,体会团队协作魅力,培养他们的创造性思维和团队合作意识。

1.2课题实施方案

本课题投入16学时的理论课时和12学时的实践课时,以药学专业专科班为对象,具体实施过程如下图(图1)所示。

图1 教学实施过程图

CDIO课题式教学模式在《药剂学》实验教学中的应用(图1)

1.3课题评价方法

为充分发挥评价在促进学生、教师和课程教学三方面发展中的作用,本课题将评价指标量化 (见表1) ,并采用组内自评、组间互评和教师评价相结合的方式,通过组员间、小组间的比较竞争,达到自我省查、相互激励和共同进步的目的[12]。

表1  CDIO课题式教学实验成绩考核量化表

考核指标

考核标准

参考分值

实际得分

资料收集

参考、收集的资料不少于5篇,来源可靠、科学、客观,不拘泥于形式,若参考文献可适当加分

15


实验设计

设计方案科学合理,实施难易度适中,逻辑清晰,分工明确。

30


完成时间

在限定期限内完成为合格。根据完成质量及完成时间可酌情加分。

5


参与度与协作性

组内成员积极参与,分工明确。成员之间能够互帮互助,紧密配合,积极协作。

20


表达能力

能够清晰地介绍自己的报告,准确表达自己观点, 条理清晰。

10


成果展示

最终成品符合所属剂型的质检标准。

10


报告

格式规范,有自己的观点,无抄袭。

10



总分

100


2课题实施过程

2.1学生选定课题

授课初期向学生介绍CDIO课题式教学的基本思路,并举具体实例,如“阿司匹林软膏生产工艺与处方研究”,使学生明确完成一个研究课题应如何开展工作,同时教师建立药剂学实验课题库时。相关研究表明,课题库的合理设计是课题式教学成功实施的关键前提[13][14]。因此要合理设置课题难度与研究深度,使课题方案既贴近生产实践,又具备课堂实施的可行性与学生参与的实效性。学生自由组队,班级分为6个研究小组,每组2-3人,结合自身能力与兴趣,从课题库中选择子课题进行研究。

2.2设计实验方案

学习完相应理论知识后,学生利用课余时间,进行小组讨论、分工合作收集背景资料、最终设计出切实可行的实验方案。教师要鼓励学生运用多种方式进行资料收集素材,不局限于文献检索、网络搜索,还可以向专业人士咨询,完成实验方案设计。由于学生以前从未参与过科研设计,对相关的研究方法与路径还比较陌生,在此过程中,教师需要适当引导,协助学生顺利完成任务。同时对学生提交的研究方案进行把关,给出合理性建议。另外,由于药品的特殊性,教师在指导时可适当引入课程思政内容。

2.3实验实施与成果展示

设计组学生先进行进行预试验,总结实验注意事项。其他组以本组为示范进行正式实验,设计组学生作为教学助理,进行教学与指导。实验结束后,各组将成品上传学习平台,进行组间、组内、教师评价,并提交总结报告。

2.4总结与评价

在期末考试前一周,教师依据实验成绩考核量化表,最终核定每位学生的成绩。同时,为评估CDIO课题式教学模式在《药剂学》实验教学中的应用效果,本课题分别面向参与学生及其实习单位开展问卷调查,各回收有效问卷28份,调查结果详见表2。

表2 CDIO课题式教学法应用效果调查结果汇总

调查维度

评价指标

学生

问卷(n=28)

实习单位问卷(n=28)

认知程度

非常熟悉 / 了解一点

14.29% / 60.71%

7.14% / 60.71%

接受态度

有兴趣(很有兴趣+比较有兴趣)

89.29%

—

岗位胜任

完全能够胜任 + 能够较好胜任

—

89.28%

教学方法评价

很好 + 比较好

89.28%

—

考核方式满意度

很好 + 比较好

92.86%

—

自主学习能力

得到锻炼 / 优于同期

92.86%

85.71%

协作能力

得到锻炼 / 优于同期

82.14%

64.29%

创新能力

得到锻炼 / 优于同期

78.57%

60.71%

表达能力

得到锻炼 / 优于同期

67.86%

60.71%

科研能力

得到锻炼 / 优于同期

46.43%

17.86%

信息处理能力

得到锻炼 / 优于同期

46.43%

57.14%

主动解决问题能力

良好及以上

—

92.86%

知识应用能力

良好及以上

—

92.86%

主要困难

课程太多没有时间 / 硬件条件跟不上

53.57% / 50.00%

—

结果表明:在学生认知与接受度方面,60.71%的学生对CDIO课题式教学法仅了解一点,21.43%只听说过,但89.29%的学生表示对该教学模式有兴趣,表明学生对新型教学方式普遍持积极态度,尽管前期认知基础较为薄弱。在教学效果评价方面,89.28%的学生认为新的教学方法“很好”或“比较好”,92.86%对成绩考核方式表示满意,反映出该教学模式在教学组织与评价机制上获得了学生的高度认可。在能力培养维度上,学生自评结果显示,92.86%认为自主学习能力得到锻炼,82.14%认可协作能力的提升,78.57%肯定了创新能力的培养;实习单位评价亦印证了这一结果,分别有85.71%和64.29%的实习生被认为在自主学习和协作能力方面优于同期或既往实习生,且岗位胜任情况良好及以上比例达89.28%,主动解决问题和知识应用能力良好及以上比例均为92.86%。在信息获取方式上,96.43%的学生通过互联网获取资料,85.71%向专业人士寻求帮助,反映出学生在课题驱动下能够主动利用多元化的信息渠道。存在问题方面,53.57%的学生认为课程安排紧张导致时间不足,50.00%反映硬件条件有限,42.86%认为课题设计存在一定困难,这也是影响CDIO课题式教学的主要因素,因此在后续教学实施过程中需进一步优化课程衔接、完善实验资源配置并合理设置课题难度梯度。此外,实习单位反馈显示,学生在团队协作意识(42.86%)、主动性自觉性(39.29%)及科研探索意识(39.29%)等方面仍有提升空间,为后续教学改进指明了方向。综上所述,CDIO课题式教学模式在《药剂学》实验教学中的应用有效促进了学生自主学习能力、协作能力和创新能力的提升,教学效果获得了学生与实习单位的双向肯定,但在课程时间安排、硬件保障及课题设计等方面仍有待进一步优化。

3课题总结

3.1课题立项背景与原因

本课题的提出源于三个方面因素的共同作用:

其一,传统药剂学实验教学模式难以适应高素质技术技能型人才培养的现实需求。以往药剂学实验教学普遍沿用传统“教师讲授—操作—实验报告”的线性流程。教师承担方案设计、操作演示,甚至结果解释的全部职能,学生仅需按既定步骤完成操作即可。这种"照方抓药"式的教学方式虽能保证实验完成度与结果规范性,却在客观上限制了学生的独立思考空间与主动参与深度。这种模式下培养出来的学生更习惯于被动接收任务,没有自主面对问题、解决问题的意识,以致毕业后难以快速适应企业岗位的实际需要[15],或很难脱颖而出成为创新性技能人才。

其二,医药产业的转型升级对药学技术人才的综合素质提出了更高要求。现代药品生产企业不仅关注从业者的操作熟练度,更重视其自主学习能力、质量意识、团队协作精神以及分析解决复杂问题的综合素养。传统实验教学模式所培养的人才规格与产业实际需求之间的差距日益明显,亟须寻求一种能够有效对接行业需求的新型教学范式[9]。

其三,常规课题式教学方法在高职高专药学专业中的直接移植面临现实困难。课题式教学要求学生具备较强的独立研究能力,包括文献检索、方案设计、数据分析和论文撰写等,这对专科阶段的学生而言门槛较高,实践中往往出现学生因研究能力不足而产生畏难情绪、参与度下降等问题。鉴于此,本课题将CDIO教育理念与课题式教学法进行有机整合,形成CDIO课题式教学模式。该模式借助CDIO所倡导的小组协作机制,以团队合作代替个体独立探索,使学生在分工协作中共同完成课题研究的各环节任务,降低个体认知负荷与研究难度。同时,将常规课题式教学中要求独立撰写研究论文的环节调整为以小组为单位撰写实验总结报告,保留了课题研究的探索性本质,但更注重对实验过程与结果的梳理与反思,避免因学术写作能力不足而偏离实践能力培养的核心目标。通过上述调整,使该教学模式更加契合高职高专学生的认知水平与能力基础,在保持课题研究核心价值的同时,增强了教学方案的可操作性与学生参与的有效性。

在上述背景下,本课题尝试将CDIO课题式教学法引入药剂学实验教学,旨在通过教学模式的系统性重构,实现学生知识建构、能力培养与素质提升的有机统一。

3.2实施过程的经验与收获

在课题实施过程中,教学团队围绕CDIO所倡导的"构思—设计—实现—运作"全流程理念,对药剂学实验教学进行了系统性的改革设计。

在课题的构思与设计环节,本课题充分遵循"以学生为中心"的教学理念。教师依据教学大纲与医药行业岗位需求,设计既要与实际应用相契合,又要与课程教学相衔接的课题库,学生在充分了解课题背景的基础上,以2—3人小组为单位,结合自身兴趣自主选择子课题进行研究。这一设置将传统教学中由教师主导的"任务分配"转变为学生自主的"课题选择",使学生从被动接受者转变为主动探索者。学生需要在教师的适度引导下,自主完成资料收集、文献梳理与研究方案的初步设计,初步体验科学研究的完整思维流程。在此过程中,教师要鼓励学生通过多方渠道获取资料,而不是只依赖单一教材或文献。即使是依赖文献研究解决,也要引导学生多看文献,综合分析,不能根据一篇文献就下结论,以偏概全。

在课题的实现阶段,各小组通过预试验对研究方案的可行性与合理性进行验证,并整理形成实验注意事项,供全班同学参考。正式实验中,设计组学生以"教学助理"的身份对其他同学进行指导与答疑。这一"以生教生"的环节设置,不仅加深了设计组成员对研究内容的理解深度,也促进了不同小组之间的经验交流与知识共享。实验结束后,各小组将成品上传至学习平台,接受组内自评、组间互评与教师评价,实现评价主体的多元化。

在课题总结阶段,教师依据量化考核指标对学生进行综合评定,学生则通过总结报告的撰写对自身的研究过程进行系统反思。整个实施过程始终贯穿着"做中学、学中做"的教学理念,在有限的教学时数内,最大限度地实现了知识传授、能力培养与价值塑造的有机融合。

经过本课题的系统实施,课堂上学生的参与度明显提高,课堂氛围由传统的单向讲授转变为师生之间、生生之间的多向互动与深度交流。学生普遍反映,通过亲身经历一个相对完整的"准科研"过程,其对药剂学知识的理解不再局限于教材的静态叙述,而是能够从处方设计、工艺优化与质量控制等多维视角加以综合认识。团队协作过程中的分工与配合使学生切身感受到集体智慧的力量,创新思维的培养也在方案论证与问题解决中获得了具体而生动的实践载体。

3.3存在的不足与改进方向

从教学组织的层面来看,课题式教学模式对时间和空间的要求较传统教学更高。学生进行资料收集、小组研讨、预试验验证等环节均需要投入大量课余时间,而当前学生课程安排较为紧凑,学生在多门课程之间疲于应对,难以保证对课题研究的充分投入。同时,部分实验设备台套数不足、大型仪器预约困难等硬件条件的制约,也在一定程度上影响了学生充分开展探索性实验的条件保障。

从学生发展的层面来看,不同学生的学习基础与能力水平存在差异,在课题研究中呈现出的参与深度亦不尽相同。部分基础较为薄弱的学生在文献阅读与方案设计阶段即面临较大困难,虽然小组协作在一定程度上缓解了这一问题,但如何在团队合作中确保每一位成员均获得实质性的能力提升而非流于形式上的"搭便车",仍需在后续教学中持续探索。此外,少数学生对CDIO理念的理解仍然较为模糊,课题实施过程中偶尔表现出目标不明、路径不清的现象,说明前期的理念导入与过程指导仍有待进一步强化。

从校企衔接的层面来看,虽然实习单位的反馈从侧面验证了本教学模式的有效性,但在课题设计阶段邀请企业深度参与、在考核评价环节引入行业标准等方面仍存在较大探索空间。课题选题虽力求贴近生产实际,但在时效性与前沿性方面与企业快速迭代的技术需求之间仍有差距,如何建立更为紧密的产教融合机制以保持教学内容与行业发展的同步性,是后续研究中需要重点突破的方向。

针对上述不足,今后的教学改革将从以下几个方面加以改进:一是进一步优化课时分配与进度安排,探索理论教学与实践环节的嵌入式整合方案,提高课堂教学效率,为学生开展课题研究预留更为充分的时间资源。二是完善分层指导策略,针对不同层次的学生团队提供差异化的课题难度选项,并在课题实施过程中加强个别化辅导,确保教学改革的成果惠及全体学生。三是深化校企协同,邀请企业技术骨干参与课题库建设与评价过程,使课题内容更加贴近岗位实际需求,缩小教学与就业之间的鸿沟。四是加大CDIO课题式理念的前期宣贯力度,在课程起始阶段通过案例示范、方法讲座等途径,帮助学生建立对新型教学模式的清晰认知与心理准备。

总体而言,本课题通过赋予学生课题选择、方案设计与成果展示的主动权,将被动接受转为主动探究,有效激发了学习动机,改善了课堂参与度与教学效果。同时,其在课题库建设、多元评价及校企协同方面积累的经验,亦为药学及相关课程的教学改革提供了可资借鉴的路径参考。

[参考文献]

[1] 吴德智,李安,张翊,等.基于微视频的药剂学实验课程教学的思考与探索[J].广州化工,2017(18):160-162.

[2] 李明慧,彭海生,刘肖莹.微课对有效提高药剂学教学质量的重要性[J].大庆社会科学,2019(1):137.

[3] 周玉波.“变被动为主动”的药剂学实验课程教学模式探讨[J].山东化工,2018(7):151-152.

[4] 崔梦丽,张宇程,翟苏妹,李世宏.CDIO视阈下高校武术散打教学模式创新研究[J].武术研究,2021,6(10):51-55.10.13293/j.cnki.wskx.009207.

[5] 王勤,彭新生,于琼,等.基于CDIO理念的药剂学教学改革[J].广东化工,2018,45(19):148-149.

[基金项目] 乌兰察布医学高等专科学校校级科研项目(WLCBYZ202215)。

[作者简介] 许利婷(1991-),女,研究生,讲师,主要从事药剂学课程教学模式创新与药物质量控制及相关分析技术研究。

[通讯作者] 刘淑贞(1975-),女,副主任药师,主要从事中蒙药质量控制研究。

 



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