制藥工程專業藥理學教學探索

宋曉萍,劉慶超

西北大學化工學院 (西安 710069)

藥理學是研究藥物在人體或動物體內產生的作用、規律和機制,以生理學、病理學、生物化學、微生物學、細胞生物學等為基礎的一門綜合學科[1]。制藥工程專業是以培養從事藥品生產與管理、技術與產品研發、工藝與工程設計、教育教學等人才為目標的化學、藥學和工程學交叉的工科專業[2]。藥理學作為制藥工程專業的一門選修課,課時量偏少。由于該專業學生生理學、醫學基礎知識薄弱,課程之間銜接較差,學生缺乏學習的主動性和積極性。鑒于此,藥理學教學團隊堅持“以學生為中心”的教學理念,遵循“兩性一度”的課程要求[3],按照“以生為本、知識傳授、情感育人、思政融合”的教學改革思路,結合學情實際,探索了一套成效顯著的面向制藥工程專業的藥理學混合式教學創新模式。該模式將學生知識內化與素養提升有機融合,實現立德樹人的根本目標,旨在將藥理學課程打造成學生所希望的“有溫度的課”“有深度的課”。

1 制藥工程藥理學課程傳統教學的“痛點”

藥理學傳統教學沒有結合制藥工程專業學生的學情特點,內容抽象枯燥,知識點碎片化,課堂教學效果不佳[4],具體表現在以下三個方面。

1.1 教學缺乏學情分析,課程針對性不強

制藥工程專業的學生化學基礎深厚而醫學基礎知識薄弱,不能對藥理學課程進行有效轉化與銜接,導致學生缺乏主動性和積極性。傳統教學模式下教師在授課前往往沒有根據授課對象進行有效的學情分析,沒有針對性地設計教學內容與調整教學方法。傳統的講授止于解釋,分析止于表象,教師沒有完全講透藥理學和藥物研發生產之間的聯系,慢慢形成了教者無力、聽者無心的尷尬狀態。

1.2 教學內容缺乏系統性,課程挑戰性不夠

制藥工程專業采用的教材是朱依諄主編的全國高等學校藥學類專業規劃教材《藥理學》第八版,全書共45章,涵蓋的內容非常豐富全面。制藥工程專業開設的藥理學課程一般為36學時,課時偏少,學生的生理學基礎知識相對薄弱,學生對醫學專業名詞難以理解,不能直觀感受藥物的體內過程與作用機制;對具有相似作用機制的藥物,理解時容易出現混亂與迷茫。藥理學知識點比較細碎分散、片段化,學生對藥物的體內過程與作用靶點缺乏直觀的認識與理解。此外,對一些學習能力較強的學生,傳統的授課內容缺乏新穎性、高階性和挑戰度。

1.3 教學方法落后,課程吸引力不強

傳統藥理學課程的教學設計單調且平淡,對于在信息時代成長起來的“00后”大學生來說缺乏針對性和吸引力,學生缺乏“代入感”與“參與感”,仍停留在被動學習、機械學習階段,缺乏學習的積極性和主動性。

2 制藥工程藥理學課程教學創新策略

針對傳統教學的“痛點”,教學團隊堅持“以學生為中心”,將傳統“先教后學,授人以魚”的教學理念轉變為“先學后教,授人以漁”,以“增強針對性、打造創新性、體現高階性、突出挑戰度”為出發點,打造能夠激發學生自主性與積極性的混合式教學模式,按照“以生為本、知識傳授、情感育人、思政融合”的創新改革思路,將知識傳授、能力培養、價值傳遞深度融入教學,幫助學生從被動的依賴學習者轉變為積極的自主學習者。同時教學團隊還構建藥理學課程思政素材庫,將課程思政育人目標有機融合于教學過程中,探索出一套“內化于心、外化于行”的教學創新之路。制藥工程藥理學課程教學創新策略如圖1所示。

圖1 制藥工程藥理學課程教學創新策略

2.1 以“以生為本”為教學任務的創新方向,用工程教育認證理念鑄魂育人

結合學院正在進行的制藥工程專業認證理念,教學團隊根據學生反饋信息、調研結果及工程認證的要求,重新設定培養目標。課程教學目標為能夠運用藥理學的基本理論與概念、藥物的藥動學與藥效學知識,在對各類代表藥物的作用機制、藥理作用、臨床運用與不良反應等知識掌握的基礎上,對制藥復雜工程問題進行識別、判斷與邏輯推理,并具備根據臨床適應證提供合理用藥方案的能力,掌握新藥研發的流程、前沿及發展動向?？傊?課程要契合工程教育認證的要求,以能力培養為目標、以產出為導向,著重培養學生的藥理學研究思維與能力。

2.2 創新教學內容,融入新工科特色

藥理學教材內容豐富龐雜,涉及人體八大系統的疾病及相關藥物,發病機制復雜,種類繁多,教師要在有限的授課時間內講解所有知識并讓學生掌握,顯然不太可能。因此,立足于人才培養目標和課程目標,教學團隊重新編寫和優化了面向制藥工程專業的藥理學教學大綱。

2.2.1 精簡與優化教材理論內容

在對學生學情充分了解的基礎上,教學團隊重構了課程體系與教學內容。一些在藥物化學課程中已涉及的藥物,如抗菌藥、鎮靜催眠藥等,教師要求學生課后自學;一些臨床罕見的疾病及其相關治療藥物,教師在課堂上不做講解,要求學生分組討論學習并制作海報進行匯報;對于常見疾病如腫瘤、糖尿病、高血壓等所涉及的藥物,教師除了重點介紹這些疾病發生機制、臨床治療藥物的作用機制外,還會發掘追蹤學科前沿熱點藥物進行講解,以開拓學生的國際視野,激發學生的科研興趣。

2.2.2 增加藥理學實驗方案設計

藥理學是一門實驗學科,藥理學實驗課程的開設,對幫助學生理解與掌握藥理學課程內容十分重要,同時有助于培養學生的實踐操作技能,激發科學創新思維[5]。根據多年的教學反饋,筆者發現制藥工程班級中年均約18%的學生有意愿攻讀藥理學方向的研究生。但由于學時所限,該專業并未開設藥理學實驗課程。為使學生了解藥理學實驗的設計原則、細胞及動物模型,教學團隊補充了2個學時的藥理學實驗課程,注重實驗方案的設計性,令學生對藥理學實驗有了初步的認識與了解。此外,專業綜合實驗中補充了鹽酸小檗堿降血糖作用研究的實驗,以此培養學生的科研思維與實踐動手能力,為學生的升學深造奠定一定的基礎。

2.2.3 融合新工科特色,制藥行業產學研協同育人

新工科建設,應面向未來、更加注重學科交叉融合、關注產業和行業發展[6]。在新工科建設背景下,教學團隊聚焦西北地區制藥行業發展戰略,以產業需求為導向,努力挖掘制藥過程中的工程問題,結合藥物研發生產的具體實例,以增強學生的工程實踐能力,實現產學研協同育人。

2.3 探索混合式教學

教學團隊在課堂教學和實踐教學中采用“翻轉課堂-對分課堂-五位一體”的混合式教學創新策略,結合西北大學網絡教學平臺,制作發布線上課程,要求學生自行線上預習與自我測試,課前進行學習檢驗。教師在課上采用“五位一體”的教學方法幫助學生梳理記憶藥理學中代表藥物的藥理作用、不良反應及臨床應用等,提出一些挑戰性的課程項目讓學生進行分組討論,以此引導學生構建自己的知識體系,實現由知識的傳遞向師生間深度交流和學生自主學習的轉變。

2.4 推進課程思政教學

教學團隊落實習近平總書記有關課程思政的重要講話精神,深入挖掘課程中所蘊含的思政元素和德育功能,結合陜西地域文化、學校辦學特色和專業目標,以社會主義核心價值觀為根基,以職業道德為樹冠,用好課堂教學主渠道和課堂思政主陣地,有效激發學生為祖國學習的內在動力,使專業課程與思政課程同向同行、同頻共振,學生專業能力和政治素養均得以提升。

課程教學團隊組織編寫了豐富的藥理學課程思政素材庫,包括社會熱點素材庫、臨床用藥案例庫、藥物發現案例庫、制藥領域人物素材庫四個板塊。該課程在教學中融入辯證唯物主義思想、愛國主義、法治意識、創新意識和大國工匠精神,把思政教育滲透入專業課程,引導學生樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀。

3 藥理學課程教學創新的實踐

教學團隊按照“以生為本、知識傳授、情感育人、思政融合”的創新改革思路,遵循“兩性一度”的教學要求,對面向制藥工程專業的藥理學課程進行了全方位的創新和優化,打造了“翻轉課堂-五位一體”的混合式教學模式,初步取得了良好的教學效果。

3.1 藥理學教學模式

為確保創新策略的實施效果,教學團隊遵循“基于教材、高于教材、突出特色”的原則,結合西北大學網絡教學資源平臺進行線上線下混合式教學[7],主要包括教師在課前、課中和課后三個教學環節的安排與學生反饋。課前教師發布預習資料、補充知識或者問卷調查,根據學生的課前預習情況及調查反饋針對性地設計教學方案;課中教師采取多種教學方法突破重難點;課后教師發布線上/線下作業或者教學內容拓展資料。三個教學環節環環相扣,實現教學質量的多元融合與螺旋上升。

3.2 “五位一體”的藥理學課堂

在教學中,根據教學內容和學情,教師采取案例教學法、情景教學法、問題鏈教學法、互動教學法、思維導圖教學法[8]“五位一體”組合教學方法。五種教學方法融為一體,可幫助學生理解記憶,進一步完善“5+3模式”藥理學課堂。教師將五種學習方式有機、靈活地融入三個學習階段,從而提高教學質量(圖2)。

圖2 基于“五位一體”藥理學教學模式

3.3 “知識+能力+情感”的多元評價體系

結合《深化新時代教育評價改革總體方案》中關于德育評價的要求[9],教學團隊完善了知識、能力、情感全過程、多方位的綜合考核方案(圖3),以綜合考查學生對知識目標、能力目標和情感目標的達成度。

圖3 “知識+能力+情感”的多元評價體系

3.4 構建藥理學課程思政素材庫及案例庫

教學團隊依據專業培養目標制定教學大綱與教學目標,優化調整教學內容,構建藥理學課程思政素材庫,包括社會熱點素材庫、臨床用藥案例庫、藥物發現案例庫、制藥領域人物素材庫。教學團隊搜集整理了十余個社會熱點案例事件、16個臨床用藥案例、20位制藥工程領域突出人物、21項藥物發現素材、16項制藥相關前沿科技資料。在教學過程中,教師不斷持續改進,結合國內外最新研究進展,深挖專業課程思政素材與案例,為講好制藥工程學科專業類課程提供鮮活事例和素材,為相關類似專業教師講授課程提供了一定的參考,為學生深入了解專業背景及前沿動態提供了拓展與進階學習資料,突出高等教育的育人本質,實現立德樹人的教育總目標。

4 教學成果的初步推廣和應用效果

近年來,參與制藥工程藥理學課程創新教學的學生(2016級至2019級)滿意程度明顯上升,學生的綜合能力和思政素質明顯提高,逐漸從被動的依賴學習者轉變為積極的自主學習者。

4.1 人才培養成效顯著

學生積極參與課程教學改革,其學習興趣顯著提升,研究生階段攻讀藥理學研究方向的學生比例逐年上升。此外,本專業學生積極參與各類科技創新創業比賽,取得了良好的成績。在校級/省級/國家級大學生創新創業項目中,本專業學生獲第七/八屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽省級銀獎、國際基因工程機器大賽全球銀獎、全國大學生制藥工程設計競賽國家級二等獎1項及三等獎2項,實現了“以賽促教,以賽促學,賽教學融合”的良性循環。

4.2 教育教學成果突出

課程教學團隊成員近五年參編專業教材4部;主持或參與國家級自然科學項目6項,省級項目6項;發表SCI論文60余篇;獲授權發明專利17項。近三年主持教學改革研究項目10項,教育部產學研項目8項,獲得教學成果獎4項。

本課程的創新方向契合新時代本科教育創新改革要求。但是在創新實踐中,教學團隊發現教學創新的效果仍然不夠理想,例如選取的部分教學案例與學生的關注點不盡相符,部分學生的實踐教學作品流于形式等,創新教育任重道遠。今后,教學團隊將持續改進,以推動藥理學課程沿著新時代本科教育要求的方向穩步前行。