慕課聯(lián)合隔堂討論式教學法應用于《生物制藥工藝學》中的探索

陳 穎，李 進，魏淑東，杜何為

（長江大學 生命科學學院，湖北 荊州 434025）

0 前言

《生物制藥工藝學》是生物技術(shù)（制藥）專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，是從事各種生物藥物的研究、生產(chǎn)和制劑的綜合應用技術(shù)學科。包括生化、微生物、生物技術(shù)制藥工藝、生物制品制造與相關(guān)的生物醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，具體涉及生物藥物的來源、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制造原理、工藝過程、生產(chǎn)操作和質(zhì)量控制。通過本課程的學習，培養(yǎng)學生具備從事生物藥品研究、生產(chǎn)和開發(fā)的初步能力。

本校面向生物技術(shù)（制藥）專業(yè)大三下學生開設(shè)《生物制藥工藝學》，40理論課時。在傳統(tǒng)的單一教學模式下，學生的興趣不高，難以記憶知識點、學習效果不佳。在新工科和新冠疫情的背景下，迫切需要著重培養(yǎng)本科生創(chuàng)新思維能力、理論聯(lián)系實際能力，提高綜合素質(zhì)，滿足社會對生物制藥高層次人才的需求[1]。因此，針對如何提高這門課程的教學效果和學生的創(chuàng)新能力這兩個問題，結(jié)合本校實際，本人提出慕課聯(lián)合隔堂討論式教學法應用于《生物制藥工藝學》的教學模式改革，為高校教學改革提供參考。

1 慕課與討論式教學法

慕課，即大規(guī)模開放式在線課程（Massive Open Online Courses，MOOC），通過網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)在線的學習課程，讓學生可以不受時間、空間的限制進行自主學習，完成作業(yè)及討論，最后通過考核獲得電子結(jié)業(yè)證書[2]。然而，慕課學習也存在一些缺陷：大多數(shù)慕課的課程完成率低，難以利用慕課進行有效學習；慕課的碎片化學習雖然可以讓學生快速了解課程內(nèi)容，但難以實時互動，不利于老師根據(jù)學生學習狀態(tài)調(diào)整教學方式。因此，慕課與傳統(tǒng)教學有機結(jié)合，才有助于提高課程的學習效果。

討論式教學法是學生在教師指導下，針對課程的前沿或疑難問題進行討論的教學方式。討論式教學是由“教師中心”向“學生中心”教學模式的轉(zhuǎn)變，能夠充分調(diào)動學生積極性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[3]。但在實踐中發(fā)現(xiàn)以下問題：學生的課堂積極性不高，知識儲備不夠，討論不到重點，教師把控不足等。因此，一種新的教學模式“隔堂討論式”被提出[4]，基本流程為講授―內(nèi)化―討論，第一次課用于講授知識點，第二次課用于學生的討論，中間給學生一周時間收集資料，調(diào)研拓展。隔堂式討論法有利于提高學生課堂參與度及學習效率，也有利于引導學生創(chuàng)新思維能力的提升。

2 教學改革設(shè)計

本校《生物制藥工藝學》以中國醫(yī)藥出版社出版的《生物制藥工藝學》第5版為教材，利用中國大學MOOC平臺的《生物制藥工藝學（技術(shù)與基礎(chǔ)）》和好大學在線的《現(xiàn)代生物醫(yī)藥技術(shù)與倫理》的慕課資源，課堂設(shè)計采用“慕課聯(lián)合隔堂討論”的教學模式。

2.1 課前慕課預習

《生物制藥工藝學》與其他專業(yè)課，如《發(fā)酵工程》《細胞工程》《酶工程》等內(nèi)容存在重復，對于重復的知識點，如微生物培養(yǎng)及發(fā)酵、動植物細胞工程、酶工程等，讓學生提前進行慕課學習，教師在課堂上串講即可。對于新出現(xiàn)的知識點，通過課前的慕課瀏覽，降低學生的認知負擔。

2.2 課中聯(lián)合慕課講授重點

《生物制藥工藝學》主要分為三大篇：生物制藥工藝基礎(chǔ)、生物分離工程技術(shù)和重要生物藥物制造工藝。其中，“生物分離工程技術(shù)”涵蓋了不同的方法，這些方法相對獨立，又相互關(guān)聯(lián)，可以類比為積木塊；“重要生物藥物制造工藝”主要是具體某些藥物的工藝流程，是將各種方法的有機組合，可類比為利用積木塊構(gòu)建房子。比如，在第三篇講到重組胰島素的制備工藝流程時，首先播放“基因工程藥物制備工藝”慕課內(nèi)容，然后一方面引導學生對該路線包含基因工程上下游階段、超濾、離子交換、沉淀、分子篩、反向色譜等方法的原理進行回顧，另一方面引導學生思考如何將分散的分離技術(shù)進行有機組合，最終掌握基因工程藥物的生產(chǎn)工藝路線。在下課前，將下周要討論主題與知識拓展資料留給學生。

2.3 課下慕課復習與拓展知識

慕課視頻短小、總結(jié)性強，每章學習結(jié)束后，提醒學生通過慕課回顧章節(jié)內(nèi)容，繪制思維導圖，構(gòu)建知識框架，增加記憶。同時，提醒學生根據(jù)知識拓展資料，準備討論內(nèi)容，豐富自身知識儲備量，學生可利用的時間為一周。

2.4 隔堂主題討論

第二周延續(xù)上周的主題討論，根據(jù)學生興趣及成績將學生分組，小組的同學固定座位，便于交流和培養(yǎng)默契程度。每個主題安排一個小組的學生進行PPT總結(jié)匯報，其他學生提問交流。期間，教師可以根據(jù)情況對討論主題進行引導。

隨著現(xiàn)代生物制藥技術(shù)的迅速發(fā)展，國內(nèi)外衍生出的最新研究成果并未及時更新在教材中，因此，在教學中對前沿知識進行補充，有助于拓寬學生的知識面。根據(jù)《生物制藥工藝學》的生化藥物、生物藥物、生物制品（疫苗、重組治療蛋白類藥物、治療性抗體、基因治療與基因藥物）三大類藥物，篩選出六個討論主題：胰島素、青霉素、核酸疫苗、阿達木單抗、基因治療、新冠檢測。學生主要從藥物的作用機制、理化特性、制備工藝、研發(fā)進展、制藥公司及售價這幾個方面，利用網(wǎng)絡(luò)信息、書籍文獻進行資料收集、整理和PPT展示。例如，胰島素既屬于生化藥物，也屬于生物制品里的重組治療蛋白類藥物，教師在比較生化藥物與重組蛋白藥物的優(yōu)缺點后，讓學生查閱以下內(nèi)容：以胰島素為基礎(chǔ)研發(fā)了幾類藥物？為什么有長效和短效胰島素？改造方法是什么？下一步改進的方向是什么？目前有什么替代胰島素的藥物出現(xiàn)？教師準備的討論問題是：人重組胰島素和替代的藥物哪個更好？通過學生的匯報，提高學生的課程參與度和自主學習能力，讓學生主動了解藥物研發(fā)的方法，加深理解對蛋白質(zhì)類藥物的理化特性和藥理學特性。通過師生討論，積極引導學生參與到教學內(nèi)容的推進，活躍教學氣氛，啟發(fā)學生主動思考并提出問題，引領(lǐng)學生探究原理和開拓思維，提高創(chuàng)新思維能力[5]。

2.5 教學評價的改革

傳統(tǒng)教學模式的最終成績以期末考試成績?yōu)橹鳎綍r成績占比較少（20%），對學生的評價過于單一。因此，有必要對學生的課程學習的情況進行客觀、公正地評價。本人將評價過程分為過程性評價和終結(jié)性評價（期末考試）兩個方面，分別占比40%和60%。過程性評價包括三部分：考勤與紀律（10%）、慕課參與度（15%）和主題討論（15%）。慕課參與度的成績以慕課平臺記錄的學習數(shù)據(jù)為打分依據(jù)，如學習時長、練習測驗、討論區(qū)互動等。主題討論的成績由老師打分和學生互評組成，按照以下四個方面進行綜合打分：資料收集整理能力、口頭表達能力、團隊協(xié)作能力、提問與回答問題的能力。在課程結(jié)束后，通過調(diào)查問卷了解慕課聯(lián)合討論式教學法應用于《生物制藥工藝學》的教學效果，根據(jù)學生的評價反饋，不斷改進教學。

3 結(jié)語

本人結(jié)合生物制藥工藝學課程特點，將慕課和隔堂討論式教學法有機結(jié)合，一方面利用慕課資源的短小、概括性及可視化，提高課堂教學效率，另一方面利用隔堂討論教學法提高學生的自主學習能力和課堂參與度，拓展學生的知識面及創(chuàng)新思維能力。因此，慕課聯(lián)合隔堂討論式教學法能夠在一定程度上解決如何提高《生物制藥工藝學》的教學效果和提高學生的創(chuàng)新能力這兩個問題。目前，除了慕課、討論式教學，還有案例式教學、混合式教學、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下等方法應用于本科生課程教學，也顯示出良好的教學效果。在以后的教學工作中，如何針對學生進行分類和個性化指導，如何靈活運用各種教學方法，取長補短，是今后課程教學改革探索的方向。