中藥學專業核心課程整合-創新實驗教學體系的構建與實踐

郭東艷，史亞軍，王小平，宋藝君，張小飛，程江雪，崔春利

(陜西中醫藥大學藥學院，陜西 咸陽 712046)

實驗教學作為理論教學的補充，是對理論知識的強化和驗證，具有聯系理論與實踐的橋梁作用，是培養學生創新精神、創新意識和實踐能力的重要環節[1-2]。實驗教學貫穿于本科教學的全過程，在中藥學專業創新型人才培養過程中發揮著不可替代的作用[2-3]。然而，傳統的中藥學專業實驗教學模式主要采用以課程為單位的教學模式，普遍存在不同課程實驗教學內容之間缺乏有機銜接，實驗教學方法單一、考核評價體系不完善、實驗教學與生產實踐相脫節等問題，不利于學生對專業知識體系的系統構建和融會貫通，也不利于學生自主學習和創新思維等能力的培養，成為目前高等院校教學改革的重點和難點[4-5]。

20世紀50年代，美國西柰大學首次探索并建立了以器官系統為中心的新型醫學教育模式。20世紀80 年代以來，哈佛大學在30年時間里進行了三次大規模醫學整合課程改革，為其他醫學院校的整合課程改革提供了寶貴的經驗[6-8]。此后，國內外許多高校先后提出課程整合教學改革方案[8-10]。整合課程體系打破了學科界限，構建了系統、完整的知識框架，有利于培養學生從整體角度綜合分析和思考問題。這一課程體系的改革與實踐也為中藥類專業核心課程整合體系的改革提供了思路。

因此，在推動教育教學高質量發展的新時期，如何體現“以學生為中心”的教學理念，開展中藥學類專業核心課程整合-創新實驗教學體系的構建及相關內容的研究，是提高實驗教學質量及達成中藥學專業創新型人才培養目標的關鍵所在，具有重要的現實意義和推廣應用價值。

我校從2013年開始,以制藥工程省級實驗教學示范中心為依托，進行了“以學生為中心”，以綜合實踐能力和創新思維能力提升為導向的中藥學專業實驗教學模式的改革與研究，對傳統的以學科為單位的實驗教學內容進行了重新整合，開展了多元化實驗教學模式及考核評價體系的探索與應用，構建了以中藥制藥過程為主線的中藥學專業核心課程“三層次、四模塊、兩結合”的整合-創新實驗教學體系。

1 中藥學類專業核心課程“三層次、四模塊、兩結合”的整合-創新實驗教學體系的構建

在中藥學專業人才培養方案中，實驗教學體系建設是課程體系建設中的核心部分。然而，傳統的中藥學專業實驗教學模式以學科為單位，注重的是知識的廣度，缺乏相關學科課程之間的有機銜接，學生所獲取到的知識是割裂式、碎片化的，難以進行融會貫通，不利于學生專業知識體系的系統構建，也不利于學生綜合實踐能力及創新思維能力的培養。由此可見，解決原有的“實驗課程設置門類多、實驗項目分化細、知識難以融會貫通，學生創新能力欠缺”等問題，是中藥學專業實驗教學改革的重點與難點。

制藥工程實驗中心教學團隊在前期調查問卷、文獻查閱、討論分析的基礎上，結合我校實際，提出了以中藥制藥過程為主線的中藥學類專業核心課程“三層次、四模塊、兩結合”的整合-創新實驗教學體系，如圖1。其中三層次包括: 基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗；四模塊分別為安全教育、實驗技能操作、虛擬仿真實驗、設計性實驗方案形成及結果分析模塊；兩結合指實驗教學模式的線上線下相結合以及考核評價體系的過程性評價與終結性評價相結合。本教學體系是以中藥制藥過程為主線，將中藥學類專業核心課程中藥炮制學、中藥藥劑學、中藥分析課程的實驗教學內容進行整合，充分利用線上線下多元化教學模式和全過程監督考核的優勢，其目的主要使學生充分理解不同課程之間的相互聯系，進而將所學知識融會貫通，提高學生綜合運用所學知識提出問題、分析問題、解決問題的能力以及實踐動手能力和創新思維能力，進而達到中藥學專業創新型人才培養的目標和要求。

圖1 中藥學專業核心課程“三層次、四模塊、兩結合”的整合-創新實驗教學體系的構建

1.1 以中藥制藥過程為主線，對中藥學類專業核心課程實驗教學內容進行整合

傳統的中藥學專業實驗教學是以課程為中心的教學模式，不同課程之間實驗教學內容缺乏有機銜接，同時由于實驗學時有限，實驗內容多為經典驗證性實驗，綜合性與設計性實驗占比較小。鑒于此，根據中藥學專業人才培養目標和要求，制藥工程實驗教學中心團隊打破課程界限，以中藥制藥過程為主線，將中藥學專業核心課程中藥炮制學、中藥藥劑學、中藥分析等課程實驗內容進行整合。整合后的實驗教學內容分為基礎性實驗、綜合性實驗及設計性實驗。基礎性實驗重在使學生掌握本學科的基本知識、基本技能，突出課程的傳承性與特色。如中藥炮制學中的清炒法、加輔料炒、炙法等；中藥藥劑學中的散劑的制備、片劑的制備等；中藥分析中的重金屬、砷鹽的限量檢查、總黃酮的含量測定等；綜合性實驗重在對學生綜合運用知識能力進行訓練，其一般涉及多項知識和內容，目的是提升學生對專業知識的理解，引導學生將所學知識融會貫通，強化學生基本技能的綜合訓練，比基礎性實驗更具有綜合性和實用性。如炒制對王不留行水浸出物的含量影響；不同基質黃芩素軟膏的制備及體外釋放性能評價；設計性實驗是實驗教師預先給定處方及功能主治，學生根據已有的專業知識和技能，通過查閱文獻、小組討論，確定研究內容，在實驗教師的指導下完成方案設計、實驗操作和結果分析等。設計性實驗重在培養學生綜合運用所學知識思考問題、分析問題、解決問題的能力及團隊協作精神，提高學生的創新思維能力和實踐能力。如養血生發膏的制備工藝及質量標準研究。

通過三層次實驗項目設置，將中藥生產全過程(從藥味的前處理、制劑成型到質量評價)所涉及的主要核心課程(中藥炮制學、中藥藥劑學、中藥分析)進行有機整合，引導學生將所學知識融會貫通，有利于培養學生綜合運用知識分析問題、解決問題的能力及創新思維能力，實現了實驗教學從基本技能、綜合實踐到創新思維的貫通性培訓，體現了中藥學繼承與創新并舉的優勢和特色。

1.2 擴展教學時空，整合實驗教學模式，建立線上線下相結合的多元化實驗教學模式

傳統的實驗教學方法是教師講授為主，學生按照教師既定的操作步驟進行實驗。在整個實驗教學過程中，學生常常處于被動狀態，不利于學生創新思維能力的培養。為了充分體現“以學生為中心”的教學理念，充分調動學生學習的積極性和主動性。制藥工程實驗教學中心教學團隊根據現有條件與基礎，積極探索多元化實驗教學模式，將團隊學習(team-based leaning，TBL)、以問題為導向的教學法(problem-based leaning，PBL)、翻轉課堂等引入實驗教學過程中，提高學生的自主學習能力和創新思維能力[11-13]。如在進行基礎性、綜合性實驗中，課前學生先在智慧樹平臺進行實驗內容預習，并完成平臺布置的預習作業，掌握規范化實驗操作及注意事項；課中教師首先播放錯誤操作視頻，學生看視頻找錯誤，加深對規范化實驗操作的理解和印象。接下來教師強調本次實驗的安全及注意事項，學生分組線下實踐操作。通過線上線下相結合的實驗教學方法，充分調動了學生學習的積極性和主動性，達到了對學生基本技能的訓練和提升；又如在進行設計性實驗中，將PBL、TBL與翻轉課堂相結合開展實驗教學，具體做法為：①在實驗課開課前一周，實驗教師首先在學生班級微信群發布實驗主題(題目)，同時將學生分為6人一組，按照實驗要求，通過查閱資料、圍繞教師提出的問題進行小組討論，設計實驗內容、研究方案(技術路線)及實驗注意事項，制作匯報PPT。②課中采用翻轉課堂，匯報組學生首先進行PPT匯報講解，其余學生及教師均可現場質詢，匯報組根據質詢進行答疑并進一步完善實驗方案，論證實驗的可行性。③實驗帶教教師確定方案，進一步明確本實驗的操作關鍵及注意事項等。④分組操作，帶教教師在實驗室現場巡回指導答疑。⑤課后要求學生實驗結束后，在規定的時限內撰寫完成實驗研究報告。⑥教師批閱實驗報告，對存在的個性問題個別反饋，對于報告中普遍存在的問題，則在下次實驗前集中反饋。并要求學生及時修改實驗報告，教師再次審閱，根據修改情況，酌情加減打分。設計性實驗的開展，增強了團隊合作意識，提高了學生自主學習能力及創新思維能力。

線上線下相結合的多元化實驗教學模式打破了原來單一的實驗教學方式，通過“線上”預習培養了學生自主學習能力，調動了學生學習的主動性，再通過“線下”課堂實踐來鞏固檢驗“線上”的學習效果，這樣可以在較短的時間內有效提高實驗教學質量，有利于學生實踐能力及創新思維能力的培養。

1.3 共建共享實驗教學資源，開展四模塊實驗教學，實現了實驗教學從安全教育、基本技能、綜合實踐到創新思維的貫通性訓練

中藥學專業核心課程實驗教學的四模塊主要包括：實驗室安全教育、規范化實驗操作、虛擬仿真實驗及研究性實驗的設計與結果分析。

1.3.1 實驗室安全教育

由于中藥學專業實驗教學內容自身的性質和特點，實驗過程可能存在一定的安全隱患。因此有必要對學生進行針對性的安全教育和培訓，并貫穿于實驗教學的全過程[2，14]。制藥工程實驗中心教學團隊重視安全培訓，課前采取安全知識講解，學生線上完成實驗室安全準入考試，考試合格后方可進入實驗室開展實驗。課中根據實驗項目的性質和特點，強調本次實驗可能存在的安全隱患及應急預案，增強學生的安全防范意識。課后要求學生對實驗廢棄物進行分類收集、關閉水電門窗后方可離開實驗室。全過程安全教育，培養了學生良好的安全實驗習慣，提高了學生安全意識，為順利開展實驗教學提供了有力保障。

1.3.2 規范化實驗操作技能訓練

規范化實驗操作技能訓練是培養學生創新能力，提高教育教學質量的重要保障[15]。由于其規范了教師和學生的操作，控制了影響實驗結果的各種因素，減少了實驗中可能出現的各種誤差，保證了實驗結果的真實性和可靠性[16]，有利于全面提升實驗教學質量。為此，制藥工程實驗中心教學團隊錄制了規范化實驗操作視頻并在智慧樹平臺上線，同時也錄制了錯誤操作視頻，通過看視頻找錯誤，加深了學生對規范操作的理解和印象。規范化實驗操作技能訓練，其主要目的是規范學生的實驗操作，強化學生基本技能訓練，為學生創新能力的培養及畢業后能夠盡快開展工作奠定基礎。

1.3.3 虛擬仿真實驗

依托藥學院省級虛擬仿真實驗教學中心，按照“虛實結合，以虛補實”的原則，實驗教學中心積極開展虛擬仿真實驗項目建設。以中藥制藥過程為主線，將教學環節劃分為藥材前處理、制備工藝、質量標準等。在藥材前處理教學環節，輔以“中藥鑒別術教學軟件”；在制備工藝研究環節輔以“中藥提取、分離、濃縮、制粒、壓片技術學習系統虛擬教學軟件”；在質量標準教學環節輔以有效成分定量的“液相色譜虛擬教學軟件”；虛擬仿真實驗項目引入教學過程，大大縮短了實驗周期，節省了實驗耗材；同時也為學生創造了一種能夠真正高度參與的個性化學習體驗[17]。同時虛擬仿真實驗教學能夠將實驗教學與生產實踐相結合，有益于學生畢業后盡快融入工作崗位，有效解決了實驗教學與生產實際相脫節的問題。

1.3.4 實驗設計與結果分析

設計性實驗教學模塊是培養學生創新性思維的關鍵環節[18]。結合中藥學專業核心課程的性質、特點以及中藥制藥流程，設計了以中藥制藥過程為主線的設計性實驗，引導學生根據所學知識進行實驗方案設計、結果分析、研究報告撰寫等。設計性實驗貫穿于中藥生產全過程，有效解決了實驗教學課程門類多，知識割裂式、碎片化問題，有利于中藥學專業知識體系的構建及綜合運用知識能力和創新性思維能力的培養。

共建共享實驗教學資源，提升了實驗教學資源庫建設效率，縮短了實驗教學學時，有效解決了實驗學時有限與設計性實驗難以開展的問題。四模塊實驗教學，實現了實驗教學從安全教育、基本技能、綜合實踐到創新思維的貫通性訓練，為創新型中藥學人才培養提供了有力保障。

1.4 不斷完善實驗教學考核體系，建立全過程多元化實驗課程考核模式

基于中藥行業提質增效快速發展的迫切需求，充分尊重學生成長規律，以“掌握方法、提升能力、終身學習”的培養為目的，根據中藥學實驗教學改革的總體思路，結合我校的教學要求，完善實驗教學評價體系，強化學生學習的全過程管理，構建了多元化的考核評價模式，考核方式為過程性評價(60%)加終結性評價(40%)。其中基礎性實驗、綜合性實驗過程性評價包括課前預習(15%)、上課考勤(5%)、實驗操作(20%)，實驗報告(20%)；設計性實驗過程性評價包括文獻查閱(10%)、方案設計(15%)、PPT匯報(10%)、師生評價(10%)，研究報告(15%)。終結性評價占40%，包括中藥制藥過程多學科基本知識考核(20%)、實驗技能考核(20%)。

全過程多元化實驗教學監督管理和評價，可以及時發現每個學生的潛質，不斷改進學生的學習習慣和方式，也可隨時為教師提供反饋，使教師能夠及時采取適當的方法修正教學設計。相對于傳統的終結性評價，采用全過程評價，更重視學生的學習過程，重視學生在學習中的體驗，重視師生之間的交流和相互作用，有利于學生自主學習能力及創新思維能力的培養。

2 整合-創新實驗教學體系實施成效

基于“三層次、四模塊、兩結合”的整合-創新實驗教學體系自改革應用以來，有效解決了課程之間的有機銜接問題，有利于中藥學專業知識體系的構建和創新型人才的培養；教學相長，同時也提升了教師的授課水平和實驗教學質量，學生的實驗課成績較前有了明顯提高，依托的實驗教學平臺及相關課程建設也取得顯著成效。目前，制藥工程實驗教學中心獲批省級實驗教學示范中心，藥學虛擬仿真實驗中心獲批省級虛擬仿真實驗中心，中藥藥劑學、中藥炮制學兩門課程獲批省級一流本科線下課程認定，中藥分析獲批省級線上線下混合式一流本科課程認定。

多元化實驗教學模式的整合及全過程的監督考核，提高了學生學習的積極性和主動性，學生的實踐動手能力和創新能力得到顯著提升。近三年，中藥學專業學生獲得國家級“互聯網+”大賽銅獎1項，省級銀獎2項，銅獎3項；獲批國家級大創項目21項，省級大創項目43項。圍繞創新實踐訓練，近三年本科生發表學術論文23篇，其中高水平論文11篇。經走訪發現用人單位對畢業生的滿意度逐年上升。問卷調查結果顯示，學生對實驗教學的滿意度高達98%以上。

3 結語

“三層次、四模塊、兩結合”的整合-創新實驗教學體系，使學生對中藥學專業核心課程實驗的基本方法、基本技能和基本操作得到有效訓練，加深了學生對相關理論知識的理解和掌握，有利于學生專業知識體系的構建及不同課程知識的融會貫通，有效解決了傳統實驗教學模式不同課程實驗教學內容之間缺乏有機銜接，實驗教學方法單一、考核評價體系不完善、實驗教學與生產實踐相脫節等問題，提升了學生的自主學習能力、團隊協作精神和創新思維能力等，初步達成了中藥學創新型人才培養的目標和要求。但是，在實施過程中，我們也發現存在一定的問題，如隨著科學技術及學科不斷發展，實驗內容和儀器設備需要不斷更新與完善；信息技術、計算機技術等多學科交叉融合在實驗教學中應用還不夠，實驗教學資源的多元化等方面還需要進一步補充和完善。