慕课混合教学法在《制药设备与工艺设计》的教学研究探索与实践

郭莉霞 魏星跃 陈刚 孔淑贞 殷钟意

摘要：介绍了以“项目驱动式案例”为教学模式，利用“慕课”网络教学平台，结合传统教学法，在《制药设备与工艺设计》课程中初步进行了慕课混合教学法的探索和实践。较为详细地阐述了实施慕课混合教学法的四个环节、慕课网络平台在课程教学中的具体应用以及实践效果。以期通过慕课混合教学法，提高教学质量，强化学生的工程化思想和规范GMP理念。

关键词：慕课；混合教学；制药设备与工艺设计；项目驱动式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）33-0178-03

《制药设备与工艺设计》是制药工程专业的必修课，是在完成基础课和专业基础课的学习之后所开设的必修课程之一。该课程是研究制药工程设备与制药工艺设计的应用性工程学科，以化学（化学制药）、生物学（生物制药）、基础药学、药剂学、药品生产质量管理规范（Good Manufacturing Practices，GMP）和机械工程学等为基础的综合性应用学科。由于该课程交叉知识点多、范围广、对基础知识要求高等特点，使得一些学生对该课程学习具有困难性；另外，随着教学改革的进行，理论课学时压缩，目前《制药设备与工艺设计》理论学时一般在48学时左右，对于包括制药工程设备和制药工艺设计两大部分、14个章节的内容来说，学时数明显偏少；最重要的是，互联网时代的当代大学生不满足单纯的课堂教学，追求更先进、更有挑战的教学模式。因此，“慕课”（MOOC，Massive Open Online Courses）教学模式应用而生了。“慕课”是新兴的基于互联网大规模、在线、开放式教育的教学模式，是高等学校教育与现代科技发展无缝对接、深度融合的新型教学模式。慕课模式下的课程，其课堂教学方式、学生学习进程、师生互动过程等被完整、系统地在线实现。然而，慕课模式也存在一系列问题，如课程质量保证问题、评估机制和标准问题、学生学习诚信问题等。如何更好地发挥慕课与传统高等教育的优势，做到既能发挥慕课的积极作用，又能实实在在地促进传统高等教育的改革，为此，我们以应用性、综合性较强的《制药设备与工艺设计》课程为对象，在教学过程中引入慕课混合教育，探索了一些新的教学方法和教学环节，以期提高教学质量，培养具有创新精神的应用型工程技术人才。

一、慕课混合教学在《制药设备与工艺设计》课程中的四个环节

慕课混合教学需要结合网络教学平台，在平台使用前，我们对慕课混合教学的线上和线下学时数分配的问题做了问卷调查，有3/4的学生还是认为以课堂讲授为主，网络教学为辅。学生利用网络平台的目的主要是补充上课没听明白的内容，少部分学生是为了作业答疑和参与课程讨论，也有部分学生表示是为了混平时成绩。传统的《制药设备与工艺设计》课程教学大多采用“满堂灌”的讲授模式，教师一人讲解，学生参与度小，并且由于该课程的工程应用性学科特点，实践经验的重要性尤为突出。基于学生对课堂讲授的要求，《制药设备与工艺设计》课程将慕课混合教学分为四个环节：①课前预习环节。将下次授课内容的PPT、重点和难点的微视频以及一些辅助材料在在线平台发布，只要学生登录课程网页，在首页就会看到相应的预习提醒。②课堂研讨教学环节。基于学生以课堂讲授为主的要求，课堂上需有2/3的时间对基本内容进行讲授，剩余1/3的时间对学生提出的问题组织学生分组讨论，根据讨论的结果，教师讲解后进行总结评价。③课后答疑、复习环节。这个环节不需要占用学生太多时间，大约5—10分钟即可。设定好平台“在线测试”的开放和关闭时间段，学生按时登录平台完成教师布置的作业，教师会根据学生课后学习情况和作业完成效果，对学生提出的问题给予及时解答。④微视频直观强化环节。主要是以“微课+微视频”的形式，将课程重点和难点以知识点为单元制成微课，并结合微视频，直观地将工程设备和工艺设计呈现在学生面前，达到强化的作用。

二、慕课网络教学平台在《制药设备与工艺设计》课程中的利用

1.课程内容与实际生产相结合的利用。《制药设备与工艺设计》课程课堂理论教学内容与实际生产需要存在着较大的差距。按照教材内容，分为两大部分：分别为制药设备和工艺设计。先讲各个单元操作的设备，如粉碎筛分设备中的锤式粉碎机、气流粉碎机等，混合制粒设备中的湿法制粒、干法制粒等，较侧重于理论知识的传授，每一章节相对平行独立，没有将设备的用途、选型和在厂房中安装的位置等一一对应起来，也就是制药设备在整个厂房工艺设计及生产工艺流程中的角色没有明确。而第二大部分是讲制药工艺流程设计，其中有一章节就是工艺设备设计与选型，部分内容与第一大部分的制药设备有所重复，但是又需要制药设备能够正确选型，在工艺流程中对号入座。针对这个问题，我们将《制药设备与工艺设计》课程的教学内容顺序进行了调整，原来是根据教材向学生系统讲授完课本知识，然后布置课程设计，如“年产2亿片甲硝唑片生产车间工艺设计”、“年产1亿粒诺氟沙星胶囊生产车间工艺设计”等课题供同学选择。现在利用慕课网络教学平台，采用“项目驱动式案例”教学法，首先在网络平台发布课程设计的题目和要求，下达项目任务，让学生明确课程设计中的重点环节，然后教师从制药工程项目设计的基本程序讲起，将整个一门课程看成是一个完整的制药工程项目设计，依次开展工艺流程设计、物料、能量衡算、工艺设备设计与选型、车间布置设计、管道设计等内容的讲解，在此讲解中将制药设备的部分融入工艺设备与选型内容中。同时，在慕课网络教学平台中，我们设计了总的课程设计的任务模块，在这个任务模块下，分设每一个工艺流程设计模块，与讲解内容一一对应，学习讲解到相应内容时，学生需根据课程设计的要求，在网络平台上完善模块设计内容。每一个模块内容是有机的联系在一起，可以根据后面所学内容进一步调整和优化前面完成的模块和整个设计。学生在此过程中，在教师的指导下围绕项目，也就是课程设计题目的内容和要求开展主动性的学习、讨论和设计，使各种剂型的工艺、设备及洁净车间设计的原则在设计实例中得以体現，学生能够从整体上更好地理解熟悉制药工程项目设计的环节。通过这种教学模式可以让学生作为一个设计者带着任务和兴趣去学习，将块状知识融会贯通于整个项目中，有利于培养学生学习的主动性和积极性，加强学生独立分析问题、解决问题的能力，让学生真正学以致用。教师可以在每一个环节对学生知识的掌握情况及时了解并指导。项目驱动式案例教学也对教师提出了更高的要求，真正实现教学相长的目的。

2.课程内容与法律法规相结合的利用。药品生产质量管理规范（GMP）是消灭药品生产过程中药品的污染、混淆和差错隐患的一套行之有效的先进的科学管理制度，对保证药品质量起到了重要作用。GMP对于将来从事医药生产和管理的制药工程专业的学生来说，在校期间能认真学习GMP要求，提高GMP意识，并将GMP真正融入到药厂工艺设计和生产中，这将在以后的工作中具有很强的竞争力。而实际教学过程中，有关法律法规的教学往往枯燥无味，与实际生产脱节，另外学生无法深刻理解GMP对于药厂药品生产的规范性的严格要求，加之GMP认证制度的不断推进、车间设计水平和要求不断提高，需要及时更新GMP的教学内容。针对以上情况，我们将GMP在《制药设备与工艺设计》课程课堂讲授和慕课网络教学平台中贯穿全过程。在课堂教学过程中，针对工程设计的工作程序，包括工艺流程、设备选型、车间布置及工程核算等工程设计的核心内容，重点灌输并强调在GMP管理框架内的制药工程设计才是合格的制药工程设计的理念。如在最初的制药工程项目设计基本程序的讲述中，强调GMP的“文件化”，要有完整的行政管理文件系统和药品生产质量管理文件，从思想上强化全员参与和对产品质量的产生、形成和实现的全过程质量管理的理念。这个理念以2个方面体现，一方面，在“项目驱动式案例”教学中，将GMP的主要章节内容与讲述内容一一对应，“工艺设备设计与选型”课堂内容与GMP中的第5章“设备”结合，“车间布置设计”课堂内容与GMP中的第4章“厂房与设施”结合，“物料、能量衡算”课堂内容与GMP中的第6章“物料与产品”结合等，并在整个内容中均强调“机构与人员”、“质量控制与质量保证”、“文件管理”在药品生产环节中的重要角色。另一方面，利用慕课网络教学平台与国家食品药品监督管理总局（China Food and Drug Administration，CFDA）的网址相关联，及时关注国家对药品管理及其药厂GMP的认证制度，从CFDA网站中国家对药品的飞行检查通报、药品召回、药品安全警示、曝光栏等内容更直观地理解GMP在药厂中的应用和规范，对于“项目驱动式案例”教学的内容也是一个很好的修正与补充。

三、学生对慕课混合教学评价及最终学习效果评价

有约52%的学生认为慕课混合教学对学习有一定的帮助，31%的学生表示帮助很大、真正实现了学习与生产的紧密联系，二者占到了83%，可见，慕课混合教学一定程度上受到了学生的肯定。学习效果评价包括期末考试成绩和毕业就业情况两方面。从期末考试的总体效果来看，实施了慕课混合教学法的2013级制药工程专业学生，90分以上的占8.97%，80—89分的占48.72%，70—79分的占35.90%，69分以下的占6.41%；而未实施慕课混合教学法的2012级制药工程专业90分以上的占6.38%，80—89分的占40.43%，70—79分的占44.68%，69分以下的占8.51%。这些数据很清楚地显示，采用慕课混合教学法后，优秀和良好以上的人数比例增加了11个百分点，并且与登录慕课网络教学平台的次数成正相关。由此可见，慕课混合教学法对于自我学习管理能力较强的学生效果较明显，学习方式的多样化增加了这部分学生学习的积极主动性，增强了与实际生产接轨的渠道。另一个学习效果评价是学生毕业就业情况的反馈，在学生毕业后半年到一年内，用人单位发现有较丰富GMP知识学习和较高GMP意识的学生在工作岗位能够更好地将GMP的理念和行为制度化、规范化，从而规范GMP的实施，这对于一个医药企业的管理及其生存和发展具有重要的意义，企业非常欢迎这些学生带给企业新的生命力。

四、結语

慕课是现代信息技术在教学领域引发的新变革。对于教师而言，在学时数逐步减少的课程改革中，可以通过慕课网络平台加强课程重点和难点的巩固、非重点内容的自主学习，既弥补了学习内容减少的问题，又保证了学生学习的效果。学生在慕课混合教学的模式中能充分利用课堂时间和网络教学平台反复学习，达到无空间和时间限制的师生、生生之间的互动和交流，引导学生学习兴趣，提高学生学习能力。慕课混合教学法在《制药设备与工艺设计》的教学中初步实施，结合“项目驱动式案例”教学法在学生学习成绩和就业方面取得了部分成效。我们的课程教育在课程内容和教学方式方法设置的过程中还需要充分考虑学生的共性、个性特征，权衡课堂教学和网络教学的时间、内容等，以满足不同学生的需求和适应不同学生的要求。作为任课教师，我们也要与时俱进提升自己，充分利用、维护和更新网络平台资源，通过生动丰富的网络教学内容，构建适应教学需要和满足人才培养需求的稳定的现代教育教学模式。

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