教育信息化2.0背景下职业院校课堂教学设计——“中药中黄曲霉毒素的检测方法”信息化教学设计

□张府君,郝晶晶,程永杰,孙 靓,裴社强

(1.山西药科职业学院,山西 太原 030031;2.山西省食品药品检验所,山西 太原 030006)

基于国务院关于印发国家教育事业发展十三五规划的通知(2017年1月10日)和教育部关于进一步推进职业教育信息化发展的指导意见(2017年8月31日)提出实现教育信息化新突破,形成信息技术与教育融合创新发展的新局面,并结合教育部印发《教育信息化2.0行动计划》中指出到2022年基本实现“三全两高一大”,教育信息化是推动教育信息化2.0行动计划的抓手,教育信息化不仅是促进学校发展的需要,还是教学改革的需要[1]。

本文以2018年山西省职业院校技能大赛教学能力比赛中荣获高职组教学设计三等奖作品“中药中黄曲霉毒素的检测方法”为例,具体阐述信息化在职业院校课堂的应用。黄曲霉毒素极具危害,2017年被世界卫生组织确定为Ⅰ类致癌物[2],近年来国内外频频发生中药材及饮片黄曲霉毒素超标的事件,如2015年远志中黄曲霉毒素的超标问题严重、2016年土鳖虫中黄曲霉毒素超标问题严重,受基质本身内在因素和环境条件等外在因素的影响,中药材极易霉变而污染真菌毒素[3]。中药中黄曲霉毒素的检测对保证中药材及其饮片的质量以及安全性、有效性具有重要意义。

针对这一热点课题组以“中药质量检测技术”这门课程中的“中药中黄曲霉毒素的检测方法”为例,从教学分析、教学策略、教学实施、教学效果与特色创新五个方面进行教学设计。该内容属于药品质量与安全(中药鉴定方向)专业,中药质量检测技术课程。

1 融合信息化手段的教学分析

1.1 教学目标的制定

依照现行药品质量与安全(中药鉴定方向)专业人才培养方案和最新国家职业技能标准对检测岗位的知识和能力要求,确定了本次课程的知识、技能和素养目标;注重学生“质量第一”“团结协作”“科学严谨”等职业素养的培养,符合新时期技术技能人才培养要求。

确立的知识目标是认识黄曲霉毒素对食品药品粮食的危害及检测意义;熟悉黄曲霉毒素的检测方法原理;掌握莲子中黄曲霉毒素的检测方法要点。技能目标是会运用高效液相色谱仪检测莲子中黄曲霉毒素;熟练应用手机、平板等移动端设备学习在线资源并完成学习通、微知库在线学习;素养目标是培养学生主动学习的能力;培养学生的团结协作的作风;对学生进行安全教育,养成环境保护、保健、防火防毒安全意识。

1.2 教学内容的优化

依据全国高职高专院校药学类与食品药品类专业“十三五”规划教材《中药制剂检测技术》及2015年版《中国药典》,并与中国最大职业技能在线职教平台“微知库”在线资源相结合,主要内容包括黄曲霉毒素的基础知识、高效液相色谱基本原理和高效液相色谱仿真模拟软件操作,莲子中黄曲霉毒素的机上检测,理论加实践共计4学时,课程性质为理实一体课程。

1.3 教学重难点的选取

教学重难点的选取是教学设计中的关键,课堂设计中要突出教学重点,并解决教学难点。最终确立教学重点是莲子中黄曲霉毒素检测方法的掌握,教学难点是高效液相色谱仪的实操。

1.4 学情分析要精准到位

本课程授课对象为药品质量与安全(中药鉴定方向)专业二年级学生,具有一定的基础理论知识和基本实验操作技能,学生信息化来源主要依托全天不离身的手机,校园WIFI的全覆盖(智慧校园),图书馆电子阅览室,具备实施信息化教学的良好基础。

学生通过先行课《微生物》《仪器分析技术》的学习已掌握了真菌类的通性以及高效液相色谱的基本原理。

2 围绕信息化技术制定教学策略

依据职业教育教学改革要求,基于翻转课堂教学理念,采用任务驱动法、案例导入法、分析讨论法等多种教学方法[4],以莲子中黄曲霉毒素检测的任务为载体进行教学设计,在实际教学场所完成莲子中黄曲霉毒素的检测任务并学会方法。

教学实施过程中充分利用信息化教学手段,包括学习通平台、东方仿真模拟软件、“微知库”国家级教学资源库、万彩动画等为整个教学过程增添了更多互动的可能,切实提高教学效果。

3 利用信息化优势开展教学实施

信息化教学实施具体从课前、课中、课后3个环节展开教学。

3.1 利用信息化优势开展课前预习

教师通过移动教学平台“学习通”发起以“黄曲霉毒素引起的食品药品危害”为主题的宣传小报作品比赛任务,形式多种多样可以是手抄报、电子版小报、动图、小视频等,教师将学生随机分组,各组将通过移动教学平台“学习通”上传预习作品。这样促使学生进一步明确本次课的学习内容,有针对性地完成课前任务,为课堂实施打好基础。这一安排可以让学生对黄曲霉毒素的危害更加深入地了解,能够关注到生活中黄曲霉毒素的存在,并能做到自我防范与社会服务。

教师在“学习通”中上传相关案例和文献,学生通过观看文献资料来学习新知识,将被动接受学习的传统课堂转变为主动探索式学习,增强学习的主动性。在这一安排中,学生初步通过文献了解到黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉中产毒菌株产生的一类致癌性物质,可诱发肝肾肺胃结肠等部位的癌变,是目前为止发现的毒性最大的真菌毒素[5],其毒性相当于氰化钾的10倍,砒霜的68倍。与国外药典技术比较,现行《中国药典》2015年版收载了4种黄曲霉毒素的两种检测方法通则,对莲子等19种药材品种进行检查要求,就检测手段来看,《美国药典》《欧洲药典》《英国药典》等均未收载阳性确证方法。[6]

同时学生还需在国家级课程资源平台“微知库”完成高效液相色谱相关知识的预习任务。教师课前打开“微知库”平台查看学生预习完成情况。这样能够及时掌握学生学习状态并及时给予指导。这一安排主要是回顾先行课《仪器分析》中所学高效液相色谱的原理以及相关知识。

3.2 利用信息化优势开展师生线上线下互动课堂

教师通过同屏器利用教室的投影展示提前筛选过并有效制作的学生预习作品,进行课堂点评。之后学生进行组内相互点评。以小组为单位团结协作完成预习,组内成员分工明确,培养了学生的责任心及团队合作意识。

采用案例导入法实施教学。教师在课前进行案例收集做成小视频在课堂上给学生播放并做讲解,将检测中药中的黄曲霉毒素的意义用新闻、科普等视频资料播放,更有说服力地让学生体会到中药中的黄曲霉毒素的检测的必要性以及意义重大。视频资料要提前筛选与下载,并进行简单处理,包括真实新闻、科普动画、检测过程短视频等。

整个课堂按照理论、仿真模拟、实操分为三个环节具体进行。

第一环节:深化学生对相关理论知识的掌握。

学生通过观看教师分享的案例,以小组为单位讨论后结合预习作品,通过“学习通”中的“摇一摇”功能筛选出2组学生组,让选出的学生组上讲台进行现阶段认知的讲授,可以包括黄曲霉毒素的基础知识、高效液相色谱基本原理等。这时教师已充分掌握学情,对学生讲授进行补充、答疑和总结。另外,在课中穿插“学习通”的“摇一摇”抢答环节,既可以活跃课堂气氛,又能够巩固教学重点内容。

注意实验类课程的安全教育要贯穿课堂始末。教师详解与强调注意事项,因黄曲霉毒素具毒性大、可致癌、易污染等特点,教师在课上必须明确注意事项,对学生进行安全教育,树立做好防护是关键的安全意识。教师必须强调并监督做到,残留有黄曲霉毒素的废液或废渣的玻璃器皿,应置于专用贮存容器(装有10%次氯酸钠溶液)内,浸泡24小时以上,再用清水将玻璃器皿冲洗干净,并且不得污染环境。[7]

第二环节:学生使用仿真模拟软件进行高效液相相色谱仪操作练习。

学生按照东方模拟软件简要操作提示步骤进行自行练习,软件后台自动判断学生操作正误,学生根据反馈修正操作,直至熟练掌握正确步骤。教师进行必要的指导。模拟软件的熟练掌握为下一环节实操上机检测莲子中黄曲霉毒素的检测做好了充分的准备。让学生通过东方仿真模拟软件熟练运用操作“高效液相色谱仪”,达到掌握从上样开始到检测结束的完整操作过程及注意事项。通过模拟软件的熟练运用与反复练习并结合理论,让学生更好地理解含量测定的原理。

第三环节:学生进行莲子中黄曲霉毒素的检测方法实训操作[8]。

这一环节的实操,既是本次课重点也是难点,让学生切身融入实际工作环境中,在做好防护的基础上按标准操作规程进行检测任务,培养学生的安全意识、质量第一意识等职业素养。

教师指导学生按国家标准检验步骤进行实际操作,从查阅2015年版《中国药典》标准,到样品前处理粉碎,过筛,称量,加提取液,样品涡旋,离心,过免疫亲和柱,收集样品,净化,装样,流动相处理,参数设置,最后是结果分析。每一步骤都不容忽视,都要注意细节,任何一个小失误都会影响结果,培养学生“科学严谨”的工作作风。

整个操作过程,学生要进行原始数据的记录,操作步骤的拍照,必要时也可以录视频,课后做成电子版实训报告。该电子版实训报告是过程性评价最好的依据,不仅可以弥补教师在实际上课过程中顾及不到的他组操作过程,也可以让学生互相评价,整体提高。

3.3 通过信息化平台开展课后拓展与评价

教师通过微信分享“中食药监管信息网”“国家药典委员会”“大品种联盟”“蒲公英”“中国药检”等相关微信公众号及二维码链接让学生课后平台自主学习交流分享。有利于扩大学生知识面。

教师同时上传黄曲霉毒素测定微课视频。此微课获得全国食品药品职业教育药品类专业微课比赛2017年优胜奖。通过黄曲霉毒素测定微课视频的上传,方便学生利用碎片化时间巩固课堂内容,克服了传统的课堂上没有听懂但又无法再现教师讲授知识点的缺点。

课堂评价分为电子版实训报告过程性评价和检测报告书结果评价。教师课后对学生上传到移动教学平台“学习通”的电子版实训报告进行过程评价,并对检测报告单进行整理、分析、总结并给予结果评价。教师在“学习通”“微知库”“爱慕课”平台完成学生小组综合评价。

4 基于信息化手段的教学效果和创新

该设计基于翻转课堂教学理念,采用“教学做”一体化的方法,通过任务驱动、案例导入、仿真模拟软件、实操演示等教学法,以完成莲子中黄曲霉毒素检测为主线,紧紧围绕莲子中的黄曲霉毒素检测技能目标,借助学习通平台、仿真模拟软件、微知库教学资源平台、万彩动画、中国知网等多种信息化资源,以学生为主体完成了理论知识学习、操作技能掌握及完成具体检测任务的一体化教学任务。

综合评价表明,学生大都完成了教学任务要求,有效达到教学目标,运用信息化仿真软件突破了大型仪器不能反复练习的难点,解决了课时内完成实操的重点。学习通和微知库的应用贯穿教学实施过程,切实提高了学生的学习兴趣和能力。

黄曲霉素检测是当今热点,2010版药典收载必须检测药材5味,2015版已增加至19味。本教学设计可以在规定的4学时内完成具体检测任务,技术领先,可操作性强,具有极强的推广价值,可以广泛应用于实际教学。而且仿真模拟软件的使用可以弥补精密仪器型号不同,工作站不同及耗材成本高,不能反复练习的缺点。

5 总结

通过对本教学内容的教学设计,切实提高了高职院校教师信息化能力,促进了信息技术在高职教育教学中的应用,课题组通过评价一致认为该教学设计的应用可以显著提高教学效果和教学质量,并且推进数字化优质教学资源共建共享。