对分课堂与项目驱动法相结合应用于药物分析实验教学探讨

曹晓琴，方振峰，张 涛，叶少剑，周国勇，房 辉，施 璐

（江汉大学 医学院，湖北 武汉 430056）

药物分析实验是药学本科生学习的核心课程之一。在药物分析实验的教授过程中发现存在一些共性问题：①实验多以验证性实验为主，通过教师演示完成，综合性设计分析实验较少［1］。②实验准备主要由教师负责，学生主动性得不到发挥，尤其是创新能力的培养不足［2］。③仪器设备台数有限，很难保证所有学生都获得动手操作的机会，导致刚毕业的从业人员不会简单的实验操作［3］；④实验考核方法单一，不能真实客观地评价学生的掌握情况［4］。⑤实验项目结合药学生产少，无法使学生理论联系实际［5］。所以，对药物分析实验课堂的教学研究势在必行［6-7］。

目前已有研究者尝试了一些新式教学方法，如多元教学法、PBL 法、案例教学法等［8-9］，并取得了一定的教学效果。但针对药物分析实验开展的此类教学研究并不多［10］。

项目驱动教学法是以项目为教学单元，任务为导向的教学方法，目的是培养学生分析和解决问题的能力［11］，有研究者应用该法取得了良好的效果［12］。但在该教学法实施过程中，对教师安排合适的项目具有很高的要求，而且要求学生对整个教学内容有宏观的把握，同时要求从点到面进行合理的教学设计，且项目内容不能过多过大，而单纯依靠老师布置项目，学生执行，学生会难以胜任，最终难以取得理想的教学效果。

对分课堂模式（PDA class）分为教授（presentation）、吸收（assimilation）、讨论（discussion）3 个环节［13］。自从张学新［14］教授创立并应用之后，已经在多门课程教学中都有报道，成效显著［15-16］。

针对项目驱动教学法单独应用存在的问题，本文尝试项目驱动教学法与对分课堂教学法相结合，将对分课堂的“教师课上讲授、学生课后内化吸收以及学生课上讨论”应用到项目驱动教学法的实验项目的选择和设计中，使学生的学习由被动变为主动，学习积极性提高，解决药学实际问题的能力增强。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

江汉大学药物分析实验于第6 学期开设，因此选取三年级药学本科生为研究对象，由于该校药学专业仅开设一个班，为了保证样本量，选取2015 级为传统教学组（对照组）共36 人，2016 级作为对分课堂结合项目驱动法的教学组（试验组）共33 人。两组学生在性别、年龄、学习能力方面均无明显差异（P＞0.05）。

1.2 研究方法

药物分析实验共48 学时，分为12 个教学周，每次4 学时，均为实践教学。两组教学试验的授课教师、教学进度、教材及教学时数均相同。12 个教学周的教学安排为9 个教师参与指导的实验项目（36 学时）+1 个自主探究的设计性实验项目（12 学时）。

1.2.1 试验组教学方法

（1）教学组织形式

学生分为9 组，每组3 ～4 人。9 个项目性实验的分工为：每组主导负责1 个实验，配合完成其他组主导的8 个实验。最后每组还要完成自我选题的设计性实验。

负责组同学选出小组长，负责分工。首先小组成员集体讨论实验项目，然后分别分工进行实验器材准备、预实验、制作PPT 等环节，并在实验课程现场，分别进入其他组进行实验的指导环节。

配合组同学在课前负责收集资料，准备完成实验前讨论环节。在实验环节中组内成员团结协作，共同完成指定项目。

设计性实验环节由学生自己选题，课上进行开题答辩，然后小组合作完成，最后形成科研小论文。

（2）教学设计

课前准备：任课教师根据实验项目内容设计相关问题，并在学习通平台发放项目相关的视频内容。以“高效液相色谱法检测中成药中的非法添加布洛芬”这一项目为例：首先，教师录制关于布洛芬的药理及应用和非法添加案例，并提出相关问题“临床研究对疼痛的治疗机理尚不明了，亦无彻底消除的方法。不良商家利用人们相信中药的心理，在此类中药中添加化学药物，来达到止痛的作用，对于药物分析工作者，我们该采用什么办法解决？”目的让学生明确本次项目想要解决实际生活中的具体问题，促使学生对学习产生疑问，激发学习的积极性。同时布置学习资料，课前收集学生通过网络进行线上学习和对于相关问题的反馈。其次，教师上实验课前一周将实验项目布置给负责实验的一组同学，由该组同学负责拟定实验方案，并预先将实验药品、器材全部准备好，开展预实验，并记录实验结果，制作PPT 以备课上展示，准备期间与任课老师保持密切沟通。

教学过程：第一阶段（精讲留白）：首先由负责本次试验组同学讲解实验，老师补充，并布置讨论，然后将以项目形式分解给每组学生；学生在负责试验组同学讲解后，参与老师布置的对本次实验重点和难点的讨论，达到引导教学的目标。如“高效液相色谱法检测中成药中的非法添加布洛芬”这一项目，首先引导讨论“为什么要采用高效液相色谱法解决非法添加的问题”，让学生自己得出本次实验目的；然后讨论“这一方法是如何实现的”，让学生讨论得出实验的操作要点。第二阶段（内化吸收）：讨论结束后，小组合作开始实验，完成指定项目；负责组学生分别对试验组进行指导和督查，完成实验。然后小组内对整个项目的实施进行讨论和反思，此阶段教师需引导学生初步完成组内讨论。第三阶段（全班讨论）：首先由小组发言人先做小结，提出小组内讨论的操作要点及疑惑点，然后组间进行讨论。讨论全程学生为主要发言者，教师根据讨论情况作适当补充。最后教师小结本次知识点，并根据解决的实际问题同时进行课堂思政教育，从整个项目完成的意义分析，通过大家共同努力解决了实际生活中遇到的问题。比如“高效液相色谱法检测中成药中的非法添加布洛芬”这一项目可以引导通过这次实验项目，打击了不法分子的非法添加行为，为保护人民健康奉献了自己的一份力量，增强药学专业学生保证药品质量的使命感和维护人民生命健康的责任感。

最后，布置本次项目课后小论文的提交要点和时间截点。安排下次实验项目。

1.2.2 对照组教学方法 采用传统教学方法，12 个教学周同样包括教师参与指导的实验项目9个（36 学时），自主探究的设计性实验项目1 个（12 学时）。其中9 个教师参与指导的实验项目全部采用教师讲授实验原理及过程，学生操作及课后实验报告的形式。1 个设计性实验项目的实施与试验组相同。

1.3 效果评价

1.3.1 成绩评价 采取平时成绩加终结考核（设计性实验论文）的方法。平时成绩占50%，终结考核（设计性实验论文）占50%。构成比例为：课堂出勤占总成绩的5%；实验报告（对照组）或项目小论文（试验组）占总成绩的35%；课堂参与讨论占总成绩的10%；设计性实验论文占总成绩的50%。

1.3.2 教学效果评价 在参考对分课堂调查问卷［14］及社区护理学教学中应用的调查问卷［17］的基础上自行设计《对分课堂教学效果调查表》，调查问卷共包括19 个条目。教师在课后统一发放给试验组学生，当场不记名填写后收回问卷。对照组学生同样当场不记名填写《传统教学评分表》。整个调查问卷过程中，试验组共发放问卷调查表33 份，对照组共发放问卷调查表36 份。所有问卷表均回收，有效调查表回收率100%。

1.4 统计学分析

统计学分析均采用SPSS19.0 软件进行，收回的计量资料以（±s）表示，采用t检验计算；计数资料均采用χ2检验，P＜0.05 为有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 学生的学习效果分析

项目驱动法实施的核心在于选择合适的项目［18］。实践证明，项目要尽量选择学生常见的生活案例，激发学生的兴趣，使学生学习的知识做到理论和实际联系起来。例如，在“维生素类药物的鉴别”这一项目中，可先举例“为什么有的维生素售价100 元，而有的售价1 元，该选择哪一种？”从而激发学生的兴趣。项目的选择要具有先进性，能够与当下的科技发展同步的案例才有开展讨论的价值［19］。选择好项目后需要与对分课堂模式有效结合，使对分课堂的“精讲留白、内化吸收、课上讨论”应用到具体项目实施中，使学生的学习能力得以进一步提升［11］。通过与对照组比较发现，试验组学生的知识和技能的应用能力增强，在设计性实验（期末考核成绩）中，得分明显高于对照组学生（见表1），这与相关研究结果一致［20-22］。试验组的某些实验结果已公开发表，有论文“高效液相色谱法检测中成药中的非法添加布洛芬”［23］，“蛋黄油和豆油提取工艺研究及成分比对分析”［24］。

由于学校仪器条件的限制，尤其是一些大型仪器达不到每组一套的要求，学生动手能力得不到锻炼。本研究采用对分课堂与项目结合，通过课前负责组学生提前组织预实验，带教教师指导；课中分批操作，负责组同学进组指导。采用多组多次完成实验，“以时间换空间”，实现每个学生都能亲自动手操作的目标。例如利用精密仪器HPLC 进行药物的杂质检查和含量测定时，分组分批进入分析仪器室独立操作。学生可以根据操作时出现的问题及时跟负责组同学及老师讨论。其他等待中的小组完成该项目小论文的提纲整理、清理实验台面等工作。通过这样的安排，学生均能亲自操作，取得了良好教学效果。表1 显示，试验组的平时成绩与总成绩得分均高于对照组（P＜0.05）。

表1 两组学生成绩比较Tab.1 Comparison of the results of twogroups

此外，教师总结环节，不仅强化学生对理论知识的理解及掌握，并根据解决的实际问题进行课堂思政教育，使学生将理论知识应用于实践中。

2.2 试验组学生的学习能力分析

根据1.3.2 的《对分课堂教学效果调查表》的调查结果，试验组学生自主学习能力评分结果见表2。对分课堂与项目驱动法相结合的试验组中，每组学生主导负责1 个实验，配合完成其他组主导的8 个实验。所以，经过全过程全方面参与实验，学生的自主学习能力得到很大提高，根据表2 中数据显示，试验组学生的学习能力得到显著提高（P＜0.05）。这一结论与文献［21-22］报道一致。研究发现所有项目均以小组为单位完成时，可大大增强学生的合作意识，提高学生的学习能力。

表2 试验组学生课程学习前后自主学习能力比较Tab.2 Comparison of the autonomous learning ability of the students in the experimentgroup before and after the course study

2.3 试验组学生的认可度分析

针对学生对教学试验的认可度设计调查问卷，问卷设计了9 个问题：A. 试图通过负责组讲授实验项目操作要点帮助学生掌握重难点；B. 试图通过课前任务等促进学生预习，并为分组讨论做好准备；C. 试图通过实验前讨论操作要点，促进学生对实验操作环节进行梳理；D. 试图通过分组主导实验仪器试剂的准备工作及预实验促进学生动手能力的提高；E. 试图通过实验项目结束后组间讨论，促进对本次实验项目整个实验流程的梳理和掌握；F. 试图通过小组主导实验获得动手操作气相色谱仪、高效液相色谱仪等仪器的机会，促进使用大型仪器设备的能力；G. 试图通过多种考核形式更准确、更公平地评估学生的实验理论和技术的掌握情况；H. 试图通过项目的形式培养学生实验操作过程中的创新思维和动手能力；I. 试图通过引入案例增强学生对药学专业的热爱和保护人类健康的责任感和使命感。调查问卷的结果见表3，表3 显示大部分同学认为通过操作实验前分组讨论促进了对实验项目内容的深入理解，以及对实验重点操作环节的把握；通过小组主导实验获得动手操作仪器的机会，提升了使用大型仪器设备的能力；通过项目的形式培养了实验操作过程中创新思维和动手能力。

表3 试验组学生对对分课堂目标的认同及达成人数情况及占比 /n（%）Tab.3 The number and percentage of students in the experimentalgroup who agree with thegoals of PDA class

试验组学生参与对分课堂的收获见表4，由表4 可见试验组学生认可对分课堂与项目驱动法结合在促进深度学习、提高自主学习能力等方面的效果。这与文献［17］的研究结果一致。

表4 试验组学生参与对分课堂的收获Tab.4 The results of the students in the experimentalgroup

通过发放“学生对对分课堂不足之处的体会”问卷调查发现，31 名学生认为占用课后时间偏多（占总学生数的93.9%）；5 名学生认为个别项目偏大，学生不好驾驭（占总学生数的15.2%）；10 名学生认为分组不合理，导致讨论不够充分（占总学生数的30.3%）；6 名学生认为负责组同学课堂讲授中应该突出重点（占总学生数的18.2%）。针对以上问题，本研究认为可以在以下几方面进行改进：选择和优化实验项目，保证每个项目体现知识性与技能性，但不要太复杂；控制班级规模、机动分组，使讨论展示更充分更有效；作业量应适宜，以不增加负担又能引起学生的思考为原则［25］。此外，提升教师的专业能力与教学素养是保证对分课堂成效的关键因素。

3 结语

本研究将对分课堂与项目驱动法结合应用于药物分析实验教学中，并结合有效的课堂思政，改革传统的传授和灌输式教学方法，克服了实验教学中仪器设备短缺的问题，将药学系有限的资源得到最大化的应用，增强学生解决问题的能力及实验动手能力，培养学生热爱药学，奉献药学的精神。当然也存在一些问题，由于每组成员都要参与项目的全部过程，学生的课外工作量很大，部分学生出现消极怠工的局面，依赖组内其他成员完成任务，导致成绩分化严重。因此下一步教学中应进一步优化实验项目和教学安排，将项目分组情况进一步细化，机动分组，使学生都有主导实验和讨论的机会，调动学习积极性。

总之，本项目将药学系有限的资源得到最大化的应用，最终探索出一条服务于武汉地区创新人才培养的教学模式，可以在兄弟院校药学专业进行推广，促使医学院校药学专业办出特色。