基于OBE理念的药物分析实验课程的设计及应用

张正伟 田睿 靳红卫 王杰

成果导向教育（outcomes-based education，OBE）自1981年由William Spady率先提出后，逐渐成为美国、加拿大、英国等国家教育改革的主流理念和风向标[1-2]。OBE理念的核心三要素是“以学生为中心、成果导向教育和持续改进”[3-4]。该理念是以重产出为导向，以学生的学为中心，强调以学生的学习成果为唯一标准，追求学生的学习进步和能力获得，注重能力导向与多元化评价[5-7]。药物分析实验课是本校针对药学类专业本科生开设的一门实践性课程，旨在帮助学生加深对药物分析理论知识的认识与理解，使学生掌握药物分析的基本技能，有效培养学生运用药物分析的知识解决实际问题的基本能力、科研素养及创新意识。基于OBE理念进行药物分析实验课程的设计，融合以学生为中心的教学方法，可以将学生学习方式化被动为主动，再以学生学习效果反馈为驱动，促使教学和学习持续改进与完善，能够更好地培养出社会真正所需的综合型药学人才[8-9]。

1 药物分析实验课程的教改思路

教学大纲是指导课程教学活动的纲领性文件，是教与学的基础。如何将OBE理念充分融入药物分析实验课程，依据OBE理念制定教学大纲是本课程的首要工作。在编制本课程教学大纲时，遵循OBE理念需要明确药物分析实验课程所支撑的专业需求，合理制定课程目标，优化设计满足课程目标的教学内容，并建立教学内容与课程目标的对应关系。

1.1 课程目标的制定

本校药学类专业的培养目标是培养具备药学学科基础知识、基本理论和基本技能，拥有创新思维，能够在药物研发、生产、检验、流通、使用和管理等领域从事药物发现和评价、药物制剂设计与制备、药品质量标准研究和质量控制、药品管理等方面工作，“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的应用型和研究型药学人才。药物分析课程是药学类专业人才培养的必修课程，其实验课程不仅是让学生独立获得并运用理论知识的有效和必要教学形式，更是培养学生掌握实践的科学方法论[10]。针对专业培养目标，药物分析实验制定了3个课程目标，分别是：（1）知识目标：能够正确理解药物分析的基本程序、常用药物分析方法及原理、药物制剂的常用预处理方法及原理、药品质量标准的制定原则与使用、以及药物分析方法效能指标的测定；（2）实践技能目标：能够运用药物分析的基本原理，选择适当的分析方法，能够正确使用分析仪器，对原料药、药用辅料、药物制剂以及体内生物样品等各类目标对象进行分析，包括性状、鉴别、检查及含量测定等项目，并能够根据药品质量标准正确评价和报告分析对象的质量状况；（3）素质培养目标：能够通过查阅文献、资料独立自主学习和思考，参与或组织团队的团结协作，运用现代化信息技术制作PPT并能够自信表达和讲解。

1.2 教学内容的制定

教学内容是教学大纲的重要组成部分。根据OBE教学理念，针对药学专业学生毕业后面临的工作需求和承担的工作内容，我校药物分析实验课程的实验项目包括选自2020年版《中国药典》的纯化水、明胶空心胶囊、葡萄糖及其注射液、阿司匹林肠溶片、硫酸阿托品片、阿莫西林胶囊、黄连上清丸的分析、以及选自《中国农业行业标准》的动物肝脏组织中盐酸克伦特罗残留量的测定，涵盖了典型化学药品及制剂、药用辅料、中药复方制剂和生物样品，包括性状、鉴别、检查、含量测定和方法学验证，常用的药物分析方法与前处理技术大都有所涉及，由易到难、由浅入深，具有可行性、实用性与系统性。此外，实验课程还包括实验安全教育培训，重点向学生普及化学试剂、仪器设备使用及操作的安全原则，并着重强调影响药品质量和分析结果的生物安全性问题。在教学内容确定后，便可建立教学内容和与其支撑的课程目标之间的关系。以药物分析实验课程中“纯化水的分析”实验项目为例，可建立的上述关系如表1所示。针对不同的教学内容，可以分解出具体的知识目标和实践技能目标，而素质培养目标则需贯穿于整个教学过程。

表1 教学内容与课程目标之间的关系

2 教学环节的设计与实施

鉴于OBE教学理念的最终目的是培养学生具备与专业需求相匹配的综合素质能力，因此我校药物分析实验课程放弃了传统“灌输式”单一教学模式，而是采用“低-高-低”型教学结构序列，巧妙结合翻转课堂与传统课堂这两种相互颠覆的教学方法，以翻转课堂促进学生自主学习和思维创新的同时，通过传统课堂帮助学生构建系统的知识网络[11-12]。针对课程教学过程的非预期性和不确定性因素，可以实时调整翻转课堂与传统课堂的结合方式，满足学生差异化学习的需要，从而获得更好的教育教学效果。动态结合式教学包括：（1）课前学生低结构化自主学习：2名学生为1个学习小组，根据教师在优慕课在线课程平台预先公告的实验时间和项目名称，查阅与实验项目相关的药典标准及通则、期刊论文、专著或影像等资料，开展课前的低结构化自主学习，并提交实验预习报告。其中，有一小组同学需要制作PPT，以便在课中呈现其自主学习效果。（2）课中教师协助学生开展高结构化学习：首先，准备PPT的小组进行实验项目讲解，展示其自主学习效果；然后，由讲解小组组织大家讨论，在实验班内分享学习成果；接着，各小组内合作完成相关实验内容；最后，继续由讲解小组再次组织大家讨论，重点分析探讨实验结果异常的原因、实验过程中出现的新疑惑以及实验前后对实验问题的不同见解。在整个教学环节中，教师基于诊断性评价进行“动态”辅以传统教学，促使教学活动能够顺利开展，帮助学生逐渐适应新的教学模式。（3）课后学生低结构化深人探究：学生针对课前和课中的学习进行总结，根据实验记录，每人独立撰写实验报告；教师可以提供各种教学资源，并线上设置相关讨论区，供学生深入学习与研讨，使学生的知识理解、认知结构升华到更高的水平，有效拓展其科研创新思维。（4）教师综合评价学生成绩并设计课程教学方案：根据学生的展示与讨论、实验操作、再讨论、实验报告等学习过程和结果，教师对学生在自主学习、组织与合作、语言表达、实践与操作、时间管理、解决问题、创新思维等方面的显性与隐性表现进行总结，并综合评价学生的学习成绩。此外，教师可以依据实验项目教学的实施情况和学生评价的反馈，优化或再设计动态结合式教学方案，甚至修改实验内容，持续发展实验课程，更有效地促进学生深度学习和能力培养。由此可见，这种翻转课堂与传统课程的混合式教学方式，使得教学过程不再是围绕教师的“教”来完成，而是围绕学生的“学”来实现，是真正以“学生”为中心的教学方法，能够充分发挥学生的主观能动性与创造性。

丰富有效的教学课堂应当采用更为多元化、高效化的教学方式[13]。因此，除了引入翻转课堂与传统课程的混合式教学方法，还拟引入线上—线下混合式教学和虚拟仿真实验教学。教师可以录制示教视频，或者线下实验操作视频，适当剪辑后上传到网络教学平台，既可供学生预习、复习使用，也可供特殊情况下学生不能到校时的教学使用。同时，将一些不具备线下操作条件的实验项目做成虚拟仿真实验，虚实结合，打造完整的实验教学体系，全方位训练学生的实验技能，切实提升学生的专业水平和素养。

3 教学评价体系的构建与实践

教学评价体系需综合考虑对学生和教师的评价，以此反映课程目标达成的情况，从而达到“以评促学”和“以评促教”的目的[14]。因此，教学评价既要包括对学生“学”的评价，也要包括对课程“教”的评价。对学生的评价就是课程考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，评价内容需具备多维化，可以从学生对理论知识的掌握、实践技能及综合素质三个维度进行综合评价。该教学研究是通过基于OBE的目标达成度评价来完成教学评价。达成度（achievement of curriculum objectives，ACO），是基于模糊数学理论建立的参数，用于表征课程培养目标的实现程度[15-16]。对于每一位学生来说，其课程目标达成度评价可划分为两大部分：课程分目标达成度（ACOi）评价和课程总目标达成度评价。药物分析实验课程的考核包含以下四个环节：预习、实验过程、实验报告、PPT讲解与讨论。如表2所示，ai表示各课程分目标在课程总目标里所占的权重系数，bi表示支撑课程分目标的各项考核环节所占的权重系数。当课程目标达成度为0.6以上时为合格，0.8以上则为良好。

表2 支撑课程分目标的各项考核环节所占的权重系数bi

以知识目标达成度计算为例，计算方法如下：

对于一门课程来说，课程分目标达成度即是每一位学生的课程分目标达成度的平均值，课程总目标达成度即是每一位学生课程总目标达成度的平均值。任课教师可以对目标达成情况进行细化分析，根据每一位学生在每一项课程目标的达成情况，找到学生存在的学习问题，对其提出个性化的建议和改善措施，并在后续的教学过程中持续改进。另一方面，对课程“教”的评价可以通过学生评教的方式，采用量化式评价表，考察学生对自己期望值达到程度的评价；也可以通过学院、学校的教学督导组进行课程考核并建立文档，对任课教师以及课程进行客观评价，并提出评价意见，从而有效监督整个课程的质量。

本教学研究通过基于OBE的目标达成度对我校2018级临床药学班（共计72名）进行了综合评价，包括知识目标、实践技能目标、素质培养目标、以及总目标达成度的四方面评价，以探究药物分析实验课程基于OBE 教学改革的实践效果。

从表3统计情况来看，按照预先设定好的目标达成度标准，2018级临床药学班72名同学中有71名达到了良好以上。然而，仍有一位同学没有达到，其总目标达成度为0.775。从三项分目标的达成情况分析可知，该同学的不足在于实践技能目标上，其分目标达成度仅为0.695，表明对该名同学可在具体的实验操作技能上进行训练和提高。

表3 2018级临床药学班学生的课程目标达成度

为了深入了解该实验教学方式的教学效果，我们对学生进行了匿名问卷调查，问卷统计结果见表4。由表4可知，基于OBE理念设计药物分析实验课程总体来说教学效果较好，对学生各方面能力的培养均有着积极的作用，90%以上的同学认可这种教学模式，其中部分同学也提出了自己的建议，比如实验前告知实验内容和实验方法等。因此，我们在下一轮教学时将提前把实验项目和实验仪器告诉学生，方便学生提前查阅相关资料、了解相关仪器使用，使整个实验过程能更加顺利，真正做到以“学生”为中心。

表4 2018级临床药学班学生对药物分析实验课程的反馈（发放72份、回收60份）

4 结语

随着医药产业的飞速发展，我国对研究型和应用型药学专业人才的需求日益增大。基于OBE理念设计药物分析实验课程，能够有效培养学生的实践应用和创新思维能力，这对于高端药学人才的培养发挥着十分积极的作用。本次教学改革是以成果为导向，制定支撑专业培养要求的课程目标，优化实验教学内容，设计以学生为中心的教学环节及客观合理的多元化评价方式，并在整个教学活动中贯彻OBE的教育理念，教学效果得到了初步肯定，其有效性和实用性尚需在教学实践中持续检验和完善。