新冠疫情背景下混合式药学实验教学模式的探索

姜琳琳， 曹水娟， 丁庭波， 王 洋

(复旦大学 药学院 实验教学中心, 上海 201203)

0 引 言

2020年初，突如其来的“新冠肺炎”影响了全国人民的正常生活，至今，它还在影响着世界各地。为了有效遏制疫情发展、减少人员聚集，教育部于2020年1月27日做出了“关于2020年春季学期延迟开学”的通知，又出台了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》(教高教厅[2020]2号)[1]，要求各高校积极开展线上教学活动，实现“停课不停学”。我校药学院(以下简称“我院”)积极响应教育部和学校号召，及时开展春季学期的线上教学工作部署，实验教学中心对我院的实验教学工作进行了梳理，在已有混合式教学的基础上，实验课程于4月初陆续开展线上教学。

1 新冠疫情前药学的实验教学发展

1.1 结合药学学科特点，实验课程加强教学改革和硬件投入

药学是一门实践性很强的应用学科，实验教学在药学本科教育中占据着重要地位。近年来，我院对实验教学进行了整体的综合改革，通过增加实验课学时、提高设计型、综合型实验内容比例和开展混合式教学等工作[2-3]，积极推进实验教学改革。以教学改革带动硬件投入，改善实验教学条件，对实验仪器设备进行更新换代，基础实验每人1组，综合型和设计型实验2～4人1组，建立了一个硬件和软件水平较好的培养药学创新人才的实验新体系。

1.2 探索线上实验教学工作

2012年，建立了药学实验教学中心网站(http://etcps.fudan.edu.cn，见图1)。经过8年多的运行，学生们已经熟练使用网站下载课件和就实验问题及时与教师交流，起到了信息发布及时、与学生交流互动、学生个性化学习和积极对外宣传的作用，目前网站访问量达到18万多人次。还陆续制作并使用了40余个实验教学视频，这些视频在实验课堂上播放，引起学生兴趣，也便于学生模仿操作和预习复习，取得了良好的效果。2016年又引进了13个虚拟实验资源，并自主建设了5个药学虚拟实验。学校还有各种电子学习资源平台，如e-Learning和超星学习平台等。这些在平时的实验教学中都可作为辅助资源使用，一直坚持线下实验操作为主、线上虚拟实验为辅的混合式教学模式。

经过几年的教学改革，学生的动手能力获得显著提高，在连续六届的“全国医药院校药学/中药学专业大学生实验技能大赛”和“药苑论坛”等赛事中均取得特等奖或金奖的喜人成绩。2018年底实验教学中心获批“上海市实验教学示范中心”立项建设。

图1 药学实验中心网站

2 新冠疫情期间混合式实验教学的开展

2020年春季学期，实验课程主要有仪器分析、药物分析、药用植物学、生物化学、药理学和实验药物化学(包括天然药物化学和合成药物化学)等，主要是专业基础和专业类的实验课程。这些实验课程在正常学期，采用的是以真实实验(90%)为主和线上实验(10%)为辅相结合的方式开展的。在新冠疫情肆虐期间，全部的实验课程都变成线上教学；在疫情得到有效控制之后，开展了线下教学；新冠疫情期间，教学活动按以下3种模式开课。

2.1 利用已有的虚拟实验资源和实验视频，开展线上教学

2016年引进了虚拟实验平台(见图2)，主要集中在药用植物学、生物化学和药理学这3门实验课中。因药用植物学涉及的实验材料药用植物具有时令季节限制，所以针对实验内容制作了虚拟实验内容。生物化学和药理学实验因涉及实验动物和细胞材料，考虑到细胞培养环境和技术要求高和实验动物伦理学要求等因素，为了增加学生模拟实验的机会，引进了较多相关虚拟实验，并制作了一些实验视频供学生预习、复习和模仿。在疫情期间的线上实验教学中，实验课程的教学过程如下：学生实验前预习-虚拟实验平台操作-在线群讨论-总结并撰写完成虚拟实验报告。教师提前1周把实验资源(包括讲义和视频等)和虚拟实验的网址通过e-Learning或者超星平台进行发布，学生可以在这1周内进行多次的虚拟实验操作和观看视频，反复以虚拟实验进行练习。在教学计划时间里，学生们与教师进行微信群或是腾讯会议互动，讨论虚拟实验或者视频中存在的不解之处。教师还会准备一些常见的实验问题提问，让学生们参与讨论，加深学生对实验原理的理解和对操作技能的掌握。在学生完成实验项目后，教师推送相应的实验相关测试题，考核学生们的掌握情况。学生们需要撰写完成并上传电子实验报告，教师及时批改实验报告并进行反馈。

图2 药学实验中心虚拟实验平台

2.2 PPT微课录屏结合虚拟实验和实验视频，开展线上教学

仪器分析和药物分析实验，因涉及贵重仪器比较多，所以2016年也开始建立虚拟实验内容。在这次疫情期间的线上教学，除了利用虚拟资源和视频，还进行了PPT微课录屏(见图3)，把实验现象和实验结果做成实验微课，让学生们加深印象，在讨论互动时间中去测试学生对实验内容的掌握情况。这两门课程需要掌握的还包括实验数据的处理能力，把实验数据作为作业发布(见图4)，考察学生对实验数据处理能力的掌握，进而考察对实验原理的理解。在讨论课程上，学生们关于实验数据的取舍讨论得非常热烈，对于实验数据存在的合理性也给出了满意的答案，达到了教学要求。

图3 药物分析实验中“药物的一般杂质检查实验”微课录屏

图4 仪器分析实验中“微量铁的条件筛选实验”数据作业

2.3 返校开展线下实验

疫情得到有效控制之后，部分同学于5月份先行返校，就集中安排了线下真实实验；9月份开学后，又挤出时间安排了其他同学的线下真实实验，进一步加强实验教学效果，保质保量地完成教学任务。在前期已经开展的线上实验、实验讨论和虚拟实验报告等教学活动基础上，同学们对实验原理已经充分理解，在真实实验时大大节省了实验时间和实验成本，同学们掌握实验技能的速度也大幅提高。他们的学习积极性并没有因疫情隔断学习时间而受影响，反而因为疫情让他们更加珍惜线下实验的机会，学习态度更加严谨认真。

3 疫情防控常态化和后疫情时代混合式教学的思考

时隔1年，已经恢复了正常的教学秩序，再次回顾当时的线上实验教学活动，对药学混合式实验教学模式有了更加深刻的理解和认识。线上和线下实验教学二者结合，各有所长，优势互补。

3.1 继续建设混合式实验教学资源

由于药学的学科特点，对实践操作能力非常重视，在前一阶段的教学改革中，比较注重线下实验教学的实验项目内容更新和梳理，对综合型和设计型实验内容开展也比较重视。虽然布局开展了线上实验教学工作，但是一直处于辅助地位，相对线下教学，线上内容建设还处于起步阶段。在这次疫情中, 教育部要求面向全国高校全天候免费开放全部优质在线课程和国家虚拟仿真实验教学项目共享平台，但在这些在线课程中搜索发现，用于药学专业实验如仪器分析、药物分析、生物药学等的资源非常有限[4]。经过新冠疫情的洗礼，对线上教学的项目建设更需要加以重视，加强优质的教学资源数字化建设[5]非常必要。对于药学的不同课程特点，可以有针对性地逐步开展建设内容。这样，在平时教学、特别是特殊时期，都可以有更多更理想可选择的教学资源。

3.2 调整混合式教学中“线下与线上”二者的比例

在疫情前的实验教学中，坚持“能实不虚”的大指导原则，线上教学一般占比10%。经过多年混合式教改的实验课程，发现这个占比过低，需要适当做出调整。现代的在校学生已经是00后，线上实验教学内容和更灵活的教学方式更容易引起他们的兴趣。药学学科偏重工科、化学和医科，专业面宽、内容繁杂，大量的专业知识涌入，常常让学生们感到应接不暇[6-8]。在实验教学中，发现加入线上实验教学内容和互动教学后，学生们对线下实验的操作和知识点更加容易掌握，也节省了很多实验材料和实验时间。因此，可以逐步提高线上实验教学内容的占比，更好地发挥线上虚拟实验教学的优势。

3.3 建立混合式教学的实验考核方法

传统的实验课考核体系一般以“实验操作”或者“书面考核”为主，比较单一。混合式教学模式包含了学生自学的部分和思考的部分，对于自学部分，一般通过线上教学内容中设置测试题来考查学生的掌握情况[9-11]，教师通过后台控制来管理学生的自学情况和学习进度，在这部分学习中，一直持鼓励态度。在知识学习期间，鼓励学生不限次学习线上教学内容，测试题可以多次做进而获得满分。思考部分，是由小组和师生共同完成，这部分在实验考核中也应有占比，否则会打击学生的学习积极性，也不利于混合式教学的发展。

3.4 师生在混合式教学中的作用

在以往的教学活动中，教师一直处于主导地位，教师准备讲义和资料、给学生讲，学生处于被动接受地位，学生只负责带着耳朵听就可以了。随着混合式教学模式的开展，发现学生更喜欢教学互动和参与感，这样在知识的碰撞中更容易掌握。尝试了在混合式实验教学[12]中设置题目，让学生自主设计实验方案-学生小组实验方案汇报、讨论和实施-师生讨论总结的模式，这种沉浸式学习方式极大地激发了学生的积极性，实验报告也体现出了有价值的思考。疫情期间的微信和QQ群课堂，学生们就实验知识点和虚拟实验结果讨论得非常热烈。因此，在混合式实验教学中，教师有效引导、学生积极参与，才能更好地促进教和学齐头并进。在接下来的教学改革中，需要进一步挖掘学生的学习积极性，引导他们更多地参与到教学改革中来。

4 结 语

药学的实验教学采用混合式教学法，既能节省实验材料和教学时间、拓展课外课堂，无限次的无消耗试剂的虚拟实验又有助于缓解教学资源紧张的局面，学生在真实实验中敢于动手，增加专业实验的趣味性，极大地激发学生的学习兴趣，提高掌握实验技能的速度。在混合式教学中，学生与教师积极互动，教师能够明确感受到教学的节奏对学生的影响和学生的学习进度，工作积极性也得到了提升，这些会进一步促进鼓励学生参与到教学活动的良性循环中。在疫情防控常态化和后疫情时代，加快制作优秀的数字化教学资源非常重要，既可以作为正常教学使用，也可以作为特殊时期的教学资源。