融合STEAM与PBL的中药生物技术课程教学改革探索与实践

摘要" 为适应新医科对中药专业人才培养的新要求，本文对中药生物技术课程教学现状进行分析，提出了融合STEAM教育理念和PBL教学模式的教学改革措施。通过课前、课中和课后3个阶段，对该教学模式进行改革与实践，并对其实施效果与评价进行研究。通过该教学模式，学生的学习兴趣得到提高，创新思维和实践能力得到锻炼，有助于培养中药学复合型创新专业人才，满足中药产业发展的新需求。

关键词" 中药生物技术；新医科；STEAM；PBL；中药产业

中图分类号" G642.0；S184" " " "文献标识码" A" " " "文章编号" 1007-7731（2024）17-0129-03

DOI号" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.17.031

Teaching reform and practice of Traditional Chinese Medicine Biotechnology by integrating STEAM and PBL

WEI Yicong" " LIN Qingqing" " WANG Yinghao

（College of Pharmacy， Fujian University of Traditional Chinese Medicine， Fuzhou 350122， China）

Abstract" In order to meet the new requirements of new medical science for talent cultivation in the field of Traditional Chinese Medicine， the current situation of Traditional Chinese Medicine Biotechnology course teaching was analyzed and a teaching model was proposed that integrated STEAM education concept and PBL teaching model. The teaching model was reformed and practiced through three stages： pre-class， in class， and post-class， and the teaching effectiveness and evaluation of its implementation were studied. Through the teaching model， students’ interest in learning was enhanced， and its innovative thinking and practical abilities were exercised and help cultivate innovative professionals in the field of Traditional Chinese Medicine major， meeting the new needs of the development of the Chinese medicine industry.

Keywords" Traditional Chinese Medicine Biotechnology; new medical science; STEAM; PBL; Chinese medicine industry

基于科学、技术、工程、艺术、数学（Science，technology，engineering，art，mathematics，STEAM）教育理念[1]，结合问题导向学习[2]（Problem-based learning，PBL）教学模式，为中药生物技术课程提供了一种创新性的教学方法。中药生物技术课程结合了生命科学与中药学理论，是涉及多个学科的综合性课程，将这两种教学模式融合并进行教学改革，有利于培养学生掌握必要的理论知识，在实践中提升技能，成为具备创新能力和实践精神的中药学人才[2]。胡高升等[3]研究认为，该课程旨在培养学生掌握现代生物技术方法，是中药学领域的基础课程之一。吕世奇[4]对PBL教学模式下STEAM课程教学策略进行研究，认为该课程的教学改革有利于提升学生的综合素质。戴爱国[5]研究认为，中医药院校人才培养要创新教育体系，以促进中医药学的创新发展。姜锦芳等[6]研究认为，当前中医药人才培养教学模式存在部分待改进之处，如教学模式有待进一步多元化，以激发学生的学习主动性和创新能力。

本文以中药生物技术课程为例，基于新医科背景的中药产业发展需求，提出融合STEAM与PBL的教学新模式，提高学生的学习主动性、实践创新能力和专业素养，培育中药学领域的复合型创新人才。

1 中药生物技术课程教学现状分析

中药生物技术是中药学专业的一门必修课程，内容涵盖基因工程、酶工程、细胞工程与发酵工程及组学技术等生物技术在中药学中的应用。其是一门实验与理论并重的学科，要求学生掌握化学、生物学和物理学等多个领域的知识。STEAM与PBL的有机结合为该课程教学改革提供了新的方向。岳鑫等[7]研究认为，医药院校中药生物技术课程主要面向大三、大四学生，其涉及知识面广且抽象，技术复杂，学生掌握困难。朱建华等[8]研究认为，该课程在中药资源保存、品种选育和质量控制等方面至关重要，是从事中药行业必须掌握的技能。

在新医科背景下，该课程教学面临一些值得思考的问题：如何培养学生的专业素养、创新思维与实践能力；如何在有限课时内有效传授知识；如何让学生理解并掌握知识重难点；如何提升学生学习兴趣和自主学习能力。为适应学科发展，培养具有现代生命科学素养的创新型人才，该课程的教学方式有待进一步调整与优化，以培养其具备人文关怀、创新精神和实践能力的高素质中药学复合型人才。

2 新医科背景下中药生物技术课程STEAM+PBL教学模式的探索与实践

结合STEAM教育理念和PBL教学模式，对中药学专业的中药生物技术课程进行教学改革。将教学活动分为课前导学自学、课中引学促学和课后拓学思学3个阶段，形成闭环式教学，并利用超星学习通平台实现教师与学生、线上与线下的全方位互动。

课前，教师通过超星学习通平台上传教学内容，布置导学测验和思考题，引导学生预习和提出问题。学生组织小组协作，查阅资料、整合分析和制订方案，为课中展示汇报做准备。教师根据学生在线上讨论区的提问和测验情况，了解学生存在的问题并及时解疑。

课中，将教学分为4个环节（图1）。一是教师结合课程内容和典型案例，提出问题，引导学生学习。二是学生小组展示汇报，其他学生参与问题分析和讨论，教师点评，增强师生、生生互动。三是教师梳理知识点，讲解重难点，解答疑问。例如，通过利用气升式反应器进行丹参毛状根培养案例，结合STEAM理念和PBL模式，介绍培养体系的建立及其应用。该课程内容涉及外植体材料选定、毛状根化学鉴定等知识，体现了STEAM理念中的“科学”元素；通过Southern分子杂交等技术手段解决课堂问题，体现了“技术”和“工程”的应用；教学包括生物反应器培养前后有效成分含量的测定计算，展示了“数学”的应用；教师引导学生思考毛状根在生活中的应用和价值，体现了“艺术”的人文关怀。四是教师总结课程内容，介绍前沿进展，突出中药生物技术在新医科建设中的应用。

课后，根据学生的学习情况，布置课后作业，促使学生进一步拓展学习。在超星学习通平台上传课后拓展内容，引导学生制作思维导图进行课堂归纳总结；再利用该平台发布测试题，让学生巩固、加深课堂上所学的理论知识。史仁玖等[9]研究认为，组建实验兴趣小组，将教学从课内延伸到课外，鼓励学生积极参加创新创业大赛及学科竞赛，促进其实现从知识原理到实践应用的转化，从而提高其实践应用能力和专业技能。

3 中药生物技术课程教学改革实施效果与评价

基于STEAM教育理念和PBL教学模式的课程教学改革，成绩评价体系采用“两维度（线上+线下）、两环节（过程性考核40%+期末考核60%）”的多效融合考核模式。其中，过程性考核包括随堂练习、章节测验和课堂汇报等多种形式，而期末考核则侧重考查学生的综合分析和解决问题能力。这种双向动态考评方式更加注重实践性、应用性和时效性，有效激发了学生的学习热情和主动性。

经过近3年的教学实践，学生学习成绩和满意度反馈结果显示，学生的积极性和参与度明显提升；对中药生物技术的基础概念、产业化生产和基因技术等知识的掌握程度明显提高，实验创新力和创新成果有所增加；参与创新创业项目和学科竞赛的比例明显提高，在教师的指导下，学生参加各类创新创业大赛和学科竞赛，获国家级学会奖4项、省级“互联网+创新创业”奖2项、校级“挑战杯”课外学术奖4项。这些成果表明，基于STEAM教育理念和PBL教学法的教学模式能够有效提升学生的综合能力，提高了教学质量，有助于提升中药学专业人才培养的质量。结合课后问卷调查，发现学生对该新型教学方法的满意率较高，教学满意程度达90%。学生普遍认为，该教学方法能够激发其学习兴趣，培养自主学习能力。在学校评教系统中，学生对课程教师团队的教学态度和方法给予了高度评价，得分在4.98分以上（总分5分）。

综上，本文以PBL教学模式为基础，融入STEAM教育理念，针对中药生物技术课程特点，构建了新的教学模式。实践表明，学生的创新思维、实践能力和专业素养得到加强，满足了中药产业发展的新需求。当前，该课程教学改革实践仍在探索阶段，未来将进一步构建案例库和问题设计，考虑参考俞年军等[10]的研究成果，结合学习动机理论，培养学生的动手能力和创新能力，以不断完善教学内容和创新教学模式，为中药现代化和国际化培养高质量的中药学复合型专业人才。

参考文献

[1] 周颖. 基于STEAM+PBL的初中信息技术课程设计研究：以设计智能花盆为例[J]. 中国教育技术装备，2021（3）：84-85，88.

[2] 吴钢，陈丽. 临床药理学PBL案例教学的实践与思考[J]. 中国继续医学教育，2024，16（4）：67-70.

[3] 胡高升，王安华，刘莹，等. 中药生物技术课程教学设计探索[J]. 药学教育，2023，39（1）：47-50.

[4] 吕世奇. PBL教学模式下STEAM课程教学策略的研究[J]. 中国教育信息化，2017，23（18）：35-38.

[5] 戴爱国. 新时代中医药院校“三双共振”人才培养模式探索与实践：以湖南中医药大学为例[J]. 湖南中医药大学学报，2020，40（10）：1184-1188.

[6] 姜锦芳，洪亚群. “新医科”背景下中医药人才培养新模式探析[J]. 湖北中医杂志，2023，45（12）：54-57.

[7] 岳鑫，王晓琴，张英，等. 中药资源与开发专业的《中药生物技术》教学探究[J]. 内蒙古医科大学学报，2018，40（2）：5-7.

[8] 朱建华，于荣敏. 《中药生物技术》本科生课程教学研究初探[J]. 食品与药品，2011，13（11）：449-450.

[9] 史仁玖，苗苗，李艳玲，等. 中药生物技术研究性实验教学模式探索与实践[J]. 中国医药导报，2010，7（22）：161-162.

[10] 俞年军，谢冬梅，邢丽花，等. 应用学习动机理论提高中药生物技术的教学效果[J]. 广西中医药大学学报，2022，25（1）：59-62.

（责任编辑：杨欢）