基于Capstone和OBE理念的创新制药综合实训课程探索与建设.pdf

第 51 卷第 9 期2023 年 5 月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.51 No.9May.2023基于 Capstone 和 OBE 理念的创新制药综合实训课程探索与建设陈兰妹,李 媛,唐灵芝,马 临,郑彩美(厦门医学院药学系,福建 厦门 361023)摘 要:创新制药综合实训是药学专业的专业综合课程,该课程对学生的分析问题解决问题的综合能力及创新实践能力的培养起到了重要支撑作用。为了实现课程的定位目标,达到课程学习效果,我们对课程的教学目标-内容-形式-评价进行全面设计,确定了以 Capstone(封顶石)和 OBE(Outcome Base Education)为课程理念,构建了原料药合成、质量检查、制剂研究与 GMP 生产等三个前后衔接,相互关联,又各有侧重的教学模块,实现了培养学生药学思维、提高学生综合创新实践能力的目标。关键词:药学;创新制药综合实训;OBE;课程建设中图分类号:G423.04 文献标志码:B文章编号:1001-9677(2023)09-0187-04 基金项目:2020 年福建省本科高校教育教学改革研究一般项目(创新创业教育教学改革项目:FBJG20200073);厦门医学院校级“金课”项目(XBJK2020017);厦门医学院校级教育教学改革项目(XBJG2020013)。第一作者:陈兰妹(1982-),女,讲师,从事药物化学教学与天然产物提取研究。Construction and Practice of Innovative and Integrative PharmaceuticalScience Experiments Based on Capstone and OBE ConceptsCHEN Lan-mei,LI Yuan,TANG Ling-zhi,MA Lin,ZHENG Cai-mei(School of Pharmacy and Pharmaceutical,Xiamen Medical College,Fujian Xiamen 361023,China)Abstract:Innovative and Integrative Pharmaceutical Science Experiments is a comprehensive course of Pharmacy,which plays an important supporting role in cultivating students comprehensive ability of analyzing and solving problemsand innovative practical ability.In order to achieve the orientation goal and achieve the learning effect of the course,theteaching objective-content-form-evaluation of the course in all-round way was designed,and the Capstone and OBE wasdetermined as the course concepts.Three teaching modules,raw material drug synthesis,quality inspection,pharmaceutical preparation research and GMP production,which were connected with each other and had their ownemphasis,were constructed to train students pharmaceutical thinking and improve students comprehensive innovativepractical ability.Key words:Pharmacy;Innovative and Integrative Pharmaceutical Science Experiments;OBE;curriculum development药学是一门应用性很强的实验科学,发展至今已形成了一个较为完备的科学知识体系,包括药物化学、药物分析学、药理学、药剂学等主干学科1。实验教学作为培养学生专业技术、实践能力和科研素养的课程形式,是药学专业课程体系的重要组成部分2。在传统的药学教育中,各学科课程自成一脉,相互独立,教学内容缺乏学科之间的相互联系和融合3,影响了教学的系统性和学生综合素质的培养,使得学生灵活运用、横向迁移各学科知识的能力较为薄弱。这在学生的实验能力与素质方面表现尤为明显。课程组在 2009 年开始尝试基于药品生产岗位的 GMP 生产综合实训4。学校升格为应用型本科院校后,课程组对标 本科专业教学质量国家标准5和药学专业人才培养目标,结合学生学情的变化,配合“一主两并重”的专业课程体系建设,确定 了 以 Capstone(封 顶 石)6-7和 OBE(Outcome BaseEducation)为课程理念,以药为中心,依托福建省药学实验示范中心,对综合实验课程的教学目标-内容-形式-评价进行全面升级,重构课程,设计了以药品生产为主线的创新制药综合实训课程体系(图 1)。图 1 基于 Capsotne 理念设计的课程体系Fig.1 The curriculum system designed based on Capsotne concept188 广 州 化 工2023 年 5 月1 课程构建1.1 教学目标的设定OBE(Outcome Base Education,以学习成果为导向)教学理念是“以学生为本”,关注学生能够在学习中获得什么能力,围绕实现预期学习成果来进行教学设计8。教学设计的步骤如下:确定培养目标确定毕业要求确定指标点构建课程体系9。课程组根据本校药学专业人才的培养目标及毕业要求进行课程教学目标的设定,课程支撑了综合运用药学知识、问题分析、创新实践的能力指标要求,基于此拟定课程的教学目标(表 1)。表 1 创新制药综合实训课程教学目标Table 1 The teaching objectives of Innovative and Integrative Pharmaceutical Science Experiments教学目标对人才培养目标的支撑知识1.进一步深入理解药物合成、药物分析、药剂学的研究内容,理解各学科之间的横向联系。2.能合理进行多步药物合成反应的实验方案设计,理解药品原料药合成中产率、纯度等概念的重要性。3.知道常见的化学分析和质量检查手段。4.熟练掌握药物制剂处方筛选的方法。5.理解片剂制备的工艺流程及关键控制点。熟悉药品的生产与质量控制、药学服务的工作过程。熟悉药物研发的基本过程。能力1.能正确、熟练地进行乙酰化反应、酯化反应、氯化反应、Schotten-Baumann反应、重结晶、旋蒸、薄层色谱测定、红外光谱测定等实验操作,准确、及时、详实地进行实验记录,正确、规范地完成实验报告。2.正确、熟练地查阅药典,并能规范化地完成对应的贝诺酯质量检查项目。3.正确、熟练地进行制粒、压片、质量控制等操作,准确、及时填写生产记录、质检记录及清场记录,正确、规范地完成实验报告。4.能掌握湿法制粒压片法的片剂制备技术,会正确使用和维护制剂常用设备。5.能预见常见产品质量问题并提出解决方案。6.积极、主动进行团队协作,合作完成高质量总结报告和口头汇报。7.从实验中发现问题,在讨论中解决问题,提高学习与研究能力。具备初步的药品生产与质量控制的实践能力,能胜任药物制剂设计与制备、药品质量标准研究与质量控制等工作。具有一定的实验设计能力,能胜任药物研发辅助岗位工作。能查阅专业文献资料;优化或创造实验条件;归纳、整理、分析实验研究结果;独立撰写报告与论文;具备初步的参与学术交流的能力。素质1.重视与药学专业相关的社会问题,树立珍惜资源、保护环境、拒绝污染的绿色环保理念。2.树立药品生产的安全意识和质量意识。3.重视与同学协作共处的过程与方法,增强协作精神和团队意识。4.养成规范化、辩证思维的能力,树立质疑、求证、求实、创新的科学态度。5.具有良好的职业道德和行为规范。6.确立终生学习的理念,养成主动学习、自我完善的意识和行为。具有丰富的人文社会科学素养和良好的团队合作精神,开拓创新,善于学习,积极进取,具有健康的心理与体魄、具有良好的社会适应能力。1.2 课程内容的选定表 2 创新制药综合实训课程模块Table 2 The modules of Innovative and IntegrativePharmaceutical Science Experiments模块内容学时实验设计模块一贝诺酯的合成1.阿司匹林、对乙酰氨基酚的合成与精制1.1 酰化反应1.2 产品精制2.贝诺酯的合成2.1Schotten-Baumann 反应2.2 薄层色谱法监测反应终点2.3 贝诺酯的理化鉴定38设计性实验模块二贝诺酯原料药及贝诺酯片的质量检查1.形状、鉴别2.一般杂质检查3.有关物质检测4.含量测定48验证性实验续表 2模块三贝诺酯片的GMP 生产1.片剂处方的筛选2.GMP 虚拟仿真3.GMP 车间生产3.1 GMP 车间设计与生产设备3.2 制粒操作3.3 压片操作3.4 片剂质量控制50设计性实验课程组依托福建省药学实验示范教学中心,选定解热镇痛药贝诺酯片的生产制备为实训任务,构建了原料药合成、质量检查、制剂研究与 GMP 生产等三个前后衔接,相互关联,又各有侧重的教学模块(表 2)。其中,贝诺酯的合成设计了多步反应,涵盖了投料反应、反应过程的监测、产品精制和产品的理化鉴定四个内容;贝诺酯原料药和贝诺酯片的质量检查则进行药物的鉴别实验、一般杂质、有关物质检测和含量测定四个内容;贝诺酯片的 GMP 生产包括贝诺酯片处方的设计筛选、GMP 车间设计及生产设备的讲解、GMP 虚拟仿真、GMP 投料生产四个环节。这些模块的实训内容涵盖了药物生产的主要环节,前后衔接,连续进行。第 51 卷第 9 期陈兰妹,等:基于 Capstone 和 OBE 理念的创新制药综合实训课程探索与建设189 1.3 课程内容的实施为模拟企业的生产强度,贴近企业的真实生产,课程集中在 5 周开展实施(图 2)。图 2 创新制药综合实训课程实施方案Fig.2 The implementation plan of Innovative and IntegrativePharmaceutical Science Experiments课程为综合性的实训,需要学生团结协作,不断思考,及时总结才能顺利完成实训任务,因此为提升学生个体的实训效果,同时兼顾实验室的可容纳量和学生人数,课程进行了合理的分工及任务分解:原料药合成和质量检查 2 人/组,制剂生产 10 人/组。(1)实训前 设计实验方案:实训小组接收任务,广泛查阅相关的学习资料和文献,通过小组讨论,商讨实验方案,并通过线下与指导教师沟通交流,最终确定并提交实验方案及实验过程中所需的仪器设备、化学试剂及原辅料的种类及用量和小组分工等。(2)实训中 实施实验操作:学生根据确定的实验方案,领取所需物品,按小组分工进行实验。教师主要负责指导方案的执行,帮助学生厘清问题,引导学生挖掘解决方案,同时确保实验安全。学生充分发挥自主性,在实训过程可根据实验结果具体情况调整方案。(3)实训后 探究总结:学生以小组为单位及时对实训结果进行思考总结,完成实验报告;如有必要,需相应调整下一阶段的实验方案。(4)课终总结答辩:实训小组经混合后重组,形成新的汇报组。各汇报组通过横向比对各自实验结果,激活深度思考,进行充分讨论,形成总结报告,并进行 PPT 汇报与答辩。教师通过细化考核指标,对汇报组的活动形式和产出内容给出明确有效的指导。1.4 课程评价体系的建立本课程旨在通过“四性”综合性、创新性、设计性和贴近企业真实性等层面的教学内容,培养学生查阅文献、设计实验、优化实验的能力,综合运用多学科知识的能力,分析问题、解决问题的高阶能力,培养学生药学思维和科研素养,增强学生创新实践、交流沟通、团结协作的能力,强化学生绿色安全的环保意识。良好的评价体系不仅可以客观真实地衡量学生的学习效果,也能帮助教师及时地发现问题并有针对性地进行指导10。课程采取过程性评价,围绕药学人才培养目标建立评价体系,对学生的学习效果从知识、能力、态度三个层面进行评价。根据本课程的性质,学生的学习成绩由三个模块的成绩和课终分组汇报答辩的成绩(各占 25%)组成。其中模块学习成效评价从实训前知识获取(预习、在线学习、师生交流)、实训中技能训练、实训后实验总结等方面进行多维度评价。以贝诺酯合成模块为例,如表 3 所示。表 3 创新制药综合实训课程学习评价体系(贝诺酯合成模块)Table 3 The indicator system of learning assessment(the modules of Benorilate synthesis)评价指标评价标准权重/%理论知识考核1.按要求完成线上学习:实验室安全知识、实验基本操作、红外光谱仪、熔点测定仪使用等视频。2.完成测试。10创新能力考核1.按要求完成实验方案设计。2.方案完整、清晰、有条理。3.提交实验所需仪器设备、试剂原料等规格及用量。30实践能力考核1.积极主动开展实验。2.能规范准确地进行实验操作。3.真实、及时、规范完整地记录实验操作及实验现象。4.能根据实验过程合理分析实验结果,并针对异常实验现象及结果展开合理讨论。5.能结合实验过程,进行反思总结,或提出改进方案。40科研素养考核1.按要求书写科技论文。2.真实、规范完整地呈现实验过程及实验结果。202 结 语创新制药综合实训是一门在专业基础课、专业课、专业选修课的基础上开设的综合性、设计性的实训课程,课程以指定题目、自主设计、自主实验、自主探究的方式进行,已连续三年在药学专业中开展。在实训过程中,学生课程体验良好,在课终汇报中表示虽然“累”,但是“很喜欢”,觉得“有意思”、“有挑战”。课程在强化学生操作技能的基础上,提高了学生调用多学科知识和技能的综合能力,培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的高阶能力,发展其药学思维和科研素养,提升其专业认知与自信,为其后续科研训练和毕业设计做好了准备。囿于现有实验硬件条件和运行经验,课程也存在着较多的问题:在教学内容的选定上存在着任务变量偏窄,导致实验设计难度偏低的难点,同时限于学生的学情,实验报告同质化严重。如何能够增加实验设计的难度,如何能更好地实现课程的教学目标,都需要继续进行研究和探索。参考文献1 徐晓媛.药学类专业教学质量国家标准及全国药学本科专业认证标准解读C.2018 年中国药学大会资料汇编中国药学会,成都市人民政府,四川省食品药品监督管理局:中国药学会,2018:17.2 刘浩,叶云,李香,等.药学综合设计性实验的构建J.药学教育,2018,34(5):60-63.3 牟佳佳,何永志,任晓亮,等.药学专业开设多学科综合设计性实验探索J.医学教育研究与实践,2019,27(2):212-215.4郑彩美.高职药物制剂综合实训课程改革和探讨J.海峡药学,2013,25(9):179-181.5 教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准(下)M.北京:高等教育出版社,2018:707.(下转第 197 页)第 51 卷第 9 期李家旭,等:OBE 理念下仪器分析实验课程教学设计197 大爆炸。小组中的成员都有自己擅长的和不擅长的,通过引导学生,让学生自己意识到自己在团队里的定位是什么,这样能让学生的长处发挥到最大并帮助整个团队共同进步。在课堂快结束时,对小组中表现好的学生进行鼓励和表扬,在最终测评中对表现好的学生进行加分。3.4 考核标准与审核阶段仪器分析实验课程成绩包括了两大部分:课堂实验成绩(占60%)和期末实验成绩(占40%,包括实验操作30%,实验数据处理及分析 10%)。实验预习、课堂问答、实验操作、实验报告等都是本学期课堂实验成绩的考察部分,分别占 10%,考勤占 20%。而实验预习和课堂问答阶段会由小组经过共同查阅资料在进行小组讨论后选取代表进行上台发言。同时加入自我评价、组内互评和教师评价 3 种反馈方法12。这是为了避免以前教学模式下按照实验报告给分的缺点,而新的教学模式要求了学生积极主动的参加实验,并总结出比较全面的、科学、公正的考核体系。4 结 语将 OBE 理念与思政教育结合引入仪器分析实验课程教学中,形成新形势下的新教学模式。这不仅指明了教学的发展方向,还为思政教育开辟了一条新的道路,培养了学生的专业水平和科学素养。在 OBE 理念中以学生为中心,那么教师就是整个项目的“总导演”,不仅要精心设计整个教学过程,督促学生完成各个任务,还要善于走到学生中间去,与学生交流、讨论,及时解决学生遇到的各种问题,鼓励学生积极探索,勇于发现从而提高学生的专业水平和科学素养。同时改进实验课程的考核方式,通过全面过程性实验考核,以充分调动学生学习的自主性和积极性。当下 OBE 教学理念应用在仪器分析实验课程教学中仍有很多不足之处,这是需要在不停的教学中才能发现的,只有这样才能不断的完善,不断创新新的教学模式,提升教学质量。参考文献1 倪念念.基于 OBE 导向的思想政治理论课教育教学改革策略J.江苏经贸职业技术学院学报,2022(1):37-40.2 李桂贤,余韬,李怡,等.基于 OBE 理念的环境化工类课程教学改革与实践 以水污染控制工程课程为例J.广东化工,2021,48(24):175-176,204.3 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