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现代信息技术背景下的制药工程专业课程教学改革与实践

2020-07-01 09:06 出处:未知 人气: 评论(0
  [摘要]基于现代信息技术,本文从教学组织形式、教学内容呈现方式、实践教学环节对时、空、物的突破,及充分利用优质教学资源共享平台四个方面,对优化教学资源及教学过程,全面提升制药工程专业课程教学质量进行了探讨,为互联网时代下的制药工程专业课程建设提供思考。
 
  [关键词]现代信息技术;制药工程;教学改革
 
  近年来,我国药物制剂技术发展步入了快车道,加上GMP认证制度在药品生产过程中的不断推进,促使我国制药行业快速与国际接轨,生物医药已成为我国战略性支柱产业之一。制药工程主要解决药品生产过程中的工程技术及药品生产质量管理规范问题[1],所培养的专业人才,分布于药品研发、生产管理、产品销售的各个环节,是医药工业的重要支撑专业。
 
  然而,当前制药工程专业教学却普遍存在以下几个方面问题:
 
  ①制药工程技术发展迅速,课程知识容量大,以《制药设备》课程为代表的设备结构及工作原理等知识点生涩抽象,而课堂学时有限;②受行业特点限制,制剂车间的洁净区内无法承载大量学生短期实习,认识实习和生产实习等实践教学多流于形式;③专业培养中“工程性”不足,以制剂车间设计为代表的工程实践教学“规范化”较差。
 
  随着全球信息化的逐步实现,学生获取知识的时间、地点及途径不再受到特定环境的限制。运用现代信息技术,构建优化教学资源及教学过程,全面提升教学质量,是高等教育发展的必然趋势[2]。为此,本文基于现代信息技术对制药工程专业课程教学改革进行探讨,预期为互联网时代下的制药工程专业课程建设提供思考。
 
  1基于现代信息技术的制药工程专业课程教学改革
 
  1.1开展线上线下混合式教学,拓展课程教学的知识容量
 
  现代技术的快速发展导致专业知识更新快,专业课程知识容量大而课程学时有限,是目前所有新兴专业所要面对的共性问题[3]。随着互联网技术的普及,各种网络教学平台推陈出新,基于现代信息技术手段的线下教学将成为课堂教学的重要补充。通过网络教学平台,教师可以提供教学大纲、教学日历、教案、多媒体课件、微课视频等相关教学文件,还能按章节提供习题库、案例库及行业动态、优质教学资源(如各级精品课)的链接,为学生的课前预习、课后复习以及了解行业发展前言提供了便利[4]。
 
  我校制药工程专业的药物制剂技术、制药设备与车间设计及药物分析技术等核心专业课程都进行了蓝墨云课程建设,不仅为学生提供了常规的课程教学资源,还可实现在线测试、在线集体或单独答疑等互动,并能进一步就学生学习情况进行后台数据分析,使任课教师能及时了解学生的学习动态和知识点掌握情况,为有针对性的高效率课堂教学实施提供了基础。
 
  可见,将现代信息化技术深入融合于制药工程专业课程教学中,课堂教学可主要侧重于章节的难点、重点、关键点。教学过程力求精于课内、强化课外,精讲多练,从而降低课堂教学压力、充分提高教学过程中的师生互动,有利于提升教学质量和学习效率。课程内容体系也不再局限于一本教材的框架,专业课程教学知识容量得到大幅度提高,更有利于专业培养目标的实现。
 
  1.2充分利用多媒体技术,丰富主要课程内容的呈现形式
 
  随着三维动画制作、视频剪辑等各种多媒体技术的普及,课程教学内容呈现形式也更加丰富。对于制药工程专业课程中一些难于理解的知识点,如液体制剂生产用洗、烘、灌联动线,教师可首先将企业实际生产中的操作录像直观地呈现给学生,再进一步借助精细化仿真动画模拟超声安瓿清洗机组、热层流隧道式烘箱及安瓿自动灌封机组的结构组成、工作过程,描述包括伺服机构、缺瓶止灌等机构在内各个机组的工作原理,从而使一些生涩难懂的抽象知识更易于学习和掌握;对于药物含量分析中高效液相(HPLC)检测、气相色谱(GC)检测、红外光谱(FTIR)检测等涉及大型分析仪器、精细化操作的药物分析课程内容,可进行微课建设,以便学生对这些相对完整、实践条件受限知识点进行反复观摩学习[5]。为了更好的理解GMP在药物制剂车间设计中的具体体现,可利用典型案例结合三维动画,阐述如何在GMP框架下对制剂车间进行综合优化设计。
 
  总之,借助于多媒体技术,课程教学内容从仅仅有文字与图片的单一呈现载体,过度到结合有声、光、立体影像的多种展现手段,通过视觉、听觉及情景等多种形式加强课程内容的可学性。
 
  1.3虚实结合,部分实践教学环节突破时、空、物的局限
 
  在药品生产过程中,为了确保药品生产质量,不仅制定有具体的药品生产工艺规程、各种生产设备操作规程,还有严格的生产记录管理制度。药剂生产关键环节的洁净等级必须符合GMP相关规定。可见,实际生产环境中的实习和实践对学生了解和掌握制药工艺设备的运行维护、生产工艺流程和工程设计,有着非常重大的意义。
 
  然而,受行业特点限制,进入制剂生产车间工作的技术人员要经过严格的培训,而且人数有限;出于对药物制剂关键技术的保密,实习期间的学生也很难接触到药物生产的关键岗位。这使得学生在药厂的实习、实践多数流于形式,专业素养得不到应有的提升。受资金、场地及管理能力限制,大多数办学单位很难自建GMP制剂生产实习基地。
 
  虚拟仿真技术属于虚拟现实技术的范畴,可以使操作者在一个与现实逼真的场景中进行人机互动[6]。目前一些办学单位联合相应的技术公司已经开发和使用的仿真项目有:药物制剂生产实训、化学药物合成实训、药物分子筛选及工程设计、典型药物分析检测及GMP厂房的设计和搭建等,从而保障学生直观接地触药品的生产研发以及生产车间规划设计等过程。这种以虚补实,虚实互补,极大地完善了制药工程实践教学体系。
 
  虚拟仿真实训打破了时间、地点及实习基地的局限,将其与迅速发展的云技术结合,便可实现在任何终端甚至包括手机进行操作,为学生的随时随地学习需求提供了便利。
 
  1.4利用优质教学资源共享平台,丰富教学形式
 
  我国高等教育普遍存“重科研轻教学”现象,教师的科研工作对工程实践教学相长有限。此外,目前工科教师多来至“重985”高校,学历高、学术能力强,但缺乏工程经验及工程实践系统训练,导致我国制药工程专业培养中广泛存在“重工程性”不足,以制剂车间设计为代表的工程实践教学“重规范化”较差等现象。
 
  现代信息技术促进了各种优质教学资源的共享共建,数字化课程催生了“重翻转课堂”、“重慕课”等新型教学组织形式。其中“重翻转课堂”是学生通过课前观看优质的教学视频学习新知识,教师在课上引导学生对问题进行协作探究,以达到知识的迁移和内化。而慕课(MOOC,Massive Open Online Courses)是指大规模开放式在线网络课程,不同于传统远程教育平台,慕课对资源提供了一个过滤机制以确保优质性[7]。目前中国药科大学、合肥工业大学、华东理工等基础雄厚的办学单位建设有多门制药工程专业核心课程的国家级精品课,尚有一批云课程在建设中。由此可见,基于现代信息技术的“翻转课堂”、“慕课”等新型教学形式,可充分利用优质教学资源,弥补制药工程专业培养中的“药味不足”现象,缩短地处偏僻、教育资源相对匮乏办学单位及新办专业与传统优势制药工程专业之间的课程教学质量差距,提高课程教学内容的规范化,全面提升教学质量。
 
  2机遇与挑战
 
  2.1激发学生的学习兴趣,真正实现学生在教学中主体地位
 
  对学生而言,现代信息技术深度融入制药工程专业课程教学,意味着要彻底改变了已有的学习观念,尤其是长期以来形成的老师填鸭式专业知识获取方式,应付考试赚取学分的学习心态。线上线下混合式教学及新型教学组织形式,从根本上改变“以教师为中心”的课堂教学秩序,真正实现“教师为主导、学生为主体”的教学理念。从“要我学”到“我要学”,逐步培养学生“主动学习、独立思考”自主学习能力。
 
  此外,专业知识的新型承载形式也更符合现代年轻人的信息获取习惯,激发学生的学习欲望。如笔者在指导《制药工程基本技能实训》”课程时,要求学生以小组为单位不但要提交每个项目的实训报告,还要提交其中一个项目的操作过程录像。结果发现学生前所未有的认真,不仅查阅了相关文献,还利用课余时间一遍遍规范化设备操作过程,并利用字幕和配音给予一定说明。
 
  2.2对专业教师提出更高的要求
 
  现代信息技术与制药工程专业课程教学深度融合,对专业教师提出了更高的要求。一方面,新教学组织形式下的课程内容,仅仅依靠一位指导教师的知识输出很难满足教学需求,往往需要一个教学团队集体对课程的知识点进行系统梳理,重新解构和重建教学内容;线上线下混合式教学也将造成教学时间向课下无限延展。这些都势必会侵占教师的课余时间及精力,从而影响教师的科研业务。另一方面,教师在不断学习和完善专业技能、全面提升自身专业素养的同时,还要不停地学习各种现代信息技术,以便能自由运用。
 
  3结语
 
  运用现代信息技术,构建优化制药工程专业的教学资源及教学过程,破解当前制药工程专业培养普遍面临的难题,全面提升教学质量,是制药工程专业发展的必然趋势。
 
  本文基于现代信息技术从教学组织形式、教学内容呈现方式、实践教学环节对时、空、物的突破,及充分利用优质教学资源共享平台四个方面,对制药工程专业课程教学改革进行了探讨,为互联网时代下的制药工程专业建设提供思考。
 
  参考文献
 
  [1]韩永萍,葛喜珍,霍清,等.基于产业需求下的制药专业实践课程体系建设[J].中国现代教育装备,2015,(3):33-35.
 
  [2]郑颖,林文雄,吴则焰.现代信息技术与本科教学融通推动高校回归教学本位[J].高校生物学教学研究,2017,7(2):3-8.
 
  [3]张珩,喻发全,张秀兰,等.制药工程专业理论与实践教学体系构建与实施[J].药学教育,2015,31(2):21-25.
 
  [4]王宗成,姜红宇.信息技术下制药工程专业课教学方法浅析[J].信息记录材料,2017,18(5):155-156.
 
  [5]李琴,胡申才,杨江科,等.微课模式下研讨型教学与自主性学习的改革与实践[J].高校生物学教学研究,2015,5(2):15-18.
 
  [6]黄宇琪,陈章宝,胡昌华.虚实结合促进制药工程实验教学体系改革[J].药学教育,2017,33(4):59-62.
 
  [7]王庆.云计算环境下的区域性高校实验教学资源共享[J].实验室技术与管理,2014,34(8):187-191.
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