BOPPPS教學(xué)法在“制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)”課程中的應(yīng)用

杜健 梁井瑞 李偉 王劍

摘 要：BOPPPS教學(xué)法是通過一種著重于加強(qiáng)學(xué)生互動和教學(xué)反思的模式，以教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成為核心。BOPPPS教學(xué)法將教學(xué)過程分為6個階段，通過教學(xué)階段的合理劃分，使得教學(xué)安排更合理有序和具操作性。文章以“制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)”中車間布置內(nèi)容為例，研究了BOPPPS教學(xué)法在課程教學(xué)中的應(yīng)用過程，以期為制藥工程教學(xué)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：本科教育;BOPPPS教學(xué)模式;制藥設(shè)備;車間設(shè)計(jì);教學(xué)設(shè)計(jì)

0 引言

“制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)”是我校制藥工程專業(yè)所開設(shè)的一門集中實(shí)踐環(huán)節(jié)必修課，主要講述制藥工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)程序和具體方法。本課程覆蓋面較廣，是學(xué)習(xí)制藥工程專業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識后的綜合實(shí)踐運(yùn)用。如何使學(xué)生通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，掌握工藝流程設(shè)計(jì)的基本原則和方法以及不同深度的工藝流程圖，基本的制藥工藝計(jì)算-物料衡算和能量衡算，原料藥生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備反應(yīng)器的基本原理、設(shè)計(jì)計(jì)算及選型，制藥專用設(shè)備的工作原理、特點(diǎn)及選用方法，制藥工程非工藝設(shè)計(jì)的知識等，值得執(zhí)教者深入探索和研究。本文選擇本課程中的一節(jié)課（1課時）“車間布置”為例，對其進(jìn)行BOPPPS設(shè)計(jì)，旨在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和教學(xué)質(zhì)量，并為相關(guān)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)。

1 ? BOPPPS教學(xué)模式

BOPPPS 教學(xué)模式由加拿大教師培訓(xùn)工作坊ISW（instructional skills workshop）最早提出，受到廣大教學(xué)工作者的推崇[1]。BOPPPS將課堂教學(xué)分為6個部分，分別為導(dǎo)入（Bridge-in）、 學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）、后測（Post-assessment）和總結(jié)（Summary）[2-4]。這種教學(xué)模式基于注意力曲線和學(xué)習(xí)金字塔構(gòu)建，旨在提高學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性，將教學(xué)過程的“教師主體”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生主體”，有效提高課堂活躍度和參與度，促進(jìn)課堂教學(xué)效果提升[5-8]。

BOPPPS教學(xué)模式在教學(xué)過程中是一種循環(huán)過程，從教學(xué)目標(biāo)設(shè)定，經(jīng)過教學(xué)行為和學(xué)習(xí)活動，通過教學(xué)評估，反饋至教學(xué)目標(biāo)是否完成。BOPPPS教學(xué)模式的實(shí)施，可以幫助教師有效組織課堂教學(xué)，了解學(xué)生在教學(xué)過程中對所學(xué)知識的掌握程度。學(xué)生也能通過教學(xué)過程的高參與度，培養(yǎng)其對所學(xué)知識的分析利用能力。BOPPPS教學(xué)模式的流程如圖1所示。

2“制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)”課程現(xiàn)狀

“制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)”是制藥工程專業(yè)的一門重要實(shí)踐課程，重點(diǎn)講述制藥生產(chǎn)常見單元操作以及制藥車間設(shè)計(jì)的規(guī)律，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生從工程視角提出、分析和解決問題的能力。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能將大學(xué)所學(xué)的相關(guān)知識與解決制劑生產(chǎn)實(shí)際問題相結(jié)合，正確選擇使用及維護(hù)制劑設(shè)備。依照影響單元操作的因素處理實(shí)際操作中的質(zhì)量、產(chǎn)量的問題，使學(xué)生有能力參與制劑車間的新建、擴(kuò)建和改建工作，并能在與相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的合作交流中提出建議，以保障工程的正常進(jìn)行，為提升藥物制劑產(chǎn)品技術(shù)含金量，推動生產(chǎn)過程自動化、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。課程主要有單元操作的基本原理、典型設(shè)備的基本構(gòu)造、使用與維護(hù)及有關(guān)的應(yīng)用計(jì)算、制劑工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)步驟、有關(guān)計(jì)算、車間布置等十章節(jié)內(nèi)容，共分8節(jié)課，16學(xué)時。

3 BOPPPS 教學(xué)模式在“制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用

以車間布置為例解釋BOPPPS的教學(xué)模式。車間布置的目的是對廠房的配置和設(shè)備的排列做出合理的安排，是車間工藝設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是工藝設(shè)計(jì)部分向其他非工藝設(shè)計(jì)部分提供車間設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)資料。車間布置設(shè)計(jì)時應(yīng)遵守設(shè)計(jì)程序，按照布置的基本原則，細(xì)致而周密地安排。車間布置設(shè)計(jì)的任務(wù)：第一是確定車間的火災(zāi)危險類別爆炸與火災(zāi)危險性場所等級;第二是確定車間建筑和露天場所的主要尺寸并對車間的生產(chǎn)輔助生產(chǎn)和行政生活區(qū)域位置作出安排;第三是確定全部工藝設(shè)備的空間位置。由此可見，車間布置是本課程最為重要的內(nèi)容之一，是基于系統(tǒng)學(xué)習(xí)本課程其他內(nèi)容的基礎(chǔ)上的綜合實(shí)踐應(yīng)用。所涉及的內(nèi)容較多，而且其中包括一些較為復(fù)雜的計(jì)算以及必須遵守的GMP規(guī)范、防火規(guī)范等國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，學(xué)生掌握難度較大。因此，課堂中應(yīng)當(dāng)采用合理的教學(xué)方式加以引導(dǎo)，從而激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性和熱情，促使學(xué)生更加牢固地掌握。本章內(nèi)容的教學(xué)過程中引入BOPPPS教學(xué)模式可解決上述問題，BOPPPS教學(xué)模式設(shè)計(jì)表1所示。

3.1? 導(dǎo)入（Bridge-in）

導(dǎo)入過程主要通過播放視頻的方式，選擇大約1分鐘的視頻，主要介紹車間布置的重要性。視頻播放結(jié)束后，對視頻內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹，首先強(qiáng)調(diào)車間設(shè)計(jì)布置的重要性。隨后通過舉例的形式，介紹近幾年因車間設(shè)計(jì)布置不規(guī)范導(dǎo)致的事故情況，進(jìn)而引出問題：這些車間布置因哪些問題引發(fā)了事故？由此引入本節(jié)課的內(nèi)容：車間的布置。

提出第二個問題：通過學(xué)習(xí)本章知識，如何解決這些存在的問題，更好的保證生產(chǎn)安全？通過問題的引入，可以融入課程思政內(nèi)容，讓同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)安全生產(chǎn)、嚴(yán)格注重生命財(cái)產(chǎn)安全的意識。

3.2? 學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective）

教師利用 PPT 展示闡述本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。本節(jié)課有兩個目標(biāo)。知識目標(biāo)：熟悉車間布置的常用設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定。能力目標(biāo)：能夠識記車間布置設(shè)計(jì)的依據(jù)、程序、成果以及應(yīng)考慮的因素，熟悉廠房建筑和車間組成;理解一般制藥工程車間的布置設(shè)計(jì)。

3.3? 前測（Pre-assessment）

通過“學(xué)習(xí)通”軟件設(shè)置兩個問題，要求學(xué)生在1分鐘內(nèi)給出答案。問題一：潔凈廠房主要包括哪些部分？問題二：車間布置一般要考慮哪些原則？最后給出答案。通過前測階段，可以復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容，又可以摸清學(xué)生對新知識的了解程度，決定講解的深度。

3.4? 參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）

本階段是教學(xué)的主體部分，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如表2所示。

參與式學(xué)習(xí)是BOPPPS教學(xué)模式的核心階段。為保證教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)過程中對此階段再次進(jìn)行教學(xué)階段劃分。將其分為4個階段，分別為提問思考階段、主體內(nèi)容講解階段、分組討論階段、討論結(jié)果總結(jié)階段。

首先提出本節(jié)課的核心問題：車間布置通常分為哪些步驟，解決哪些問題？讓學(xué)生們帶著疑問進(jìn)入課堂內(nèi)容。隨后開始主體內(nèi)容的講解，因本堂課程內(nèi)容與實(shí)際需求緊密相連，因此采用案例式剖析為主，基本理論知識穿插其中。為學(xué)生們著重介紹：（1）車間布置的依據(jù)，如《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn); （2）設(shè)備布置的原則，包括設(shè)備布置的一般原則、車間平面布置的一般原則、設(shè)備立面布置的一般原則;（3）設(shè)備布置的要求，包括車間的總體要求、生產(chǎn)區(qū)的隔斷、隔離操作技術(shù)、吹灌封技術(shù)和設(shè)備布置安全距離等;（4）車間組成，包括生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)和行政-生活等區(qū)域。然后進(jìn)行小組討論和站立回答，將全班同學(xué)每4～6人分為一組，選擇事故工廠車間為對象，討論其中車間設(shè)計(jì)問題及可能的解決方案;討論后由每組推選一位代表進(jìn)行分享。本階段討論的問題內(nèi)容與課堂導(dǎo)入階段內(nèi)容相對應(yīng)。最后老師進(jìn)行總結(jié)分析，對每組討論結(jié)果進(jìn)行評價，并對每組進(jìn)行打分。

3.5? 后測（Post-assessment）

通過學(xué)習(xí)通軟件發(fā)布測試試題，提出問題：你認(rèn)為車間布置中最為重要的環(huán)節(jié)是什么？并簡要說明理由。問題為開放式問題，并沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，只要能說明理由即可。此問題可集中討論，并作為下節(jié)課導(dǎo)入階段的內(nèi)容。

3.6? 總結(jié)（Summary）

本階段總結(jié)兩部分內(nèi)容，首先對本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行簡要復(fù)述總結(jié)，其次對每組的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)。通過回顧學(xué)習(xí)目標(biāo)，鑒定是否達(dá)到相關(guān)要求，是否存在未解決的問題。

4 ? BOPPPS 教學(xué)模式課程的反思

4.1? 合理教學(xué)設(shè)計(jì)對BOPPPS教學(xué)模式非常重要

在教學(xué)過程中的6個階段需要精心設(shè)計(jì)才能確保BOPPPS教學(xué)模式的教學(xué)效果。導(dǎo)入階段：導(dǎo)入的主題要貼切，符合教學(xué)主體內(nèi)容;教學(xué)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)要明確，包括學(xué)習(xí)具體內(nèi)容、學(xué)習(xí)的對象等，通過學(xué)習(xí)目標(biāo)要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向;前測：前測問題的選擇需要兼顧兩個目的，即上一節(jié)課堂內(nèi)容的簡要回顧和本節(jié)課內(nèi)容的預(yù)習(xí)，以此簡要進(jìn)行學(xué)情分析;參與式學(xué)習(xí)：教學(xué)的主體內(nèi)容是BOPPPS教學(xué)模式的核心。教師在教學(xué)過程中也需要精心設(shè)計(jì)，如采用提問式、案例式教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)過程中如何劃分討論組，討論問題的選擇;后測和總結(jié)：通過后測和總結(jié)判斷學(xué)習(xí)目標(biāo)是否達(dá)成，利用反饋所得信息隨時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的設(shè)計(jì)。

4.2? 參與式學(xué)習(xí)是BOPPPS教學(xué)模式的核心

在BOPPPS教學(xué)方式中需引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)。以學(xué)生為主體的參與式學(xué)習(xí)過程是BOPPPS教學(xué)模式的核心部分，基于學(xué)情分析，教師該如何有效地利用教學(xué)活動促進(jìn)學(xué)習(xí)者的主觀能動性，顯得非常重要[6]。在本堂課的教學(xué)過程中，我們以提問的方式展開主體教學(xué)內(nèi)容。在講授過程中，為避免大段的枯燥講述，在主體內(nèi)容講解過程中引入案例講解法。此外，在小組討論過程中引入實(shí)際案例，而且需要教師靈活選用教具、教法和教學(xué)技巧策略，營造活躍的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的思維和求知欲，使學(xué)生主動、深入地參與學(xué)習(xí)。教師需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)情創(chuàng)造難度適中的、循序漸進(jìn)的問題，鼓勵并組織學(xué)生以合作思考、討論交流、實(shí)踐操作等方式解決問題，從而加深理論知識應(yīng)用于實(shí)踐操作的能力。

4.3? 教學(xué)過程激發(fā)學(xué)生參與熱情

BOPPPS教學(xué)模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是精髓。在教學(xué)設(shè)計(jì)階段，可通過以下方式提高學(xué)生參與熱情：第一，通過導(dǎo)入階段加強(qiáng)與實(shí)際生產(chǎn)生活之間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;第二，通過教學(xué)階段的參與式學(xué)習(xí)，加強(qiáng)案例式教學(xué)，避免枯燥的理論知識灌輸易導(dǎo)致學(xué)生注意力不集中現(xiàn)象;第三，加強(qiáng)多元化的考核，尤其是加強(qiáng)參與式學(xué)習(xí)中課程的權(quán)重。

4.4? 構(gòu)建完善的課程評價體系

現(xiàn)階段的教學(xué)模式中，主要通過期末考核的方式給出該課程的成績，這與BOPPPS參與式學(xué)習(xí)的教學(xué)理念有所不同。在BOPPPS教學(xué)模式中，應(yīng)當(dāng)注重多元考核方式，加強(qiáng)過程考核，包括個人考核和討論組考核?？杉訌?qiáng)學(xué)生課堂參與度、討論發(fā)言次數(shù)、回答問題情況等在總成績中的占比，構(gòu)建完善合理的評價體系。既可激發(fā)學(xué)生課堂參與熱情，也可提高課程評價的客觀性[9-10]。

此外，BOPPPS教學(xué)模式更需要教師對課堂教學(xué)內(nèi)容做更為深入的掌握，而且需要花費(fèi)更多時間對其教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)。因此，深入理解BOPPPS教學(xué)方法的精髓，并對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和運(yùn)用，才能取得較為滿意的效果。

5 結(jié)語

在微生物學(xué)與免疫學(xué)教學(xué)過程中，通過引入BOPPPS教學(xué)模式，設(shè)計(jì)了教學(xué)內(nèi)容，包括視頻內(nèi)容導(dǎo)入、分組討論、討論后反饋、課堂評價體系構(gòu)建等。通過BOPPPS教學(xué)模式，可以有效提高學(xué)生課堂參與度，轉(zhuǎn)變“教師主體”為“學(xué)生主體”，激發(fā)教學(xué)過程中的學(xué)習(xí)主動性，促進(jìn)教學(xué)效果的顯著提升，以后可作為重點(diǎn)章節(jié)的重要教學(xué)模式加以實(shí)踐應(yīng)用。但是，通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，BOPPPS教學(xué)模式較為特殊，成為主要教學(xué)模式較為困難。因此，BOPPPS教學(xué)模式需要在深刻理解其教學(xué)模式和理念的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用，才能達(dá)到較為滿意的教學(xué)效果。

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（編輯 傅金睿）