慕課聯(lián)合隔堂討論式教學(xué)法應(yīng)用于《生物制藥工藝學(xué)》中的探索

陳 穎，李 進(jìn)，魏淑東，杜何為

（長江大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025）

0 前言

《生物制藥工藝學(xué)》是生物技術(shù)（制藥）專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，是從事各種生物藥物的研究、生產(chǎn)和制劑的綜合應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。包括生化、微生物、生物技術(shù)制藥工藝、生物制品制造與相關(guān)的生物醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，具體涉及生物藥物的來源、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制造原理、工藝過程、生產(chǎn)操作和質(zhì)量控制。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具備從事生物藥品研究、生產(chǎn)和開發(fā)的初步能力。

本校面向生物技術(shù)（制藥）專業(yè)大三下學(xué)生開設(shè)《生物制藥工藝學(xué)》，40理論課時。在傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式下，學(xué)生的興趣不高，難以記憶知識點、學(xué)習(xí)效果不佳。在新工科和新冠疫情的背景下，迫切需要著重培養(yǎng)本科生創(chuàng)新思維能力、理論聯(lián)系實際能力，提高綜合素質(zhì)，滿足社會對生物制藥高層次人才的需求[1]。因此，針對如何提高這門課程的教學(xué)效果和學(xué)生的創(chuàng)新能力這兩個問題，結(jié)合本校實際，本人提出慕課聯(lián)合隔堂討論式教學(xué)法應(yīng)用于《生物制藥工藝學(xué)》的教學(xué)模式改革，為高校教學(xué)改革提供參考。

1 慕課與討論式教學(xué)法

慕課，即大規(guī)模開放式在線課程（Massive Open Online Courses，MOOC），通過網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)在線的學(xué)習(xí)課程，讓學(xué)生可以不受時間、空間的限制進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成作業(yè)及討論，最后通過考核獲得電子結(jié)業(yè)證書[2]。然而，慕課學(xué)習(xí)也存在一些缺陷：大多數(shù)慕課的課程完成率低，難以利用慕課進(jìn)行有效學(xué)習(xí)；慕課的碎片化學(xué)習(xí)雖然可以讓學(xué)生快速了解課程內(nèi)容，但難以實時互動，不利于老師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)調(diào)整教學(xué)方式。因此，慕課與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，才有助于提高課程的學(xué)習(xí)效果。

討論式教學(xué)法是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，針對課程的前沿或疑難問題進(jìn)行討論的教學(xué)方式。討論式教學(xué)是由“教師中心”向“學(xué)生中心”教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，能夠充分調(diào)動學(xué)生積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[3]。但在實踐中發(fā)現(xiàn)以下問題：學(xué)生的課堂積極性不高，知識儲備不夠，討論不到重點，教師把控不足等。因此，一種新的教學(xué)模式“隔堂討論式”被提出[4]，基本流程為講授―內(nèi)化―討論，第一次課用于講授知識點，第二次課用于學(xué)生的討論，中間給學(xué)生一周時間收集資料，調(diào)研拓展。隔堂式討論法有利于提高學(xué)生課堂參與度及學(xué)習(xí)效率，也有利于引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提升。

2 教學(xué)改革設(shè)計

本校《生物制藥工藝學(xué)》以中國醫(yī)藥出版社出版的《生物制藥工藝學(xué)》第5版為教材，利用中國大學(xué)MOOC平臺的《生物制藥工藝學(xué)（技術(shù)與基礎(chǔ)）》和好大學(xué)在線的《現(xiàn)代生物醫(yī)藥技術(shù)與倫理》的慕課資源，課堂設(shè)計采用“慕課聯(lián)合隔堂討論”的教學(xué)模式。

2.1 課前慕課預(yù)習(xí)

《生物制藥工藝學(xué)》與其他專業(yè)課，如《發(fā)酵工程》《細(xì)胞工程》《酶工程》等內(nèi)容存在重復(fù)，對于重復(fù)的知識點，如微生物培養(yǎng)及發(fā)酵、動植物細(xì)胞工程、酶工程等，讓學(xué)生提前進(jìn)行慕課學(xué)習(xí)，教師在課堂上串講即可。對于新出現(xiàn)的知識點，通過課前的慕課瀏覽，降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。

2.2 課中聯(lián)合慕課講授重點

《生物制藥工藝學(xué)》主要分為三大篇：生物制藥工藝基礎(chǔ)、生物分離工程技術(shù)和重要生物藥物制造工藝。其中，“生物分離工程技術(shù)”涵蓋了不同的方法，這些方法相對獨立，又相互關(guān)聯(lián)，可以類比為積木塊；“重要生物藥物制造工藝”主要是具體某些藥物的工藝流程，是將各種方法的有機(jī)組合，可類比為利用積木塊構(gòu)建房子。比如，在第三篇講到重組胰島素的制備工藝流程時，首先播放“基因工程藥物制備工藝”慕課內(nèi)容，然后一方面引導(dǎo)學(xué)生對該路線包含基因工程上下游階段、超濾、離子交換、沉淀、分子篩、反向色譜等方法的原理進(jìn)行回顧，另一方面引導(dǎo)學(xué)生思考如何將分散的分離技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合，最終掌握基因工程藥物的生產(chǎn)工藝路線。在下課前，將下周要討論主題與知識拓展資料留給學(xué)生。

2.3 課下慕課復(fù)習(xí)與拓展知識

慕課視頻短小、總結(jié)性強(qiáng)，每章學(xué)習(xí)結(jié)束后，提醒學(xué)生通過慕課回顧章節(jié)內(nèi)容，繪制思維導(dǎo)圖，構(gòu)建知識框架，增加記憶。同時，提醒學(xué)生根據(jù)知識拓展資料，準(zhǔn)備討論內(nèi)容，豐富自身知識儲備量，學(xué)生可利用的時間為一周。

2.4 隔堂主題討論

第二周延續(xù)上周的主題討論，根據(jù)學(xué)生興趣及成績將學(xué)生分組，小組的同學(xué)固定座位，便于交流和培養(yǎng)默契程度。每個主題安排一個小組的學(xué)生進(jìn)行PPT總結(jié)匯報，其他學(xué)生提問交流。期間，教師可以根據(jù)情況對討論主題進(jìn)行引導(dǎo)。

隨著現(xiàn)代生物制藥技術(shù)的迅速發(fā)展，國內(nèi)外衍生出的最新研究成果并未及時更新在教材中，因此，在教學(xué)中對前沿知識進(jìn)行補(bǔ)充，有助于拓寬學(xué)生的知識面。根據(jù)《生物制藥工藝學(xué)》的生化藥物、生物藥物、生物制品（疫苗、重組治療蛋白類藥物、治療性抗體、基因治療與基因藥物）三大類藥物，篩選出六個討論主題：胰島素、青霉素、核酸疫苗、阿達(dá)木單抗、基因治療、新冠檢測。學(xué)生主要從藥物的作用機(jī)制、理化特性、制備工藝、研發(fā)進(jìn)展、制藥公司及售價這幾個方面，利用網(wǎng)絡(luò)信息、書籍文獻(xiàn)進(jìn)行資料收集、整理和PPT展示。例如，胰島素既屬于生化藥物，也屬于生物制品里的重組治療蛋白類藥物，教師在比較生化藥物與重組蛋白藥物的優(yōu)缺點后，讓學(xué)生查閱以下內(nèi)容：以胰島素為基礎(chǔ)研發(fā)了幾類藥物？為什么有長效和短效胰島素？改造方法是什么？下一步改進(jìn)的方向是什么？目前有什么替代胰島素的藥物出現(xiàn)？教師準(zhǔn)備的討論問題是：人重組胰島素和替代的藥物哪個更好？通過學(xué)生的匯報，提高學(xué)生的課程參與度和自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生主動了解藥物研發(fā)的方法，加深理解對蛋白質(zhì)類藥物的理化特性和藥理學(xué)特性。通過師生討論，積極引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)內(nèi)容的推進(jìn)，活躍教學(xué)氣氛，啟發(fā)學(xué)生主動思考并提出問題，引領(lǐng)學(xué)生探究原理和開拓思維，提高創(chuàng)新思維能力[5]。

2.5 教學(xué)評價的改革

傳統(tǒng)教學(xué)模式的最終成績以期末考試成績?yōu)橹?，平時成績占比較少（20%），對學(xué)生的評價過于單一。因此，有必要對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行客觀、公正地評價。本人將評價過程分為過程性評價和終結(jié)性評價（期末考試）兩個方面，分別占比40%和60%。過程性評價包括三部分：考勤與紀(jì)律（10%）、慕課參與度（15%）和主題討論（15%）。慕課參與度的成績以慕課平臺記錄的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為打分依據(jù)，如學(xué)習(xí)時長、練習(xí)測驗、討論區(qū)互動等。主題討論的成績由老師打分和學(xué)生互評組成，按照以下四個方面進(jìn)行綜合打分：資料收集整理能力、口頭表達(dá)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、提問與回答問題的能力。在課程結(jié)束后，通過調(diào)查問卷了解慕課聯(lián)合討論式教學(xué)法應(yīng)用于《生物制藥工藝學(xué)》的教學(xué)效果，根據(jù)學(xué)生的評價反饋，不斷改進(jìn)教學(xué)。

3 結(jié)語

本人結(jié)合生物制藥工藝學(xué)課程特點，將慕課和隔堂討論式教學(xué)法有機(jī)結(jié)合，一方面利用慕課資源的短小、概括性及可視化，提高課堂教學(xué)效率，另一方面利用隔堂討論教學(xué)法提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和課堂參與度，拓展學(xué)生的知識面及創(chuàng)新思維能力。因此，慕課聯(lián)合隔堂討論式教學(xué)法能夠在一定程度上解決如何提高《生物制藥工藝學(xué)》的教學(xué)效果和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力這兩個問題。目前，除了慕課、討論式教學(xué)，還有案例式教學(xué)、混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下等方法應(yīng)用于本科生課程教學(xué)，也顯示出良好的教學(xué)效果。在以后的教學(xué)工作中，如何針對學(xué)生進(jìn)行分類和個性化指導(dǎo)，如何靈活運用各種教學(xué)方法，取長補(bǔ)短，是今后課程教學(xué)改革探索的方向。