摘 "要:制藥機械設備與車間工藝設計是制藥工程本科的一門專業(yè)課,其知識面廣泛,課程時效性較強,傳統(tǒng)的教學模式不能適應這一特點。紙質(zhì)教材改革較慢,跟不上制藥機械設備日新月異的發(fā)展。該文根據(jù)本課程及專業(yè)特點,將翻轉(zhuǎn)課堂教學模式應用到制藥機械設備與車間工藝設計課程的教學中,則有效避免該問題。經(jīng)過一年的教學實踐,取得較好的教學效果。
關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;制藥機械設備與車間工藝設計;教學改革;探索;實踐
中圖分類號:G642 " " "文獻標志碼:A " " " "文章編號:2096-000X(2025)S2-0113-04
Abstract: Pharmaceutical machinery equipment and workshop process design is a professional course for pharmaceutical engineering undergraduates. It has a wide range of knowledge and strong timeliness. The traditional teaching mode can not adapt to this characteristic. The reform of paper teaching materials is slow and cannot keep up with the rapid development of pharmaceutical machinery and equipment. According to the characteristics of this course and specialty, this paper applies the flipped classroom teaching mode to the teaching of Pharmaceutical machinery equipment and workshop process design course, which effectively avoids this problem. After one year of teaching practice, good teaching results have been achieved.
Keywords: flipped classroom; pharmaceutical machinery equipment and workshop process design; teaching reform; exploring;practice
制藥機械設備與車間工藝設計是制藥工程本科一門重要的專業(yè)課程,該課程主要講述了制藥機械設備與車間工藝設計的內(nèi)容,包括粉體藥物制劑設備、片劑機械設備、膠囊劑機械設備、丸劑和顆粒劑機械設備、滅菌制劑生產(chǎn)設備、口服液體制劑生產(chǎn)設備、其他(栓劑、軟膏劑、貼劑、液體制劑)制劑生產(chǎn)設備、中藥制劑前處理及提取流程設備、藥品包裝與包裝機械及干燥設備等。另外,還講述了車間工藝設計的基本知識、工程計算、車間凈化、車間布置、管道設計和制藥生產(chǎn)車間設計等。
“互聯(lián)網(wǎng)+翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式是與課堂授課、課后作業(yè)的傳統(tǒng)教學模式完全不同的新教學形式。它是利用互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù),選取每個章節(jié)重點或難點,制作成視頻或微課,并配以輔助性教學資源,通過線上教育平臺(如對分易等)讓學生在課下進行自主學習?;氐秸n堂結(jié)合教學主題內(nèi)容,組織學生進行分組討論、集中答疑。完全顛覆了課堂在傳統(tǒng)教學中的作用,顛倒了師生角色,形成了一種新的“以學生為中心”的教學模式,最大程度地激發(fā)學生的學習動機,提高學生的學習興趣和能動性。該教學模式的實施受到了廣大師生的普遍歡迎。故本教學團隊將翻轉(zhuǎn)課堂引入到制藥機械設備與車間工藝設計課程的教學中,以期提高學生的學習積極性及自主學習的能力,增強教學效果。
一 "制藥機械設備與車間工藝設計課程現(xiàn)狀
制藥機械設備與車間工藝設計課程的培養(yǎng)目標是使制藥工程專業(yè)的學生能夠了解藥品生產(chǎn)設備的工藝原理和選擇要求,學會相關(guān)設備的選型和車間工藝設計,為今后的工作打下理論基礎,為制藥企業(yè)培養(yǎng)制藥工程的專門人才,培養(yǎng)創(chuàng)新意識及科學嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。目前該課程教學還是以傳統(tǒng)教學為主,以教師為中心,教師主導課堂,學生被動聽課,忽略了學生作為教學中心的主體地位。在這種單一的教學方法和教學手段下,學生學習的積極性、主動性、自主性受到了壓抑,學習效果下降,甚至產(chǎn)生抵觸情緒。
另外,制藥機械設備與車間工藝設計課程時效性較強,教材內(nèi)容老化,紙質(zhì)教材革新較慢,跟不上制藥機械設備日新月異的發(fā)展,且課程內(nèi)容多、重難點難學難懂,學時少,嚴重影響了學生學習的興趣和積極性。教師課上采用視頻等其他教學輔助設備進行知識拓展又怕耽誤理論知識的講授,故傳統(tǒng)的教學模式已不符合多元化教學的要求,嚴重影響了教學效果,不符合本校對制藥工程專業(yè)學生的培養(yǎng)目標。針對目前的現(xiàn)狀及學校對于教育教學形式的改革,本教學團隊在形成性評價的基礎上,在制藥機械設備與車間工藝設計教學中引入翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。
二 "翻轉(zhuǎn)課堂教學法的優(yōu)勢
翻轉(zhuǎn)課堂是以學生為中心的新型教學模式,該教學方法不再利用課堂時間講授課本理論知識,而是利用多媒體教學平臺將提前錄制好的教學視頻和輔助資料發(fā)放給學生,學生在課堂之外自主進行視頻和資料的學習并完成相對應的測試,產(chǎn)生的疑問可以自主查詢資料解決或進課堂與老師進行互動。學習資料可反復獲取觀看。學習時間可以自主安排,充分發(fā)揮了學生的學習主體作用。相較于傳統(tǒng)的教學模式,翻轉(zhuǎn)課堂讓學生在學習過程中充分發(fā)揮主動性、積極性、創(chuàng)造性,使學生真正成為信息加工的主題和知識意義的主動構(gòu)建者。對比傳統(tǒng)教學“一考定英雄”的現(xiàn)象,翻轉(zhuǎn)課堂模式教師可以通過測試成績及學生疑問了解學生對知識的掌握情況,及時調(diào)整教學進度、難度,做到有個性化、針對性的授課。在整個學習過程中,學生自主學習的能力得到了鍛煉,這種能力不僅可以減少學生對老師的依賴,還能培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、主動表達觀點、尋求解決方法的能力,以及提高其表達能力和創(chuàng)新精神,為未來的學習和發(fā)展奠定堅實的基礎。
三 "翻轉(zhuǎn)課堂課前授課資料
翻轉(zhuǎn)課堂的授課資料需要根據(jù)制藥機械設備與車間工藝設計課程內(nèi)容及以往的教學實踐經(jīng)驗來確定??梢园▽W習視頻、課前任務單、例題及測試題、問題討論等。該課程前期的主要內(nèi)容是制藥機械設備,設備的原理、結(jié)構(gòu)及運行操作是學習的重難點。如果只是講述課本的理論知識,學生對制藥工藝制備過程、制藥設備的使用過程及原理等理解起來比較困難,但好在我校教學資源豐富,建有1 500 m3的模擬GMP車間供學生進行常用劑型的制備實訓,車間配有提取設備、混合設備、制粒設備、膠囊填充設備、壓片機、包衣機、全自動包裝機、鋁塑泡罩包裝機和口服液罐裝機等,用于制備感冒清熱顆粒、灌裝銀黃口服液、填充安神膠囊、壓制健胃消食片、制備六味地黃丸和滴制咽立爽口含滴丸等。學生嚴格按照中藥制劑車間GMP的要求,從進車間換鞋、穿隔離衣、凈化消毒到中藥處方的稱量、粉碎、提取、濃縮、制粒,到制劑、內(nèi)包裝、外包裝,到最后的成品檢測,完全還原中藥制劑的全部操作過程,提高學生理論知識和各項制藥技能的綜合運用能力。
雖然實現(xiàn)了將學生的理論知識與實踐技能相結(jié)合,但隨著社會日益快速的發(fā)展,所用機械設備也日新月異,無論是課本還是實訓過程所講述、使用的設備都比較老舊,跟不上藥廠和社會實際的發(fā)展。比如對于健胃消食片的生產(chǎn),課本上講了單沖壓片機、多沖旋轉(zhuǎn)式壓片機及高速壓片機各一種,學生在實訓過程中使用的是多沖旋轉(zhuǎn)式壓片機(8沖),但現(xiàn)在市面上所使用的壓片機不斷更新,效率更高,智能化更強,密封性更好,更符合GMP的要求。因此,我們可以通過整合網(wǎng)絡視頻資料,將課本內(nèi)容和網(wǎng)絡視頻選取錄制每段5~15分鐘的視頻上傳到對分易,這些視頻或資料的設計要由淺入深地引導學生思考,激發(fā)學生自主學習能力,讓學生課前預習、課后復習,反復觀看、加強印象,并在做實訓的過程中不斷加強學生對理論知識的理解,結(jié)合實踐過程,培養(yǎng)學生綜合運用能力,縮短教學與生產(chǎn)的差距,提高學生實際操作及創(chuàng)新能力。因此,我們教學團隊每次都會通過認真討論選擇合適的教學內(nèi)容,制定好教學計劃,做好課前準備工作及針對學生可能提出的問題列好清單,以達到切實有效提高教學效果的目的。
另外,針對車間工藝設計的教學內(nèi)容,除了翻轉(zhuǎn)課堂教學外,還設置了“榮譽課堂”。邀請有多年工作經(jīng)驗的省設計院車間設計的專家給學生上課,從實際和現(xiàn)實的角度為學生講解車間設計的內(nèi)容、標準及原理,加深他們對車間設計地理解和記憶。邀請學生實地參觀,通過參觀和實習了解藥廠和車間地建設過程,以及設計方面的知識和注意事項,這對他們今后的學習和工作都非常有益。
四 "翻轉(zhuǎn)課堂課教學模式的實施
(一) "布置課前學習任務
翻轉(zhuǎn)課堂的正常實施最關(guān)鍵條件是學生能夠有效地完成課前學習任務。教師在上課前選取合適的教學資料通過多媒體教學平臺(如對分易)發(fā)布給學生,學生觀看教學視頻、查閱網(wǎng)上資料,自主完成學習內(nèi)容并進行測試。教師針對學生的測試結(jié)果,全面掌握學生的課前學習情況,對不理解或錯誤較多的內(nèi)容或題目進行課前準備,以減少課堂時間的浪費,把控好課堂流程。
(二) "課堂活動
課堂上,根據(jù)學生對課前內(nèi)容的完成和掌握情況,教師對學生疑問及重難點進行講解并分組討論。每組出一個學生代表利用PPT或板書的形式進行匯報、總結(jié),共同探討,綜合各小組意見,最后由教師進行點評。如,學生在課堂提出對于顆粒的制備除了干法制粒、濕法制粒、噴霧制粒以外,還有哪些制粒方法?流化制粒為什么被稱為一步制粒?又如,月形柵式加料器能否滿足高速壓片機進料需求?強迫式加料器用于哪種壓片機?小組間進行討論,教師做最后總結(jié)。
(三) "課后知識拓展總結(jié)
針對學生的不同學習速度和能力,教師需要靈活調(diào)整教學策略,以滿足每個學生的需求。對于接受較慢的學生,教師需要針對性地進行輔導,幫助他們逐步跟上教學進度,防止掉隊;對于學有余力的學生,教師則可以引導他們進行更深入的思考和探索,以充分發(fā)揮潛力。對于網(wǎng)上的視頻資料,學生可以反復觀看復習,加深印象。翻轉(zhuǎn)課堂在制藥機械設備與車間工藝設計課程中的應用模式見表1。
(四) "翻轉(zhuǎn)課堂的實施效果
2021—2022學年間,在制藥工程及藥物制劑2個專業(yè)4個班的教學中應用了翻轉(zhuǎn)課堂教學模式:對照組(19級制藥工程本科2班及18級藥物制劑本科1班)、實驗組(19級制藥工程本科1班及19級藥物制劑本科1班)。通過兩個學期的教學及測試成績對比發(fā)現(xiàn),翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的應用提高了學生的學習興趣和自主學習能力,達到了課程的教學目標。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),學生對該教學模式表現(xiàn)出極大的認可,提高自學能力的同時,對知識的掌握和記憶能力顯著提高,他們表示更愿意自己主動學習,并在學習中獲得滿滿的成就感和滿足感。
(五) "教學效果的評估
對于翻轉(zhuǎn)課堂的教學成效,單單是紙質(zhì)的筆試成績不足以測出學生全部的學習效果。學生的自主學習能力、組織能力、表達能力、合作能力、創(chuàng)新能力及時間管理能力等,在翻轉(zhuǎn)課堂的教學中都有涉及。故傳統(tǒng)的教學評價方式不能滿足翻轉(zhuǎn)課堂的要求。所以,本教學團隊在實施翻轉(zhuǎn)課堂的同時,采用了多種考核方式相結(jié)合的評價模式,如形成性評價模式。課程最終成績包括:平時成績(60%)+期末成績(40%)。其中,平時成績包括課前任務完成情況(10%)、課堂討論情況(20%)、每章測試成績(20%)及線上交流討論及簽到情況(10%)。
五 "翻轉(zhuǎn)課堂教學的意義
(一) "增強自主學習能力
翻轉(zhuǎn)課堂教學模式能夠培養(yǎng)和提高學生的自主學習能力。在課前,教師將精心準備的資料或視頻通過多媒體網(wǎng)絡教學平臺發(fā)送給學生,學生對知識進行預習并自我檢測,對于存在的疑問可以自主查閱資料;課堂上,學生分組進行討論,并通過PPT或板書等形式展示自己的學習內(nèi)容,教師進行總結(jié)并答疑,發(fā)揮啟發(fā)和指導作用;課下,學生通過資料和視頻的反復觀看,不斷增強自己對知識點的記憶和理解,并主動對課程內(nèi)容進行查詢,這個過程提高了學生學習的興趣,增強了學生自主學習的能力。
另外,本課程主要是根據(jù)劑型講述典型的制藥機械設備的結(jié)構(gòu)、原理、操作步驟等,其目標是使學生能夠了解藥品生產(chǎn)中設備的工藝原理和選擇要求,學會對其中相關(guān)設備的選型和車間工藝設計,為今后的工作打下理論基礎。但隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,教材內(nèi)容老化,段落冗長,難學難懂,紙質(zhì)教材更新速度跟不上實際應用,不能滿足社會對藥學專業(yè)人才的需求。學生進入工作崗位后還需要花費較多時間對相關(guān)知識進行學習和補充。翻轉(zhuǎn)課堂很好地彌補了這個問題,學生可以通過自主查閱資料,了解國內(nèi)外最新制藥機械信息,自主學習能力的培養(yǎng)也使他們受益終生。
(二) "提高信息檢索能力
新世紀是信息技術(shù)的時代,隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的應用和普及,學生可以通過多媒體網(wǎng)絡資源收集和檢索國內(nèi)外最新關(guān)于機械設備的信息。彌補了課本內(nèi)容老化,更新過慢的缺點。在查詢信息的過程中,學生學會了如何利用圖書館和網(wǎng)絡資源;學會了正確使用搜索引擎和數(shù)據(jù)庫;學會了評估和篩選信息來源的真實性和可靠性。培養(yǎng)了學生的信息素養(yǎng),提高了學生對信息的獲取、評估、利用和創(chuàng)造能力。
(三) "培養(yǎng)團隊協(xié)作能力
傳統(tǒng)的教學模式是教師教,學生被動學,師生之間、生生之間交流較少。而未來無論在哪個行業(yè)或領(lǐng)域,有效的交流、合作與溝通能力都至關(guān)重要。然而,現(xiàn)代學生可能由于多種原因,缺乏有效的交流溝通能力,因此,大學畢業(yè)生在初入職場時可能會感覺不適應。而翻轉(zhuǎn)課堂教學模式將學生分成教學小組,每一個小組成員分工明確完成自己的任務,并在答疑解惑的過程中不斷協(xié)作討論、交流,表達自己的觀點、聽取別人的意見,共同完成學習任務。這個過程中不但提高了自己的學習能力,語言表達能力,還提高了團隊協(xié)作能力。
六 "如何充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢
(一) "加強實施平臺的建設
實施“互聯(lián)網(wǎng)+翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式需要一定的多媒體硬件條件支持,因此構(gòu)建一個高效、穩(wěn)定的線上自主學習平臺和網(wǎng)絡建設至關(guān)重要。隨著科技的日新月異和智能手機的廣泛應用,智能手機成為了遠程教育的重要載體,順應了當前多媒體網(wǎng)絡學習的大潮流。鑒于大學生中智能手機的普及率極高,且使用便捷。翻轉(zhuǎn)課堂的遠程教學在手機端具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
(二) "合理評價教師工作量
相較于傳統(tǒng)的教學模式,翻轉(zhuǎn)課堂教學更加全面地考驗教師的綜合素質(zhì)。教學團隊需要投入大量的時間和精力進行程資料的收集、視頻錄制、線上教學平臺的選擇、課堂討論的策劃、學生疑問的整理和反饋,以及教學評價模式的制訂等。鑒于青年教師接受新事物的能力較強,而資深教師則擁有豐富的教學經(jīng)驗,我們應基于每位教師的特點,公平、公正地評價其工作量。
(三) "增強學生學習自主性
翻轉(zhuǎn)課堂是以學生為中心的教學模式,強調(diào)學生的自主性和參與度,但在實際操作中,可能會遇到學生學習自主性不足的問題,為了解決這個問題,可以采取以下措施:首先,明確學習目標,激發(fā)學生的學習動機;其次,設計有趣且富有挑戰(zhàn)性的學習任務,吸引學生參與;最后,建立有效的激勵機制,鼓勵學生積極參與課堂討論和自主學習。同時,教師也應在課堂上發(fā)揮引導作用,幫助學生建立正確的學習態(tài)度和方法,培養(yǎng)自主學習能力和終身學習習慣。此外,通過定期的反饋和評估,教師可以了解學生的學習進展和困難,及時調(diào)整教學策略,以更好地滿足學生的學習需求。
(四) "提高教師自身能力
翻轉(zhuǎn)課堂教學模式需要教師能夠熟練運用多媒體網(wǎng)絡資源,觀念新、技術(shù)強、勇于創(chuàng)新和探索教學方法,提升課堂管理能力。從資料的收集、錄制、課堂的討論、知識的拓展、課堂駕馭能力、跨學科學習能力、持續(xù)自我反思能力等多方面進行提高,面對這些挑戰(zhàn),教師需要不斷努力提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。
七 "結(jié)束語
在過去的兩個學期中,我們引入翻轉(zhuǎn)課堂這一創(chuàng)新教學模式,與傳統(tǒng)課堂相比,翻轉(zhuǎn)課堂顯著提升了課堂效率和教學效果,激發(fā)了學生的學習興趣,并顯著提高了自主學習能力。未來我們將繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗,不斷完善和改進翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。我們將更加注重課前資料的篩選和制作,確保學生能夠得到高質(zhì)量的學習資源;將進一步豐富課堂活動形式,提高課堂的互動性和趣味性;同時,還將加強對學生學習情況的跟蹤和反饋,以便更好地指導學生的學習。我們相信,通過不斷探索和實踐,翻轉(zhuǎn)課堂這一教學模式將在教學中發(fā)揮更大的作用,為學生的全面發(fā)展提供更為有利的支持。
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