基于OBE模式的生物药剂学与药物动力学实验教学改革

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　　摘   要：生物药剂学与药物动力学实验课程在新药筛选、制剂研究、质量评价、药学服务等方面广泛应用。为了提高生物药剂学与药物动力学实验教学效果，本文引入OBE理念，以学生为中心，以激发学生学习兴趣为突破点，以提高学生能力为核心，以健康家兔口服阿司匹林片的药物动力学研究为例，从实验课前、实验课中及实验课后全过程全方位探索生物药剂学与药物动力学实验教学改革。
　　关键词：学习兴趣  能力  实验改革  OBE理念
　　中图分类号：G642                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）02（c）-0176-05
　　Abstract： Biopharmaceutics and pharmacokinetics experiments are widely used in new drug screening， preparation research， quality evaluation， pharmaceutical care， etc. In order to improve the teaching effect of biopharmaceutics and pharmacokinetics experiment， this paper brings the idea of OBE to its experiment teaching. The students are the teaching center. Stimulating students' learning interests act as the breakthrough point and improving students' ability as the core. Taking the pharmacokinetics research of aspirin tablets in healthy rabbits after oral administration as an example， we explore teaching reform of biopharmaceutics and pharmacokinetics experiment from the whole experiment process.
　　Key Words： Learning interests; Ability; Experimental reform; OBE
　　2018年6月21日，教育部在四川成都召开了“坚持以本为本，推进四个回归，加快建设高水平本科教育，全面提高人才培养能力”的新时代全国高等学校本科教育工作会议。印发了“新时代高教40条”等文件，陈宝生部长指出，本科不牢、地动山摇，把“如何全面提高人才培养能力”这个教育核心上升到国家层面。生物药剂学与药物动力学是药剂学的分支學科， 知识体系复杂，涉及的学科多，范围广，贯穿于药物研究开发、制剂质量及药物应用评价的全过程，是药学专业极其重要的一门主干专业课程，其实验课具有综合性强、应用性强、创新性强、难度高，花费大，学时长等特点[1]，其实验教学的任务不只是验证、巩固和加深课堂所学的基础理论知识，更重要的是激发学生学习和科研热情，能够理论联系实际，培养学生实验操作能力，综合分析问题和解决问题的能力，养成实事求是的科学态度和严谨的工作作风[2-3]。基于生物药剂学与药物动力学实验课程特征，引入了OBE理念，OBE即Outcome-based education，亦称目标导向教育、能力导向教育或需求导向教育，作为一种先进的教育理念于1981年由Spady等人提出[4]。OBE理念下的教学，聚焦于三个方面。第一，从教学目标来说，强调以学生为中心，构建“知识、能力、素质”三位一体的课程体系，课堂不单单以老师讲解为主，而是促进学生全面、有效发展;第二，教学内容方面，以“学生要学什么，而不是老师要教什么”为思考问题的逻辑起点;第三点，课堂生态方面，学生要做到学有所得、学有所获，能够学得积极和主动。鉴于此，根据本校生物药剂学与药物动力学实验课程开设情况，以健康家兔口服阿司匹林片的药物动力学研究为例，将OBE教育理念糅合在生物药剂学与药物动力学实验教学中，以本校三年级药学专业学生为研究对象，从实验前、实验中及实验后全过程探索生物药剂学与药物动力学实验教学改革，以促进学生全面和有效发展来满足社会对药学专业人才的需求和学生未来自身发展的需要。
　　1  实验课前，从“让我学”变成“我要学、我能学、我会学”，突出学生自主学习能力
　　学生是教学的中心，学生学习目标不同，学生学习经验不同，学习效果当然也不同，表1是基于传统内容的VS基于目标的学习特征比较，表2是学生学习经验比较[4]。显然，学习态度不同、学习效果不同，学习目标不同，学生的学习经验不一样，学习效果明显不一样。因此，基于目标的学习是提高教学效果的重要原因。药学院校相应制订了关于生物药剂学与药物动力学实验课程的教学目标，成颖[5]从“知识-方法过程-情感价值观”三个层次更明确指出了生物药剂学与药物动力学实验课程的学习目标，如何提高药学专业学生的“知识-能力-素质”已成为当今社会关注的焦点[6]，当然，大家也想法设法进行教学改革[7-10]，改善教学效果，提高药学生对生物药剂学与药物动力学实验课程的创新应用等综合能力。不得不思考，在药学教育发展的新时代[11]，究竟什么样的实验教学方式适合现代药学学生的人才培养呢？如何构建药学专业学生的“知识、能力及素质”三位一体的实验课程体系？笔者认为，基于OBE理念，实验教学设计应以学生为中心（见图1），打破时空的限制，多维度不同层次不同方式进行设计。任何一个完整的实验教学，应包括“实验前-实验中-实验后”三个环节，始终以学生为中心，三个环节根据实验性质不同可以有侧重点，但任何一个环节都不能缺少，而且每一个环节中要灵活糅合多种教学手段，事先确定达到的教学目标，开设综合性及应用性强的实验，建立完善科学可行的考核机制和评价体系，由课堂向课外衍生，处处变课堂，时时是课堂，突出学生自主学习能力，从“让我学”变成“我要学、我能学、我会学”。不管缺失哪一个实验环节，或教学方式单一、或教学目标不明确，或开展的是综合性及应用性不强的实验[12-13]，都会在一定程度上削弱学生的“知识、能力、素质”的锻炼机会，影响教学效果。 　　以健康家兔口服阿司匹林片的药物动力学研究为例，从第一个环节课前开始，实验所用的阿司匹林片是学生在药剂学实验时学生设计制备的规格为0.3g/片的普通片，并按照药典要求[14]从片剂外观、重量差异、崩解时限、脆碎度、硬度、药物含量及释放度实验系统评价后的质量合格的药片。把学生分为两组，一组按传统方式教学，只是口头上要求学生提前预习，对预习效果及预习报告没有具体要求，另一组实行新的教学方法，至少提前一周将预习任务布置下去，严格要求学生提前预习，对预习效果及预习报告有具体要求：一是通过实验讲义上是否有阅读及标注的痕迹考察自己预习的认真情况;二是通过提出预习中不懂或者有疑惑的问题，提出的问题越多，且自己通过查阅资料解决的，说明预习效果就越好;三是通过回答老师提出的问题考察预习效果，涉及的问题有与实验相关的实验原理、实验步骤、实验中的关键点、重要的仪器操作、可能遇到问题或拓展的内容等等各方面，如表3为提出的部分问题，针对这些问题要求学生借助图书馆、网络、参考书、药典或指导原则等独立查阅资料解答，解答老师的问题个数越多，且准确性越高，说明预习效果就越好;四是根据预习报告的规范性和完整性综合评价预习效果。
　　2  实验课中，强调实际动手、团队合作及发现问题解决问题能力，激发学生创新能力，从“让我做”变成“我要做、我能做、我会做”
　　生物药剂学与药物动力学实验教学受实验学时、实验条件、实验动物及仪器等因素制约，所以生物药剂学与药物动力学实验内容的设计举足轻重。实验过程中，教学模式从原来的“告诉式”转向“指导式”，结合课堂讨论，利用多媒体教学工具，采用启发教学、问题教学、探究教学与传统教学等多种教学方法相融合的教学手段，以学生为中心，强调学生实际动手能力及团队合作能力，发现问题解决问题能力，养成好的科研素养，激发学生创新能力、从“让我做”变成“我要做、我能做、我会做”。阿司匹林片的药物动力学实验是药物动力学、药物分析学及药理学理论知识的典型应用，同时也为以后的临床前药动学、临床药动学研究及一致性评价打基础，整个过程涉及动物选择与处理，药品选择、给药、取血、样品处理、数据采集、分析测定、数据计算及评价等过程，课程之间联系紧密、实验周期长、过程繁琐，工作量大，技能要求高、操作难度大，规范性强，加上有的学生害怕动物，使得他们主动性差。这就需要老师想办法调动学生们的兴趣，激发他们的积极性，同时要严格要求他们的操作规范性，以免发生不必要的麻烦。首先对学生实际预习情况进行抽查提问，然后抛出问题“你们自己做的药片真的合格吗？”、“如何能让兔子乖乖地把你的药片完整地吞咽下去？”、“怎么才能保证从兔子心脏按实验要求定时定量把血样取出来？”启发学生主动思考，激发出学生实验兴趣，鼓励他们积极参与讨论，可以是不同组之间的讨论、也可以是同一组的同学（3人/组）或学生与老师之间的相互探讨，格外关注平时发言少的学生，同时引导学生建立药物制剂动力学实验的系统性，强调给药、采血、样品处理分析等等实验操作的规范性及不小心被兔子咬伤或抓伤等突发情况的处理，还有喂药及采样时团队协作的重要性。系统讲解阿司匹林血样分析方法学的建立及验证（包括选择性、定量下限、标准曲线方程和校正范围、准确度、精密度、基质效应、分析物在生物基质以及溶液中储存和处理全过程中的稳定性），实验动物的选择（选择兔子及来源、级别及原因等），动物前处理、给药途径及剂量、采血时间点的设计、阿司匹林血样处理方法、离心机使用注意事项、血浆分离操作、血样检测、数据记录与处理、药动学参数ka、k、、t1/2（k）、AUC、V等的计算，数据分析及评价，重点强调实验操作的难点及关键点，讲解结束后对学生的实际掌握情况进行抽查，引导学生多思考，学生实际操作前，教师要对操作动手要求高的环节譬如给家兔喂药时要确保兔子乖乖地把药片完整地吞咽下去，还有保证从家兔心脏30s内取出2.5～3mL血样这些有实际操作困难的环节进行示教。学生操作过程中，教师可以录制一些典型的实验教学视频，供学生之间学习和观摩，在整个实验过程中老师在实验室内边转边看，时时关注实验的进展情况，及时指出并纠正学生的不规范操作，对喂药、采血有问题的实验组再次给予指导，尽量避免或及时应对突发情况，为了保证每个学生（组）都能够独立完成实验，确保实验成功，专门多准备两只兔子供学生练习从兔心采血。
　　3  实验课后，评价教学效果，从“老师教了什么”变成“我学会了什么”
　　实验后按照之前的组别（3人/组）将实验情况讨论整理汇总，采用PPT的形式汇报实验情况，PPT内容主要包括我（们）通过本次实验学到了什么或学会了什么、实验内容拓展、实验材料、实验方法、实验步骤、实验数据、数据处理方法、结果、关键操作点及原因分析、讨论结论、心得体会11部分，每组推荐1人进行汇报，鼓励英文报告[15]。评委由老师和除本组外的其他学生（20人）担任，评分标准如下：本次实验学到及学会的技能占4%、实验内容拓展占5%、实验材料占3%、实验方法及操作步骤占10%、实验数据8%、数据计算过程及利用DAS药动学软件进行数据处理并采用隔室模型模拟占12%、结果占10%、关键操作点及原因分析占12%、讨论结论12%、心得体会5%、表述占5%、PPT制作的美观程度占7% 、回答老师及学生提问情况7%，共13部分组成，总分100分。评委根据每组的汇报情况进行打分，20～24位评委（根据每班的学生人数）的平均成绩作为各组实验汇报部分的最终成绩，成绩汇报结束后当场公布。为了体现评委的公正、公平和公开性，更客观、合理地对学生的学习效果进行评价，汇报的结果按照百分制打分，采用学生评委和教师评委相结合的方式做出评价。汇报结束后，老师对每个组的亮点及不足进行点评。
　　4  改革目前单一的实验考核方式，以学生为核心，体现时时、处处学习的积极性
　　考试考核是检测检查学生对所学知识的掌握程度、学习能力及灵活应用知识等能力的强有力的手段， 也是教学过程的重要组成部分， 因此考核成绩具有非常重要的作用。而现代大学生学习主动性差是目前高校存在的普遍现象， 如何激发学生的学习积极性已成为大家关注的重要问题[4，7]。什么样的教学要求产生什么样的教学效果， 因此考核方式和成绩评定细则成为了学生学习的指挥棒。以前主要采用单一的实验报告评定实验成绩，导致大部分学生的注意力都集中在了实验报告上， 他们把心思都花在写实验报告上，按照老师要求的格式写完交上去就大功告成， 还有个别同学不认真做实验，或只是机械地按照讲义不加思考地简单一做就行了，也有极少部分学生出现抄写报告或敷衍了事随便写一下应付实验报告的情况。因此，有必要针对目前只根据实验报告评定实验成绩的不合理情况进行改革，取消之前的一次性评分机制，结合实验前、实验中及实验后的全过程建立多元考核体系，把整个实验的考核成绩分为：（1）实验前的预习效果及预习报告，占实验成绩的25%，具体包括表1中的四项，分别是预习认真占20%、提出的问题个数及性质并自己解决占30%，;三是回答老师提出的问题及解答的个数和准确度占30%，四是预习报告的规范性和完整性占20%。（2）实验课堂占40%，具体包括考勤（ 5%）、课堂讨论包括回答问题（ 7%）和课堂提问及问题的性质（8%） 、实验操作主动性及规范性（ 60%）、团队合作（ 10%）、维护公共仪器及卫生安全（ 5%）、节约仪器试剂药品（5%）。（3）实验后的汇报（25%）及实验报告（10%）共占35%，匯报成绩考核细则如3项下，实验报告评分细则包括实验学到及学会的技能（5%），实验原理（5%）、能仔细观察实验现象及完整记录实验（30%）、数据处理过程及结果准确（20%）、报告书写（5%）、组织结构严谨有条理、思路清晰（15%），思考题回答正确（10%）、有自己的见解（10%）。按以上3个过程的考核指标和评价标准计算，把每项成绩相加所得的总和为该次的最终实验成绩。 　　5  结语
　　传统的实验教学改革势在必行，使“知识、能力、素质”始终贯穿教育改革的全过程，学生是整个实验过程中的主人，师生转换角色，从“让我学”变成“我能学”，从“让我做”变成“我要做”，从“老师教了什么”变成“我学会了什么”。学生能做什么反映的是学生专业知识、技术水平和学以致用的能力;学生该做什么反映的是学生的药学伦理、价值取向、社会责任感和人文素养;学生会做什么反映的是学生应具备的综合素质（专业素质和道德素质）和职业发展能力。同时，老师需要制定科学合理完善的多元考核体系和评分标准，灵活采用启发教学、问题教学、探究教学等多种教学方法，加强学生查阅资料能力、学习能力、专业技能、创新能力、表达能力、团队协作能力、动手能力、综合分析能力、沟通协调能力、独立解决问题能力、组织管理能力等教学活动，可以实行“提前布置题目+查阅文献+交流讨论+学生操作+结果反馈+交流讨论+实验报告”的教学模式，让学生从重视实验结果转变为重视实验全过程，从课内延伸到課外，起到全面育人和全方位育人的目的。但在实施新教学模式的过程中明显存在一定的困难，一方面学生多年形成的传统教学模式积重难返，基于内容的被动学习方式先入之见，很难马上改变传统的学习方式和习惯，甚至有的学生不理解老师为什么要这么做，既浪费时间又浪费精力，还得不到好评。另一方面，对于一些细节问题如实验内容怎么更好地反映、学生能力能否真正体现、成绩评定是否合理、学生提出的问题质量如何界定、学生的满意度和接受度与教学效果如何更好地平衡、教师能否及时地对学生做出客观评价等环节还需要我们持续不断地尝试、摸索与完善。
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