田恒,潘青青,劉哲
(合肥師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,安徽 合肥 230601)
2020年年初爆發(fā)的新冠肺炎疫情是新中國成立以來發(fā)生的傳播速度最快、感染范圍最廣、防控難度最大的一次重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件,疫情的發(fā)生不僅擾亂了各個學(xué)校正常的教學(xué)秩序,讓一直熱衷于線下教學(xué)改革的課程頓時手足無措,還對教師教學(xué)應(yīng)急反應(yīng)能力和教學(xué)改變能力提出了空前的挑戰(zhàn)。時至今日,新冠病毒仍以其超強(qiáng)的傳播和變異能力,使全球的抗疫形勢依舊嚴(yán)峻,給后續(xù)的傳統(tǒng)教學(xué)方式增添了極大的困難。因此,為全面貫徹落實(shí)教育部“停課不停教,停課不停學(xué)”的相關(guān)要求及有效應(yīng)對未來的不特定風(fēng)險,針對傳統(tǒng)課程的教學(xué)模式改革已迫在眉睫、刻不容緩[1-2]。
同時,長期的抗疫斗爭也加速促進(jìn)了醫(yī)療、制藥行業(yè)的蓬勃發(fā)展,對制藥生產(chǎn)車間設(shè)計、操作和管理等相關(guān)崗位人才的需求量得到了進(jìn)一步提升,而“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程正好符合此類需求,課程未來發(fā)展關(guān)注度較高[3]。
“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程是一門以藥劑學(xué)、制藥工藝學(xué)、藥事法規(guī)和工程制圖等相關(guān)理論為基礎(chǔ)的專業(yè)核心類實(shí)踐課程,重點(diǎn)傳授了制藥生產(chǎn)過程中常見的單元操作和制藥車間設(shè)計的一般規(guī)律,強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,要求學(xué)生從工程技術(shù)和工程經(jīng)濟(jì)的角度去提出、分析和解決制藥生產(chǎn)中的實(shí)際問題。課程授課內(nèi)容可分為制藥設(shè)備和車間設(shè)計兩大部分,在制藥設(shè)備講授過程中會對粉碎、篩分、混合、制粒、反應(yīng)、膜分離、結(jié)晶、凍干等制藥常規(guī)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)介紹,使得學(xué)生們在熟悉各種制藥典型設(shè)備原理的基礎(chǔ)上,能進(jìn)一步掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和常規(guī)操作要求;而車間設(shè)計部分則會著重講授制藥工藝的設(shè)計步驟和設(shè)計過程以及藥物生產(chǎn)車間的一般布置方法,要求學(xué)生在熟悉和掌握各種藥物制劑制備流程和物料、熱量衡算的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深化對制藥設(shè)備、制藥工藝和制藥環(huán)境的理解,以便更好地促進(jìn)專業(yè)所學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合,從而達(dá)到提高學(xué)生分析和解決制藥生產(chǎn)中的設(shè)備、技術(shù)等實(shí)際問題的能力[4-5]。
全線下模式(Offline Teaching)是一種以“教”為主體的教學(xué)方式,主要分為傳統(tǒng)型的“填鴨式”和創(chuàng)新型的“翻轉(zhuǎn)式”兩種全線下教學(xué)模式。雖然此種模式下的監(jiān)管、互動和溝通都極為方便,但教學(xué)方法和教學(xué)手段卻略顯單調(diào),教學(xué)時間和教學(xué)場地也比較“呆板”。一旦課程教師因事不能進(jìn)入課堂,教學(xué)活動就面臨著不能順利開展的風(fēng)險,尤其是在應(yīng)對新冠疫情等突發(fā)事件爆發(fā)時,全線下模式的教學(xué)就顯得尤為艱難。即使教學(xué)活動能夠正常開展,但學(xué)生的精神狀態(tài)和注意力也會直接影響著課程的教學(xué)效果[6]。
例如,“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程中所涉及的制藥工藝過程、制藥設(shè)備操作、制藥項目設(shè)計程序、物料衡算、熱量衡算方法、車間設(shè)計和管道設(shè)計等知識點(diǎn)較多,且專業(yè)性較強(qiáng),學(xué)生聽課時很容易感到乏味和疲勞,導(dǎo)致精力不集中,容易分心走神,甚至個別學(xué)生出現(xiàn)排斥心理,給后續(xù)課程的學(xué)習(xí)增添較大阻力。
全線上模式(Online Teaching)是全部依靠網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展的一種非接觸式授課方式。該模式不僅上課方式靈活,學(xué)習(xí)時間自由,對于授課過程中出現(xiàn)的重、難及關(guān)鍵性知識點(diǎn)也可隨時重現(xiàn),同時,授課教師還可以通過設(shè)置簽到、搶答、討論等一系列環(huán)節(jié)充實(shí)教學(xué)過程;并且,伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,線上教學(xué)的手段和資源也得到了極大地拓展,使得一些晦澀難懂的知識點(diǎn)能更形象、生動地呈現(xiàn)在學(xué)生們面前[7],以達(dá)到激起學(xué)習(xí)興趣、方便理解的效果。以膜過濾設(shè)備為例,濃差極化現(xiàn)象的原理很難僅靠語言和文字表述清楚,而借助于視頻和動畫等線上資源和表現(xiàn)手段則很輕松地將膜上游中攔截物和透過物溶質(zhì)的運(yùn)動和擴(kuò)散方向呈現(xiàn)出來,不僅讓知識點(diǎn)通俗易懂,而且讓學(xué)生記憶深刻。
但對于實(shí)踐性和專業(yè)性都極強(qiáng)的“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程,采用全線上模式除了無法很好地開展互動以提升學(xué)生們的動手設(shè)計能力外,還存在以下問題:①運(yùn)行不夠穩(wěn)定:直播課程易受硬件、網(wǎng)絡(luò)和教師熟練度等眾多外在因素的影響,導(dǎo)致課程直播存在畫面卡頓不清楚、直播聲音延時不流暢等風(fēng)險,極大地影響教師的授課質(zhì)量和學(xué)生的聽課效果;②過程存在缺陷:由于在線教學(xué)活動仍需以教師講授為主,有效的教學(xué)組織、靈活的教學(xué)方式和豐富的教學(xué)資源都無法得以實(shí)施,因此學(xué)生在教學(xué)過程中真正的主體地位還是無法突顯,師生間有效的互動還是無法開展,使得教學(xué)效果大打折扣;③監(jiān)管容易缺位:在線直播教學(xué)過程中,教師無法及時、全方位地了解到每個學(xué)生的上課情緒和動態(tài)并采取與之對應(yīng)的教學(xué)舉措,造成教師對教學(xué)監(jiān)考的缺位、失位和空位。
線上線下混合模式(Blended Learning、Flexible Learning、Mixed Learning或Online-Merge-Offline)[8]是通過技術(shù)整合全線下和全線上教學(xué)模式各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢,取長補(bǔ)短,并借助現(xiàn)代化信息技術(shù)手段提供靈活、及時、持續(xù)的學(xué)習(xí),以實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)化教學(xué)與個體差異化培養(yǎng)的有機(jī)融合。線上線下混合模式存在的目的不是為了取代線下課堂,而是盡可能地釋放線下課堂教學(xué)的空間,讓授課教師能有更多時間和精力根據(jù)課程特點(diǎn)去設(shè)計課堂教學(xué)、組織學(xué)習(xí)方式和管理學(xué)生資料,這樣不僅能充分發(fā)揮教師在課程中的主導(dǎo)地位,還能突出學(xué)生在課程中的主體作用。但從量的維度上考慮,一般要求線上教學(xué)在線上線下混合模式中的比例控制在30%到79%之間[9]。
“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程的授課對象絕大多數(shù)都是00后,由于他們從小就對電子產(chǎn)品耳濡目染,更傾向于采用網(wǎng)絡(luò)的方式獲取新信息,而且日常思維習(xí)慣也使其更愿意主動去了解感興趣的事物,因此只要能引起他們對某一事物的濃厚興趣,就會促使他們更迅速、更主動地去學(xué)習(xí)新知識。這就要求“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程的授課方式不能再采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué),不然學(xué)生們很容易從“不會學(xué)”轉(zhuǎn)為“不想學(xué)”,進(jìn)而對以后整個課程的學(xué)習(xí)都產(chǎn)生消極的態(tài)度[10]。而線上線下混合式教學(xué)模式正好滿足此類需求,能充分發(fā)揮和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和積極性。它是在教師的引領(lǐng)下,整合了開放性和多樣性的教學(xué)理念,混合了實(shí)體課堂和同步課堂的教學(xué)優(yōu)勢,匯集了線下和線上優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,以“互聯(lián)網(wǎng)+課堂”的方式為媒介,將專業(yè)性知識傳播得更為廣泛,將學(xué)習(xí)知識的門檻降至最低,其具體的教學(xué)設(shè)計思路如圖1所示。
圖1 混合式教學(xué)模式設(shè)計思路圖Fig.1 Design idea diagram of mixed teaching mode
雖然線上線下混合式教學(xué)模式早已在其他課程中有所涉及,但在“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程中的應(yīng)用卻鮮有記載,如何設(shè)計“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程的線上線下混合式教學(xué)模式就成為了一項十分具有創(chuàng)新性的工作。筆者在充分調(diào)研“翻轉(zhuǎn)課堂”“慕課”“微課”“智慧課堂”等國內(nèi)外信息化教學(xué)改革的相關(guān)資料和學(xué)習(xí)借鑒身邊一些老教師教學(xué)改革成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合課程自身特點(diǎn),從教學(xué)組織形式、教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成和考核評價方案三方面提出了一種全新的教學(xué)模式,并始終堅持“課中教學(xué)是核心,課前導(dǎo)學(xué)和課后輔學(xué)是助手”的教學(xué)設(shè)計理念,以傳統(tǒng)的線下課堂為主體,潮流的線上平臺為抓手,通過課前線上高效預(yù)習(xí)、課中翻轉(zhuǎn)式交流學(xué)習(xí)、課后線上檢測評估等方式開展“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程的學(xué)習(xí),其具體實(shí)施方案可參見圖2。
圖2 混合式教學(xué)模式的實(shí)施方案圖Fig.2 Implementation plan diagram of mixed teaching mode
3.2.1 課前設(shè)置多元化任務(wù)助力課程導(dǎo)學(xué)
“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”這門課程的知識繁瑣、抽象復(fù)雜,且是制藥生產(chǎn)實(shí)踐性極強(qiáng)的綜合性課程,任課教師要在有限的學(xué)時內(nèi)將這些知識點(diǎn)講深、講透,實(shí)屬不易。要解決此問題,教師需要提前整合、梳理章節(jié)核心重點(diǎn)內(nèi)容,同時充分利用好線上平臺的“隔離式”學(xué)習(xí)優(yōu)勢指定自學(xué)內(nèi)容,發(fā)布自學(xué)任務(wù),使得學(xué)生能夠提前預(yù)知課程重點(diǎn),并引導(dǎo)學(xué)生對本次課程的重點(diǎn)知識開展資料調(diào)研,以彌補(bǔ)書本內(nèi)容相對滯后、籠統(tǒng)和枯燥的不足。如在講授本課程中的車間布置設(shè)計章節(jié)內(nèi)容時,授課教師可以利用網(wǎng)絡(luò)資源提前發(fā)布國內(nèi)外主流制藥車間的布局視頻,使得學(xué)生在正式接觸新知識之前能預(yù)先對車間布局的概念有個形象化的了解;再通過相關(guān)預(yù)習(xí)打卡任務(wù)驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行資料調(diào)研:查詢車間設(shè)計的一般原則,了解車間的組成構(gòu)造以及潔凈車間設(shè)計的基本要求等,讓學(xué)生從總體上能對車間布置設(shè)計的相關(guān)知識有個初步的了解;最后,學(xué)生根據(jù)自己的預(yù)習(xí)情況向教師反饋效果[11]。
通過課前設(shè)置多元化任務(wù),不僅能提高學(xué)生的預(yù)習(xí)效果,還能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力,并借助網(wǎng)絡(luò)資源巨大的知識網(wǎng)去深化和拓寬專業(yè)知識面。
3.2.2 課中采用多途徑方式引導(dǎo)師生互動
教師在授課過程中應(yīng)盡可能對主要教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行串講,對學(xué)生在課前暴露出來的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行精講,對課程的重難點(diǎn)知識進(jìn)行細(xì)講,并在教師的組織和引導(dǎo)下,通過師生和生生之間開展的有效互動[12],對課程教學(xué)中的重難點(diǎn)知識進(jìn)行討論、交流和資料分享,同時課程教師還應(yīng)及時對交流討論的成果進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié),并對表述不完善和不正確的地方進(jìn)行補(bǔ)充和糾正,以此實(shí)現(xiàn)課內(nèi)課外、線上線下的多途徑混合式教學(xué)。而在線上的教學(xué)平臺上,教師也可實(shí)時記錄、管理學(xué)生的考勤和平時表現(xiàn),并向所有學(xué)生實(shí)時公布,以便在無形之中引入競爭機(jī)制,形成“你追我趕”的學(xué)習(xí)氛圍,達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的。例如教師在講授“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程的粉碎章節(jié)內(nèi)容時,可在講清粉碎概念、機(jī)理、設(shè)備分類及其選型原則的基礎(chǔ)上,合理壓縮教師的課堂講授時間,精簡學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容,以便將國內(nèi)外制藥廠中的主流粉碎設(shè)備及其生產(chǎn)線以圖片或者視頻的方式引進(jìn)到課堂之中,并在教師的引導(dǎo)下對其原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝參數(shù)、應(yīng)用場合和設(shè)備報價等展開細(xì)節(jié)討論,以此達(dá)到活學(xué)活用、提升理解深度的目的。
而在課程后期的車間設(shè)計章節(jié)講授時,教師可合理采用團(tuán)隊作品設(shè)計、設(shè)計作品匯報或者設(shè)計作品鑒賞的方式充實(shí)課程教學(xué),并通過線上線下混合的形式指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)軟件模擬藥物的生產(chǎn)過程。設(shè)計作品宜采取多人一組,各組一題。設(shè)計任務(wù)應(yīng)分解到位,任務(wù)分工落實(shí)到人,同時選題應(yīng)盡量貼合實(shí)際藥物生產(chǎn)需求,而主要設(shè)計參數(shù)則可借用現(xiàn)有藥企的工藝參數(shù)或參考文獻(xiàn)的放大值,甚至直接采用“全國大學(xué)生制藥工程設(shè)計競賽”的題目。授課教師提前說明設(shè)計作品的課堂匯報內(nèi)容及評分細(xì)則,并要求團(tuán)隊成員積極準(zhǔn)備材料制作和ppt 匯報。通過授課教師組織學(xué)生分工協(xié)作、自主探究,使其有計劃、有規(guī)律地跟著教師的步調(diào)前進(jìn),更從容地接受新課程,更突出地學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容,更有質(zhì)量地與教師展開合作。
在設(shè)計作品的鑒賞環(huán)節(jié)中,可采用學(xué)生互評為主、教師點(diǎn)評為輔的方式開展。通過學(xué)生互評的方式,讓學(xué)生利用課程所學(xué)主動地開展實(shí)際應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn),分享設(shè)計中的收獲,并指出設(shè)計中的不足;而在教師點(diǎn)評環(huán)節(jié)中,課程教師則主要針對學(xué)生有疑問、有爭議的地方給出專業(yè)的解答,并依據(jù)設(shè)計作品的完成質(zhì)量、團(tuán)隊成員的參與貢獻(xiàn)度以及學(xué)生交流匯報過程中的表現(xiàn)情況,對每位學(xué)生的設(shè)計作品進(jìn)行點(diǎn)評和綜合評分。課后,教師還可以與學(xué)生就設(shè)計作品中的防火防爆、安全衛(wèi)生、“三廢”處理等非工藝設(shè)計方面展開進(jìn)一步探討,以此激發(fā)學(xué)生對制藥設(shè)計知識的探索興趣,有助于學(xué)生專業(yè)知識的掌握和工程設(shè)計能力的提升,達(dá)到舉一反三的學(xué)習(xí)效果。
3.2.3 課后強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)化評價,反哺課堂學(xué)習(xí)
課后是學(xué)生鞏固和提高所學(xué)知識的重要期,也是其構(gòu)建知識體系的關(guān)鍵期,而在混合式教學(xué)方式中,線上教學(xué)平臺強(qiáng)大的課程錄屏功能和課程管理功能及時反哺課程學(xué)習(xí),使得課程的復(fù)習(xí)變得十分方便且靈活。同時,借助于線下有效的監(jiān)督,學(xué)生對知識點(diǎn)的回顧也會更加頻繁和主動。
混合式教學(xué)評價把原有的“以學(xué)為主”的單一化評價方式轉(zhuǎn)變成“學(xué)+教”的全方面教學(xué)評價體系,通過課堂定位簽到、課堂討論互動、課后作業(yè)及隨機(jī)測驗(yàn)等多方式擴(kuò)展學(xué)生的參與度、完成度和滿意度評價指標(biāo),采用隨機(jī)訪談和無記名問卷調(diào)查的方式收集教學(xué)評價和教學(xué)建議[13]。同時,課程教師也積極進(jìn)行課程反思,做好課程混合教學(xué)模式的后續(xù)優(yōu)化。
疫情的發(fā)生削弱了傳統(tǒng)線下教學(xué)模式在教育教學(xué)過程中的影響和作用,使得其單調(diào)、呆板的缺點(diǎn)逐漸暴露出來,讓教育主體雙方不得不重新審視其主導(dǎo)地位。而在疫情期間支撐著師生間開展專業(yè)技術(shù)傳播的線上課堂則越來越受到重視,特別是在專業(yè)實(shí)踐性極強(qiáng)的“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程中,在采用網(wǎng)絡(luò)資源補(bǔ)充并形象化表達(dá)理論知識、線上平臺協(xié)助管理并實(shí)時公布學(xué)生表現(xiàn)以及課程預(yù)習(xí)內(nèi)容提前發(fā)布并記錄授課過程方便回放等方面都有著線下模式不可比擬的天然優(yōu)勢。因此如何根據(jù)“制藥設(shè)備與車間設(shè)計”課程的教學(xué)特點(diǎn),最大限度地發(fā)揮出線上教學(xué)和線下教學(xué)的各自優(yōu)勢就成為了其混合式教學(xué)改革的最大初衷。