原来这样创新混合式教学设计才能拿国赛特等奖!
第七届混合式教学设计创新大赛已经结束,这一届的参赛选手又带来了哪些创新的混合式教学设计思路呢?今天就以本科赛道的国赛特等奖作品《数智赋能·五措并举“药物分析”混合式教学设计创新与实践》为例,带大家一起来看看王慧老师的团队是如何拿下国赛特等奖的吧!
王慧老师的汇报内容主要分为课程概述、教学问题、创新举措、课例展示、创新成效五个部分,这里给大家着重分析一下前四个部分的内容。
一、课程概述
《药物分析》这门课是国家级一流本科专业“制药工程”的专业核心课,面向大三学生开设。作为国家级一流本科专业的专业核心课,开设于1997年,历经10余次教学改革,获得了省级线上线下混合式一流课程等荣誉。

为了对接产业一线,课程团队联合优秀校友与知名药企专家组建校企协同“双师型”教学名师团队,把前沿的行业内容融入教学中,弥补理论与实践的差距。面向当地的千亿生物医药产业,以学生发展为中心,确立了懂原理、善分析、敢创新的药物分析应用型人才培养目标。具体教学目标如下:

1.知识目标:
①说明药物分析中常用仪器的名称、基本功能及基本操作方法;
②阐释药物分析中的基本理论、概念、原理及其在药物分析中的应用。
(懂药物分析基本原理)
主要涉及药物分析的基础理论和仪器操作方法,着力提升学生从认知理解知识到能够说明阐释的表达能力,为后续的知识应用做好准备。
2.能力目标:
①选择和运用药物分析的基本理论与方法,具备初步分析和解决药品质量控制的工程问题的能力;
②熟练操作药物分析仪器,并具备实验设计和数据分析的能力;
③具备自主学习能力、高阶思维能力和良好的团队沟通协作能力。
(善应用药物分析技术)
主要培养学生分析问题、动手操作、协作创新的综合能力,学生不仅要掌握选择合适的分析,能够操作仪器,完成实验设计等技术方面能力,还要培养高阶思维、自主学习、团队协作等知识迁移的能力,提升解决真实工程问题的能力。
3.价值目标:
①遵循药品管理相关法规政策,树立“药品质量第一”的安全意识,形成“人民至上、生命至上”的家国情怀;
②秉持严谨求实、客观公正的职业道德,确保药物分析数据的真实性和可靠性;
③提升创新思维和创新意识,具备善于发现、勤于思考、敢于钻研药品质量分析的新方法和新技术的科学精神。
(敢创新药物分析方法)
把职业素养与科学精神融入教学全过程,从安全意识、到职业道德、再到创新精神,价值层面逐步深化,体现出课程在思政与专业教育上的深度融合。
这三个目标层次清晰且相互支撑,彰显出理论与实践结合、技能与素养并重、创新与责任同行的现代工程教育理念,与“懂原理、善分析、敢创新”的目标要求相贴合。
二、教学问题
为了精准开展教学改革,课程团队通过对先修课程试卷分析、学生画像、问卷调查等方式了解学生的学情、课情和用人单位意见,发现课程存在“两难一弱”的三个教学问题:

由于学生的基础差异大,个性化学习需求难以满足,就会直接导致学生在实践中难以上手。而课程又存在较强的实践性,让学生在实践中产生挫败感,在药物分析方法应用上存在困难,从而削弱学习的动力和对与当前行业的认知。动力和认知不足,又会进一步拉大学生之间的基础差异,形成恶性循环。

三、创新举措
针对上述三个教学问题,课程团队就从教学内容、教学资源、课程思政、教学方法、评价体系五个方面提出创新举措,从而解决问题,达成培养一流药物分析应用型人才的课程教学目标。

1.重构教学内容
课程团队把原课程共26章的内容重构为理论、实验两个部分。理论部分共分为五个模块,实验部分增设验证性、虚拟仿真、综合设计等实验内容。并以企业真实案例作为牵引,融入学科前沿,将纵横向的科研项目拆解成为学生够得着的拓展项目,实现教学与产业实践的无缝对接,从而构建了理论学习、实验训练、实践拓展的“五模三阶”递进式教学内容体系,解决问题1和2。

2.重组教学资源
课程团队通过校企协同、师生联合的方式,建设了涵盖“八库一平台”的教学资源,提升课堂的两性一度。其中企业案例库侧重药品生产过程的质量控制管理,学科前沿库、Ima知识库则聚焦于要点标准、药物分析的前沿技术以及实验的技巧。

学生成果库中收录了学生独立完成的中药材质量检测报告等成果,数字教师习题讲解库中的数字人教师能够给学生讲解习题,巩固重难点知识。虚拟仿真实验实现教学内容全覆盖,让每一个学生都能沉浸式地体验精密仪器的使用。

并且,团队还开发了课程专属的AI助教和AI伴学智能体,助力教师差异化教、学生个性化学。此外,团队还设置了闯关式任务引擎,基于知识、问题、目标三个图谱以及行为数据分析,为每位学生量身定制学习路径,激发学习动力,从而解决问题1和3。
3.浸润课程思政
课程团队在校企协同中持续迭代思政案例库,将安全意识、家国情怀、职业道德、科学精神、创新思维、创新意识等思政元素融入案例、嵌入实践。并依托课程思政图谱,搭建了系统化的育人框架。例如企业导师通过真实新药的研发案例来激发学生的创新意识,带领学生走进企业一线感受企业的创新魅力,组织学生参与项目研发,提升创新思维,解决问题3。

4.创新教学方法
团队基于建构主义理论,创新形成案例牵引、项目驱动的5E式混合教学方法,形成学、探、用、创的教学流程,并将评价反馈贯穿教学全过程。课前借助任务与知识图谱完成导学;课中采用真实案例牵引探究,在线上真实场景创新应用;课后组建研发小组,通过项目驱动学生创新,提高学生解决复杂工程问题的能力,解决问题1、2、3。

5.改革评价体系
团队构建了诊断性、过程性和终结性评价的多元数字化评价反馈体系,并且在过程性评价中,还把学、探、用、创的教学流程融入其中作为评价内容,把学生在教学全程的学习行为纳入到评价体系中。此外,团队还打造了师生机评价反馈体系,采用数据驱动的方式,实现及时反馈和阶段性反馈。而针对学习基础较弱的学生,采用一对一督学、一对一帮学,助力学生学习进阶,解决问题3。

四、课例展示
以《药物质量控制的检查》项目为例,学、探、用、创、评的5E混合式教学流程具体如下:

1.课前(Engagement 参与)
线上任务导学。教师发布“闯关式”任务引擎,明确进阶式学习任务。学生借助知识、问题、能力三大图谱在线上进行个性化自学,了解基本知识点与仪器工作原理。并通过让学生绘制思维导图,梳理知识脉络,搭建知识框架,为课中的学习打下坚实基础。

最后依托线上习题库出题,组织学生完成课前自测,检验学习效果。并通过学习通、药析智友等AI伴学智能体,微梦想俱乐部等形式,开展生生互帮互学。还以小组为单位,协作完成杂质应用案例研讨,为课中的翻转课堂做准备。

2.课中(Exploration 探究、Explanation 解释)
线下案例牵引探。教师发布课堂前测,检验学生学习效果,巩固重难点知识。并导入企业真实案例“缬沙坦中NDMA杂质超标造成全球集体召回事件”,隐性融入药物质量第一的安全意识思政元素。同时提出工程问题:NDMA杂质如何检测?通过师生联动的方式,在大量的真实案例中研讨不同的药物分析方法在杂质检查中的原理及其应用,打破学科壁垒。

此外,还通过多模型的AI伴学,开展小组研讨、头脑风暴等活动,探究NDMA杂质的检测方法。教师还会引导学生结合最新的前沿文献,明确NDMA杂质的最新检测技术为液质联用或气质联用,并在线上发布课堂后测,检验学生选择杂质分析方法的能力。

线上真实场景用。组织学生依托校企联合打造的液质联用3D虚拟仿真实验平台,沉浸式体验企业的真实检测场景,打破空间和高端设备的限制,形成由知识认知到案例分析再到工程应用的学习闭环。

3.课后(Elaboration 迁移)
线下项目驱动创,依托教师的科研成果,组织学生研讨氯巴占原料药当中杂质的分析方法,为后续的综合设计实验做准备。此外,课程还依托国家级工程实践教育中心、校企联合实验室等平台开展项目研究、企业实习实践和科普宣传等课后实践活动。并根据取得的相关成果,组织学生参加学科竞赛和创新创业活动,全面提升综合素养。

4.评价(Evaluation 反馈)
从学生课前、课中、课后三阶段的评价数据分析来看,学生的线上学习完成率高达96%,课堂前测正确率为84%,课堂后测正确率为95%,虚拟仿真测验正确率和客户作业的正确率分别为82%和97%,体现出学生的知识水平和能力水平的显著提高。

以上就是对第七届混合式教学设计创新大赛本科赛道国赛特等奖作品《数智赋能·五措并举“药物分析”混合式教学设计创新与实践》的混合式教学设计创新思路介绍的全部内容了,如果想获取王慧老师的汇报逐字稿,可以点击蓝字 查看: 数字赋能·五措并举 “药物分析”混合式教学设计创新与实践
