药学综合实验形成性评价体系的设计和应用

[摘 要]课程质量是高校生存和发展的生命线，课程建设是强院兴校的重要举措，是高校实现人才培养目标的途径和手段。形成性评价在课程建设和质量提升中发挥着重要作用，通过对药学综合实验课程进行形成性评价体系的设计和应用以及课程反思，旨在发现课程的多维价值、存在问题及解决策略，为提升课程质量、促进学生能力跨越式发展奠定基础。

[关键词]药学综合实验课程;形成性评价;设计和应用;课程质量

[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2022）05-0045-08

一、药学综合实验课程的开设背景

实践教学是高校人才培养过程中普遍存在的薄弱环节，也是提高人才培养质量的突破口。药学综合实验是山东大学药学专业本科生大四上学期开设的实践教学课程，是大四下学期毕业设计的前奏课程，是2017年山东大学药学院（以下简称“我院”）针对本科生在毕业设计环节解决药学复杂问题能力不足而进行的一项重要的实践教学改革，课程目标旨在培养学生将专业知识和专业技能融会贯通，能够解决药学复杂问题、提升其职业素养和科研能力，为后期专题实习和毕业论文工作的顺利开展搭建桥梁。

药学综合实验课程共128学时（4学分）。在充分考虑学生对药学专业各方向的兴趣后，课程教学分别由药学院8个研究所（药物化学、药物分析、新药药理、生药学、天然药物化学、药物制剂、生化与生物技术、免疫药物）承担，根据各自专业方向特点，制定8个不同方向的教学大纲，具体要求是第一阶段为查阅文献与实验设计阶段，第二阶段为实验操作阶段。各专业方向根据实验技能要求和学生兴趣的不同，为学生提供8～12个具有代表性的实验项目选择。学生可根据自己的兴趣，自主选择专业方向，在各研究所进行集中的理论和技能培训，并且参与到各研究所的科研课题工作中，通过基于复杂问题的项目式学习，培养其科研能力和职业素养。学期结束后，各研究所根据培养大纲的要求对学生进行考核并给出成绩。

二、药学综合实验课程形成性评价体系的反向设计

“反向教学设计”是由美国课程与教学领域专家Grant Wiggins和Jay McTighe于1999年提出的，即“从目标开始，根据目标所要求的学习证据（或表现）和用于协助学生学习的教学活动形成教学”。“反向教学设计”强调以学习目标为起点和终点，教学活动是将注意力集中于特定主题、使用特殊资源、选择特殊的学习指导方法，以达到既定学习目标的过程[1]。

“形成性评价”（formative assessment）最早由美国教育学家米歇尔·斯克里芬在开发课程时提出， 并由本杰明·布鲁姆将其引入教学领域[2]。形成性评价是对学习过程的全面考查，评价贯穿于学习整个过程，以使学生在不断的测评、反馈、修正或改进过程中趋于完善，属于“前瞻式”评价，在课程建设和质量提升中发挥着重要作用。教学评价不仅需要书面考试等“终结性评价”，更需要反馈性更强的形成性评价，以及时了解学生的学习和教师的教学过程中存在的问题，建立“目标、过程、评价、反馈、改进”的形成性评价体系[3-4]。

“反向教学设计”要求评价设计先于教学活动设计，即先确定教学目标，然后基于目标预设评价方式与标准，最后设计教学过程和教学活动。评价优先的“反向教学设计”能够使教学系统结构优化，使教学步骤有序化，有力促进教学与评价的一体化，有力促进教学目标的达成[5]。

基于“反向教学设计”思想，我院生药学研究所采用Xmind8思维导图软件构建了药学综合实验课程形成性评价体系（见图1）：1.针对课程高阶培养目标，将其拆分为知识、能力、素养三个维度，评价分值占比分别为30%、40%和30%。2.针对各维度分别设计具体的评价内容和标准。如知识维度主要考核学生对药学专业知识和技能的掌握程度;如能力维度的考核内容细化为文献查阅及选择运用资料的学习能力、独立设计实验的逻辑思维能力、实验技能操作规范性和熟练程度、独立实施项目的实践能力、科研创新能力、合作能力、沟通交流等科研能力;如素养维度主要考核组织纪律性、实验安全意识、学习态度和精神、工作态度和精神、学术严谨性，并进一步明确了三个维度的考查目标。3.针对评价内容，设计了相应的教学活动。如针对专业知识和基本技能的掌握程度的评价，设计了传统的诊断性考试、中期考试和期末考试;如针对药学知识和技能的融会贯通能力、解决药学领域复杂问题的能力、科研创新能力的评价，设计了查阅文献及写综述和PPT汇报、项目试验设计和撰写报告与PPT汇报、项目试验中教师观察和点评、撰写实验结题报告并进行PPT展示等活动。4.在这些教学活动的评价中，除了采用传统的考试成绩进行评价，大部分教学活动按照Rubric评价量表来进行评价。此外，特别强化了教师评价和学生自评环节，旨在通过教师观察和学生自身反思，使学生对自身能力有更清晰的认识，为其持续改进奠定基础。

三、药学综合实验课程形成性评价体系的应用（正向实施）

本文以药学综合实验—生药学方向为案例，对形成性评价体系的具体设计及应用过程进行分析。

（一）成绩考核内容表的设计及应用

基于图1我们进一步设计了药学综合实验—生药学方向教学活动及考核办法（见表1），将整个教学过程按照时间节点进行了任务分解，设计了考勤、诊断性考试、文献阅读及试验设计、试验操作及试验结果中期汇报、项目总结及汇报五项教学活动，大部分教学活动采用Rubric评价量表设计了四个等级的评分标准。此外，明确了教师需要保存的教学活动文件和档案，并针对各项教学活动设计了表格。在课程实施之前，教师将成绩考核内容表分发给学生，并对学习要求和评价标准进行解释，使学生明确学习任务。

（二）学生资料表的设计及应用

大四上学期学生对未来职业已有规划，有的以考研为目标，有的想直接工作。除了已有的姓名、电话、邮箱、兴趣爱好等常规信息，我们还添加了“职业取向”一项，方便教师了解学生需求，并根据学生的不同需求（比如考研还是工作）更好地安排实验课程。同时，我们还设计了三个问题：1.选择药学综合实验—生药学方向的原因是什么？2.是否了解药学综合实验课程培养目标？你希望通过这门课程的学习获得什么能力？3.对课程和教师的期望是什么？旨在通过学生的思考和回答，对课程培养目标以及自己的科研兴趣和需求有更清晰的认识。

通过总结2017年生药学方向的学生资料表，我们发现：1.大部分学生对中药（生药）感兴趣，或者在以往的大创项目中参与过生药方面的研究工作;2.认为本课程培养目标是将前三年所学药学知识学以致用，能够创新，通过理论联系实际，对过去所学课程有更深入的理解、提高实验技能等;大部分学生希望学会思考并学到前辈们的科研思维、学会查阅文献、学会实验设计、巩固和提升实验技能、提高独立完成实验和解决问题的能力、能够管理好自己;3.希望在实验过程中老师能够定期进行指导和培训、能够和老师同学们分享讨论，在课程结束前能较好地完成实验。大部分考研学生期望在不影响考研的情况下将这个实验课程做好，完成自己的学业;希望在考研之前课时安排得少一些，能够允许学生在完成任务的前提下，允许自己支配时间，等等。上述回答体现了考研学生对这门课在时间上的特别需求。

（三）考勤表的设计及应用

我们按每个月30天或31天上午和下午进实验室设计考勤表，符号“/”代表出勤，符号“○”代表缺勤，“休”代表公休。上午或下午出勤分别代表出勤1次，每次4学时。利用Excell软件对2017年生药所6位学生的考勤记录进行分析，结果（见图2）显示：1.学生1—6的出勤总学时数分别为128、118、108、144、180和204学时，其中2个学生（占33%）的出勤数少于本课程128学时要求;2.考研学生1—5（占83%）在9月和10月出勤次数多于其他3个月，而且出勤次数9月>10月，这与学生在11月份备战考研、在本课程中投入时间减少相吻合;3.学生1和2属于教师A指导，在9—11月完成或基本完成128学时后，在12月和来年1月没有再进实验室;学生3—6属于教师B指导，学生虽然在各月都投入了时间，但是4个学生之间总学时数差异较大，其中既有补考又有考研任务的学生3在课程中投入时间最少，而1个非考研学生的出勤总学时最长，在课程结束前的12月份依然投入了大量时间。出勤时间长短可能与学生兴趣、项目难易、工作效率、教师要求等因素有关。

（四）诊断性考试中“实验室安全试题”的设计及应用

在项目初始，我们设计了开放性的安全测试题：让学生进入某中药化学研究的科研实验室进行观察，两人一组，经小组讨论后，每人在试卷中书写5个在安全上可能存在的风险或者不规范的地方、需要注意的地方，并说明原因;之后让每个小组派1个代表进行口头发言，指导教师进行点评和补充。

通过总结生药所10位学生的试卷可知，学生观察到的安全隐患风险点涉及灭火设备、试剂管理、用电管理、高温高压设备管理、实验习惯、安全通道等6大部分（见表2），结果表明学生对安全风险的思考和观察是非常敏锐的，发现了许多连教师和研究生都没有注意到的问题。这种开放性、探索性的考试方式将学生置于学习主体地位，锻炼了他们的观察能力、发散性思维、合作能力、沟通交流能力，培养了实验室安全责任意识。值得一提的是，结合学生的安全反馈意见、学校安全督导的反馈意见，该科研实验室已进行相应整改。

（五）诊断性考试中“理论和试验技能”试题的设计及应用

为培养学生的观察能力、思考能力和实验设计能力，结合本方向实验特点，我们将理论测试和试验技能测试相融合，在该环节设计了两道试题（满分10分）。第一题：生药学研究工作中，生药提取和提取液浓缩是常规操作，请你利用图中所示器皿组装一套回流提取装置和一套减压蒸馏装置，请列出所需器皿编号，并说明工作原理。第二题：课题组已从中药马齿苋中分离得到100 mg马齿苋酰胺E（分子式C12H13NO3，纯度93.8%，可溶于甲醇、乙醇，微溶于氯仿、石油醚），课题组需要对不同产地的马齿苋药材中的马齿苋酰胺E进行HPLC定量研究，请你设计一个实验流程，并在实验流程的每一个步骤注明所需仪器、器皿或试剂。

生药学方向10位学生的试卷得分在5.5-7.75分之间，得分偏低，普遍在第二题中出现问题，表现为：1.实验设计过于简单，可操作性不强。2.对中药化学成分定量分析研究中化合物的纯度及要求不理解，只有一个学生考虑到用折算率。3.对中药化学成分定量分析过程理解不深入，大部分学生未关注到供试品溶液制备方法、对照品溶液的制备方法、波长和流动相等HPLC条件的考查、对照品溶液标准曲线和线性范围的考查、精密度考查、稳定性考查、回收率考查、重复性考查等环节;个别学生在供试品溶液制备中设计了水煎煮加甲醇沉淀的方法，对“供试品制备过程的复杂性将对回收率产生较大影响”并不理解。这些问题反映了学生的基础理论知识和技能还不扎实，将分析化学应用于生药学解决生药质量控制复杂问题的能力还比较缺乏，实验想象力和逻辑思维能力还有待丰富和提高，这也说明在大学1～3年级的前期课程中仍需加强这方面的训练。

（六）项目设计报告表的设计及应用

为了促进学生对实验进行深度思考，项目设计报告表除了题目、实验目的、实验原理和依据、试剂和用品、仪器设备、实验步骤及流程等传统内容，还增设了三项内容：可能出现的问题及解决办法、预期的试验结果或统计方法、收获/感受/意见/建议/期望。要求学生进入实验室学习文献查阅、接受基本的实验操作培训并逐渐熟悉实验室一个月后，提交项目设计报告，并进行PPT开题答辩。同时，我们还设计了项目设计环节的教师反馈报告表，设置了两个反馈栏目：1.学生在文献查阅和运用能力、实验设计逻辑思维能力、学习态度、PPT展示及沟通表达能力等方面存在的优点与不足;2.持续改进的建设性意见。

生药学方向10位学生承担的综合实验项目涵盖内容广泛，涉及中药活性成分的提取与分离、中药活性成分的化学仿生合成、中药提取物的药理活性评价、医院中成药制剂剂型改革与质量提升、中药饮片质量控制、药用植物组织培养与次生代谢调控等多个方面。学生在项目设计报告环节得分在8～9.8分之间，明显高于诊断性测试得分。总体来说，学生的试验设计能力普遍提高，表现在实验设计思路更加清晰、设计更加合理、可操作性更强、学术用语比较规范，针对实验提出了许多有价值的问题及解决策略。学生得分差异主要体现在撰写报告的严谨性和学习态度方面还存在差距。从学生的反馈意见可看出，经过科研实验室一个月的摸爬滚打，学生普遍感觉自己的文献阅读能力、动手操作能力、实验设计逻辑思维能力得到了提高，对实验任务复杂性和难度的理解更加清晰，对论文格式和试验设计要求的严谨性和逻辑性有了进一步了解。