STEM教育理念融入《中药炮制学》实践教学模式探索
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作者:林昶 李玮 王建科 吴珊珊 杨长福
摘要：探讨将STEM教育理念融入《中药炮制学》实践教学过程中，探索建立符合中药炮制实践教学理念，利于创新性人才培养的实践教学模式。
关键词：STEM教育理念;中药炮制学;实践教学模式;创新人才
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）42-0154-02
中药炮制学是一门专门研究中药炮制历史沿革、传统理论、制备工艺、质量标准、炮制原理及其发展的学科[1]。中药炮制是一项我国传统且特有的制药技术，成为我国首批非物质文化遗产。在中药炮制学教学过程中，传承与发扬中药炮制技术是其两大教学重点。发扬中药炮制必定离不开具有创新思维人才的培养。中药炮制的创新思维人才需要的不仅是理论方法的创新能力，还需要解决问题的能力、合作能力、实践能力等多方面能力。因此，中药炮制学实践教学中根据培养需要安排有传统验证性实验与设计性实验。
STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematic）首字母的缩写，是一种将技术与创新相结合的教育模式[2]。STEM教育是一种多学科整合的课程设计，强调以问题为导向，培养学生的问题解决能力、团队合作能力、设计能力和实践创新能力的教学模式[3]。STEM教育理念是一种整合性的教育理念。因此，我们在实践教学过程中尝试将STEM教育模式与中药炮制学综合设计性实验相结合，立足于中药炮制学的学科特点和教学原则，探索与建立符合中药炮制学的实践教学模式，以提高中药炮制学实践教学质量，培养创新性人才。
一、融入STEM教育理念的《中药炮制学》实践教学模式
1.实践教学模式步骤。在中药炮制学实践教学的综合性设计性实验中，根据STEM教育的应用模式中验证型STEM教育[4]，将教学过程设计为明确问题、设计方案、评估方案、实施方案、分析数据、分享反思六个部分。（1）明确问题。明确提出的实验问题。（2）设计方案。学生自由组合成为5—6人的学习小组，每组根据提出的实验内容及实验目的，进行文献资料的查阅与整理，设计实验方案。每组根据查阅的资料围绕问题进行讨论，确定实验方案。问题一：此次设计实验主题中解决的问题是什么？问题二：计划如何解决实验主题中的问题？问题三：完成此次实验主题问题需要做什么准备？（3）评估方案。对形成的设计方案进行可行性、操作性评估。（4）实施方案。每组分别实施已确定的实验方案，对实验内容进行实验验证。（5）分析数据。每组分别对所得实验结果运用数据分析方法进行实验数据处理。（6）分享反思。多个小组集中对各组的实验设计思路、实验设计中存在的问题、实验结果进行讨论。根据讨论结果，每组对本组实验方案进行完善总结，对实验结果进行说明。
2.以《中药炮制学》实践教学设计性综合性实验——中药炮制对中药化学成分的影响为例设计实践教学模式。案例：“以黄柏为例探讨中药炮制方法对中药药效物质基础的影响”验证中药炮制方法对中药药效物质基础升高或降低的影响。课程设计如下：（1）明确问题。以测定黄柏中的药效物质基础的含量来探讨中药炮制方法对中药药效物质基础的影响，验证猜想不同的中药炮制方法会对黄柏中的主要药效物质产生影响。（2）设计方案。通过文献查阅，围绕黄柏的药效物质基础进行文献查阅。在实验方案中主要解决三项问题。问题一：此次设计实验主题中解决的问题是什么？问题二：计划如何解决实验主题中的问题？问题三：完成此次实验主题问题需要做什么准备？（3）评估方案。围绕实验中需要解决的三项问题，综合本次实验中所涉及的中药炮制方法、分析方法、统计学等知识，对形成的实验方案合理性、可行性进行讨论，修改。（4）实施方案。按照已修改的实验方案，实施实验步骤。（5）分析数据。按照实验目的选择合理的数学统计方法，处理实验数据，分析实验结果。（6）分享反思。每个小组对本小组实验设计、实验实施、实验结果进行讨论分析、总结，并进行组间讨论。分享小组经验。
二、融入STEM教育理念的评价体系
STEM教育理念中更多地关注学生在学习过程中的投入，使学生综合能力和技能得到锻炼，不强调学习的结果。同時，为了满足目前对于学生学习评价过程中的客观性、全面性原则，实践教学评价采用综合评分与问卷调查方式相结合的方式。（1）综合评分方式。拟采用组内评分、组间评分与教师评价相结合的综合评分方式，通过不同角度对学生在实践学习过程中的学习能力进行评分，旨在评价学生的学习过程。综合评分方式以达到评价的客观性。（2）问卷调查方式。在进行《中药炮制学》实践教学设计性综合性实验后，设计了调查问卷，了解学生在学习活动过程中的态度及学习效果反馈情况。将STEM教育实践活动设计和开展的特点与《中药炮制学》学科培养要求相结合，同时兼顾对大学生创新能力的评价，形成问卷调查表中的评价指标。评价指标主要集中于创新学习能力与创新思维能力，分别为发现问题能力、信息检索能力、分析问题能力、创新想象能力、团队合作能力、解决问题能力。问卷采用李克特五点量表，选项依次为“很好”、“好”、“较好”、“一般”、“差”，并相应设置分值5、4、3、2、1分。通过计算加权平均数反映学生能力的变化。
三、讨论
STEM教育起源于美国，对美国国家竞争力的发展有着重要的贡献。STEM教育强调多学科的交叉融合，但并不是简单叠加，而是将学科内容组合形成有机整体。其教育的核心特征为跨学科性，扩大学习者的知识领域[5]。同时，其教育核心特征还具有设计性、实践性、情境性、协作性等[6]，将知识学习回归于问题探究，将通过跨学科学习方式学习的多领域知识应用于技术与工程中，使学习者获得设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力[7]。STEM是一种旨在培养学生对知识的综合运用能力，提高学生解决实际问题能力的新的教学理念。与传统实践课程相比较，融入STEM理念的教学实践课程中，有意识地将多学科综合能力、团队合作能力、实践动手能力、解决问题能力等与实践教学活动结合，以达到培养学生创新思维能力的目的。
对于高校学生而言，创新能力就是在巩固已有知识的基础上独立学习、独立思考、独立研究而获得知识、取得新的突破和新的成果的能力。教育者需要通过创造教育的过程来培养他们创造性学习的能力，促使他们从“求学期”向“创造期”转变。中药炮制学属于专业课程，多在大学三、四年级开设。这一阶段的大学生已经掌握了大量的知识和技能，同时也已具备了解决实际问题的能力。
本教学方法是在中药炮制学教学方法中融合对学生创新能力培养的一种探索。在中药炮制学实践教学方法中融入STEM理念既是对中药炮制传统教学方法的丰富，又符合高校人才培养目的，可以丰富中药炮制学创新型、应用型人才的培养模式。
参考文献：
[1]龚千峰.中药炮制学[M].北京：中国中医药出版社.2016.
[2]陈莹.STEAM：玩的就是学科“跨界”[J].创新时代，2016，（8）.
[3]范文翔，赵瑞斌，张一春.美国STEAM教育的发展脉络、特点与主要经验[J].比较教育研究，2018，（6）：17-26.
[4]傅骞，刘鹏.从验证到创造——中小学STEM教育应用模式研究[J].中国电化教育，2016，（4）：71-105.
[5]吴永和，李若晨，王浩楠，张甜甜.基于.STEM的大学生跨学科实践创新能力培养[J].现代远程教育研究，2018，（5）：77-85.
[6]段瑶瑶.STEM教育理念融于应用型本科人才培养路径探析[J].科教导刊，2018，（5）：73-75.
[7]赵中建.为了创新而教育[J].辽宁教育，2012，（9）：33-34.
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