Sandwich教学法在医用化学课程教学中的应用*

陈聪颖 林琦 严忠红

(上海交通大学医学院化学教研室 上海200025)

化学是基础医学、临床医学和药学的重要基础，化学方法和化学手段渗透于生物医学研究和实践的各个领域和阶段。从医学检验到化学治疗，化学科学发挥着不可缺少的重要作用。医用化学是医学院重要的必修基础课之一，其教学内容根据医学和药学各个专业的特点选定，要求学生掌握化学基本原理、实验方法和分析技术［1-2］。

医用化学课程内容繁多，目前国内大多数院校都采用传统的以教师讲授为主的灌输式教学模式(Lecture-Based Learning，LBL)，学生多为被动接受，较难掌握重要知识点。Sandwich教学法是一种中小班教学的新型教学方式，采用教师讲授与学生自学交替进行的方式进行教学。对此可以打个比喻:整块面包相当于教师课堂讲授，传统的LBL教学只有教师讲授，好比教师给每个学生喂一大块面包，乏味且不易消化;Sandwich教学除教师讲授之外，还加入了小组讨论、集中汇报和反馈等步骤，相当于把面包切成数片，中间夹了香肠、奶酪、蔬菜等，美味又易消化。Sandwich教学法最早是1903年英国桑德兰技术学院在工程和船舶建筑系中开始实施的，后由德国海德堡大学医学院将Sandwich教学理念应用于医学小班教学，建立了Sandwich医学教学法，并应用于医学教学的大部分学科［3］。我们在上课中穿插了同学小组讨论、同学交叉学习、同学学习汇报等环节，使教师与学生、学生与学生之间不断交流、沟通，调动了学生主动学习的积极性，提高了学生自主学习、思考以及探索新知识的能力，在教学中体现了学习-实践-再学习的人才能力培养理念。

目前，强调以学生的主动学习为主的基于问题的学习(Problem-Based Learning，PBL)，基于案例的学习(Case-Based Learning，CBL)和基于团队的学习(Team-Based Learning，TBL)等教学方法在国内外一些高校的教学中逐渐受到重视［4-10］。PBL、CBL、TBL等教学法强调调动学生主动性，但受到很多因素(如教师、教室配置以及教学内容)的限制，很难在基础课教学中推广。Sandwich教学法结合了传统教学法和PBL教学法的优点，将教师讲授与学生讨论相结合，以学生为中心，以问题为导向，全面培养学生的学习能力。此教学法已应用于临床教学和一些专业基础课教学(如方剂学、微生物学、解剖学、护理学等学科)［11-14］，但还没有见到应用于化学教学的报道。医用化学具有基础性和实用性的特点，注重化学与医学的衔接，强调掌握化学的基础理论知识，讲究理论在医学上的应用。对于一年级的大学生而言，培养他们的学习态度和学习方法尤为重要，自主学习能力的培养无论是对基础课程的学习还是以后专业课程的学习都有相当大的作用。我们在医用化学教学中，对于学时安排紧凑、学生相对容易理解的内容(稀薄溶液的依数性、沉淀溶解平衡、缓冲溶液等)采用Sandwich教学法;对于理论性很强的章节(如原子结构、分子结构以及配位化合物结构)采用传统教学模式进行教学;对于学时较多且理论性较强的章节(酸碱平衡、氧化还原平衡、配位平衡等)则采用Sandwich教学法与传统教学相结合的方法。

我们选择营养学专业的学生(每年招生约20人)，将Sandwich教学法应用到医用化学课程的教学中，活跃了课堂气氛，激发了学生的学习兴趣，促进了学生学习能力的培养，教学效果良好。

1 Sandwich教学法的准备

1.1 合理选择教学内容

首先，根据教学内容中各章节的特点，合理选择适合Sandwich教学法的教学内容，如稀薄溶液的依数性、缓冲溶液、化学反应速率等章节，有的章节如电解质溶液、氧化还原与电极电位可以选部分内容进行Sandwich教学。

1.2 确定教学程序并合理分配教学流程中各阶段的时间。

Sandwich教学比LBL教学具有更多的教学步骤，必须精心设计，且严格控制，才能保证教学质量。本课程一次课是2学时，每学时45分钟，因此需将90分钟时间合理分配到教学各阶段中。

1.3 准备教案

教案包括简短的开场白、本堂课的学习目标以及讨论问题的设计;其中问题的设计是难点，提出的问题既要满足教学目标的要求，又要具有探索性，易于引发学生对问题讨论的兴趣，由于是分组讨论，还需考虑问题难易适当。

2 Sandwich教学法的实施案例

下面通过医用化学课程中“稀薄溶液的依数性”一章的教学案例，阐述如何实施Sandwich教学法。

学生班级:医学院2012级营养学专业;

学生人数:18人;

本章教学总课时数:4学时，分两次上课。

2.1 教师开场白

通过列举案例等方式吸引学生兴趣，引出本课要学习的内容。明确学习目标，提出学生自主学习的几个问题。

例如在“稀薄溶液的依数性”一章教学的开始，以泡菜的制作这一生活实例引出渗透原理以及半透膜的作用，并通过血液透析的原理让学生了解本章节原理在医学上的应用，引发学生的学习兴趣。在介绍部分背景知识后，明确本章学习目标，提出学生自主学习的问题。为了让学生有目标地预习，掌握学习主动权，增强学习自觉性，我们通常在前一节课结束时告诉学生下次课的学习目标，在课堂上再次强调此次课的学习目标，这样可以提高课堂教学效果，避免学生在15分钟讨论时临时看书影响讨论效果。学生自主学习的问题也可以提前告诉学生，易于学生课前查阅资料。

2.2 第一次讨论(小组讨论)

抽签分组，以班级18人为例，分4组(ABCD，表1中按行分组)，每组4～5人，老师设计ABCD共4个问题(如问题A:设计利用依数性测定尿素的相对分子质量的方法;问题B:临床上某些肾疾病，大量血浆蛋白质随尿排出，病人出现水肿，解释其原因等)，每组对应1个问题进行讨论。

表1 第一次讨论与第二次讨论的分组

在第一次讨论中，各组学生只讨论本组对应的问题;在第二次讨论中，每一位学生都要负责向其他组的学生介绍本组讨论的结果，每位学生除了自己学习外，还要承担辅导其他学生的责任。大部分学生对此都能积极参与、认真对待。

2.3 第二次讨论(交叉学习)

第一次小组讨论结束后，每组以编号1234重新组合成新的小组(A-1、B-1、C-1、D-1………………，表1中按列分组)，每位学生在新小组里汇报各自在第一次小组讨论的问题和讨论结果，所有学生都必须发言，不仅使每位学生得到了锻炼机会，而且还分享到第一次讨论时的4个组问题讨论的结果，使每位学生对每个组讨论的问题都有所了解，并可以互相讨论补充。在两次讨论过程中，教师在各小组巡视，这样可以关注到每个学生的表现，与传统教学相比，更能及时了解学生的学习状态。

2.4 集中汇报

此环节由每组选出的代表发言汇报各组讨论结果，其他学生补充完善，这样可以提高学生的表达能力，加深对所讨论问题的理解，并帮助教师掌握学生的学习状况。例如在“稀薄溶液的依数性”教学中，讨论问题之一是:设计利用依数性测定尿素的相对分子质量的方法。由于教科书中有类似例题，学生很容易直接利用例题中的方法来解答，而不考虑实验操作中的细节问题，教师在学生汇报时可适当提问:若按照例题的数据是否有可操作性?纯溶剂水的凝固点是否需要测定?是否需要用移液管量取体积?尿素溶液的测定时应如何量取水的体积?尿素溶液的浓度应该配到什么范围?实验中怎么观察凝固点?能否用沸点升高或渗透压力来测定尿素的相对分子质量?汇报的学生通过思考可以解决部分问题，其他学生也可以参与讨论。通过汇报、提问、讨论，培养学生对科学的严谨态度、加深学生对教学目标内容的理解、提高学生分析和解决问题的能力。

2.5 教师总结

教师总结环节对教师驾驭课堂节奏的能力有一定的挑战性。教师要在有限时间内，根据学生对本节课知识的理解掌握程度以及存在的问题进行总结，并通过综合应用型的案例提出新问题，进行下一步讨论。

2.6 第三次讨论

第三次讨论是先由教师提出综合性案例，全班学生共同讨论;再指定部分学生发言，其他学生可补充发言。这一环节主要是考察学生对本堂课的综合掌握程度。例如在“稀薄溶液的依数性”教学中，提出的综合应用型案例为:临床上对血液、泪液等体液渗透压力的测定通常是用冰点渗透压力计通过测定溶液的凝固点降低值来推算，简述其原理。若测得泪液的凝固点为-0.52℃，求泪液在37℃时的渗透压力。本案例主要要求学生掌握稀薄溶液的依数性的相互关系，要求学生在较短时间内，能应用所学知识解决问题，考察学生的综合应用能力，同时练习了本章的典型习题。

2.7 反馈

每个学生以不记名方式用文字表达学习体会及建议，反馈给教师，使教师及时了解学生学习状况及需求，不断改进讨论问题的设置，有利于后续课程的教学方法改进。

从学生的反馈来看，他们喜欢积极互动的课堂氛围，也乐于用化学原理来讨论与生活及专业相关的话题。但是受长期的传统的中学教育影响，学生还是对习题情有独钟，大部分学生希望能多做练习。由于课程的特点，会运用到较多公式，因此除了讨论课外，也需适当做些典型的练习，以巩固学到的基本化学原理。我们不赞成题海战术，对一些典型习题讲解后，希望学生能举一反三，掌握基本原理并加以运用。

学生在热心讨论的同时，还是希望教师能系统总结，多讲例题。因此，教师总结这个环节很重要;要在一定的时间内，系统总结难点和重点，使学生能领悟，以达到良好的学习效果。多数学生肯定第一次讨论，觉得可以激发学习热情，增强团队合作，提高综合能力;但对交叉学习评价不高，认为有些浪费时间，且容易被其他组的同学误导，希望多听教师讲。根据学生的反馈，我们取消了交叉讨论环节，把节省出来的时间用在教师总结上。

3 教学效果

采用Sandwich教学法后，获得了良好的教学效果。在考试成绩中，课堂讨论内容约占40%。由表2可见，2012级学生的平均成绩、及格率以及反映学生综合能力的主观题的正确率均高于2011级学生。另外，我们还根据学生每次在Sandwich教学课的课堂表现给予一定的评分，记入学生的总评成绩(讨论课表现占30%，期末考试成绩占70%)。

表2 2012级与2011级营养学专业考试成绩比较

4 结语

通过Sandwich教学法在医用化学课程教学中的应用，提高了学生的学习兴趣，培养了学生自主学习、合作学习的能力，增强了师生间以及同学间的交流，提高了学生分析解决问题的能力，教学上也取得了良好效果。由于取消了交叉讨论环节，此方法还可以应用到班级人数较多的临床医学专业的医用化学教学中，可根据班级人数灵活分组。总之，教师要把以学生为中心的理念带入教学中，结合不同的教学模式，力求达到更好的教学效果。

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