林 珍,黄丽英,林新华
(福建医科大学 药学院药物分析系,福建 福州350108)
分析化学作为研究物质的化学组成、含量、结构和形态的学科,为各类药物的组分分析、结构鉴定、杂质检查、含量测定提供了重要的理论基础和技术支持,在新药研制、药品质量控制、药物代谢和药物动力学等药学相关研究领域都有极其重要的作用[1]。因此,分析化学对于药学专业的学生来说,是一门重要的专业基础课程。
分析化学课程存在理论性强、概念抽象、公式多和仪器结构复杂等特点。学生常机械套用公式,对课程内容死记硬背,知其然而不知其所以然[2]。学生在课堂上能流利作答,而在毕业实践阶段或走上工作岗位,对知识的应用往往力不从心。如何将理论和实际应用相结合,让学生充分理解和灵活应用分析化学的主要内容,为今后学习和工作打好基础,是分析化学教师亟待思考的问题。
传统教学法采取老师集中授课,在规定的时间内完成分析化学课程学习。这种教学法内容系统、课程的针对性较强、集体学习氛围浓厚,一直受到人们的青睐并被广泛使用。但传统教学法的教学效果易受到任课老师水平的影响,且以期末考试成绩为主的考核方式,使学生养成突击应试、短期记忆等不科学的学习方法。这种传统的教学方法与考试方式不利于学生养成独立思考的习惯,思维极大程度依赖于授课老师,学生动手和创新能力的提高颇为有限。
项目化教学法是一种基于建构主义学习理论的新教学方法[3]。该方法要求学生在特定时间内完成一个具体项目。这需要学生独立思考、主动学习和搜集项目相关信息,合理设计方案并着手实施,最终完成项目任务,并对项目成果进行评价和总结[4]。项目化教学法显著的特点是“以项目为主线,以教师为主导,以学生为主体”。项目化教学法极大地调动了学生参与学习的积极性和主动性,许多院校大胆采用项目化进行分析化学的教学,但效果并不明显,这是因为项目化教学与学生专业知识基础、动手能力紧密相关[5]。但是,在药学专业分析化学课程的授课中发现传统教学和项目化教学融合式教学可取得良好的“教与学”效果。即先用传统的教学法在较短时间传授项目所需的基本知识,使学生了解相关专业知识,而后进行项目化教学,让学生在项目的实施过程中灵活运用教学内容,独立思考、自主完成项目任务。传统教学和项目化教学融合式教学必须做好课程学习内容的构建,教学过程设计,并确立合理的考核方法。
根据分析化学的学科内容、学科特色、药学专业本科生的特点以及就业岗位需求,在教学过程中构建分析化学内容的知识链并对教学内容进行优化。以药物分析岗位为例,将药品检测的各项目与分析化学课程知识点联系,对分析化学学习内容进行构建,以满足岗位需求。药品检测主要项目有药物鉴别、有关物质、异构体、残留溶剂、溶出度、重金属及含量测定等。药物鉴别、有关物质、异构体、残留溶剂、溶出度等检测需用色谱法、红外光谱法、紫外可见吸收光谱法、荧光光谱法;重金属检测需应用原子吸收、原子发射光谱法;含量测定则综合利用四大滴定分析法、光谱法、色谱法以及电化学法。因此,分析化学的教学内容应包含四大滴定法(酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定),光谱分析法(紫外可见光谱法、红外光谱法、荧光光谱法、原子吸收和原子发射光谱法),色谱法(气相色谱法、液相色谱法、薄层色谱法)以及电化学法(表1)。以岗位为导向的教学内容设计,实用性和针对性强,能够提高学习的热情和兴趣。
表1 药学专业分析化学课程学习内容构建
本课程的开始阶段应以课堂教学为主,当学生已经具有一定的知识积累后,可逐渐增加项目教学内容,使学生在“教、学、做”过程中学习知识。传统和项目化融合式教学的教学过程设计要根据学习目标和学生的知识掌握情况,灵活运用教学方法。
以“高效液相色谱”章节为例进行教学过程设计。该章节学习目标为:要求学生掌握高效液相色谱法基本原理、仪器结构和基本操作,并能将其应用于药品(如氯霉素、甲硝唑等)的测定,准确记录和表达测定结果,并对结果进行误差分析、讨论和评价。该章节的教学先以传统教学方法为主介绍高效液相色谱的原理和仪器结构部分,学生根据药物性质选择合适液相色谱类型和操作条件。高效液相色谱的操作方法以及条件选择的教学宜采用项目化教学方法,让学生通过查阅相关药典方法,确立实验方案。在项目的实施过程中,学生灵活应用液相色谱基础理论知识,选择检测条件,并完成实验结果记录、处理以及检验书的规范书写。在项目的最后阶段,学生按照项目评价标准进行自行检查、互相考核、教师评价(表2)。
为增加教学的趣味性和提高课堂教学的生动性,可适当使用多媒体教学,使教学情景化[6-7],如通过Flash动画演示四大滴定过程,用三维动画技术展示分析仪器的结构,建立“虚拟仪器分析实验室”,让学生体验仪器的“实地”操作。
项目选题应从学情出发,以强化传统教学的授课内容为目标,以药学专业常接触的药物为选题依据。例如,胃舒平药片中氢氧化铝、三硅酸镁含量测定实验项目。该实验项目既能引起学生的学习兴趣,又可应用配位滴定分析中的络合滴定原理,使学生熟悉滴定条件控制,提高滴定基本操作技能。项目任务安排从简单到复杂,让学生在项目实施过程中获得阶段性的提高,从而提高学习的乐趣和主动性,激发进一步探索的动力。
传统教学和项目化融合式教学法除了考核学生基础知识、实验基本操作技能外,还应该对学生的自主学习能力、创新能力进行评价。通过“以考促教”激发学生学习的积极性,培养兴趣[8]。
考核由学生自评、同组成员互评和教师评价三部分组成。学生根据项目的完成情况,掌握的知识技能,以及发现、解决问题能力等内容进行自我评价。其中,知识技能包含理论知识和实验操作技能;发现、解决问题能力按照独立性、协作性和创新性进行自评。组员间以专业知识、解决问题能力、统筹安排能力进行互评。让学生担任裁判角色,按照标准操作的评分原则给组员评分,从而更好了解标准操作,提高操作能力,且通过角色换位,更好地审视自身的知识、技能、以及统筹安排方面的情况。教师评价包含项目完成质量、项目教学中学生所表现的专业能力、方法能力和社会能力等,并评判学生的结果分析能力、知识技能的综合利用情况、项目运行过程中的协作、组织和沟通能力(表3)。
表2 高效液相色谱教学过程设计案例
表3 考核表
为调查学生对融合式分析化学教学的满意度,随机选取91名我院2012级的药学专业学生作为问卷调查对象,认为传统教学和项目化融合式分析化学教学能激发学习兴趣的有86人(满意度94.5%),有利于学习能力培养的有79人(满意度86.8%),有助于知识应用的有75人(满意度82.4%),有利于创新能力培养的有81人(满意度89.0%),能促进协作精神培养的有78人(满意度85.7%),师生互动较传统教学法多的有85人(满意度93.4%)。统计结果显示传统教学和项目教学融合式教学满意度良好。
项目化教学在分析化学教学的实施过程中需要注意以下几点,其一,学生对这种教学法的适应情况。项目化教学要求学生对课程内容有基本了解,且学生要有一定文献调研能力。因此需合理构建教学内容,在项目化教学前,进行适当课时的传统教学,让学生掌握基本理论知识,具备一定的调研能力;其二,教师除具备良好的专业知识、开阔的科研视野外[9],还需注意在项目化教学中角色转换问题。教师要将自己从教学中的讲授者变为教学活动中的引导者、咨询师[10],鼓励学生主动进行项目调研,将学科所学知识灵活应用于项目的实施过程中,并大胆创新,勇于接受有挑战的项目。其三,保证充裕的教学资源,为学生和教师提供项目化教学平台。
总而言之,通过项目化教学在分析化学的应用与实践,发现学生的学习主动性和目的性增强,动手能力提高,专业知识的学习和专业技能有明显改善。项目化教学所提倡的“做中学”对学生创新思维、协作精神的培养,具有良好的推进作用。
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[3]郑惠虹.基于“行动导向”的项目化教学在高职专业课程教学中的应用[J].教育与职业,2009(23):132-134.
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[6]黄 睿,吴敦辉,施慧莉.浅谈高职情景化教学之项目化教学[J].科技信息,2009(36):336-336.
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