Sandwich教学法在无机及分析化学课程教学中的实践与思考

卫涛+李永+蔡文选+张婧婧+仇佩虹

（温州医科大学药学院，浙江 温州 325035）

摘要：以“配位化合物与配位平衡”一章的教学为例，以环境科学专业学生（30人）为实施对象，探索了Sandwich教学法在无机及分析化学课堂教学中的应用。结合教学内容，将重点、难点、新成果及其应用设置成问题，组织学生进行讨论和交流，引导学生自己解决问题，改变了传统的“满堂灌”模式，学生由被动学习转化为主动学习，培养了学生学习的兴趣，充分调动学生的学习主动性，提高学生自我学习、自我思考的能力。

关键词：Sandwich教学法；无机及分析化学；配位化合物

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）26-0179-03

无机及分析化学是将“无机化学”和“分析化学”的基本内容进行优化整合，是一门重要的基础理论课程。对于环境相关专业的学生而言，学习“无机及分析化学”课程对他们学习基础知识和专业知识都是不可或缺的。课程内容多、知识点较分散，有些内容又很抽象，理解较难。学生普遍反映课程内容繁杂、枯燥难学，学习目的较不明确等。传统的教学方法存在以教定学、以本为本、教法单一、学法单一、评价单一等缺点，难以调动学生的积极性，教学效果不理想。为此，我们将Sandwich教学法应用于无机及分析化学课堂教学中，以提高教学效果。

Sandwich教学法最早起源于英国的桑德兰技术学院，后由德国海德堡大学医学院将该教学法应用于医学教学，建立了Sandwich医学教学法，并应用于医学教学的大部分学科[1，2]。华中科技大学同济医学院2006年开始将该教学方法引入医学教学中，教学效果良好，得到了学生的普遍认可。近几年，Sandwich教学法在国内的医学教育领域，如医学微生物学[3]、系统解剖学[4]、临床麻醉学[5]、药剂学[6]、生理学[7]等学科中进行了实践应用，获得了良好的教学效果。但是，仅有少量化学相关课程进行过该教学方法的改革实例[2，8-9]，我们希望将其应用于《无机及分析化学》课程教学中，尝试课程教学改革，从而提高该课程的教学效果，培养学生自主学习、语言表达、解决实际问题以及沟通的能力等。本文以配位化合物与配位平衡的教学为例，具体详谈Sandwich教学法在课程设计、教学实施过程以及教学效果。

一、课前准备

（一）教师课前准备

1.教学材料准备。选择“第七章配位化合物与配位平衡”实施Sandwich教学，课程组的教师根据教学大纲要求，结合教材内容进行集体备课，查阅文献资料，共同商讨和设计讨论的问题及案例、制作课件、讲稿内容设计、测试题、考核细表等教学材料。将Sandwich教学法介绍、思考题、课件、分组情况、参考资料、参考书目等及时发布至天空网络教室（学校课程网站），供学生熟悉教学内容、教学过程等。

2.编写Sandwich教案。根据教学目标和内容，分析授课内容的重点和难点，设计开场白，提出6个可供讨论的问题，设计教学以及讨论实施过程进展计划。问题的设计是关键，既要符合教学目标和大纲内容要求，又要具有探索性以引起学生兴趣，便于展开讨论。

3.分组与编号。将学生30人分为6组（A、B、C、D、E、F），每组5人（A-1～A-5，B-1～B-5…）。每组确定一名组长和秘书，每组成员采取随机抽签，确定名单后发布到微信群。

4.反馈问卷以及成绩评定。设计反馈调查问卷和成绩评定表，反馈问卷中包括：教学目标是否明确，组织方式是否恰当，教学效果是否良好，是否有助于启发思维、提高分析和解决实际问题的能力，时间分配是否恰当……，同时设计了建议事项或意见：你对本次Sandwich教学是否满意？是否愿意在接下去的课程中继续开展；与传统的讲授法比较，Sandwich教学法的主要优缺点有哪些？你认为哪些地方还需改进？成绩评定表中涉及对于学生的学习能力、学习态度、问题回答、综合表现、相互评价以及随堂测试等。

（二）学生课前准备

熟悉Sandwich教学流程，预习教材相关内容，阅读有关专业书籍及资料。学生在天空网络教室中自行下载教学方法介绍、任务布置、注意事項等，使所有学生明确其在教学实施过程中的任务、具体步骤等。召集组长会议，强调实施过程、教学环节、组长职责等，指导其在教学过程中的组织、带动和管理。

二、教学实施

教学实施过程包括9个步骤：课程导入及问题提出、学生分组讨论、学生交叉讨论、学生汇报、学生小组PK、教师总结、金鱼缸小组讨论、随堂测试、学生反馈等。

（一）课程导入及问题提出

教师提供本次课程内容的基本背景信息，同时提出本次课的学习目的、要求和内容。教师以小故事引出学习内容，激发学生的学习兴趣，调动学生的主动性和积极性。

1.课程导入。1799年Tassaert往CoCl2溶液中加入氨水，先有粉红色沉淀生成，继续加入氨水则沉淀消失，放置一天后析出橙色晶体。经分析沉淀为Co（OH）2，橙色晶体是CoCl3·6NH3，Co（OH）2在过量的氨水的存在下被氧化成3份。起初，人们把这种橙色的晶体看成是稳定性较差的CoCl3和6个NH3加成物。但将这种橙色晶体加热至150℃时，却无法释放出氨；稀释溶解后回流数小时也不生成硫酸铵。由于该化合物的成键作用的本质不详，故将其称之为“复杂化合物”。那么这种橙色晶体到底是什么类型的化合物，化合物结构式是什么？直到1893年Werner对这类化合物提出了天才见解，被后人称为维也纳配位学说，Werner也因此获得1913年诺贝尔化学奖。那么，这一类化合物如何命名、如何分类、几何构型特点、稳定性如何判断？通过教师导入课程，学生明确了学习内容，引起学生学习兴趣，引发学生学习的主动性和积极性，同时突出学习的重点内容。

2.讨论问题的提出。教师导入课程后根据教学大纲提出需要讨论的具体问题：A、如何定义外轨型配合物和内轨型配合物，何种情况/条件易形成外轨型或内轨型配合物？B、配合物的命名原则；C、影响配位平衡的条件有哪些？如何影响？（总结影响配合物稳定性的因素）；D、配合物的分类（类型）；E、影响配位数的因素？一般配位数大小的规律？F、杂化轨道类型与配合物的几何构型的关系？

（二）分组讨论

根据事先分组进行讨论，1个问题/组，全班分成6组（见表1）。讨论时，秘书负责记录讨论、发言情况，组长负责组织和协调。

（三）交叉讨论学习

小组讨论结束后，重新组成新的小组进行讨论，数字相同的为一组（如A-1、B-1、C-1、D-1、E-1、F-1为1组，共5组），再次讨论。交换各自的意见，以便完善自己的答案。

（四）学生汇报

每组派一位代表发言（组长或秘书），汇报各组讨论的结果，其他小组也可积极参与，进行点评，可提出不同观点，进一步展开讨论。

（五）组间PK（交叉提问）

由一个组提出1个问题后（事先准备或课堂讨论过程中的疑问），另一组准备5min，汇报2～3min（组长）。如若回答正确，回答者及所在组加分；如果回答错误或无法作答，则提出问题组加分；累计未回答问题由其他组回答，回答正确则相应组加分。

（六）教师总结

教师根据学生对知识和问题的理解程度以及存在的问题进行总结，围绕本次课堂的学习目标解析每个问题，针对问题答案不足之处给予补充，并且纠正错误回答。与此同时，教师简要介绍一些与授课内容相关的综合知识，用以拓展知识点，例如：一种古老的蓝色染料即为配位化合物（普鲁士蓝）；金属配合物和疾病的关系以及重金属中毒时常用的解毒剂；植物中的叶绿素是镁的螯合物（配合物的一种），维生素B12是钴的螯合物。

（七）教师结合实际应用提出新问题（金鱼缸）

教师总结后提出新的实際问题，检验学生学习效果及利用所学知识解决实际问题的能力。随机抽取5人组成新的讨论组，讨论小组展开新一轮讨论并汇报，其他同学倾听讨论小组的讨论和发言，如有新观点也可以参与讨论。提出综合性的问题：体内酸碱性的变化对一些配合物类酶的活性影响？配合物在工业、医药、环境污染、生活、生物体等方面的应用？

（八）课堂测试

结合教学大纲以及课堂授课以及讨论内容，设计10个客观题，考察学生对课程内容的学习和掌握的情况，测试分数计入考试成绩。

（九）学生反馈及教学反思

每个学生以不记名方式用文字表达学习体会及建议。教师设计《无机化学与分析化学》Sandwich学习调查表，让学生对该教学模式与效果进行评价。教师收集反馈意见，然后统计和整理，对教学内容、讨论问题、教学流程等进行改进和修订。

统计和整理学生的反馈意见发现：学生课前主动预习，查阅资料，课堂上学生之间相互影响和督促，课堂气氛活跃，大部分同学积极参与讨论。学生普遍反映对于Sandwich教学法表示出极大的兴趣，愿意在后续的课程教学过程中继续开展。少数同学表示，在交叉讨论环节，多数时间学生上网查找资料或闲聊，未参与讨论。另外，其他组成员的意见有时干扰正确答案，并无参考价值。基于此类情况，我们将在后续的教学中减少或取消交叉讨论环节。课堂讨论以及汇报过程中，我们发现部分学生由于预习不充分，准备资料不足，导致讨论过程中忙于上网查找资料，并且汇报时一些内容为网络资源，易造成讨论不积极，缺乏自我学习、独立思考能力的培养。因此，在今后的教学实施开始前应当进一步加强思想引导，加强学生主动预习的意识，做好充分准备；课堂上加强管理，督促学生独立思考，活跃课堂气氛，促进学生讨论氛围，提高教学效果。

三、成绩评定

教学过程中学生成绩将作为课程总成绩的一部分，评定细则包括：平时成绩（登陆记录：教学方法学习、自学测试等）；课堂讨论（自评、组内互评、组长和秘书评分、小组互评、教师评分等，教师根据组长和秘书的组织协调能力适当加分）；汇报；课堂测试成绩。

四、结束语

通过Sandwich教学法在无机及分析化学课程教学中的应用，学生由被动学习转化为主动学习，该教学方式更容易发挥同学们的主动积极性，通过互助讨论学习，学生对于知识点的理解更加深入，有助于启发思维，提高分析、解决实际问题的能力，锻炼了学生的语言表达能力，有效提高团队合作能力，增强了师生间以及同学间的交流，教学上也取得了良好的效果。然而，Sandwich教学法也存在一些不足：不适合大班教学，教学内容适用范围有限（不适用于自学以及难以开展讨论的内容），短时记忆好而长期记忆差。为提高无机及分析化学教学质量和教学效果，教师应根据教学内容和教学目标合理选用教学方法，将Sandwich教学法、案例教学法（CBL）、以问题为基础的教学法（PBL）和传统的讲授教学法（LBL）联合应用于无机及分析化学的教学过程中，取长补短，百花齐放，才能有效培养学生的创新思维和实践能力，达到提高无机及分析化学教学质量的目的。

参考文献：

[1]黄亚玲，马建辉，彭义香，蔡馥丞.Sandwich教学法在医学教育中的应用[J].医学与社会，2008，21（3）：55-56.

[2]陈聪颖，林琦，严忠红.Sandwich教学法在医用化学课程教学中的应用[J].大学化学，2014，29（4）：20-23.

[3]韩玮娜.Sandwich教学法在基础化学教学中的应用[J].中国高等医学教育，2014，（7）：104-105.