PBL教学法在医学有机化学实验教学中的应用

泰山医学院化学与制药工程学院 山东泰安 271000

有机化学是临床医学、制药工程、中药学、医学检验等诸多专业面向大一新生开设的化学基础课，是研究生命科学不可缺少的基础，也是衔接后续课程如生物化学、药物化学、药理学等的桥梁，起着承上启下的作用，在医学的基础教学中占有重要的地位。

有机化学内容丰富，涉及知识广，应用性强，与实际生产及科学研究联系紧密。实验教学作为这门课程的重要组成部分，学生通过动手操作与观察验证理论知识，不仅能够加深其对理论知识的理解和掌握，而且也能够培养学生动手能力、分析和解决问题的能力、团结协作能力和创新能力。然而，在有机化学教学中，一直存在着“重理论、轻实践”的现象。随着高等学校教学体系的改革和教学计划的调整，有机化学课程的计划学时数明显减少，实验课时也相应减少。如何在有限的学时内提高教学效果，是高校教育工作者不断探究和追求的目标。我们尝试将PBL教学模式应用到有机化学实验教学中，取得了良好的效果。

1 PBL教学法的特点

PBL(Problem-base Leaning)教学法，也称为“基于问题的学习”教学法，是1969年首先由Barrows教授在McMaster大学医学院试行的一种创新的教学模式，目前已经成为国际上流行的教学方法[1]。他强调以学生为中心，把学生置于特定的问题情境中，通过教师引导，以小组协作的形式解决问题，在此过程中，使学生受到科学方法的训练，形成积极自主的学习方式和思维习惯。

2 PBL教学法的应用

目前，有机化学实验多以基础性的实验操作和技能为主，难以和理论课形成有效衔接，导致学生学习兴趣不高，学习效率低下。因此探求适合学科发展需求的实验教学方法，成为实验教学改革的首要任务，也是提高教学水平的重要手段。在有机化学实验教学中实施PBL教学法，倡导学生的自主学习，由教师提出问题，学生查阅资料，分组讨论[2]，确定方案，开展实验，总结反思，得出结论，高质量地完成本课程的学习。本文以乙酸乙酯的制备实验设计为例，对PBL教学法应用于医学有机化学实验教学进行探索。

2.1 实验对象

选取泰山医学院2015级临床医学本科专业1、2班共60名学生作为研究对象，将其随机分为2个小组，每小组30名学生，实验小组采用网络教学平台相结合PBL教学模式，对照组采用传统教学模式。2个小组的实验教学过程由同一位教师完成，实验教材、实验授课内容及实验考核试题及技能相同，以确保2种教学方法具有可比性。

2.2 编制PBL导学案 创设问题

根据情境问题编制导学案是PBL教学实施的基础环节。以实验“乙酸乙酯的制备”为例，首先引用俗语“姜是老的辣，酒是陈的香”，白酒放置时间长了，酒香浓郁，为什么呢？以此开篇，激发学生的学习兴趣。乙酸乙酯是无色透明有果香气味的液体，我们说的酒香就是乙酸乙酯的功效。因为酒中含有少量乙酸，和乙醇进行反应生成乙酸乙酯。根据教学大纲确定学生需要掌握的基本原理和实验操作，设计问题。问题的设计要和理论教学内容相衔接，以巩固理论课知识，还要具有实践价值，便于学生验证。

该实验可以围绕以下几个问题展开：(1)为加快酯化反应速度，可以采取什么措施?(2)分别采用单口或双口圆底烧瓶，如何控制反应的温度？(3)实验原料乙酸、乙醇和浓硫酸的添加顺序如何？(4)如何对产物进行分离？蒸馏后的残液如何处理？(5)制备的乙酸乙酯可能含有什么杂质？应该怎样去除呢？(6)对精制的产品怎样检验其质量的好坏？以上问题通过网络教学平台，提前1周发给学生，进行准备。

2.3 查阅资料 分组讨论

设置学习小组，每组5人，分为6组，每组设置1名组长及发言人。在先期个人学习和查阅资料的基础上，组长带领本组成员围绕教师提出的问题，以小组为单位进行讨论，寻找实验思路，设计实验方案，写出讨论的提纲，包括实验所需原料、仪器设备、试验方法、结果分析等。仪器设备的组装可以使用我们学院自主研发的有机化学仿真实验软件，在虚拟的实验环境中，自行选择合适的仪器进行连接，设计出效果图，每组将实验方案上传至教学平台，便于小组间的相互交流，以节约课堂陈述时间。通过分组讨论、设计，让学生共享学习成果，锻炼分析问题、解决问题的能力，培养合作意识、团体意识。

2.4 确定方案 开展实验

在实验课上，小组发言人陈述自己组的实验方案，并介绍该方案的科学性、先进性、可行性，经全体学生讨论，使各组方案得到补充、完善。在解决、讨论问题的过程中，教师要充分起到引导和组织的作用，可以提出一定的问题，做适当的引导，使讨论朝着解决问题的方向前进。对于实验方案设计中，某些不能确定的方案，在保证安全的前提下，可以鼓励学生大胆的尝试，为学生提供发现与创造的机会。例如本实验中原料的添加顺序，有的小组认为催化剂应最后添加，因为浓硫酸密度大且能放出大量的热；有的小组认为可以先加乙醇和浓硫酸，最后加乙酸；有的小组认为先加乙酸，再加浓硫酸，对最终产品无影响，哪种方法更好？可以让学生自己尝试，得出结果。讨论最后，由学生针对本实验的重难点及小组设计中存在的缺陷及改进方法总结，调整本小组的实验方案，进行实验。在实验过程中新出现的问题，教师也可以适时和学生探讨、交流，引导学生积极思考，认真分析实验现象及数据，将理论知识与实验相结合，加深学生对理论知识的理解。

2.5 总结反思 得出结论

实验完毕后，学生根据实验所得结果及数据进行分析，完成实验报告，并将实验结论提交网络教学平台，和其他小组学生共享实验结果，结合自己的实验，提出本实验的最佳实验方案。通过问题解答、设计实验方案以及与其他学生设计的方案结果相比较，自己总结反思，得出结论，可以达到事半功倍的效果。

3 PBL教学法的评价

在传统的讲授法实验教学中，对学生的评价主要是课堂的提问、实验报告的书写及考试情况，用分数表现学生对知识的掌握程度。在PBL教学法中，需要学生通过汇报设计实验内容，得出实验结论，掌握的情况如何一目了然。因此，PBL教学法的评价包括学生相互评价及教师评价学生。学生相互评价包括小组为单位组内成员间的学习活动评价以及全班对小组解决问题的评价。教师评价学生包括课堂分析问题的能力评价及取得的成果评价。通过评价，学生的付出得到认可，起到激励的作用。

4 PBL教学效果评价

课程结束后对2组学生进行测试，包括理论测试和实践测试。向60名学生发放调查问卷，调查学生对两种教学模式的满意度。测试结果显示实施PBL教学法小组，理论知识平均成绩为(80.4±6.38)分，对照组理论知识平均成绩为(78.6±7.12)分。满意度调查显示实验组95%的学生认为PBL教学能够极大地调动学生学习的积极性与创造性，提高自学能力；对照组的满意度为45%，认为传统讲授法使教师能够充分讲解重难点及注意事项，容易接受。

5 结语

PBL教学法通过国内外几十年的探索与实践，被证明是一种行之有效的教学法。它以问题为中心，使教学更具针对性，学生的学习更个性化，真正实现有效的教师与学生、学生与学生间的学习交流[3]，提高了学生学习的自主性、培养学生思考问题、解决问题的能力，培养团队协作的能力。另外，教师参与学生的讨论，可以根据学生的特长因人施教、因材施教，提高有机化学的教学质量。

[1] 吴兰芳,景永帅,张丹.PBL教学法在《中药生物技术》实验教学中的应用探索[J].广东化工,2015,42(21):209-210.

[2] 王霞,杨怀霞,刘艳菊.无机化学实验教学中PBL教学法的应用及评价[J].中国西部科技,2011,10(16):71-72.

[3] 强根荣,王红,杨振平.大学有机化学实验教学方法研究与实践[J].实验室研究与探索,2017,36(3):200-211.