陈铭祥 尹 佳 覃少珍 郭 宁 尹 婷
(1.广东医科大学<药学院>,广东 东莞 523808;2.广东医科大学图书馆,广东 东莞 523808)
分析化学是医药院校药学及预防医学、医学检验等专业的重要基础课程, 是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学[1]。实验教学是分析化学课程教学中的重要组成部分,传统的分析化学实验教学方法一般为比较固定的模式,课前学生预习实验内容包括实验原理、方法、步骤、注意事项等,书写实验预习报告;课中实验任课教师讲解实验、检查同学们的实验预习报告、批改上一次实验的实验报告,同学们在老师讲授完毕后按部就班地进行实验操作;课后同学们根据实验操作和结果书写实验报告。这种教学方法模式即使能取得很好的实验结果,却只是印证了经典实验的效果,学生对实验的印象却不深刻,不能很好地激发学生对实验的兴趣,也很难提高学生的实验操作技能和培养学生的实验创新性思维等实验综合能力。
本文围绕分析化学实验教学方法的改革,从重视实验课前预习、在实验教学中引入CDIO 模式、扩展线上教学模式三个方面进行有建设性的思考和探讨,旨在培养学生对分析实验的兴趣,提高学生的实验综合能力。
这个环节必不可少,但以往大部分学生只是简单的对照实验教材书写预习报告,当成一个任务来形式性地完成,简单地罗列出实验原理、方法、步骤等内容,没能很好地真正地预习,达不到预期的预习效果。要从根本上解决这个问题,要使学生重视实验课前预习,把预习报告和预习效果作为实验量化考核的一部分。老师在实验设计上要多下功夫,同时考虑到学生的知识储备能力,适当地拓展一些跟实验项目相关的背景知识和应用知识,提高学生对实验的兴趣。在讲授实验课前要随机提出一些相关实验问题,检查学生的预习效果, 根据学生的回答情况做出量化成绩,计入实验档案,作为实验考核的一部分。适当在学生预习前通过各种途径,如微信、电话信息等形式通告下次实验相关知识的一些引导性问题和注意事项,使学生在预习时更有针对性,对有疑问的地方可以在预习报告上标上记号,在老师讲课后还不明白就及时请教老师。通过充分地预习可以在实验课前就对实验项目内容有个基本的认识,清楚实验要做什么、怎样做还有为什么这样做等。实践也证明,实验课前的预习与否,直接影响到实验课的教学效果,认真预习的同学能够积极主动地进行实验操作,有条不紊、不慌不忙,不仅能节省实验时间,还能更清楚发现实验现象中出现的问题,并且能够从实验中加深对相关理论知识的理解。
CDIO 指的是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate),是国外几所知名院校通过多年的实践和探索而提出来的教育教学模式。在分析化学实验教学中引入CDIO 模式, 以教师为主导、学生为主体,让学生积极投入到准备实验的工作中去[2],锻炼学生的实验动手能力。以往的实验教学准备都是有专门的实验技术人员根据实验讲义和内容为每组或每个学生提前准备好实验的仪器和试剂,摆放在实验台或实验架上,方便学生能够快速地使用和操作,实验任课老师在讲授实验完毕后,学生按部就班地根据步骤进行实验操作,根据实验结果加以分析讨论进而得到实验结论。这种教学模式能很好地印证经典实验结果,但学生对实验的方法、原理等没有深刻的印象,不能很好地提出问题,只知道怎样做而不知道为什么这样做,知其然而不知其所以然。在实验教学中融入CDIO 模式,让学生分批分组积极投入到准备实验的工作中去,在实验任课老师和专业技术人体的指导下,根据实验讲义的内容和步骤,自行准备实验所需的仪器和试剂, 参与实验准备的全过程,包括实验仪器的分发、组装、到试剂的配置、分组等,不仅能很好地锻炼学生的实验动手能力,还使他们加深对实验项目的认识, 相当于又再提前预习了一遍,在进行实验时,操作着自己准备的仪器和试剂,更使他们有成就感和获得感; 同时老师在他们准备的过程中,引导他们发现问题、思考所能出现的问题,并在不断思考和解决问题中独立地有针对性完成实验操作,培养他们发现问题分析问题解决问题的能力,学生实验技能素质和实验教学效果都得到很大的提高。
由于受课时限制,分析化学实验教学一个学期只能开设六到八个实验项目,基本上都是一些简单的经典性的实验内容,同时考虑到各个专业学生的基础和实验知识储备, 还需包含仪器常识及其操作技巧练习,一些较复杂的综合性创新性实验难以开设,传统的实验课开设基本上都是线下进行,体现实操性强的特点。为了丰富实验教学内容,拓展学生分析化学实验的知识面,激发学生对分析化学这一学科实验的兴趣, 同时也可应对突发公共卫生事情如2020 年突如其来的新冠疫情,减少人员流动和相互接触,利用现代网络技术,扩展线上教学模式[3]。充分利用各种网络平台资源,如专门的虚拟仿真实验平台、超星学习教学平台、腾讯课堂等平台,采用MOOC、SPOC 等模式进行线上实验教学,用微信群、QQ 群等辅助发通知和答疑,保障与学生的正常交流,线上教学建议采用录播模式,这样学生也可随时随地通过网络平台进行学习,并在规定时间内完成实验教学作业等要求。同时老师和学生在某个特定的时间通过视频方式直播,与学生互动交流、答疑等,解决学生学习的困难。
表1 线上实验教学模式
这种线上实验教学模式的开展,补充了线下不能开设的实验教学内容、弥补线下教学因课时和实验场地的不足,丰富和更新实验教学内容和模式,不仅能拓宽学生的知识面,激发学生对实验的兴趣,培养学生创新性创造性思维; 还能有效促进教与学的互动,提高教学效果和教学质量。
本文针对医药院校分析化学传统实验教学方法的不足和问题,围绕重视实验课前预习、在实验教学中引入CDIO 模式、扩展线上教学模式三个方面对分析化学实验教学方法的改革进行论述探讨,旨在提高学生的实验操作规范性和实验动手能力,激发学生对实验内容的兴趣,提高实验教学效果,提高学生的综合实验技能素质。