王雨,马明月,刘慧颖,奉姝
(沈阳医学院公共卫生学院环境卫生学教研室,辽宁 沈阳 110034)
环境卫生学是公共卫生与预防医学专业的一门核心专业课,是预防医学与环境科学的交叉学科[1],涉及环境污染及预防措施、环境污染物的监督和检测以及突发公共卫生事件的处理等多项公共卫生岗位能力的培养,而环境卫生学的实验教学是培养学生实践能力、独立思考能力和岗位胜任力的重要环节[2]。原有的环境卫生学实验教学大纲中共有实验课12次48学时,且均为验证性实验。其中涉及大气和水环境中污染物浓度的测定共7次实验课28学时,包括大气二氧化硫浓度的测定,大气中氮氧化物浓度的测定和大气中颗粒物含量的测定,水样采集及水中氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐氮的测定,水中溶解氧、耗氧量的测定。这7次实验分别为彼此独立的验证性实验,没有把它们从内在联系在一起。按照传统的实验课开课模式,实验教师课前准备好仪器试剂,课上给同学们介绍实验方法和注意事项,学生按照实验手册规定的详细实验步骤操作,课后报告实验结果即可,缺点是教学方法陈旧单一,学生被动参与、缺乏思考兴趣不高,各个实验彼此孤立没有内在联系,学生不能将主要环境因素的评价串联到一起形成整体的观念,与实际工作需要严重脱节[3]。本文就开展综合性、设计性实验对学生能力和兴趣的培养和教学效果进行总结和评价。
1.1 研究对象 以进入专业课学习的2017级预防医学专业本科生为研究对象,随机选择1、3、5班93名学生为教学改革的综合试验组,2、4、6班91名学生仍按照以前的实验进行,为常规试验组。2组实验课的学时和教师均相同。
1.2 教学设计 在实验课前2周发放不同试验组的实验大纲,布置实验要完成的任务和要求,不同试验组同一时段交叉排课,课后发放调查表对相关因素进行统计分析,期末考试后对2组学生的期末考试成绩进行比较。
1.3 方法 综合试验组将改革之前大气和水体中常见污染物检测的7次孤立的验证性实验进行分类整合,最终完成对某一检测点大气质量综合评价和对校园内一处人工湖的水质质量综合评价,综合试验组学生的任务是通过7次28个学时的实验课,结合教材中大气卫生、水体卫生和环境质量评价部分的理论知识,通过自行查找文献,设计实验并完成对周边环境大气质量和水质的综合评价,同学们在实际应用的过程中遇到不懂和不确切的知识点,需要到教材里、网上和图书馆查找资料,在完成实验后更是对环境质量评价的一次实际应用,同学们通过综合分析和讨论,写成评价报告并且制作课件讲解,整个过程是对所学环境卫生学知识和专业素质的检验和提升。然后93名同学分成3个试验班,每名同学用10 min的时间汇报结果,同学和老师根据报告内容、课件制作情况以及讲解情况现场评分,作为本次实验成绩。常规试验组仍按照传统的实验模式,按照教师的讲解操作实验,课后写实验报告。同学们4~5人一个小组,选出1名组长,要求大家分工合作,根据实验目的查阅相关文献,讨论设计采样地点、采样方法、采样数量、检测方法和评价方法,每组选出代表在课上讲解本组的设计方案和实验中遇到的问题,然后老师和同学一起讨论解决,6次实验课后检测结束,学生总结自己的实验结果和评价报告制作成PPT课件,常规试验组按照教师讲解、学生操作、课后写实验报告的模式,在第7次实验进行质量评价。以7次实验报告的平均分作为实验成绩。
1.4 统计学方法 采用Excel 2016软件建立数据库,采用SPSS 22.0软件进行统计学分析,计量资料采用t检验,计数资料采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 2组学生投入时间精力、查阅文献量和期末成绩的比较 综合试验组学生课前、课后投入的时间和查阅文献的字数均显著高于常规试验组(P<0.01),综合试验组的期末考试分数高于常规试验组,但差异无统计学意义,见表1。
表1 2组学生为完成目标投入的时间和阅读量以及期末成绩的比较
2.2 2组学生参与互动情况的比较 综合试验组的学生向老师请教和与同学共同研究探讨的比例显著高于常规试验组,差异有统计学意义(P<0.01),见表2。
表2 2组学生与教师和同学互动情况调查结果的比较[n(%)]
2.3 2组学生对自主学习能力、表达能力和课程评价的比较 课后的调查结果显示,综合试验组学生认为通过本次综合性设计性实验,自主学习能力和表达能力有明显提升以及从实验中收获比例显著高于常规实验组,差异有统计学意义(P<0.01),见表3。
表3 2组学生课后调查结果的比较[n(%)]
本次实验课程的实施旨在改变传统课程中教师全程规划、学生被动参与且积极性不高的状况[4],综合试验组通过设定目标,要求学生结合理论课程,自行设计实验方案并完成,增加了课程的挑战度,致力于开启学生内在潜力和学习动力[5],教学方法以学生为中心,强化学生自主解决问题的能力,同时促进师生之间、学生之间的交流互动、资源共享、知识生成,引导学生进行自主性学习、研究性学习和团队性学习,提升教学效果和岗位胜任力。本轮课程中,综合试验组学生面临的处境更类似于工作岗位的要求,要完成某项目标,通过查找资料、团队合作和寻求帮助,最终用自己的办法来解决问题。为了完成综合性实验所设定的目标,综合试验组学生在课前、课后所投入的时间和查阅的文献字数均显著高于常规试验组,由于所付出的时间精力多,对本学科的了解和兴趣自然也更多,思考和发现的问题也相应增多,因而与教师和同学的互动、讨论和共同学习活动也相应增多,综合试验组学生向教师请教的人数和与同学互动的人数均显著高于常规试验组,增加的时间投入和学习兴趣自然带来对课程的深入理解,这与袁媛等[6]的研究一致,综合试验组学生期末考试成绩略高于常规试验组,但差异无统计学意义。学生在课程中通过不断的努力付出也促使学生感觉从本课程中收获很大,同时因为需要每个学生独立汇报综合评价结果,也促进了自主学习能力和表达能力的提升。学生的学习效果很大程度上取决于学生对课程的兴趣和自身的努力程度[7],Astin[8]的研究也显示,大学生在有意义的活动中投入的时间和精力越多,其从大学经历中所得到的收获就越大,本研究结果也证实了这一点。
本轮实验课程改革除了以上收获,也存在一些不足之处,例如整个实验跨越时间较长,因为按照之前的教学计划,环境卫生学的实验课安排是每周一次课,要完成整个大气和水质质量评价报告,从第1周的实验设计和规划,然后每周采样检测1~2个指标,最后形成评价报告并汇报结果,整个实验跨越7周的时间,容易导致连续性差和废用性遗忘等问题。下一学年度将合理安排环境卫生学实验课的上课间隔,将同一体系的指标检测集中安排在2周内完成,保证整个综合性实验的连贯性和紧凑性,增强学生对于整个实验的关注度和注意力,从而提高学习效率。此外还可以进一步开放实验室,使学生能够按照自己的进度和时间安排,灵活地完成自己的实验并拓展实验内容,调动学生的自主性学习能力和学习兴趣,从而进一步提高综合素质和岗位胜任力。