芦男男,王晓群,程旺兴
(安徽中医药大学药学院 安徽 合肥 230012)
随着计算机科学的迅速发展,“互联网+”的概念应运而生,它是指将互联网与传统行业进行深度融合,实现传统行业改革转型,加快创新成果的应用。在教育行业,“互联网+教育”的教育形式极大克服了传统教学过程中存在的内容滞后、教学资源有限、教学手段单一等问题。随着新兴线上平台和在线课程的不断涌现,极大促进了在线学习、个性化学习和终身学习的学习型社会的构建。
成果导向教育(Outcome-based Education,OBE)起源于20 世纪80 年代,是由美国学者斯派迪怀特率先提出的一种教育模式,强调以学生为中心,以学习产出为导向,根据预期成果来安排教学进程,把学生的学习成果作为重要的评价标准,基于对学习成果的评价不断改进和完善以适应持续变化的需求[1]。在OBE 教育理念中,教师的角色由主宰者转变为引导者,鼓励学生通过自身学习实现学习成果。当代大学生早就熟练运用各种电子产品,他们不再满足于传统课堂中的教学模式和教学内容,同时他们获取知识的途径也不仅限于任课教师。因此,教师应紧跟时代步伐,将新的教育理念运用到教学过程中,转变“教师为中心”的教学方式,引导学生合理运用网络这一学习工具。
仪器分析是一门理论性强的化学类课程,是分析化学的一个重要分支,是利用精密仪器对物质的物理化学性质进行定性、定量分析以确定物质的结构、组成和含量的一类分析方法[2]。仪器分析是安徽中医药大学药学、中药学、药物制剂、制药工程和生物制药等相关专业学生继无机化学、有机化学和分析化学之后所学习的一门专业基础课。课程中主要涉及光学分析法、质谱分析法和色谱法,内容包括各种方法的基本原理、仪器结构、分析条件选择和定性定量分析与应用。通过对以上内容的学习,使学生掌握不同仪器的特点、结构和功能,培养学生根据研究对象选择合理的分析方法解决实际问题的能力。因此,笔者借助“互联网+”的优势,将OBE 理念应用于仪器分析课程教学过程中,不仅给教学带来极大便利,也充分发挥了学生的学习主动性,对仪器分析教学具有重要意义。
近年来,科技发展迅速,为了满足生产和生活的需求,分析仪器的发展也日新月异。但是,教材作为传统教学中知识的现实载体,其更新速度滞后于仪器分析方法的发展速度,无法满足新时代大学生自身发展的需求。另外,仪器分析教材涉及的分析方法也较多,仪器分析理论课程的教学内容主要分为光学分析法和色谱分析法,还包括质谱分析法。教学内容章节繁多、复杂,需要掌握的知识点琐碎。此外,里面许多新鲜的名词和深奥重要的理论性知识,如多普勒变宽、自旋耦合、塔板理论等,有些难以形象地向学生描述,学生拿到书本的第一印象就是复杂、难懂,从而产生较大的心理压力。
仪器分析是一门体现学科交叉的课程,是继无机化学、分析化学、有机化学之后中医药院校学生学习的一门专业基础课,课程安排在大二,这一阶段学生的专业课较为集中,而仪器分析课时有限,其中有关紫外-可见分光光度法、红外吸收光谱法和色谱分析法的内容较多,学习难度大,仅利用课堂时间难以满足学生的学习需求,学生难以在短时间内掌握不同仪器的基本原理、仪器构造和应用。如何突出重难点,提高学生学习的积极性是教师在教学过程中需要重点关注的问题。
仪器分析实验课教学采用单一的授课模式,即学生课前抄写实验过程作为预习报告,课中听教师讲解实验流程,完成样品前处理和仪器操作步骤,课后学生根据公式进行实验结果计算。这种传统的实验课教学不利于学生真正掌握仪器的操作和实验原理,难以激发学生的学习热情。此外,由于仪器分析实验课涉及的大型仪器造价昂贵,在实验操作讲授过程中,通常是十多名学生围绕一台实验仪器听教师讲解,导致有些同学离得远就难以看清教师的操作,降低学生学习的积极性。由于是多人一组进行实验,难以保证每个学生都有机会实践操作。
传统的教学模式是以教师为中心,任课教师利用多媒体课件和板书对授课内容进行讲解,学生习惯了被动接受知识。对于内容繁杂的仪器分析课程,学生往往很难在课堂上及时消化吸收,严重影响其学习的积极性。大学区别于高中,学生有许多课余的时间可以自行安排,但是对于学习主动性不高的学生,容易不知从何学起,从而找不到奋斗的方向,失去学习的热情。
仪器分析课程传统考核方式相对比较单一,总评成绩往往是理论课的期末成绩加上实验成绩作为最终成绩。学生实验课成绩多以平时实验报告成绩为准,缺乏实验技能考核标准,导致难以真实反映出学生的学习态度、应变能力、操作技能和创新思维。
现代仪器分析课程由理论课和实验课两部分组成。在理论课上强调理解基本原理和仪器的构造,在教学过程中提升学生对中医药文化的认知程度,增强其专业认同感及民族自豪感;在实验课上强调将理论知识应用于实践,注重操作的规范程度,培养学生的创新思维。仪器分析课程可以充分利用现代多媒体教学资源,将各大仪器公司最新的产品的宣传视频或动画展示给学生,有利于学生掌握最新的仪器发展状况,更新教学内容[3]。此外,在教学过程中,教师可根据不同章节的特点融入课程思政元素,学生通过对仪器分析学科发展、公共安全事件或科学家人物事迹等的学习,增进爱国热情,培养责任感和使命感,树立实事求是的态度,为国家的富强而努力奋斗。
OBE 理念强调以产出为核心,以学习成果为导向,因此需要采用合适的教学方法,如翻转课堂、案例式教学、文献引入教学等,充分利用互联网时代的各种新媒体手段,调动学生的主观能动性。比如在荧光分析法的学习过程中,教师可以采用翻转课堂的方式,将学生分为3 组,分别查阅资料汇总并以PPT 的形式展示其所了解的荧光分析法的基本原理、仪器构造及应用。在一组同学进行内容汇报时,其他组同学对该组同学的汇报进行点评,从相互点评中发现不足。此外,对于内容较为相似的章节,可以引导学生采用比较法进行学习,通过总结对比可以加深学生对知识的理解,提高学生辩证思考的能力。
在“互联网+”背景下,丰富优质的在线课程可呈现多样化的教学内容,使学生的学习不受时空限制,有效克服课时有限的问题。课前,教师通过智慧树、超星学习通等平台发布相应章节的学习内容,学生观看课程视频并对其中难以理解的知识点与教师或同学展开交流。课中,教师可以利用线上平台中的随堂练习、抢答等功能,提高课堂活跃度,使学生积极主动参与互动交流。课后,学生可以通过线上平台进行巩固学习,及时完成教师在平台上发布的课后作业,并积极回答教师发布的讨论题。根据平台数据,教师可以及时掌握学生的学习进度,并针对性地进行辅导。
仪器分析是建立在实验基础上的课程,开展实验课教学应避免“纸上谈兵”的问题。教师可以充分利用现代化的教学手段,如采用虚拟仿真平台进行模拟练习。虚拟仿真技术不仅可以加深学生对理论知识的理解,还可以培养其思考并解决问题的能力[4]。此外,实验可以分时间段进行,确保每位学生都可以进行操作。为了提高学生的创新能力,还应设立综合性实验,如教师可以提出问题,学生针对问题自行查找资料,自主设计实验方案。教师对实验方案进行修改,学生针对教师的建议进行完善,随后进行实验验证并分析实验数据,写出实验报告。在此过程中学生从实验操作的执行者变成实验的设计者,增强了学生对问题的分析能力,提高了学生的参与度和综合运用知识能力[5]。例如,开展“紫外-可见分光光度法对药材中的多糖含量测定”的综合实验中,学生首先需要对药材中的多糖进行前处理,选择标准品用于测定标准曲线,随后进行供试品的测定。实验过程中,学生可以自主设计实验方案,包括实验原理、药材的选择、药材前处理方法、标准曲线测定、药材中多糖含量的测定方法。另外,实验课单独成课并进行知识和技能考核以提高学生对实验的重视程度,教师在进行实验课的考核时不能重结果、轻过程,要注重学生实验过程中的操作技能和实验态度,要真正做到过程和结果并重。
传统的成绩评定方式包括理论课期末考试成绩、实验成绩和课后作业等。OBE 理念指导下的课程评价体系趋向于多元化,表现为方式多元化、内容多元化,理论课考核的内容分为两大部分(共100 分):第一部分是卷面成绩,占总评成绩的60%,包括理论课的卷面成绩和线上课程成绩,分别占40%和20%,卷面成绩侧重于考查学生对课堂的内容掌握程度;第二部分是过程性评价,占总评成绩的40%,分别包括出勤成绩、平时作业、外文文献翻译、PPT汇报和小组评价等。对于实验课,需要单独成课进行考核,考核可以分为卷面成绩和平时成绩,分别占40%和60%,其中平时成绩包括实验技能考核、实验课态度、实验报告、综合实验设计等。建立多元化考核体系有利于教师及时掌握每个学生的学习特点,因材施教,发掘学生的潜力,从而促进学生全方面的发展[6]。
综上,本文基于“互联网+”背景,结合安徽中医药大学的实际情况,针对仪器分析课程教学中出现的问题,结合OBE理念就教学内容、教学方法、教学模式、实践课调整和教学考核方面进行优化,旨在提高学生在教学中的主体地位。仪器分析课程教学优化过程任重而道远,只有发现问题并不断改进,才能不断提高教学效果,以满足社会对中医药创新型人才的要求。