信息化环境下高职药学专业分析化学在线生态课堂构建*

周慧芬 薛菲

西安医学高等专科学校基础部 西安 710309

0 引言

分析化学是一门古老的学科，从遥远的炼金术时代到当下的后基因时代，分析化学早已超出了传统的化学领域范围，在不同行业发挥着重要作用。在药学专业学习中，分析化学是每个学生必须掌握的基础课程，需要背诵、理解海量的理论知识，掌握娴熟的操作实验技巧。根据以往的教学经验发现，这样的方式占用的时间和资源量是教学过程的负担。在信息化环境下，通过依托互联网和多媒体形式的在线生态课堂，分析化学的教学不再受空间、时间的限制，可以节省大量人力、物力资源，有效缓解传统教学的部分问题，提升学生的学习效率和学习效果。

1 药学专业分析化学总体框架

1.1 理论知识

分析化学作为化学的经典分支学科之一，其理论知识贯穿整个药学专业，是药学专业的必备基础。分析化学课程包含大量的重点知识及难点知识。教材中各项公式理论需要牢记并理解，才能应用到实际问题中。要求学生能够灵活应用理论知识，提出解决问题的方法，探索新概念、新原理的应用，从而加深对基本知识的理解，并将概念原理与相关问题紧密结合起来。分析化学和其他学科交叉融合，促进自身发展，推陈出新，在众多高新科学领域中作出了突出贡献。

1.2 实践实验操作

药学专业分析化学课程中，实验教学占据着十分重要的地位。从确定计划开始，到亲自经历实验过程，再到实验结束后结果的处理和表达，学生的实践能力得以提高，学生对理论知识的理解加深。通过分析化学实验培养学生实践操作能力和团队合作能力；通过仪器分析实验接触新型器材，拓宽学生眼界和知识面，为学生将来在工作岗位上的实际应用打下基础。分析化学实验也可以促进学生运用高等数学和掌握专业英语等相关知识，提升学生的综合能力，为学习其他学科打下坚实基础[1]。

2 传统药学专业分析化学教学弊端

2.1 大量知识需要记忆，容易错漏知识点

分析化学作为高职药学专业的专业基础课，传统授课方式以纸质教材、挂图和黑板板书为主，其中大部分理论知识生涩难懂、概念抽象化，对刚接触这门学科的学生来说非常枯燥，在没有深入了解专业知识前很难对该课程产生兴趣，所以难以调动学生学习的积极性，更难以在有限的课时内牢记并理解各项知识要点，因此，课后复习必不可少，这就意味着要消耗大量学习时间，相对来说提高了学习成本。由于在课上短时间内需要接纳的知识过多，学生对知识点的理解和记忆难免有所疏漏，若不能及时得到纠正，随着所学知识的逐渐深入，会对学生的学习产生很多困扰，不利于后续课程的学习。

2.2 课下学习遇到问题求助困难

学生在学习过程中必然会产生种种疑惑，有些问题在专业教材上无法找到答案。面对这种情况，一些学生选择自行查阅资料或与同专业学生组成团体交流心得，一部分问题可以通过这种途径得到解答，但由于教学资源有限，相关资料过于陈旧、不具有时效性等，学生往往不能得到翔实有效的解答，有时甚至衍生出新的困惑。这些不断积累的问题常常会影响学生对专业课程的学习兴趣，甚至会让学生对某些课程产生抵触心理。另一部分学生选择在课堂上请教老师，但传统的教学方式较为单一，日常教学授课主要集中在课本中的专业知识，由于授课时间有限，所以对于学生问题的解答环节较少，无法给每一位学生提出问题的机会。在持续不断的学习过程中，这种某一知识点出现空缺的情况常常会让学生产生挫败感和消极心理，以致影响学生学习的积极性，降低学习效率。

2.3 教学实验设备资金投入大

实验教学在分析化学课程中占比较重。随着科技发展，新型材料不断出现，传统实验教学方法受教育体制及经费不足影响，已经落后于时代。老旧实验设备难以满足现在的课程要求，由于仪器设备的限制，大部分实验仍是沿袭延续之前的做法，严重桎梏了学生的实践和创新能力，以致学生步入社会后难以胜任现代医学岗位。新型材料需要新的实验方法分析检测，新实验需要新设备支持，除必需的常用化学药品、耗材以外，实验课教学设备、仪器也需要进行周期性更新，某些精密仪器设备价格动辄十万、百万计，其维护及修理费用也是一笔不小的支出。有的学校因财力不足，即使部分设备已超过报废年限仍在继续使用。老旧的实验设备意味着教学手段的不足，教学水平的落后，根本原因在于学校资金能力不足，从客观环境来看，我国大部分院校的财力确实无法满足对各项设备的大量资金投入[4]。

2.4 教学内容设置重复低效

分析化学是以实验为基础帮助人们认识事物内在规律的科学，通过对实验数据的分析和处理，了解物质的组成部分，达到想要的目标。在化学实验中，得到许多实验数据，通过对这些数据进行科学分析与处理，可以帮助人们找到实验中存在的问题，为解决这些问题提供判断依据。在实际生产和科学实验的分析检测过程中，因忙于操作，导致对实验现象观察不到位，数据记录错误的现象屡见不鲜，由此得到的分析结果也是错误的，一些实验因此宣告失败。

传统的高职分析化学实验教学模式单一，多数实验为验证性实验，学生只需照本宣科，机械式重复实验，以得到与书本上相同的数据结果为目标，忽视实验失败的过程、原因。这种教学模式缺乏创新性的验证型实验，既浪费了人力、物力，又扼杀了学生的创造力，不利于实验教学整体质量和水平的提高。

3 在线生态课堂构建途径

3.1 改造多媒体教室

传统课堂教学常以板书为主，有时也会用到一些教学模型，教学水平主要靠教师的讲课风格和个人魅力来体现，一些优秀教师的教学经验不具有普及性和可推广性。信息化环境下多媒体教学设备显著地改变了这一现状，以LED 大屏幕和全方位的音响设备作为传播载体，配合所学专业课程的教学课件等数字媒体，可以有效地向课堂里每一位学生传授知识。未来，可以结合VR（虚拟现实）、AR（增强现实）及MR（混合现实）技术构建更加实用的远程虚拟教室，实现完美的远程教育。依托网络构建会议系统，以计算机设备为支撑，实现电子化课堂签到、互动、提交课业等功能。

3.2 构建虚拟实验室

对于分析化学专业课程来说，实践操作是线上教学的短板。所以，教师教学时应该结合实际，利用现代信息技术和虚拟仿真软件结合VR 设备，给予学生身临其境的实验体验，最大限度地完善虚拟实验室。利用信息化技术构建各种仿真教学环境，采用与实际生活相接近的实例、情景等缩短课堂与现实的距离，让学生明确实验目的、原理与方法。从而提高学生的积极性和参与性，激发学生学习的主动性，促进教学质量的提高。

在学生进行虚拟实验操作过程中，进行随机提问，检验学生对实验知识的熟悉程度，有助于学生巩固和加深对实验操作流程的熟练度。最后将实验成果与学生进行交流与讨论，让所有人参与成绩评定，以此提高实验教学的效果。

3.3 优化图书管理系统和数据监控系统

在实验项目中，选题与查阅文献是整个实验的基石与起点。这个过程需要查阅大量资料，想在茫茫书海里找到多项相关知识，需要耗费大量时间精力。信息化的图书管理系统的出现极大地提升了实验效率，通过将各种专业书籍、专业报刊、图文素材等转换成电子档案，使学生可以快速检索查找所需知识。结合学生电子档案，能方便、有效地管理实体图书借阅和库存管理。以往的实验数据记录常常存在记录错漏、记录不及时的情况，有些特殊实验消耗时间过长，无法及时进行现象观察和数据记录也是其痛点。在信息化时代，这一切都可以通过计算机接入各种分析仪器全程记录数据变化，借助监控设备记录实验过程，便于实验后的纠错和总结。最后将多组实验数据通过专业软件进行对比分析，能够快速得到结果，有助于快速解决应用问题[2]。

3.4 依托各种服务器实现数据处理

生态化课堂的核心设备就是服务器，它如同人的大脑一样接收来自四面八方的信息，经过存储、汇总并计算分析后，通过网络向各个终端设备回馈信息和指令。例如，多媒体学习库系统、数字图书管理系统、考试模拟题库管理系统和视频会议系统等多种信息平台，包括一切可以存储、处理数据的电子设备，都是可以依托不同功能的服务器通过网络连接获取各项数据信息，通过处理后实现人们需要的功能。

教师可以利用信息化教学资源设计新的教学方法，查看学生考勤状态，验证实验报告及数据，通过对学生各项能力数据综合分析评价，了解学生对知识和技能的掌握情况。学生可以通过庞大的数字化教学资源库、专业类图书文献资料等各类资料自主学习，相比传统纸质书籍，其种类丰富、形式多样，能够激发更强的学习兴趣。

3.5 开展混合教学

在传统面对面授课的基础上，利用计算机辅助教学，能够有效克服传统教学枯燥无味的缺陷。以电子课件作为教学载体，教师可以根据教学计划和内容需要编制PPT，制作音视频素材，结合音视频互动技术，把书本上抽象的概念和数据形象化、立体化。借助电子课件将理论、数据以图片或视频的形式展示出来，学生在观看的过程中，能够更直观地了解各项知识的要点与难点，从而达到加深记忆的效果。同时，将手机等移动终端与课堂教学结合起来，利用手机建立班级讨论群组，完成一些课堂上的互动活动，让学生在互动中学会知识。

在课后将重点、难点知识上传到班级群中，加深学生对知识的掌握。教师还可以将各种分析实验的视频在校内平台上进行直播，如果学生在观看实验的过程中对某些操作存在疑惑，可以随时提出并留言。教师可以随时根据学生提出的问题进行现场指导，并在课后对学生提出的问题进行汇总，在之后的教学中作为重点讲解内容。通过与学生在平台上交流及与学生进行课下互动，提升学生对学习的热情，激发学生对专业课程的兴趣[3]。

3.6 多平台网络授课

近年来，以广域网为基础的互联网教育异军突起，这种不受时间、地点限制的教学模式在近两年得到迅速推广应用，逐渐成为一种新兴的教学手段。以视频会议系统为基础的视频教学迅速兴起，为授课提供了便捷的教学组织方式，可以适用于多种应用场景，可以同时连线数千人。通过商业版本API（应用程序接口）对接，校内其他设备支持联动，发挥党建、教培、教育作用。用签到、AI 人脸语言识别等手段，督导学生接受在线课堂教育，克服玩乐心理，消除学习惰性，培养学生自主学习的积极性。

教师还可以利用视频软件制作简短的微课程，每个微课程视频只讲解一个知识点，通过多个微课程将知识点有机串联在一起，让学生对理论知识有更深入的理解。为学生创造可选择性的宽松的学习环境，有助于提高学生学习的专注性和学习效率。现代信息技术的运用，可以让学生方便、快捷地连线教师进行可视化咨询，使用各种搜索引擎查找学习资料，通过专业群、班级群、学校群实现快捷的资源共享，引导学生积极参与在线提问、解答，营造浓厚的学习氛围，利用碎片时间不断提升知识水平，进一步拓展信息化网络的应用范围。

4 结束语

在线生态课堂是信息时代下的一种新型课堂。随着科学技术的不断发展，传统的教学模式已不再适合新时代的教育要求，逐渐显现出弊端。以信息化环境为背景，改革教学模式和方法，推动传统课堂向互联网时代的在线生态课堂转变，是一项重要而长期的研究任务。因此，应该使用现代化信息技术手段营造分析化学生态化的教学环境，提高学生的学习效果，为社会培养更多的专业人才。