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2无机化学实验教学改革文献综述
我们通过文献检索,了解到近年来很多教师对无机化学实验教学提出了改革意见和做法,如林秋月等对计算机辅助无机化学实验教学进行了研究,提出了利用音像动画代替课堂演示、采用多媒体课件进行实验教学等措施。白丽娟等认为,在培养学生基本操作技能和科学素养的基础上,培养学生的创新精神和创新能力。她提出改革后的考核内容以无机化学实验的基本知识、基本操作、应用能力和创新能力为主,采用平时考核和期终考核相结合的办法:平时考核包括预习、操作、实验素养与习惯、实验速度、实验结果、实验报告和实验创新;期终考核包括笔试、实验操作及实验小论文。殷平等提出课内课外加强师生互动、实施辅助教学手段、开放实验室、充实无机化学实验教学中的科研内容、努力提升无机化学实验教学条件等方面就无机化学实验教学改革进行了探索研究。李向清等从大学无机化学实验的基础性、无机化学实验的综合性和研究性、无机化学实验的环保性教育、无机化学实验的微型化等方面提出了改革意见,具体措施比如:安排一些简单无机化合物的合成和提纯实验,以训练学生动手能力;每节新课改为先预习、再实验、后总结的做法;每次实验结束最好能留有一定的时间以便教师和学生之间互相交流;适当增加一定量难度适中、有一定趣味性和应用性的综合实验技能训练内容,等。石振武等对工科无机化学课程实验教学提出了以下改革措施:抓好实验前预习报告培养学生自学能力,要求学生以自己的语言完成预习报告;加强学生实验操作过程的管理和考核,以实验操作是否得当正确、操作是否熟练、用时长短、实验记录的结果是否准确、仪器是否干净、实验台是否整洁等几方面作为实验操作成绩评定的基本依据;完善实验记录的方法和评定,要求学生根据实验的内容制定恰当的实验现象和结果的记录表并进行忠实详细地填写,并将该实验记录表经指导教师签字确认后黏贴在实验报告中。王霞等将ProblemBasedLearning教学法引入无机化学实验课程教学,强调学生在学习中的自主性,由学生提出问题、查阅资料、分组讨论、设计方案、动手实验、观察现象、测定数据、最后总结反思。她们并以实验“硫酸亚铁铵的制备”为例初步探讨该教学法在无机化学实验教学中的应用。关于成绩评价研究也有一些,但发表时间较早,如:杨秀清等提出无机化学实验成绩由六个部分组成,其中预习20分,实验纪律10分,实验操作20分,实验记录10分,卫生整理10分,实验报告30分。并对各部分分值提出了具体操作要求。姜润田等认为应该将开设的每个实验的成绩取平均,再乘以70%作为本门课的平时成绩;期末成绩以综合性实验考核为准,占30%;把平时和期末两块成绩加起来即为本门课的总成绩。开放性实验属选修性质,考核合格即可。
3无机化学实验教学课堂管理方面的改革探索
3.1设计问题提问,加强对学生预习情况的检查
学生在实验课前对即将要做的实验是否有整体全面的认识,是否掌握了基本知识和相关原理,是否对一些具体的细节进行过认真的思考,直接关系到其做实验的效果,甚至是成败。如何提高学生预习的积极性呢?我们做了如下改革:将以前上课刚开始一段时间的讲解改变成现在的提问。课前我们尽量做到把实验中所有的细节设计成问题,有必答题和抢答题等多种形式,然后上课时就设计的问题提问学生,并把他们回答的结果简要记录下来,留待课后打分给成绩时参考,或者当堂直接给出成绩,这个成绩将作为总评成绩的一部分。该部分成绩在最后的总评中所占的比例应事先向学生公布。设计问题的总数最好能覆盖大部分或全部同学。回答的结果要及时点评,给出正确答案,以便在接下来的实验中为学生提供正确的指导。由于回答问题的好坏直接牵涉到最后该门课的总评成绩,因此容易引起学生的重视,客观上起到了提高学生课前预习积极性的效果。另外,还要提出一些有探究性的问题,让学生在实验中去发现和总结。比如在《氧化还原反应》实验中,反应物相对量的不同会影响某些反应最终的实验现象和结果,可以就此设计问题。
3.2课堂上不断巡视,加强对学生实验操作过程的监督
在学生进入实验操作环节以后,教师不要像以前那样只顾做自己的事情,而是要加强对学生实验过程的考察。我们采取了以下做法:教师在课堂上认真巡视每位同学做实验的过程,并做好相关记录。这样做有三个目的:一是要及时掌握每位同学实验开展的情况,防止有的小组中个别同学不做实验、依靠别人,这种情况会时有发生,应及时提醒;二是要及时发现个别同学的错误操作,并给予当场纠正,对较严重的具有普遍性的问题要同时提醒全班同学加以防范;三是要注意发现操作非常认真规范的同学,适当给予表扬。另外在巡视的过程中也要及时解决学生遇到的困难,比如有学生某个知识点忘记了,要及时给予解答;有的同学仪器损坏了,要及时为其更换,也就是说教师这时候还要为学生做好服务工作。课堂考察的结果也要给出相应的分数,并确定其在总评成绩中的比例。
3.3对实验数据和产品拍照留存,加强对学生实验结果的考察
在以往的学生实验课上,我们发现有学生不够认真,没有做出实验结果就草草收场。由于当时不注意对学生实验结果的考察,对这种现象未在实验总评成绩中体现。我们对此进行了认真的思考,提出了以下改革措施:对每一位学生的实验结果进行取证,包括对实验数据原始记录和实验产品进行拍照,并对实验数据的合理性进行检查。将检查记录的结果打出成绩,并将该成绩作为总评成绩构成的一部分。我们发现,这种做法大大提高了学生做实验的认真程度。当然对实验失败的同学,我们的做法是鼓励其重新做一遍,以获得较好的实验结果。
3.4及时交流,提高学生对本次实验的再认识
等到大部分学生做完实验以后,可以考虑开始一边继续前面的工作,一边与学生进行交流,其目的主要是考察本次学生实验的整体情况,了解哪些地方比较成功,哪些地方容易失败,并督促学生进行反思,同时也为自己下一次设计问题提供素材。另外,时间允许的话,可以让做的好的同学向大家介绍经验,主要说出他在课前对哪些关键点做了深入的思考,做实验时注意了哪些方面?等等。也让做的不好甚至失败的同学分析自己本次实验没做好的原因,以免后面的同学重蹈覆辙。比如在做“硫酸亚铁铵的制备”实验时,有的同学得到的产物量多且结晶性好,而有的同学所得产品量少且呈面糊状,甚至有少数同学产品发黄,这就应要求学生结合具体情况进行分析。
4无机化学实验教学学生成绩评价方面的改革探索
4.1根据出勤情况对每位学生进行评价判分
一般来说,学生除了生病或有重要的事情才请假外,都会正常出勤的。在我们所带的三届学生无机化学实验课堂上,缺勤情况比较少见,但迟到现象比较多,也有少量学生会早退,即实验未完成或实验台没整理好就离开了实验室。因此,我们认为出勤成绩应考虑到对迟到和早退现象的处理,我们采取了如下做法:对迟到和早退现象进行酌情扣分,并按一定比例将其体现在总评成绩中。
4.2根据预习情况对每位学生进行评价判分
学生预习情况主要包括预习报告完成情况和课堂上回答问题情况。学生预习实验报告不能直接抄袭书本,应采用自己的语言书写,内容应包含新使用仪器设备的原理、使用步骤和注意事项,以及对实验课本中思考题的解答,等。由于无机化学实验大部分为验证性实验,实验思考题的解答可以通过课前查阅资料来解决。我们根据学生预习实验报告的书写情况和课堂回答问题的情况给出合理的分数,并确定其在总评成绩中的比例。
4.3根据课堂巡视情况对每位学生进行评价判分
以往对学生实验成绩的评价未充分考虑学生在实验过程中的表现,现在我们要根据上述课堂管理中课堂巡视的结果,给出学生相对公平的操作分,当然这一点做起来还是比较困难的,需要事先合理设计出给分点或扣分点。我们的做法是先设定一个基本分,然后再根据每位学生做实验过程中的表现,对操作准确到位的情况加上一定的分数,而对操作不当或出现错误的情况减去一定的分数,并将该部分分数按一定比例体现在总评成绩中。
2精选实验内容,实施绿色化实验教学
无机化学实验教学长期处于理论课的附属,选择的实验内容基本上是都是对理论课上所讲的理论的验证。要想满足教学大纲所规定的培养目标的要求,就必须精心选择实验内容,尽量减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,将绿色化学理念贯穿在实验教学过程中,减少有毒有害实验药品的用量,在实验过程中尽量避免有毒有害的化学产物或副产物的生成,减少对周围环境造成的污染。提高实验试剂的利用率和药品的使用率,将实验产生的废液集中存放并按要求进行无害化处理,尽可能的回收再利用,注重对学生环保意识的培养。
3在实验教学中引入多媒体教学手段
多媒体技术是近年来发展非常迅速的网络技术之一,在无机化学实验教学中,一些抽象的原理和现象,很难通过单纯的语言讲解让学生理解,因此可以通过多媒体教学把难懂的原理和现象,具体而形象的展现的屏幕上,来帮助学生理解与掌握。多媒体教学具有较强的直观性,引入的素材较多,能够声形并茂的将抽象的原理,形象直观的表达出来,提高知识传授的效率,充分调动学生的学习积极性,学生的主体地位能得到更深刻的体现。
4更新实验教学方法
目前无机化学实验的教学方法有很多种,包括注入式、启发式、探究式等,而在实际教学过程中并不是只用一种方法,二是采用多种方法并用的形式,我们要改变传统的知识灌输式的把知识全部灌输给学生,学生只是被动的接受,取而代之的是,引导学生去主动学习,学生对实验内容中的知识点进行小组讨论,老师在实验过程中只起到监督和指导的作用,及时纠正学生的实验过程中的不规范操作,引导学生认真观察、分析解释实验现象,并以小组的形式讨论实验结果,使学生正确的理解和掌握实验原理。在实际教学过程中,采用多种方法联合并用的方式,从而提高无机化学实验的教学质量和水平。
5改善实验室的硬件设施
实验室是无机化学实验教学实施过程的主要场所,学生在这里不仅增长了实验技能,也提高了实践创新能力。在无机化学实验的内容里会涉及一些基本仪器的使用操作,这些仪器的更新程度直接反映出实验室的教学水平。随着时代的发展,科技的进步,仪器设备的更新换代非常快,只有跟上发展的步伐,引入先进的仪器设备,才能培养出与国际接轨的人才。因此,高校要增加实验经费的投资,建设高标准、高水平的无机化学实验室,健全实验室的管理体制,完善基础设施建设,建立更高级别的无机化学实验教学基地。
2淡化学科观念强化服务意识
医学检验技术专业培养的毕业生与地方经济和医学检验相关产业发展相适应,面向医疗卫生机构一线岗位从事临床检验技术、实验室技术等方面的工作。即便是工作岗位具有先进的检验设备,医学检验人员也必须具备较强的实践操作能力,如分析仪器的校正,常用试剂的配制等,更何况农村医疗卫生机构检验设备未必都大型、先进。因此,培养的学生必须具有职业素质高、基础知识扎实、操作能力强、适应性强等特色。无机化学课程的教学必须根据学生就业岗位的需要,淡化学科意识,服务于专业课程,为学生的职业拓展提供平台,体现“以生为本”,着眼于学生人文精神和理科素养的提高,紧贴于专业培养目标的要求,服务于学生整体专业素质的培养。为此,鉴于无机化学课时少(总学时32),教材版本变换频繁,内容不统一的现状,漯河医学高等专科学校化学教研室根据各系部专业培养目标的要求,合理制定课程标准,讨论优选实验内容,开发校本实验教材《分析测试实验指导》,各专业构建新的实验教学新体系。如,漯河医学高等专科学校医学检验技术专业目前选用的《无机化学》教材是由人民卫生出版社出版、牛秀明主编的全国高职高专“十二五”规划教材,但教材中的实验部分缺少化学实验的基本知识,如实验室管理、实验室安全、常用仪器简介、化学实验基本操作规程及实验数据记录和实验报告书写等等相关规范内容,如果忽略此部分内容的学习,对医学检验专业的学生来讲,强化操作技能,培养实验技能,为后续课程的学习奠定基础,基础课为专业课和未来工作的需要服务,就成了空洞的目标。因此,我们适度增加了这些内容的教学,同时增加缓冲溶液的配制与性质实验,注意与生化检验课进行衔接;并将化学实验与医学检验专业的卫生检验员资格证书考核结合起来安排实验内容。按照校内自编教材增加此部分内容后,收到了良好的教学效果。
3掌握学生基础合理安排教学措施
开课之初,对新生进行问卷调查,对学生的化学基础摸底。招生时的文理兼收,入校后的大班学习,造成了同班学生文理基础差异显著,部分学生连常见的玻璃仪器都不能辨认,实验无法同步完成,为解决文科学生理科知识的相对薄弱、理解和接受化学知识的相对困难、动手实验能力稍差等问题,在上课学时少,教学任务重的情况下,鼓励和帮助文科学生做好实验,安排实验小组时采取文理生混合编组的方法,互补学习;严把实验制度关,如,一对一帮扶制度、独立操作制度、实验前预习制度、课堂提问讨论制度、实验后反思总结制度、书写实验报告制度、实验教学督导制度等等。这些举措较好地培养了学生的实验技能。
4创新教学方法丰富教学手段
多年的教学经验发现,传统的实验课教学方法存在弊端,尽管实验前教师将实验目标、实验原理、实验内容及步骤、实验用品及操作方法、有关实验注意事项等内容全部详细讲解,一部分学生仍然不知从何做起,尤其是文科学生,学生自己实验时需要指导教师分别重复讲解实验内容,这样既浪费时间又影响实验效率。为此,要求学生课前必须预习实验内容及实验相关知识,并写出实验预习报告,对实验关键内容及注意事项进行思考并提出问题。在实验教学时合理安排讲授时间与实验操作时间,实验课开始时,讲解实验目标、实验原理、实验内容,并在讲解时与学生之间进行互动讨论,以便鼓励学生按照实验原理对实验操作步骤询问“为什么”。待学生认领清点仪器后,再组织学生一起讲解实验操作步骤、示范性演示仪器使用方法,强调实验中的注意事项。实验完成后,要求学生对整个实验过程进行总结和分析,总结实验成功的经验,分析讨论实验中存在的问题,反思和纠正实验中的不足,通过学生自己来全面充实完善实验报告内容。这种做法减少了学生操作过程中的错误,增加了正确使用仪器的机会,同时也促进学生改变了对待实验的态度,提高了学生实验操作的自信,也对今后的实验提供借鉴和帮助。对于规范的基本实验操作、一些需要观察实验现象的实验操作、较复杂的实验操作、危险性较大的实验操作,教师实验前采用多媒体教学技术的方法,放大实验现象,提高实验能见度;提供模拟的实验环境,熟练掌握实验操作规范和操作技能;既保证了学生实验操作的正确性、规范性和安全性,又有利于增加学生实验的自信心,激发他们动手的欲望。培养了学生严格遵守技术操作规程的工作作风和相互协作、大胆工作的能力。
5贯穿绿色化学理念增强学生环保意识
无机化学实验用到的化学药品较多,在不影响实验效果的前提下,尽量减少试剂用量,增加微型实验,使无机化学实验绿色化;尽量减少和替代刺激性或有毒试剂的使用,主动地减少和消除实验室的化学污染,体现绿色化学原则;要求学生将在实验过程中产生的废液、废渣和剩余少量物品等,都分别统一收集到实验室制定的废液回收桶和废渣回收杯中,实验完毕统一处理。废气通过实验室通风装置压出。这样,既避免了“三废”对环境产生的污染,又让学生在实验的点点滴滴中接受环保教育,爱护环境,珍爱生命。在化学实验教学中培养学生保护环境的意识和责任。
2改革实验教学方法,突出以学生为主体
以往的无机化学实验教学方法大部分是要求学生上课前预习实验内容,老师在课堂上讲授实验方法和注意事项,然后学生自己操作实验,课后上交实验报告,学生基本上处于被动接受的状态,实验效果一般,有些学生更是忙于应付实验,好像是为老师而学,无法突出自我的中心地位。我们改变传统的每次实验小组都重复讲授实验内容的方法,采用集中时间,统一讲授实验内容和注意事项,运用多媒体教学,让学生首先对实验内容有一个感性认识。同时让学生分组讨论,联系生活和实际,提出疑惑和不解,怎样运用实验解决问题,变主动去学习实验。实验教学课堂中控制理论讲授时间,让每个学生有充分的时间去动手练习,允许学生失败,反复操作,培养学生扎实的实验基本功。老师严格要求学生实验的规范操作并及时纠正,比如天平的使用、洗涤的方法、滴定的操作等,有些学生意识不到实验操作的不规范带来的后果,老师可以演示操作、耐心讲解,不能强制和命令式教学,只会让学生更加反感和抵触。鼓励学生在实验中探索,发现不同的实验现象和问题,引导学生寻找“异常”实验现象的原因,通过实验解决问题,同时培养学生对无机化学实验的兴趣,增强学习的主动性。成立无机化学实验课程教学小组,实验教师集体备课,相互听课,共同提高教学技能。按照学校要求,实验教师到企业进行实践锻炼,提高自己的实践动手能力,自己有一桶水,才能给学生一碗水。
3加强实验素养培养,提高学生综合素质
培养学生整洁的卫生习惯。无机化学实验是学生进入大学后的第一门实验课,养成良好的卫生习惯对以后的实验将起到巨大的作用。要求学生进入实验室必须穿实验服,实验过程中的废纸屑、废液等需放到指定容器中,不能随手扔到地面或水槽中。公共药品和仪器不能拿到自己实验台上;取药品时要用专门的钥匙取用,取完后及时放回原处。实验结束后,要及时整理和清洗仪器,恢复原状,清洁实验台,值日生还需要清洁实验室的公共卫生,经老师同意后方可离开。培养学生实验安全操作的习惯。进入实验室开始,就给学生灌输实验安全操作的理念,要求学生严格遵守实验室规则,熟悉实验室安全知识守则,对水、电、有毒、可燃、易爆的药品和气体的操作进行培训。在实验过程中,老师每次都要强调实验安全问题,告诉学生怎样处理异常现象,一旦出现问题,要镇静、及时报告老师,在老师指导下妥善处理,不能隐瞒不报,以防出现更大事故。针对无机实验中常用到的强酸、强碱和其他腐蚀类化学试剂,实验室配备急救小药箱和冲眼器,对一些小的偶发事件可以先进行有效的处理,再去医院检查和治疗。实验室还装配了通风设备、通风厨、通风药品柜和气瓶柜,最大程度的降低对学生和老师的身体伤害,确保实验安全进行。培养学生“实事求是”的科学态度。自然科学的重要教学任务是培养学生“实事求是”的科学态度,实验是科学研究中重要的环节,在实验中客观、规范的记录实验现象和实验结果是科学研究者的基本素质。要求学生提前预习实验内容,并不是简单的看看书本,而是要发现问题,提出问题,通过实验验证和解决。在实验过程中,要认真全面的观察实验现象,特别是和书本上不同的现象,要查找原因,找出症结,得出结论。要及时记录实验数据,不得随意修改、抄袭、造假数据,一旦发现,严厉惩罚。通过严格要求,让学生意识到“实事求是”的重要性,并养成“实事求是”的科学态度,为后续课程和以后的工作、学习打下良好的基础。
4探索微型化实验,倡导绿色化学实验
实验室污染已成为当前面临的一个问题,怎样减少实验污染,保护环境成为近年来大家探讨的一个热点,实施微型化实验是一个有效的解决办法。在不影响教学效果的前提下,做到“性质实验点滴化,测量实验缩微化,制备实验减量化”。在做元素性质实验时,我们用点滴板、井穴板和小试管代替常规的大试管,节约了实验药品,更容易观察实验室现象,并且方便实验结果的对比和重复。在做氧化还原反应和电池电动势的测定实验时,用井穴板代替小烧杯,用滤纸代替盐桥,简化了实验装置,减少了氨水的用量,实验小型化,结果更加明显,降低了对学省的伤害。在做无机化合物的制备实验时,把原料减少,产率提高,并且容易得到产品,现象明显,缩短了反应时间,受到学生的欢迎。
(一)加强实验操作能力的培养
本人在多年的实验教学中发现,学生的实验动手能力是一个薄弱环节。为了培养学生实验操作能力,指导老师应该做到:
1.对学生要进行认真求实的、严谨的科学态度等方面的教育。如加强辨色及辨味等专项训练,发现有些学生辨识能力差的,通过训练使他们准确表述出物质的颜色和气味,不能含糊不清地把无色说成白色,把棕色说成褐色,等等。让学生自己动手多练,使化学实验技能基本功和操作技能达到规范化、熟练化,尽可能达到标准化。
2.加强实验过程的指导。实验过程是学生获得知识和技能的有效途径。学生动手实验前,教师可通过对学生提问或做演示,强化学生对实验成败关键和基本操作的理解。在实验过程中,教师应切实发挥主导作用,严格要求,耐心指导,认真观察学生每一步操作,发现问题和不规范的操作要及时纠正并给予示范。根据学生的不同情况因材施教,随时提出问题让其回答。因为每一个实验现象的产生,都可以变成一个问题,问题解决了,实验现象的印象也就深刻了。
3.要引导学生掌握一些规律,不同类型的实验要抓不同的重点。“气体制备实验”重点是用什么装置、安装位置、何种试剂、剂量多少、操作程度及收集方法。而“物质性质实验”着重于条件和现象。有的反应现象不易观察,不易分辨,必要时要进行对比观察。对比观察是以扩大背景与现象的“反差”而快捷地解决现象不明显这个问题为目的。对比观察有屏衬对比、实验对比和空白对比等三种。如(实验十六)观察Cl2的颜色,就是在集气瓶后放一张白纸作屏衬对比。举手之劳就可以快捷解决观察Cl2颜色不明显的问题;(实验二十四)比较K、Na金属性就是用金属钠、钾各一小块同时与水反应的剧烈程度作实验对比,几秒钟的功夫就决出胜负。(实验十九)在3ml浓H2SO4中投入少量蓝色CuSO4·5H2O晶体小颗粒与同体积的蒸馏水中投入少量蓝色CuSO4·5H2O晶体小颗粒作空白对比。其中,前者的蓝色有明显变化,实验就得出结论。
4.重新包装实验名称,使其形象化,更加具有趣味性,从而吸引学生。如(实验十七)氟化氢的制备和特性改名为“玻璃刻花或者刻字画”(实验成果是学生自己的作品——花或字画,可作永久留念);把氯化氢在水中的溶解实验改名为“美丽的喷泉”;(实验十九)SO2的漂白作用改成“能变魔术的鲜花”。
(二)加强科研能力的培养
传统的实验教学以验证性实验居多,而实验材料将实验所用的试剂、仪器、实验装置、实验步骤一一列出,学生“照书搬弄”,无需多思考也能完成实验,成了名副其实的“药剂师”。这样不利于调动学生的思维主动性和学习积极性,不利于学生能力的培养。因此,我们在教学模式的改进中,以提高学生的学习主动性为出发点,提高学生的积极性,加大知识容量。对教材中的内容进行扩展,根据实验题目让学生查阅一些相关的文献资料,查阅与实验内容相关的最新资料,对实验内容进行补充,对实验方法进行适当改进,设计出最可行的实验方案。这样不仅使学生开阔了视野,了解了本学科最前沿的动态,也使他们在大学低年级阶段就开始接触检索工具和专业工具书,初步培养了他们查阅文献和掌握信息的能力,使他们的科研能力得到进一步的提高。
1.以活动促进学生的创造性。每年开展一次科技月活动。在科技月里,可以到科研单位去体验科研实践,与他们资源综合利用和共享,并拓宽学生视野;也可以开展第二课堂,把学生制作的科技创新成果与周边的中学生进行交流;还可以经常搞科普知识竞赛和科研成果展览,把学生培养成为敢想、敢干的创造者。
2.更新实验内容。跟踪前沿科学,将人们最关心的反映信息、材料、环境、能源、生命等关键领域的化学新进展引进实验,不断更新实验内容,使学生在掌握基础理论和实践的同时,了解化学对社会发展的作用以及与本学科的关系,了解化学领域中的新理论、新技术。这不仅提高了学生学习的积极性,同时也提高了学生使用化学理论解决实际问题的能力,保持了实验教学的先进性。
3.开放实验室。随时为学生提供一个实用化学创作的平台,鼓励学生运用现代媒体辅助创新,引导学生更深层次地探索,不断提高他们的科学综合素质。4.提高学生实际解决问题的能力。鼓励学生大胆探索,提倡本学科和边缘学科知识相互融通,结合本地实际,增设了一些内容,例如金花茶叶中微量元素的鉴定与定量测定;百香果的酸度和各种成分含量的测定等。增设这些实验内容,能启发学生动脑、动手,培养其观察、分析、综合归纳的能力。这些实验也具有一定的研究性质,既可以考察学生运用已学的理论与实验技能,独立设计实验和独立完成实验的能力,又可提高学生的科研能力及分析、解决问题的能力。
(三)加强创新能力的培养
同志在全国科技大会上的讲话中明确指出:“一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界民族之林。”“知识经济、创新意识,对于我们21世纪的发展至关重要。”因此,培养具有创新能力的人才也是无机化学实验教学目的之一。
1.增设研究设计性实验。无机化学实验能够培养学生对化学多样性和复杂性的认识,但是学生在做无机化学实验时,一般都是按照教材中的操作步骤“照方抓药”。虽然这种方法可以让学生验证有关化学理论知识的正确性,加深学生对理论知识的认识,帮助他们理解和记忆,但这种实验方法不能充分发挥学生在实验中的主体作用,不能培养学生的独立思维能力,不利于学生素质的提高。而且教材中的设计实验只有三个,远远不能满足学生设计实验的发挥和创新精神的需要,因此,为了在无机化学实验中培养科学素养,应增设研究设计性实验。设计性实验是让学生自己独立设计实验方案,独立进行实验操作,在教师的指导下解决实验中出现的问题。这样就能够充分发挥学生在实验中的主体作用,锻炼和培养学生的创新能力。而学生通过设计和实际操作,很好地发展了多种综合素质。
2.发挥学生的聪明才智。学生在做实验的过程中,不但要注意操作的规范性,更要注意观察实验,研究实验。验证性实验侧重于加深对理论知识的理解,简单的“照猫画虎”,忽视了能力培养。如果学生的装置和步骤一味地模仿老师,苛求一致,势必会限制他们的想像力,不利于培养学生的独立意识、创新能力。教学中要把学生看成是具有能动性的学习主体,让学生敢于发现问题、提出问题,通过实验教学发展学生的观察能力、操作能力以及设计实验的能力,在保证实验做好的前提下充分挖掘他们的创造性思维以及创新能力。
3.开设创新型实验。创新型实验充分发挥学生的聪明才智,进行科研活动,使教与学、学与做融为一体,为培养出21世纪社会发展需要的创造型人才奠定基础。在开放式实验教学的前提下,完善“设计实验”,提高“研究创新型实验”的建设,提出必修实验与创新实验相结合的实验教学方法,使学生在开放的实验室里放开想像力大胆设想,设计出一个个新实验。例如创新型实验:①“镜中生花”。成果是一面漂亮的、银光闪闪的、照人清晰的镶花镜子。它是根据化学刻花和银镜反应的原理,用平面玻璃,先刻花,后冷镀制作而成的。②“美丽的焰火”。这一设计是针对(实验二十四)焰色反应中钾盐的焰色被黄色钠焰所掩盖,造成钾盐的火焰是黄色的误解而设计的。不用贵重金属铂丝,也不用酸洗,更不用钴玻片滤光。只用五个蒸发皿,把NaCl、KCl、CaCl2、BaCl2、SrCl2的饱和溶液各5ml分别装在皿里,加入90%的甲醇点燃灼烧,焰色有黄、紫、橙红、绿、红,很是壮观,而且同时展现各自焰色,便于观察比较,更缩短了大量时间。③无污染的化学处理制作保色海洋生物标本。④鲜花书签等。
当代的化学实验教学不光要让学生通过实验现象学习化学知识,还要加强实验操作能力、科研能力和创新能力的培养,在实验教学中激发学生的实验兴趣,使每一位学生进入实验室就很快化身“化学家”的状态,毕业后成为适应当今飞速发展的社会人才。
参考文献:
[1]蒋碧如,潘润身.无机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1989.
2结果
2.1调查问卷分析
调查全部在实验组学生中展开,共匿名发放问卷100份,回收100份,回收率100%。结果表明,CMT的引入让学生明白了基础知识在临床中的运用,激发了学习兴趣,更重要的是提高了他们对知识的融会贯通能力,这正是应试教育下的学生最缺乏的学习能力之一,见表1。
2.2理论成绩分析
由表2得知,在CMT教学内容测试中实验组对基础知识的掌握程度明显优于对照组(u=2.48,p<0.05),说明CMT教学法提高了实验组学生的学习兴趣,激发了他们的求知欲,培养了其学习能力和方法,从而对基础知识掌握地更加牢固,表3的期末理论考试成绩亦证实了这一点(u=3.72,p<0.01)。在综合能力测试方面,实验组同样表现优秀,其综合运用知识分析和解决问题的能力明显优于对照组,差异有统计学意义(u=10.2,p<0.01)。
3讨论
生物化学是一门重要的医学基础课,起着承前启后的作用,学好它可以帮助医学生更好地掌握和理解临床上各种疾病发生、发展的机制及其治疗原理,但因其知识点繁杂、枯燥,导致学生学习兴趣缺乏和效率低下,历来被医学生认为是较难学习的课程之一[4]。对医学生来说,没有比临床病例更能引起其学习兴趣,因此我们将CMT引入生物化学教学,通过不断摸索与实践,取得了一定的效果,积累了一些经验,总结如下:
3.1教学案例的难度应符合学生的综合能力
典型性CMT要求的教学案例是从临床搜集的真实的复杂病例[5],对于医学知识掌握甚少的大一学生来说,即使在教师引导下也很难就复杂的临床病例做出准确的分析,最终必然会因为超出学生的学习能力而使教改流于形式。鉴于此,我们所采用的病例都是授课教师根据学校的实际情况和教学内容自己编写的,摈弃了过多的干扰因素,适当降低案例的难度,同时保证其真实度和有效性。此外,为了提高教学质量,对需要教科书以外知识较多的病例,我们同时指定相应的参考书,减轻了学生的课下负担。实践表明,以上措施使得大部分学生均能参与课堂教学,课堂气氛活跃。
3.2CMT尽量不要在新授课中引入
目前的文献资料显示,CMT在临床课程中均是在新授课中应用,先由学生课下预习、自学或者查阅资料来分析问题,课上在教师的指导下通过问题的一步步解决来学习新知识。我们开始也借鉴上述方法,但遗憾地发现,有能力参与课堂教学的学生甚少,教学气氛惨淡。我们转而在学完相关章节后引入临床病例,将其中的知识点甚至是已学的跨课程知识融入到教学病例中,培养学生综合运用知识能力和临床思维能力,提高学生学习医学基础课程的兴趣和靶向性。这才是医学基础课程引入CMT教学的主要目的。表1的调查问卷结果同样证明了这一点。
药物身份鉴定主要是利用物体识别测试法来验明正身的一个重要的基本测试。其中,质谱法是验明药物身份最为有效可靠的方法,而红外光谱法则是使用次数最为频繁的一种定性分析技术。前者的测试样品必须与标样具有相同的分子量,后者的测量样品的红外吸收光谱需要与标样的已知光谱相比较,确保样品和标样的色谱保留时间差异控制在合理范围内,并综合运用紫外光谱和核磁共振对药物进行身份分析。检验药品质量和活性药物成分的又一重要指标是药物的纯度检测,由于药品的杂质对人体健康危害极大,因而为了避免某些有害化学品影响到药品的安全性,需要采用高效液相色谱法科学检测药物中有机杂质的基因毒性杂质和潜在的有机杂质,从而分辨出药物中的降解产物,实现药物的稳定性、安全性等显示特征。
2、药物的定量检测定量检测
作为一个重要的分析步骤,在医药工业中主要是定量测量和评估测试样品中的药物成分含量、原料药制剂和药物功能活性,充分确定药物定量的准确和精确数值,定量测定药物原料、副产物杂质、降解产物的纯度和中间体的检测。由于高效液相色谱法和毛细管电泳分析技术具有可靠的定量准确度和精度,且具有良好的重现性,因而可采用不同的检测器和色谱柱适用于药物的定量分析。为了有效地实现药物保护,传递和分布药物的流通组织,制备简易性和可靠性的色谱法的放大过程,确保药物脂质体配方的稳定性和一致性,实现准确地检测到活性药物成分的量,科学合理地提高药物纯化分离和提纯方法,使得药物在纯度、产量、成本和纯化时间上都占有优势,进而满足复杂混合物大规模色谱纯化的需求。
3、药物研发的参考标准
药物研发的参考标准主要是药物的身份鉴定和药物的纯度、定量检测,美国的药物和食品管理局将严格表征的高纯度化合物和高度表征的药物、杂质、辅料、药典试剂、降解产物和性能校正剂标本作为参考标准材料。获得有效结果的关键因素是美国药典参考标准材料的质量和纯度,因而参考标准材料的用途大致分为用于确定活性药物成分和盐的效能和纯度的定量;用于药物的身份鉴定和验证活性药物的成分、过程杂质以及降解产物的定性;用于确定药物定量方法、定性和仪器,进而分辨药物杂质的性能。药物研发的参考标准主要有药典和非药典这两种。其中药典主要包括美国药典、日本药典和欧洲药典;非药典主要包括合同制造商、自制参考标准的用户和化学供应商。这是监管机构药物研发参考标准的首选,因而必须严格按照药物研发的参考标准,执行药物开发和表征程序,通过简单的分析测试作为分辨或鉴定药物的参考标准。
二、有机化合物在药物研发中的作用
1、有机化合物在西药研发中的作用
随着有机化学地不断发展,西药的合成和提取均离不开有机化学反应和相关的研发技术。尤其是有机化学造就了西药异构体相关的拆分技术,实现了西药合成体的手性合成,而且对于中药的研发也起到了促进作用。有机化学有利于实现西药的发展和促进西药的发扬壮大,有机化合物在西药的发展过程中也始终扮演着十分重要的角色,引进先进的研发技术必定会提升西医药的发展水平和进度,进而带动有机化学实现新的飞跃。在西药的研发过程中,制药人员主要是采用先进的技术方法,充分利用中药重要的有效成分确定,提取药物中的有效成分,以此来增强西药物的疗效,提高西药物的纯度。
2、有机化合物在中药研发中的作用
随着现代科学技术和社会经济的飞速发展,分析和研究利用化学技术提取的中草药的有效成分,有利于制成出稳定安全、方便服用的新一代中药,确定中药物的作用机制,为中华民族中药事业的繁荣昌盛发挥了重要的作用。中草药作为祖国医药宝贵遗产的重要组成部分,在人类长期的生产生活和实践活动中发挥了重要的药性药理指导作用。实现有机化合物在中药研发中的科学合理性,不仅可以保证中药的效果,还可以提高中药的利用效率,更有利于简化患者熬制中药的程序,提升我国中医药的国际地位,进而促进我国中医药事业的健康发展。在药物的研发过程中,将作为一群组合天然化合物的民族药与有机化合物研究相结合,积极发掘药物的先导化合物,打造特色的药物研发品牌专业,中药药物中有机化合物的发展也可以有效地推动西医药事业的进步。可见,药物技术人员在对中西药物进行研发的过程中,利用中药和西药相辅相成的联系,充分采用中西结合的方法技巧,开发各种新型的药物,进而促进中药制药行业的飞速发展。
2通过有机化学的观点和理论解决生物化学
问题,促使两者的有机融合生物化学课程知识覆盖面广,物质代谢复杂,涉及反应多,知识体系和化学学科有很大的区别,学习方法和思维方式也有别于化学学科知识体系的学习,基于此,化学专业的学生在学习生物化学时往往感到不适应。我们认为在教学过程应在保证学生对生物化学整体知识框架的系统认识的前提下,充分发挥化学专业学生系统、扎实的有机化学知识,通过有机化学的理论和观点来讨论生命过程中的化学问题,对缓解学生的这种现状有很大的帮助。如有机化学的学习主线“结构决定性质,性质反应结构”在学生的脑海中根深蒂固,所以学生很容易理解蛋白质结构和功能之间的关系。从化学的观点出发,学生很容易理解人造奶油反式脂肪酸为什么给我们带来了巨大的灾难,其原因就在于比起反式构型的双键结构,顺式不饱和脂肪酸有较低的熔点,能够保证在生理温度油脂的液体状态。晒太阳能补钙的这个生活小常识用化学的理论解释是:钙的吸收需要维生素D的参与,而人的皮肤中含有维生素D原,在光照条件下,会发生周环反应生成维生素D,所以才有了晒太阳能补钙这一说法。类似的例子在生化内容比比皆是。通过有机化学的理论和观点来解决生化问题,可以让学生自然而然的融入生化课程的学习,发挥学生扎实的有机理论和知识的优势,降低学习生化的难度,变死记硬背为逻辑推理,在潜移默化中将两者进行了有机的融合,激起学生学习生化的兴趣。
3结合生活实例,促使两者的有机融合
众多的教学研究表明,在教学过程中生活实例的结合能够促使学生“学”和“用”的有机结合,让学生感受到学习的重要意义,激发学生学习兴趣的产生,促进学生书本知识向实践能力的转化和创新思维的发展。生物化学是一门基础的自然科学,是通过化学的理论和方法来研究生命体内的化学变化,所以在实际生活和生产中的广泛用既以生化原理为基础,又和化学知识密不可分。因此在教学的过程中,结合具体的应用事例,以此为桥梁,促进有机化学和生物化学的有机融合,提高学生学习生物化学的兴趣。如日常生活中的烫发,其原理是以生物化学为基础,头发是角蛋白,角蛋白的螺旋多肽链间有很多的二硫键交联,二硫键的生成的位置是决定着头发的形状,二硫键是巯基通过氧化反应生成的[6]。烫发的过程实际就是通过还原剂破坏头发原有的二硫键,通过还原剂使二硫键在新的位置生成,从而达到了改变发型的目的。其中涉及到的还原剂就是一种小分子有机物,烫发质量的好坏和还原剂有很大的关系,了解到这一点,思维活跃的学生就会考虑,在学习过的类似结构的有机化合物中,有没有可以充当改良的还原剂,从而达到降低烫发的副作用,改善烫发的效果。通过类似实例的引入,作为学生会深刻的感受到,要使自己已有的有机化学理论和知识发挥更大的作用,为人类造福,学习和掌握一定的生化知识是非常必要。显而易见,结合生活实例的教学过程,进一步将有机化学和生物化学进行了融合,使学生学习生化的兴趣进一步得到提升,亦有助于培养学生的创新思维。
4通过有机化学的前沿科学研究成果的学习,促使两者的有机融合
在教材中并不能体现,为了让学生对这些前沿的研究成果有一定的了解和认识,使学生更深刻的认识和体会到有机化学与生物化学的紧密联系,激发学生学习生化的热情,提高生物化学的教学质量,我们将利用丰富方便的网络资源,查找相关的文献资料,利用4课时左右的时间,与学生一起讨论有机化学领域的最新研究成果在生物化学领域的应用,同时,给学生指定内容,利用业余时间进行相关小论文的撰写。在教学实践中,我们查阅了小分子有机化合、药物等与蛋白质、DNA的之间相互作用的文献,让学生了解这些前沿的研究成果。通过这样的学习方式,一方面可以弥补传统生物化学内容更新慢的缺点,有助于学生了解有机化学与生物化学交叉发展的最新研究成果,有助于学生的科研素质水平的提高,知识视野的开阔;另一方面,使学生认识到有机化学和生物化学的发展是相互依存,相互促进,两者的最终的目标是一致的—即从分子水平研究生物学问题。
2课程调研基本情况
2.1调研背景和意义
2.1.1课程发展历程
《无机及分析化学》是由《无机化学》与《分析化学》两门课程整合形成的[1]。《无机及分析化学》的发展经历了三个阶段:①整合前,《无机化学》与《分析化学》分别强调无机化学的理论性和基础性、分析化学的实践性。②整合后,《无机及分析化学》强调无机内容与分析内容的有机结合和融汇贯通。③工学结合、行动导向下的《无机及分析化学》课程教学模式。
2.1.2工学结合人才培养的要求
2010年教育部、财政部联合下发的《教育部财政部关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》即教高〔2010〕8号文件和教育部教高〔2006〕16号文件,明确提出“要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点,带动专业调整与建设,引导课程设置、教学内容和教学方法改革”。“加大课程建设与改革的力度,增强学生的职业能力。课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容”[2-3]。因此,深入行业、企业调研,了解企业的岗位设置归纳岗位职业能力,找准课程定位,明确培养目标是我们亟待解决的问题。
2.2调研思路与方法
本课程的调研思路是:从生产实际出发,调研企业关于分析检验等岗位设置,人才的需求,并分析岗位与能力的需求关系,再基于工作过程设计课程的学习单元,制定课程标准。课程组到精细化学品生产企业、同类高职院校考察,采用问卷调查、座谈、专家探讨等形式对分析检验及相关岗位设置和人才能力等方面开展市场调研;收集整理调研及专家讨论的材料,分析职业岗位和职业能力,确定企业对人才质量的要求。
2.3调研企业
西安北方惠安化学工业有限公司、渭南海泰电子材料有限公司、江苏大和氯碱化工有限公司、陕西渭河煤化工集团有限责任公司、陕西宝塔山油漆股份有限公司、陕西天宏硅材料有限责任公司、宝鸡阜丰生物科技有限公司、甘肃银光化学工业集团有限公司、西安高科理化技术有限公司、西安唐星生物科技有限公司、西安彩晶光电科技股份有限公司、西安瑟福能源科技有限公司、西安万邦制漆有限公司、陕西工业职业技术学院、杨凌职业技术学院兰州、承德职业技术学院。
2.4调研内容
调研的内容主要包括:需要无机及分析化学知识和技能的岗位有哪些、需要具备的知识是什么、需要具备的能力有哪些、本课程主要欠缺的方面、学生取得相关职业资格证书的重要性、本课程的意见和建议等。
2.5调研对象和方式
与企业负责人、企业人力资源部门负责人、生产一线单位负责人、生产一线的技术人员、管理人员和生产人员、同类高校专业技术人员进行访谈;参观精细化学品生产企业现场,在精细化学品生产企业质量部顶岗实习,填写《无机及分析化学》课程调查表等方式了解企业基本情况、企业生产组织情况、岗位设置、人才需求情况以及对课程知识的要求等信息。共发放问卷139份,回收有效问卷128份,有效回收率为92.09%。
3课程调研结果与分析
通过行业企业调研,取得到了第一手调研资料,通过对这些调研资料的整理,掌握了课程岗位方向和能力需求。
3.1岗位对相关知识和技能的能力要求
通过调研,确定了生产操作、分析检验、质量管理三个岗位需要用到《无机及分析化学》相关知识和技能,如表1所示。
3.2胜任工作岗位需要的相关知识或技能
①气体和溶液性质;②化学反应速率和化学平衡;③物质结构;④定量分析基础;⑤酸碱平衡和酸碱滴定法;⑥重量分析法和沉淀滴定法;⑦氧化还原反应和氧化还原滴定法;⑧配位平衡和配位滴定法;⑨吸光光度法;⑩元素及其化合物。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:④、⑨、③、⑤、②、⑧、⑦、⑥、⑩、①。
3.3胜任工作岗位需要的相关技能
①滴定分析;②仪器分析;③无机物制备;④物质分离、鉴定;⑤其他。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:③、①、④、②、⑤。
3.4课程在培养目标的具体要求上的不足方面
①基础知识;②基本理论;③基本技能;④基本能力;⑤综合素质;⑥整体协调发展;⑦综合能力提高;⑧特长培养;⑨其他。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:⑤、⑥、⑧、⑦、④、③、②、①、⑨。
3.5在课程中加强实践性教学环节的最有效方式
①加强社会调查;②增大实践性教学环节比例;③增加实验、实训;④举办专题讲座;⑤增加现场实习;⑥开展技能竞赛;⑦举办相关知识竞赛;⑧教学做一体化;⑨其他。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:⑧、⑤、②、③、①、⑥、④、⑦、⑨。
3.6课程改革应主要从哪些方面进行
①加强课程整合;②使课程模块化;③搭建课程平台;④使课程“小”学时化;⑤加强实践性教学环节;⑥增设专题讲座。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:②、⑤、③、④、⑥、①。
3.7实训内容安排
①让学生自己设计,分组讨论,确定实训方案,老师归纳总结,任务实施;②保持现有模式;③任务驱动,学生自主完成,老师检查辅导。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:③、①、②。
3.8在学习中哪些教学资源对你帮助最大
①主教材;②辅导教材;③实验教材;④参考资料;⑤直播课堂;⑥网络课程;⑦CAI课件;⑧网上动态资源。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:①、⑧、⑦、⑥、⑤、③、②、④。
3.9在学习中哪些方面可以提高你的学习动力
①老师的表扬;②同学的认可;③疑问解决时的快乐;④无论怎么样都不喜欢学习;⑤其他。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:③、①、②、④、⑤。
3.10学生学习评价应该怎样确立
①老师根据平时表现自主确定;②老师和部分同学讨论后共同确定;③其他。以所选项目的数量按降序进行排列,依次为:②、③、①。
3.11对《无机及分析化学》课程的意见或建议
经对128份有效问卷进行统计分析,有以下几点建议:1)课程主要欠缺和应增强的方面是实际的动手操作能力,查阅一般无机及分析化学书刊、选择分析方法以及正确判断和表达分析结果的能力也有待加强。2)《无机及分析化学》课程应该增强专业基础理论知识、专业实操技能、实践检验的数据处理能力。3)建议《无机及分析化学》课程将实践内容大幅增加,理论与实践有效结合,同时采取更丰富的教学手段和教学方法,使课堂内容更加生动有趣。4)通过本课程和后续相关课程的学习,取得中级分析工职业资格证书是必要的。调研结果表明:《无机及分析化学》是精细化学品生产技术专业的基础课程,该课程的教学对学生掌握精细化学品生产技术的基本知识与技能起到重要的作用,是精细化学品生产技术专业学生职业能力培养和职业素质养成的重要部分,是衔接学校教育与精细化学品生产企业人才要求的关键课程。课程应在课程的定位以及课程目标的确定、更新教学内容、加强学生的实践动手能力的培养、选择合适的教材及教学手段等方面加强建设,通过建设,将本课程建设成为教学理念先进,教学方法和教学手段灵活有效,高等职业教育教学特色鲜明,工学结合的示范性精品课程。
4《无机及分析化学》课程建设建议
4.1课程的定位以及课程目标的确定
4.1.1课程定位
《无机及分析化学》是一门专业基础课,其中分析化学内容更强调实践性,偏向于专业岗位技能的拓展[2-3]。本课程主要包括无机化学和分析化学两门分支学科的基本内容,是一门阐述无机化学和分析化学基本理论、基本知识和应用性的综合性基础课程。
4.1.2课程性质
《无机及分析化学》是精化专业进行岗位能力培养的一门基础课程,本课程针对精化人才需求组织教学内容,按照工作过程设计教学环节,为化工分析岗位需求提供职业能力,为培养高素质技能型专门人才提供保障。
4.1.3课程任务
通过本课程的学习,使学生了解近代物质结构理论的基本知识;掌握化学变化及水溶液中四大平衡的基本规律;熟悉常见元素及化合物的性质与作用;掌握滴定分析的基本原理与方法及在相关岗位中的应用。培养学生具备认真、严谨、务实的职业素质,为取得《化工分析工》职业资格证书打下良好的基础。
4.2优化课程设置,更新教学内容
在素质教育的前提下,构建全新的课程方案,完善学生的知识结构;以岗位能力培养为主线,开发教学项目;加强实训教学,充分调动学生的学习兴趣;在教学中努力培养学生自主学习能力,为学生未来可持续发展奠定基础[4-5]。
4.3加强学生的实践动手能力的培养
充分利用我院教学资源,进一步改革、完善、充实实训内容。重点培养学生动手能力,充分发挥“教、学、做”一体化教学职能。
4.4选择合适的教材
在教材的选择上充分考虑岗位任务、岗位能力的要求,选择按照项目化教学改革编写的教材,如果没有合适的则建议在教学实践中自行编写相关教材。
4.5改进教学手段
4.5.1多媒体教学手段
尽量采用现代化教学手段。多媒体教学手段及现代教育技术的应用,能有效提高教学质量和效果[6-7]。多媒体技术所展示的图、文、声、像并茂,生动活泼,具有强烈的感染力和吸引力,能激发学生兴趣,活跃思维。
4.5.2网络教学手段
课程教学中教师制作该课程的电子课件、电子教材、习题、教学素材库、试卷库等教学资源,形成网络课程,使之具备助教系统、助学系统、自测系统。教师利用助教系统进行网上备课、网上教学、网上答疑。学生利用助学系统进行课后复习、完成作业、网上答疑、进行学习测试等。这一教学手段的应用将提高学生课后灵活学习、自主学习的积极性。
2教学主要过程
本次将行动学习法应用于蒙授药物制剂专业药物化学的教学,主要的教学活动包括:①通过共同研究,提出问题;②成立行动学习小组;③积极开展学习、解决问题;④组织班级讨论与汇报。
2.1提出问题:在行动学习法中,首先要提出问题,问题并不能由教师单独决定,将蒙授药物制剂专业的学生分成行动学习小组,由小组成员共同讨论,并在教师的指导和商议下,最终选择提出的问题。在提出问题的过程中,教师必须能够引导学生要按照药物化学教学大纲的主要要求,设计并提出在本专业相关技能的基础上的一些教学问题。以外周神经系统药物中的局部为例,问题的提出可以分为三个主要步骤:①学生必须掌握的基本问题。如举例说明局部的分类,每一类局部的代表性药物的理化性质、合成及代谢途径等;②通过行动学习法探究后,学生可以掌握的具有一定深度和难度的问题。如通过局部的发现与发展历史,结合局部的构效关系,剖析每一类局部在临床应用中的优点和缺点,便于学生快速掌握局部的应用方法、适用范围、给药途径、临床价值及作用机制等;③通过案例分析,掌握的具有一定的典型性、综合性、难度性的问题。通过提供各种需要局麻患者的手术资料,要求学生根据所学知识,选择每一种手术(阑尾炎、剖腹产、眼科手术、甲状腺良性肿瘤等)需要选择哪一种,并能解释使用的原因。
2.2成立行动学习小组:行动学习的开展主要是在行动学习小组中完成的,将2012级蒙授药物制剂专业的44名学生分为7组,每组平均6~7人。学生轮流担任提问者、陈述者、观察者、支持者、监督者等角色,在行动学习小组中创造通过对话、讨论等方式进行交流与互动的学习环境。小组中陈述者的主要任务是向其他成员详细介绍对提出的问题给出的答案,并寻求其他成员的反馈意见,在小组其他成员的协助下不断改进完善;提问者主要负责提出疑问,请陈述者作出回答;支持者可以随时补充陈述者的观点,帮助小组成员理解所要掌握的知识;观察者作为倾听者;监督者负责监督整个小组的活动进程,有利于促进行动学习开展过程中小组成员之间达到有效的互动。
2.3开展学习与解决问题:开展学习以每个行动学习小组选择的问题为起点,小组成员针对提出的问题,采用各种方法提出自己的想法,试图找到解决问题的最佳途径,最终形成正式解决问题的方案。开展学习就是小组成员质疑和反思的过程。在解决问题的过程中,一般可以按以下步骤进行:寻找关键现象和事件;通过各种途径找到问题存在的原因;提炼出问题的重点内容;将问题理论化、逻辑化和系统化;讨论解决问题的主要可行方案;再次对问题进行界定并验证;对解决问题的方案进行评估筛选;制定行动计划;执行行动方案;总结并分享给其他成员。
2.4班级讨论与汇报:教师在行动学习法中起着非常重要的作用。首先教师必须能够引导学生按照药物化学教学大纲的主要要求,设计并提出在本专业相关技能基础上的一些教学问题。然后指引学生通过各种方法寻求解决问题的最佳方案,要对学生们遇到的各种困难给予帮助。最后教师还要在指导每一组学生认真完成任务后,回到课堂中对本次行动学习召开讨论总结大会,目的是要评估本次行动学习的所有成果及取得的成绩,并从中选出本次行动学习中表现最佳的小组和成员,将在本次行动学习中得到的解决方案流程化、精细化、标准化,把所有成果在小组之间共享。
3主要教学效果
3.1提高了学生的学习兴趣,掌握了药物化学的基本知识:蒙授药物制剂专业的学生通过行动学习法学习药物化学这门专业必修课,可以在比较轻松、愉快、活跃的学习环境下,掌握药物化学中的一些基础知识,如各种药物的化学结构、理化性质及其构效关系。在行动学习过程中,每一个学生不是被动去学,而是作为各行动小组积极的陈述者、提问者、观察者、监督者,发挥各自的作用。特别是小组成员中的提问者和陈述者,更是得到了较大程度的提高。也就是说,通过行动学习法可以使学生对药物化学这门课程产生浓厚的学习兴趣,特别是蒙古族学生,药物化学在他们的眼中不再是枯燥乏味、理解困难的理论,变成了生动有趣理论与实践相结合的课程。
3.2培养了学生的协作能力:传统的学习模式一般使学生变成独立的个体,学生之间的互动与交流几乎很少。而行动学习法是一个有计划、有总结和有反思的学习过程,通过小组的行动学习活动,可以把小组中的每一个成员紧紧联系在一起,逐渐增强个人在集体中的协调能力和团队合作意识。小组的每一个成员担当角色的机会是均等的,可以去提出问题,也可以去寻求答案,通过小组的交流与讨论得到深入理解和有效启发。行动学习法可以促进小组成员之间的交流学习,可以培养小组成员的学习技巧,可以开发个人的潜力潜能,可以增强自信,进而改进学习方法、提高学习能力。