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分析化学三教合一模式改革探索

2014-08-15徐向东康维钧河北医科大学公卫学院卫生检验教研室石家庄05007石家庄职业技术学院现代教育中心

基础医学教育 2014年7期
关键词:分析化学仪器情境

马 莉,刘 影,徐向东,康维钧 (河北医科大学公卫学院卫生检验教研室, 石家庄 05007;石家庄职业技术学院现代教育中心)

分析化学(analytical chemistry)是高等医学院校医学检验和卫生检验专业必修的一门专业基础课,其主要任务是鉴定物质的化学组成、测定物质的有关组分含量、确定物质结构和存在形态及其与物质性质之间的关系等[1]。在环境保护、检验检疫、冶金、化工、农业、医药、临床化验等现代经济生活各个领域具有极高的实用价值。随着社会发展和技术进步,在化学基本理论和实验技术的基础上,分析化学兼收并蓄物理、生物、统计、电子、计算机、自动化等方面的知识,来解决生产生活中所遇到的各种新问题。

如何提高分析化学的教学质量,培养新时代高素质合格人才成为当代大学教育工作者的必修课。笔者注重对学生应用能力和创新能力的激发,在教学方式方法的改革探索中做到与时俱进。在长期教学中,不断摸索,提出“三教合一”教改模式,即创新性地把基础理论教学、实验方法教学和实践体验教学三点糅合在一起,让学生可以获得学习-创造过程的立体感受,从而为其独立思考和创造性解决问题夯实基础。

1 基础理论,互动启发式教学

基础理论教学是为学生搭建可延展的知识框架,提升知识体系的系统性,增强专业理论的厚度、专业知识面的宽度和科技创新的力度,为人才发展提供一种知识和能力的储备。互动启发式教学就是指通过课堂形式的变化,增加问答与思辨环节,用基础知识和关联知识诱发原创性思考的一种教学方式。比如,我们在每一章节的讲解之初,都设计包含若干知识点的问题,如讲授配位滴定分析法时,提问“滴定曲线突跃大小与溶液pH的关系为何”,选项如下:pH越小,突跃越大(3票);酸浓度越大,突跃越大(18票);酸浓度越小,突跃越大(5票);pH越大,突跃越小(4票)。

全体学生在快速浏览本节内容后,举手作出自己的判断并给出理由和根据,老师在每个答案后注明举手人数,并公布正确选项同时讲述原理。整个过程分为教师提问、快读课本、思考决断、陈述观点、教师讲解几个部分。这种形式不仅实现了课堂气氛的活跃和课程容量的丰满,还有助于学生构筑知识系统,树立发散思维,甚至为其在日后实验课上进行验证埋下伏笔。

互动启发式教学不是简单的教师授课形式上的改进,由于所设计问题都能反映基础知识点,而且在一定程度上诱发基础知识延伸,所以其表现为一种集成化的知识输出。这要求笔者在基础理论备课时,对概念进行分类,对原理进行汇编,对方法进行归纳,对此可联讲、可拆讲、可跳讲,以知识点提出问题,以问题引发思辨,以思辨赢得掌握。随着教学实践的深入,在师生问答中无论学生选对选错,对学生掌握知识都比教改前有明显提升,尤其在推动学生主动学习、创新学习方面有良好收效。

2 实验方法,情境导入式教学

近年来,大学素质教育一直倡导提高学生动手能力,强调创新能力的培养。而分析化学的实验教学内容刻板,教材中验证性实验多,设计性实验少,加之学校学生多而大型分析仪器少,学生往往“被实验”,缺乏动手操作仪器的机会,限制了学生主动性的发挥,降低了学生实验的积极性和学习探索的兴趣。情境导入式教学是指对每一堂课事先做出三个设定,即目标设定、角色设定和情境设定,然后通过分组协作,以完成共同任务为目标,进行全程、独立、可评估的一种实验教学模式。

在讲解原子荧光分析法时,我们就把农夫山泉“砒霜门”事件作为情境引入课堂。首先确定任务目标,即以客观公正的心态,以科学严谨的方法,对“送检样品”(从市场上购得)测出准确数据,并出具“检测报告”,然后设定角色,把学生分成两组,分别以出入境检验检疫局,卫生防疫站的身份扮演社会化主体,利用原子荧光光谱仪检测水中的砷化物,戏剧化再现“砒霜门”事件。由于情境式教学紧贴社会热点,学生极度关注,所以很容易以最快的速度引导他们进入学习状态,并在类游戏般的课堂上完成主要教学内容。

在情境导入式教学过程中,关键在于重视学生的主体精神,激活学生的学习乐趣,让学生成为教学的主角。在设计性实验中,学生结合课本已学知识,查阅相关资料,在实验教程的指导下,确定采样,称量,预处理,调试仪器,测定直到最后数据处理的每一环节,并制定出实验的详细操作步骤。这无疑会对学生的自学能力、创造性思维能力及综合素质的培养有直接影响。这一教学模式客观上淘汰了一些不常用和落伍的验证性实验,增加一些设计性和研究性实验,既要求学生独立思考,又促使学生积极动手,更重要的是它把教学理念从注重实验过程引申到注重实验的设计过程中。

3 实践体验,碰触拓展式教学

传统“理论+实验”的二维教学模式,一般采取先理论后实验或边理论边实验的课程编制,因理论较抽象,教师讲授枯燥,致使课堂呆板无趣,学生不知所云者何,更不知所云者为何;又因教材内容的滞后性,造成学生不能及时了解到所属学科领域的前沿及应用现状,所学非所用,工作后不能驾轻就熟,其教学效果都不尽如人意。笔者所谓的实践体验非指毕业实习,而是在教学期间增加“触觉感知”的体验课时,主要包括以下两种形式。

一是实体经济研发生产过程中的亲身经历。我们充分利用各种机会,在卫生、医疗、食品、环保等企事业单位,安排学生实地参观学习,实地融入其业务流程。每学年至少两次联系疾控中心、医院检验科、制药企业的资深人士为学生做报告讲座。这种实践体验对学生未来就业取向有角色暗示作用,以导向性教学明确教学内容的社会经济价值,并以此使学生判断个人在将来专业领域内的发展空间。

二是各种仪器设备展会的积极参与。2012华北科学仪器及实验室装备博览会在石家庄举办,我们组织学生参会,并要求每个人搜集20种以上的仪器资料。学生对于实验室通用分析仪器比较熟悉(如高效液相色谱仪、气相色谱仪、光谱仪、电化学分析仪等),而对于临床检验设备接触较少(如生化分析仪、免疫分析仪、微生物分析仪)。通过对各类仪器的资料讲解,也能够使学生开始进入相对应的分析方法的学习过程。学生更多地接触仪器生产厂商的各类最新科学仪器和研究成果,以仪器功能看仪器工作原理,以设备更新换代看设备技术研发进展。此外,环境监测仪器(水质分析仪、气体监测仪、辐射测量仪器)和实验室洁净设备(超净工作台、通风橱、生物安全柜)等大大拓宽了卫生检验专业学生的眼界。

提供企业实习、展会参观的机会是碰触拓展教学的主旨,也是整个教学活动的外延,不仅对教学产生积极促进作用,而且对学生个人素质、视野乃至就业等方面也有深刻影响。

总而言之,分析化学“三教合一”教改模式理念强调独立思考,强调“用以致学”,强调解决问题。形式上则主张情境式导入,游戏化启发,而最终目的是培养出具备严谨的科学精神、独特的跨界视野、卓越的创新能力和非凡的全球意识的现代化人才。

[1]邹学贤.分析化学[M].北京:人民卫生出版社,2006:1.

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