实境教学在中医药院校《分析化学》课程中的应用

贵阳中医学院药学院，贵阳 贵州 550025

实境教学在中医药院校《分析化学》课程中的应用

张帅男李煦照*

贵阳中医学院药学院，贵阳 贵州 550025

介绍实境教学的概念、原理以及在《分析化学》课程中的应用。实境教学是指在课堂上模拟真实情景，让学生体验并尝试在真实情景下分析问题。在实境教学过程中，学生需要通过团队合作，尝试完成一系列发散性作业，结合多学科知识、多角度的思维，最终得到不同的解决方案。学生们通过实境教学，其学习能力和科研素质会得到显著的提升。

分析化学；实境教学；教学效果

《分析化学》课程是中医药院校的重要的基础课，是研究物质组成、结构、形态和含量的一门科学[1]，为中药化学、中药分析、中药鉴定学、中药制剂学、中药药理学等多门专业课奠定了基础。学生在该课程中学到的知识和实验技能，将在后续的专业课学习和科研工作中发挥着重要作用。如果学生没有掌握理论知识和技能，则无法对课题进行科学严谨的地分析，对后续设计实验或从事科研工作亦有一定影响。故提高学生的科研素质和科研能力是中医药院校《分析化学》课程的重要教学目标。

1 大学生学习能力和现状分析

中医药院校的《分析化学》课程大多数安排在大学二年级的上学期，此时学生的年龄大约处在19～20岁之间，学生已经掌握了无机化学、有机化学、物理化学等基础学科知识。面对《分析化学》这门课程，学生关注的是如何把分析化学知识与已具备的物理、化学、数学知识融合起来应用于科学研究。然而，部分学生缺乏学习热情和主动性，抱着为应试而学、甚至是厌倦的心态走进课堂。课后若未及时回顾基本概念和策略，则导致其无法准确运用分析化学的策略解决实际问题。这样的现象在化学教育中普遍存在，Gilbert[3]分析化学教育中面临的相关问题，他认为学生在化学学习中的体会是：过载的学习内容；大量孤立的事实导致学生很难理解所学内容的含义；缺乏将概念性知识转移到以不同途径解决问题的能力；缺乏日常生活的相关知识；过于注重为后期的化学实验做准备而不是为了提高科学素养。故分析化学教育应把重点放在培养学生解决问题的能力以及提高科学素养上。实境教学法就是一个非常有效的提高学生综合能力的训练方法。

2 实境教学法概述

实境教学是指在课堂上模拟真实情景，让学生体验并尝试在真实情景下分析问题[2]。Stein et al.[4]总结了在高等教育中的实境教学经验，对课堂上的实境练习进行了如下的综合解释：“在课堂上，学生折射出他们在适当的社会实践和学科体系中的个人价值和目的性。他们所学的经验对于自身来说在社会实践中也是真实发生的。” Herrington对实境学习的设计要素的发展和认可[5]和实境学习的教学设计[6]作出了巨大的贡献，他提到：“学习者必须从事那些具有复杂协作活动的、创造性的和真实性的工作[7]。”Herrington的设计原理目录源于多名专家及其理论。见表1。

表1 实境学习的设计原理

3 实境教学中的作业设计-收敛性作业和发散性作业

收敛思维，即用先前的知识和已有的标准以条理分明的方式得到单一的最佳答案。发散思维就是用某人已有的技能和经验，产生尽可能多的有意义的答案，流畅地反应出横向的推论而不是线性的、垂直的推论[31]。收敛和发散的设计策略可以用于布置学生作业，不同的策略可导致不同的结果。收敛性作业针对规定的结果和预定的练习标准来评价。这些作业的设计是为刚步入大学校门的学生发现自己在学习过程中最常出现的错误，通过理解自己的作业与标准答案之间的差距，包括解答过程和解答方式，在完成作业的过程中找到自我反馈的方法。一个设计良好的收敛性作业的好处是可以使学生在课程的学习中发现自身的缺点。

发散性作业的成绩是依据学习小组在作业中的演练而评估的。发散的作业对学习者来说是开放的，能够让学习者们发现自身的错误。总之，发散性作业需要使用一些标准，比如通过与同学的作业进行比较和辩论来鉴定、精练和消化自己在作业中做出的选择。一个设计良好的发散性作业的好处是为学习小组扩大对小组任务的理解提供了贡献，并且通过比较和讨论这些贡献可以促进学生对课程更加深入的反思和理解。

收敛性作业可以是有建设性和创造性的。在定性鉴别的时候，分子结构的鉴定是收敛性作业的绝佳范例。即使，一个问题只有一个最佳答案，就是“化合物的结构是什么”，所有的学生必须面对同一组数据进行分析和鉴定来找到问题的答案。如图1，化合物分子式为C8H14O4，依据下列图谱及数据推测分子结构，并对相应谱图进行解析。UV：210 nm以上区域无吸收。结构鉴定就属于收敛性作业：有一个分子结构，作业就是找出这个结构是什么。针对这些数据没有单一的、既定的结构鉴定方法。讲授结构鉴定恰恰是具有挑战性的，因为不能用按部就班计算的思维方式来解答。

分析化学中也会遇到发散性作业，这对教与学也是一项挑战。例如仪器分析实验中要求学生设计一个采用紫外分光光度法检测中药总黄酮的含量的实验方案：比色法测定一枝黄花总黄酮的含量。根据理论课所学知识，学生已经掌握了比色法的概念以及实验条件的考察方法。在实验设计的过程中，可以考察不同的显色剂，pH值的影响、显色剂的浓度、显色温度等。在《重量分析法》中的《萃取重量法》添加自主学习内容，让学生思考如何从苦参提取液中萃取出苦参碱和氧化苦参碱，并将二者分离开？学生查阅文献资料，书写实验设计和注意事项，并思考还有哪些先进的萃取方法可以应用。由于该任务的答案不是唯一的，学生可以进行发散思维选取多种有机溶剂或是选用不同的萃取方法来设计实验。项任务，学生们的逻辑分析能力、思辨能力、团队合作能力、动手能力和创新能力等都得到了锻炼。在课堂上，由教师引导学生思考问题并进行讨论，然后让学生讲述自己的设计方案，教师进行评价。这样的学习过程可以把书上的理论知识与实际的科研工作结合到一起，可以培养学生的思辩能力和科研素质。

4 实境教学的优势

教学设计中的综合性实境作业需要比标准的教授型教学和测验法付出更多的组织时间和精力。实境教学的发散性作业的几点优势在于：学生能够学会并掌握关键概念；在学习和探索中强化策略和技能；从态度、价值观和信念上增加了学习的积极性[2]。

Trivic等[32]研究了两组学习化学计量学的学生，一组学生体验了高度收敛性的指导教学(示范与计算)，而另一组学生完成实验或书本中的任务参与了作业的完成、知识的分享和与他人回顾化学计量学中遇到的问题等活动。通过学习前后的比较，第二组的学生不仅显示出了在学习中的更多收获，而且还从多种角度的答题中得到了锻炼，能够综合多方面知识，比如溶液化学、元素周期表、化学的历史研究法等等进行思考和辨析[2]。

5 展望

将实境教学运用于《分析化学》课程教学中，学生可以获得包括实验工作在内的大量的原始文献，获得的文献越多，越能够使学生在实境学习中进行彼此之间的深层次的复习和评价，学生将原始资料转换成自己需要的学习资料需要凭借其自身对这些资料理解的深度和程度。将学生们在教室或实验室进行学习活动，反映了学生们内在化的训练素质和学习策略。实境教学可以填补和丰富高等教育的教学方式，丰富教学内容，因其设计需要指导教师的学科专业知识，故可激发教师们卓越的科研实力和教学实力。

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TheApplicationofRealWorkTeachinginAnalyticalChemistryCourseofTraditionalChineseMedicineAcademy

ZHANG Shuainan LI Xuzhao*

Guiyang University of Chinese Medicine, Pharmacy School, Guiyang 550025,China

The concept, principle and application in analytical chemistry course of real work teaching was introduced in this article. The real work teaching is defined as making learners experience and try to analyze problems in simulated actual situation. Learners try to accomplish a set of divergent work by multidisciplinary and multi-view thinking and acquire different solution. The learners’ learning capability and abilities of research will enhance in real work teaching.

The Curriculum of Analytical Chemistry；Real Work Teaching；Teaching Efficiency

贵阳中医学院2017年教学内容与课程体系改革项目(贵中医教改合字(2017)46号)；贵阳中医学院博士启动金(2015,2016)。

张帅男(1987-)，女，汉族，副教授，研究方向为系统药理学。E-mail：laurahoney@163.com

李煦照(1986-)，男，汉族，副教授，研究方向为系统药理学。E-mail：xuzhaoli86@yeah.net

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1007-8517(2017)24-0116-04

2017-11-06 编辑：穆丽华)