Seminar+微课教学法在大四实验教学中的应用

刘 彦, 李 程, 刘睿思, 律 涛, 蒋 晔

(河北医科大学 药学院,石家庄 050017)

0 引 言

大四是大学生巩固和补足的阶段，是学生大学4年学习整合、融会贯通的关键环节，更是整个大学学习的点睛之笔[1]。大四学生即将面临毕业实习、就业或攻读研究生等挑战，是对其所学知识的应用能力、实践水平及创新思维的考验及验收，因此，大四是一个集角色过渡性、专业实践性和创新研究性于一体的整合时期，是大学时期的重要阶段。

药物分析专业学生在大四阶段涉及的中药分析、食品安全与检测等实验课程均具有较强的专业性、应用性和实践性，课程内容将多学科有机地融合在一起，知识点多、应用范围广，涉及多种实验方法和实验手段，且与实际应用及技术发展紧密相关。实验教学是培养学生实践能力的载体，而实验教学模式是实验教学的核心，对一门实验课程而言，合理、恰当的教学模式至关重要[2]。因此，如何建立一种新型的实验教学模式成为最受关注的问题。

传统实验教学多是以基础性实验、验证性实验为主，主要目的是印证、巩固理论知识，使学生掌握药学基本的实验操作技能[3]。对于基础专业课而言，传统实验教学模式有利于低年级学生强化理论知识，锻炼动手能力；而对于综合性强的中药分析、食品安全与检测等实验课，其固有的程序化教学模式虽面面俱到却无法突出重点，不利于学生真正参与到实验当中，无法测试其在实验中对综合性知识点的理解力，也不利于高年级学生的创新性和应用能力的培养[4]。

因此，为适应该类实验课程的特殊性，本文以Seminar教学法为基础结合微课建立一种新的教学模式，主要从以下几个方面着手进行教学改革：① 除课本、讲义外，增加线上实验视频等微课作为前期预习资料；② 实验过程中以学生动手为主，教师指导为辅；③ 摆脱原来“按方抓药”的基础模式，实验结束后增加实验讨论及实验改进方案，强化理论知识的同时也将各知识点运用到实验里，发散学生思维，激发创新能力。

1 Seminar+微课教学法

1.1 Seminar 教学模式特点

Seminar 教学模式是以学生为主体的讨论模式[5-7]，其与传统教学模式相比具有以下优势：① 以学生的需要为本。整个教学过程以学生自主学习为主，将传统教学的单相传导模式改为双向互动模式，有助于激发学生学习的积极性和主动性；② 具有延伸学科的功能，是课程的深化和拓展。在讨论模式下教师对学生进行针对性引导，不仅使学生理论与实际相结合，更能拓宽知识面，对理论知识有更加深入的理解；③ 研究问题能力的培养。Seminar 教学模式的核心是研究问题，它是以学生为主、师生共同讨论问题的一种教学方法，其目的在于培养学生主动探索和研究的精神，培养独立思考和解决问题的能力。

目前，Seminar 教学模式已应用于多种学科的教学实践中[8-12]，并取得了显著效果，达到了学有所获、教学相长的目的。

1.2 Seminar+微课新型教学模式的应用

以食品安全与检测实验课程中的顶空-气相法测定塑料餐盒中苯乙烯的残留为例，该实验内容包含了溶液配制、样品提取、分离、检测手段的应用及检测方法设计等，若按照现有的实验教学模式来设计，样品提取、分离过程耗时长，对实验学时、场地及仪器都会造成压力，且无法突出实验内容的侧重点。因此，本课题结合Seminar教学法及微课模式用于食品安全与检测的实验教学实践，以改善传统教学模式所面临的困境。

在Seminar教学法+微课模式下，将每个实验内容大体分为3部分：① 微课视频部分。首先将实验内容制作成微视频，发布在网站，学生可随时浏览、了解实验内容，使其充分理解实验原理、目的、方法等，激发其在预习过程中思考问题；② 实验操作部分。由教师指导技术性操作，学生亲自动手使用各类大型仪器，熟练掌握实验操作过程，使理论联系实际，为学生未来工作、科研打下坚实基础;③ Seminar部分。教师根据实验内容给出问题,学生自行讨论，目的在于对该实验所涉及理论知识进行强化；拓展思路，依据光谱、色谱等知识提出实验改进方案，培养创新思维。

2 教学实施过程

2.1 微课视频内容

对于顶空-气相法测定塑料餐盒中苯乙烯的残留实验而言，其样品前处理过程主要包括：对照溶液的配制、样品溶解及待测物质的提取。①对照溶液的配制。精密称取苯乙烯对照品50 mg至100 mL量瓶中，加DMF稀释至刻度，摇匀得对照品溶液浓度为500 μg/mL，取1 mL至顶空瓶中，压盖、密封，待测。②样品溶解。将一次性塑料餐盒剪碎，精密称取0.1 g至顶空瓶中，精密量取DMF 1 mL溶解样品，之后压盖密封，待测。将装有对照溶液和样品溶液的顶空瓶分别放入顶空进样器中，待提取检测。

顶空条件的设置、顶空瓶的位置及顶空进样器取样过程，均为微课视频的重点内容。

2.2 实验过程

首先，教师对实验内容进行讲解，并对微课视频中所涉及内容进行提问及讨论；之后，将已配置好的对照品溶液、样品溶液发放给学生，由学生亲自压盖、密封；最后，在教师的监督下，由学生开启自动顶空进样器及气相色谱仪，设置实验所需的仪器参数，进行观察并记录实验结果。①顶空进样器条件。样品瓶温度：120 ℃；阀箱温度：130 ℃；管路温度：140 ℃；进样时间：1 min。②气相色谱条件。色谱柱：PEG-20M毛细管柱(φ0.53 mm×30 m，0.5 μm)；载气N2流量：4 mL/min； 柱温：110 ℃；进样口温度：180 ℃；FID检测器温度：200 ℃。

记录色谱图(见图1)，并对实验过程及结果进行讨论。

2.3 Seminar部分

2.3.1讨论问题的选择

顶空气相色谱法是一种较为简便的分析方法，该实验采用溶液顶空，即将样品溶解于顶空溶剂中，置顶空瓶保温一定时间，当待测物在气液两相中达到平衡，定量取气体进样测定[13-14]。由此可见，该实验的核心内容是顶空进样，而气相色谱条件也是决定实验结果的因素之一。因此，以气相色谱原理、顶空进样法及实验结果为出发点设计问题进行讨论，使学生深入了解该实验的设计过程及改良思路。

图1 样品色谱图

综合以上分析，提出讨论问题：① 结合PEG-20M毛细管柱的特性，分析顶空溶剂峰为何在样品峰后面？② 该实验采用顶空进样法进行在线前处理，试分析本方法不足之处，是否有改良的必要？如何改进？

2.3.2讨论模式的设计

讨论部分以交叉分组方式进行，对学生进行分组编号，例如30名学生，分为红、黄、蓝、绿、白5组，每组成员编号1、2、3、4、5、6，同颜色的为一组进行第1轮讨论，之后小组成员交叉，不同颜色同一编号为1组，例如：红1、黄1、蓝1、绿1、白1，……，依次组成新小组进行第2轮讨论，最终每小组选1名汇报人作最终汇报。讨论过程既是对学生理论知识的强化及知识面的拓展，也有助于学生表达能力的提高，且有利于同学间交流沟通培养其合作精神。

2.3.3讨论成果

通过小组代表发言，可将学生讨论结果总结如下：① 通过改变色谱柱极性来改变溶剂峰位置；考察顶空溶剂种类，选择沸点低于待测物质的顶空溶剂可改变其出峰位置。② 由实验结果可知，顶空溶剂峰在待测物之后，且峰形宽大，其峰内可能含有高沸点残留物，导致分析结果失真。因此，通过考察不同类型的顶空溶剂进一步完善该实验。首先，所选顶空溶剂对待测物有良好的溶解性，在此基础上选择沸点较低的甚至不具挥发性的溶剂作为顶空溶剂。

通过查阅文献[15-16]可知，不具挥发性的离子液体可作为顶空溶剂，且并未用于苯乙烯残留分析的报道，因此，该观点是对原实验进行完善的创新之处，将作为大四实习课题正式试验、研究。由此可见，学生通过Seminar教学法讨论方式对实验内容及实验设计思路有了更深入理解，不仅强化了专业知识，而且激发了创新意识和科研思维。

3 结 语

Seminar教学法+微课模式用于药物分析专业大四实验课程，不仅通过微课视频节约了实验时间、空间，而且采用Seminar教学法将本科所学专业知识进一步强化、整合，激发了学生的科研思维及创新意识。对于处于大四过渡阶段的学生而言，该实验模式对其后续的学习、科研与工作有重要的指导和示范意义。