基于案例教学法和虚拟实验室的分析化学课程教学改革研究

魏芳弟 胡琴 许贯虹 岑瑶 马坤芳

摘要：改革《分析化学》教学方法，理论教学采用案例式，实验教学采用尝试错误法，引进E-learning在线学习平台和虚拟实验室，改革评价方式，激发了学生的学习兴趣，增强了师生间的思维碰撞，促进了知识的掌握和延伸。

关键词：分析化学；案例式；尝试错误法；E-learning平台；虚拟实验室

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）15-0130-02

分析化学是化学的一个重要分支，是研究物质的组成和结构，确定物质在不同状态和演变过程中化学成分、含量和时空分布的量测科学[1]。分析化学课程是我校药学、临床药学、医学检验和卫生检验本科生主要课程。本门课程从教学方式上分为课堂讲授和实验教学两大部分。通过课堂讲授，学生可以掌握分析化学的基本原理和特点；通过实验教学，可以培养学生严肃认真、实事求是的科学态度，以及严谨细致地进行科学实验的技能、技巧和创新能力。本课程主要教学目标是使学生系统地掌握分析化学的基础理论、基本概念、实验仪器和实验技能，了解分析化学学科在生命科学前沿的发展热点，为后续专业课的学习打下良好的基础。为了实现教学目标，多年来，我们不断地进行探索、改革，取得了一定的成效。

一、理论教学模式改革

注重教学模式向案例式和问题式学习（PBL）转变。摒弃“结构式课堂教学”模式，改变重概念、轻实践；重理论、轻方法；重教师、轻学生的传统观念。在《分析化学》教学中，首创案例式教学法，侧重工作实践，突出解决问题的方法，强化师生互动，着力打造具有积极创新精神和全面工作能力的高素质、创新型和实用型药学、检验学人才。通过模拟案例情景，让学生从特定的情况中体验、分析、决策、锻炼，获得本质的、结构性的、原则性的、典型的东西以及规律性、跨学科的关系，从而理解并解決一些结构相同的或类似的单个现象和问题。在教学过程中，提出问题，启发学生积极思维，激发学生的学习动机，变被动学习为主动学习，培养学生科学推理能力和自学能力，紧密联系实际，开拓学生视野，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力[2]。在药学专业的教学中，一直使用案例版教材（《分析化学》，胡琴主编，科学出版社，2019.12第1版，2016.06第2版），积累案例教学经验，发表教学论文1篇[3]。2017年3月开始，在临床药学、医学检验专业也开始使用此教材，推广案例式教学。积极开展PBL教学模式的研究与实践，教学团队的老师参加学校PBL导师的培训课程，并参与编写PBL案例。引进E-learning在线学习新方式，通过计算机互联网或手机无线网络进行网络授课、答疑和论坛交流[4]。《分析化学》E-learning平台目前有课程简介、教学大纲、教师简介、教学日历、教学录像、考研资料、自主学习平台和在线实验室8个栏目，每个栏目中内容齐全，并适时更新。学生不仅可以下载所有教师的课件、教学视频、微课、慕课，而且在学习过程中一旦发现问题还能够随时与教师在答疑论坛模块进行交流；教师可以通过布置作业和测验的方式来对学生的学习情况进行检查，并布置相关的任务来督促学生利用平台进行学习。《分析化学》E-learning平台分别于2014和2017年被评为校级优秀网络课程。积极开展双语教学，加入一定量双语教学内容，教学团队中60%以上的老师具有国外交流、访学或留学经历，英文基础扎实，口语表达流利。

二、实验教学改革

在实验教学中，采用尝试错误教学法，加强实验技能训练，在保证学生掌握基本实验技能的基础上，积极开展综合性研究实验、设计性实验及实用性实验，既充分地发挥了学生的主体作用，培养了学生的综合实践能力，又拉近了理论与实际应用的距离，增加了学习的趣味性和实用性[5]。教学团队教师主持多项医学化学会实验改革课题，并发表尝试错误教学法实验改革论文1篇[6]。教学团队“以培养创新意识，提高岗位胜任能力为导向的药学实践教学研究与体系建设”获2013年江苏省教学成果奖（高等教育类）二等奖和2016年南京医科大学“教学突出贡献奖”。2016年底，购买了大连微瑞科技公司“滴定分析虚拟仿真实验软件开发项目”和红外吸收光谱/核磁共振波谱虚拟仿真实验软件开发项目”，并将其整合在E-learning平台上，建立了“虚拟实验室”。学生直接在“虚拟实验室”完成实验的预习，还可反复操作、不断改正错误操作，真正做到“心中有数”，极大地提高了进入实验室实际操作的能力[7]。为了切实促进药学专业人才培养，更好地提升药学专业大学生研学兴趣，强化专业素养和学术思维，培育创新意识和科研技能，积极组织承办了江苏省首届医药院校大学生化学、药学知识与实验技能邀请赛及南京医科大学药学/化学实验技能竞赛8届，积极参与了江苏省大学生化学化工实验竞赛及全国医药院校药学/中药学专业大学生实验技能竞赛各5届。

三、评价方式改革

改变“一考定终身”的传统评价方式，优化考核方式，分析化学综合成绩的评定，由4部分组成：平时成绩15%+实验成绩15%+期中考试成绩30%和期末考试成绩40%。平时成绩：充分发挥E-learning平台的作用，布置网络作业；慕课、微课和视频的观看；答疑讨论；网络考试等。实验成绩：由虚拟实验成绩（30%）、真实实验操作成绩（50%）、实验报告成绩（20%）三部分组成，体现实验考核“重在过程，不唯结果”的指导思想。期中、期末成绩：响应教育信息化战略，客观题采用在线考试，以教学大纲为指导，编制表述清晰、覆盖全面、科学合理和答案准确的试题库；主观题依旧采用笔试方式。客观题和主观题各占50%。期末考试不再涵盖期中考试内容，但涉及分析化学所有开设实验（虚拟实验和真实实验）的内容。另外，为了提高学生使用“虚拟实验室”的积极性、提高学生的实验技能，“虚拟实验室”考察成绩95分以上的同学期末总评可另加3分。多样的考评方式可以全面地体现学生的综合素质，也可以培养学生勤于反思、自我管理和终生学习的素养。

四、结语

“授人以鱼，不如授人以渔。”教学要以学生为本，了解学生的需求，真正做到以学生为中心，为社会培养科学严谨、求真务实的新型创新人才。我们对分析化学课程的教学改革进行了初步尝试与探究，采用案例式和尝试错误教学法、引进E-learning在线学习平台和虚拟实验室、改革评价方式，把学生从被动学习转化为主动学习，提高了教学质量。

参考文献：

[1]胡琴，彭金咏.分析化学[M].科学出版社，2016.

[2]何婧琳，曹忠，李丹，等.案例教学法在分析化学理论教学中的实践研究[J].大学化学，2016，31（8）：27-32.

[3]魏芳弟，胡琴，杨静，等.案例版《分析化学》教材使用体会[J].基础医学教育版，2010，12（12）：1160-1161.

[4]黄海，蔡筱青.高校E-learning教学平台的规划、管理和服务[J].现代教育技术，2010，20（11）：100-104.

[5]姚宏亮，汪海燕.尝试错误教学法与PLC教学[J].宿州学院学报，2011，26（2）：124-125.

[6]魏芳弟，胡琴，杨静，等.让学生在“尝试错误”中提高分析化学实验技能[J].基础医学教育版，2013，15（9）：848-850.

[7]李玲，董昕，吕狄亚，等.虚拟实验室在仪器分析教学中的应用[J].基础医学教育，2016，18（7）：584-586.