医药院校基础化学实验教学改革的探讨
2021-07-12李小叁刘东覃少珍郑明彬陈铭祥
李小叁刘 东覃少珍郑明彬陈铭祥
(1.广东医科大学<药学院>,广东 东莞523808;2.广东医科大学<图书馆>,广东 东莞523808;3.深圳华创生物医药科技有限公司,广东 深圳518112)
基础化学是医药院校临床医学、医学检验、公共卫生等医学相关专业的重要基础课程。实验教学是基础化学教学的重要组成部分,是以实验操作为主的技能课程,通过基础化学实验课程的教学不仅可使学生能熟练和正确地掌握实验的基本操作,并对本门课程基础理论基础知识进一步加深和巩固,而且可以培养发现问题、分析问题、解决问题的综合能力,从而更好地培养学生运用所学的知识解决具体实际问题的能力。
基础化学实验由传统的无机化学实验、定量化学分析实验和有机化学实验结合而成。一般开设的实验内容分两个学期完成,第一个学期开设的内容主要为无机化学实验和定量分析化学实验的部分实验内容拼合而成,第二个学期开设的全部为有机化学的实验内容。由于每个实验内容之间联系不紧密,学生被动地接受实验的安排,缺乏学习的主动性,不利于学生实验技能和创新能力的培养,针对基础化学实验教学过程存在的不足和问题,本文通过构建一体化三层次的实验教学体系来优化实验内容、改进实验教学方法等方面进行思考和探索,旨在培养学生对基础化学实验的兴趣,提高学生的实验综合能力,提升实验教学质量。
1 构建一体化三层次实验教学体系,优化实验内容
以基础性实验操作技能训练—综合实验设计能力培养—创新性开放性实验探索研究为思路主线,按顺序循序渐进地开设实验项目,构建一体化三层次的实验教学体系[1],在基础性实验操作技能训练阶段,主要训练学生熟悉一些常用的化学仪器的使用方法和操作技能,规范每个仪器每个步骤的实验操作,熟悉实验的基本原理和操作过程,正确记录和处理实验数据,为后续的综合性实验开放性专业性实验打好基础。在实验内容的开设上,合并相似的实验项目,删去一些重复性项目,调整并优化实验内容。如高锰酸钾标准溶液的配置和标定、双氧水中过氧化氢含量的测定这个两氧化还原滴定实验都是高锰酸钾试剂的应用,可以匹配两个实验高锰酸钾的溶液浓度,合并成一个实验内容;在传统的分析天平称量练习这个项目中,由于后续的定量分析实验都需要用到天平的样品称量,可以将这个内容删去,并将这个项目的操作练习贯穿于每个定量分析实验中。实验项目的开设采用先开容易简单的验证性实验项目,再慢慢逐渐深入开设有一定难度步骤复杂的实验,然后递进式过渡到综合实验设计能力项目。在综合实验设计能力培养中,主要是培养学生运用所学的相关理论和实验知识分析具体问题解决实际问题的能力,根据专业的方向适当开设不同的实验项目,贴近专业的发展现状,让实验内容更加专业化,如医学检验专业开设牛奶中三聚氰胺的含量测定,公共卫生专业开设分光光度法测定水样中铁离子的含量等,实验内容贴近专业的生产生活实际,让学生提高实验技能,让学生在实验中学到专业知识,更能激发学生对所学专业的兴趣。最后,适当安排一些具有开放性创新性的实验探索项目作为第三层次的实验内容教学体系,开放公共仪器室和实验准备室,以方便学生开展创新性研究实验。这个层次的实验项目具有很大的自主性和开放性。学生可以自由组成团队,在每个团队的指导老师的指导下,自拟实验内容和实验方向,团队各成员间分工协助,查阅文献等相关资料,设计可行合理的实验步骤,共同合作完成整个实验,最后以论文或实验报告形式提交相关资料。鼓励学生参与老师的科研项目实验,以团队形式积极申报大学生创新实验项目或创新创业训练项目。这个层次的实验训练能很好地启蒙学生的科学研究,为学生以后毕业论文设计坚实科研基础,为以后从事实践或科研工作打下良好的基础。
2 改进实验教学方法
目前的实验教学模式是学生在实验前书写预习报告,实验课时先由任课老师讲授再到学生进行实验操作,最后完成实验报告。这种实验教学模式不可避免地存在一些不足和问题,学生的预习报告大多数都是在实验课前临时抱佛脚抄写,达不到预习的目的,实验课只是被动地接受,不利于培养学生学习的主动性和兴趣。因而需要在不断地实验教学实践中改进教学方法,使实验教学能真正地培养学生的综合实验技能,提高实验教学质量。首先,要重视课前预习,要求学生在课前充分预习,不是简单地抄写实验指导书,而是要理解实验原理,熟悉进行实验的各个步骤,对在预习过程中不明白不理解的地方要先做好笔记,上课时留心听讲,要对实验内容达到知其然更要知其所以然的目的。其次,鼓励学生积极投入实验的准备中,以往的实验准备都是由实验技术人员在课前准备好实验所用的仪器和试剂,学生进入实验室后按部就班地进行实验,这种模式虽然节省了不少实验教学的时间,但学生对实验的印象不深刻,尽管可以做出很好的实验结果,却只是在印证实验的经典效果,不能很好地培养学生对实验的兴趣。让学生积极投入实验准备中,不但能减轻实验老师的工作量,还能很好地锻炼学生的实验动手能力,从实验玻璃仪器的准备、分发到实验试剂的配置、装液、分组,学生全程参与,使他们加深对实验的认识和理解,相当于又再提前预习了一遍,不仅能满足他们的成就感,还能产生对所做实验的兴趣,锻炼他们发现问题分析问题解答问题的能力。再次,实验任课老师在讲授实验的过程中,以问题为导向[2-3],适当切入主题,逐步引导学生进入实验内容中。在讲授缓冲溶液的配置和作用这一实验项目时,以生活中常见的缓冲溶液为切入点提出问题,如“人的血液pH为什么能在7.35~7.45稳定存在”,带着问题逐步引入到实验中缓冲液性质、缓冲体系的组成、以及缓冲液的作用等实验原理,并解析人的血液pH能稳定的原因是血液中存在多对缓冲体系,同时指出缓冲液在医药领域的重要意义。以问题为导向,提出专业相关的问题,并在实验项目中找出解答问题的关键,引导学生对实验和专业的兴趣。最后,要充分利用现代多媒体教学技术,不仅要求任课教师制作生动的实验课PPT,必要时还要将实验项目拍成动画短片,示范操作,并重点讲授关键的实验操作和细节,学生在上课时一遍听不明白就可回放多遍。把实验的动画短片上传到相关的教学网络平台,供学生课前课后随时随地观看,通过动画形象直观地显示实验现象及其产生的原因等,让学生把握实验关键。多媒体教学的善于利用能规范学生的实验操作,培养学生认真细致、严谨的实验作风。
3 结语
基础化学实验的改革要针对传统实验教学的不足和弊端,从优化实验教学内容入手,构建以基础性实验操作技能训练-综合实验设计能力培养-创新性开放性实验探索研究为主线的一体化三层次实验教学体系。与此同时不断改进实验教学方法,重视课前预习,鼓励学生积极投入实验的准备中,实验任课老师在讲授实验的过程中,以问题为导向,适当切入主题,逐步引导学生进入实验内容中,还要充分利用现代多媒体教学技术,激发学生对实验的兴趣,提高学生的实验操作动手能力,提升学生的综合实验技能素质,提高实验教学质量。不断深化实验教学改革,为培养适应时代发展的技能型、应用型人才提供有力的支撑,具有深远的社会发展意义。