基于多维自主学习和多维互动教学模式推进分析化学新时期教学改革

郭 萍，孙国祥*，孙万阳，兰丽丽，杨 婷，徐淑婷，申天颖，郑滋佳

（1. 沈阳药科大学 药学院，辽宁 沈阳110016；2. 暨南大学 药学院，广东 广州 510632）

依据《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》（教高〔2019〕6号文件），课堂教学改革一直是教育教学改革的重要内容，是培养综合型药学基础人才的重要途径[1]。在学校管理过程中，引领广大教师革除传统课堂教学中的积弊，打造体现教育真谛、充满生机与活力的课堂教学，是众多高校的共识，孜孜不倦的追求。为了改变传统的“老师讲，学生听”教学模式，让学生真正参与到课堂学习中，实现高效传播理论知识的课堂目标，我们提出了多维自主学习和多维互动教学模式，对分析化学课程进行教学改革，以促进本科学生对分析化学知识的热爱和学习激情，具体做法如下。

1 多维自主学习和多维互动教学模式的建立

教师的教学态度、方法及内容直接影响到学生对这门课的喜好程度，应鼓励和选派老师参与药学学科前沿研究和培训[2]，实现更新观念，更关注学生在学习过程中的实际掌握程度。引导学生主动学习，帮助树立终身学习的意识。因此我们以分析化学课程为例，提出的多维自主学习和多维互动教学模式：教师在不忽视卷面成绩前提下，更新传统教学观念，利用越来越发达的互联网，通过挖掘学生潜能，因材施教，明确学生教育主体执行者地位，从基础理论督学和能力拓展等方面采取各种措施和手段形成了完整的学生自主学习体系和多维互动模式，以提高课程教学效果，促进学生自主学习和综合能力的培养。该模式示意图如图1所示，以“多维能力拓展”+“多维互动”为核心，以培养学生的专业视野，提高学生表达能力，提升学生课堂主动性为主旨，形成以能力拓展结合基础理论督学为中心的分析化学多维自主教学体系。其主要目标有：

Fig.1 Multi-dimensional autonomous learning and multi-dimensional interactive teaching mode图1 多维自主学习和多维互动教学模式

①转变学生的学习方式：倡导主动参与现有教学环境与教学模式，特别要避免照本宣科式教学[3]，要引导学生探究分析化学理论本质。让学生重视“预习—上课—巩固”的学习过程，通过让学生查阅文献，自主展示，调动学习积极性。

②提高教学质量，实现高效课堂：师生交互、生生交流，是建构自主学习分析化学理论所应倡导的学习方式，也是衡量教育传播是否有效的方法之一[4]。采用“课堂小考、课堂提问”方式考察学生对知识的掌握情况。

③综合评价学生成绩：评价机制对学生的学习动力影响很大，教学方式的变革意味着评价方式也应改变[5]。不以期末考试成绩作为课程总评价，而是注重过程评价，如考查课前分享质量、课堂小考、课堂讨论、回答问题的表现是否活跃、是否积极、见解是否正确[6]。以“文献检索运用能力、课堂展示效果、课后作业完成情况、考试成绩”等多维项目评估教学效果。我们对2018级药学理科基地班分析化学成绩评定方法进行了改革（见表1）。综合评价体系是多维自主学习和多维互动教学模式实施成功与否的重要考察指标。

Table 1 Performance evaluation method of analytical chemistry表1 分析化学成绩评定方法

2 教学改革的实施方式

2.1 利用互联网拓宽视野

“多维模式”的构建应以分析化学为依托，以信息技术为载体，把学生作为学习的主体，积极引导学生使用网络查阅分析化学众多研究方向和前沿热点问题。而传统的教学方式是让学生被动地接受知识，缺少自主学习的过程。分析化学课程改革通过设置前沿技术分享来增强学生对分析化学课程的学习兴趣，了解分析化学前沿技术和理论方法的最新进展。大学生自己准备讲座知识内容，自己制作PPT，进行充分准备，以学术报告形式在每次分析化学课前进行5～7分钟讲解，调动学生自主学习积极性。如大学生通过互联网检索和讲解目前疫情中核酸检测原理与技术，使同学们很快了解了有关核酸检测的生物分析技术。同学们通过互联网检索药物纳米技术助溶的原理与应用，将知识讲授给大家，使大家共同增加对前沿技术的了解，这些对大学生未来选择攻读硕士学位和博士学位的专业方向能起到拓宽视野，拓宽对专业知识了解的范围。

2.2 挖掘潜能，因材施教

学生基础有差异，能力有强弱。教师要善于发现学生的闪光点，鼓励学生积极参与课堂，锻炼自己的表达能力。“多维模式”特别采用课业论文方式让学生根据自己的兴趣选择课业论文的研究领域和题目，比如撰写某种物质的分析方法综述，针对分析化学某一理论进行深入公式推导研究等。如有的同学针对多元弱酸磷酸和多元弱碱碳酸钠的误差问题进行详细公式推导，有的同学对混合离子配位滴定法的误差进行理论公式研究。同学们选择蔬菜中农药残留分析方法和中药材重金属分析方法进行综述等。

2.3 学生成为教育主体执行者

“多维模式”需要教师是引导者，学生是主体执行者。举办分析化学学生讲课大赛，学生小组通过充分学习和备课后制作PPT，参加比赛。讲课大赛评分从①仪容仪表：参赛者仪容仪表及讲课动作；②声音语言：声音是否洪亮、清晰，普通话是否标准；③讲课过程：语言是否熟练、连贯、脱稿，讲解是否清晰透彻；④PPT制作：PPT是否精致，内容是否清晰，颜色是否醒目；⑤讲课内容的科学性和准确性及先进性；⑥时间要求：时间10分钟，过长或过短酌情扣分；⑦评分分级：为100、95、90、85、80五档；⑧评分构成：教师评分、研究生评分和全体学生评分的平均分为成绩。2020年6月1日，2018级理科基地班32人，2021年6月4日，2019级理科基地班64名学生，两次均分为6组，分选6名选手参加比赛，讲课大赛激发了同学们自主学习的热情。

3 教学改革的实施办法

3.1 能力拓展

为全面提高学生药学综合素质，培养学生的自学能力，通过采取课前前言分享、课业论文和举办学生分析化学讲课大赛的方式，加深学生对分析化学及其在药学研究中应用的认识和理解，培养药学科研思维方式，促进学生开阔视野，明确学习目标，激发对分析化学前沿的兴趣，让大学生积极参与改革，打下分析化学坚实理论基础。

3.1.1 进行分析化学前沿课前5分钟分享，培养学生自主学习能力

结合分析化学课程特点，学生自学具有针对性的分析化学前沿理论与应用方法，以5～7分钟报告形式进行课前分享（7分钟结束）。这样把大学分析化学课程教学与前沿分析方法的实验技术紧密结合，引导学生勤于思考，养成快速查阅文献和快速掌握新知识的能力。通过课前分析化学前沿分享，拓宽药学分析技术知识面，拓宽对药学学科的视野，了解前沿热点问题，更加明确学习方向和目标，培养终身自主学习的能力。化学分析32学时，仪器分析40学时，经过近7年实践，课前分享没有影响正常教学时间，是任课教师在备课和上课时都考虑到课前分享所占用的教学时间。理科基地专业分析化学课成绩90分以上的占比通常在30%以上，证明理论课教学效果是合理的。

3.1.2 完成分析化学课业论文，培养学生科研思维能力

以文献检索及逻辑梳理能力为基础，以分析化学实验科学研究为出发点，培养学生科研思维能力。引导学生查阅专业文献，让同学选择感兴趣的分析化学研究方向，自立选题，探究分析化学实验设计方法及实验研究过程，也可就分析化学各个章节某一理论问题开展公式推导，进行理论研究，或者针对分析化学某一种样品进行试验方法设计，撰写一篇不低于3000字和引用不低于40篇文献的分析化学课业论文。通过撰写课业论文，锻炼大学生科技文献检索能力和有效信息提取的能力，以及正确引用文献和撰写中文论文能力，从而能够自主发现问题并给出解决方法的科学过程训练，让学生更加关注分析化学技术在药学研究中的应用前沿，训练学生的药学科研思维能力，以便于在之后的学习或工作中能够学以致用。

3.1.3 组织分析化学学生讲课大赛，提高学生科研表达水平

设置分析化学学生讲课大赛调动学生自主学习积极性，学生通过了解背景知识，对一个知识点吃透理解后再用自己方式讲解出来，培养科研演讲能力。分析化学讲课大赛非常好的在于学生角色和教师进行了互换，让同学们增加了自主学习能力。以教师角色对所讲述章节透彻理解难点问题并加以阐述，实现由学生向老师角色的过渡，促进教与学的本质互动。讲课大赛提高了学习热情和表达能力，达到浸入式学习的目的。讲课大赛的最终结果主要取决于学生打分（见表2）。

Table 2 The result of the second analytical chemistry lecture competition for the student of pharmacy (Science talent training Base) in Shenyang Pharmaceutical University Wuya College of Innovation表2 沈阳药科大学无涯创新学院第二届基础药学理科基地班分析化学讲课大赛结果

3.2 基础理论教学的督学

掌握药学及相关学科的基础理论和基本知识，是进行药学创新研究的基础，也是培养创新型人才的基础。采用课堂互动、课堂小考、课后作业的方式，夯实基础，加深记忆。

3.2.1 组织课堂互动，加强思维碰撞

高等教育中的互动式教学并不单纯强调教师与学生的交流，更多是围绕教学相关内容开展基本能力的引导式教学和创新思维自主式学习，是师生间互动式专业合作与思维的碰撞[7]。为了避免枯燥乏味的“灌注式”教学，通过课堂问答形式来活跃课堂气氛，提高学生的注意力[8]，促进学生积极思考，进而提高教学效果。课堂提问能使教师及时地获得反馈，了解学生掌握情况及存在的问题。学生回答问题的过程也是对已学知识进行检索、整理和表达的过程，有助于理清概念，巩固所学。通过问答，学生独立讲解某一理论或习题解答的形式，帮助学生理解和掌握所学知识[9]，从而有效地提高认知分析化学理论。

①任课教师随机提问：学生给予一问一答或一问多答的回答。根据问题的难度选择让学生自主作答或者成小组讨论后作答；②学生独立讲解某一理论或习题：老师在讲解某一章节后随机抽查学生对理论知识的掌握情况，让学生讲解本章节的重点，以及对本章节内容的理解与疑问。学生提出问题，引发其他同学们的思考，是否自己也有同样的疑惑；③习题解答和分享：让学生到讲台上作习题解答，这样学生的理解程度和存在问题清晰可见。课堂互动有利于学生提高与他人的交流沟通能力，针对问题选择解决方案的决策能力；通过上台讲解某一知识点或者习题分享，可提升学生们的自我表现能力、自我推销能力，从而增加自我魅力和自我优势，为就业后的积极表现做准备[10]。

3.2.2 组织课堂小考、抽查掌握，及时反映教与学的情况

不定期进行随堂小测，引导学生自主思考、分析问题、巩固所学知识。课堂小考可使教师发现学生对知识的掌握情况，哪些同学已达到教学目标要求，哪些同学还有待提高，方便因材施教，也是检查学生出勤的好方法。并且可以使教师发现备课过程中的不足，以便及时调整。

3.2.3 布置课后作业，养成良好学习习惯

课后作业是教学过程中的重要环节之一，是上课的延续。由于课后作业是在没有教师直接指导的情况下由学生独立利用理论知识解决实际问题的训练项目，因此，它在培养学生独立思考和独立工作能力以及学习习惯方面具有重要实践意义，是教师了解学生学习情况、调整教学方式的重要基础。根据讲授内容布置分析化学课后作业，包括但不限于分析化学的课后习题，还包括教师新设计的理论基础和应用实例习题，使学生在统一的教学活动之后，进一步加深对课堂所讲理论内容的实际知识应用，知识只有应用于解决问题才能实现其价值。

4 教学改革的初步成效

自2018级药学理科基地班实行分析化学教学改革，刘天意同学的课业论文《食品防腐剂苯甲酸钠的作用机理、毒性及检测方法》已在《现代食品》发表[11]。2019级张沁怡同学的《中药一致性评价关键问题—中药固体制剂溶出度测定方法与评价》论文已在《药学研究》以专栏论文形式发表[12]。分析化学课程一直坚持对自主学习能力、讲课表达能力、查阅文献撰写课业论文的能力、出勤率和听课效率等全方位考察，几年来的教学改革使同学们的科研表达能力得到迅速提高。到2022年6月，已成功举办三届分析化学讲课大赛，在基础药学理科基地班学生中产生了广泛影响，同学们分工明确，真正地参与到课堂教学中（见图2和图3）。

Fig 3 Analytical chemistry lecture competition for the classes of 2018 and its results display图2 2018级分析化学讲课大赛及成果展示

Fig 2 Analytical chemistry lecture competition for the classes of 2019.图3 2019级分析化学讲课大赛

5 结语

通过建立课前前沿分享、课业论文、讲课大赛的自主学习方法，以课堂提问、学生课堂做题、随机小考、课后作业检查、出勤率和实时学习效率监控等一系列教学改革，形成了系统完善的自主学习和多维互动的教学模式，该教学模式的实施和实现激发了学生们的求知欲，培养了自主学习和独立开展科研的能力，希望该教学模式为新时期药学人才的培养和改革提供参考和借鉴。