藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革分析
時(shí)間:2022-05-13 03:25:43
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1獲取多形式線上學(xué)習(xí)資源作為自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)
大規(guī)模在線開放課程(慕課)是現(xiàn)代信息技術(shù)與高等教育教學(xué)的深度融合[4,5]。2019年4月9日召開的“中國(guó)慕課大會(huì)”傳遞出一則令人振奮的消息:“我國(guó)慕課數(shù)量和應(yīng)用規(guī)?,F(xiàn)居世界第一,且課程的種類由通識(shí)課和公共課拓展到專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實(shí)驗(yàn)課,覆蓋面更廣的慕課體系正在建立?!痹S多高校鼓勵(lì)及建議學(xué)生通過(guò)“中國(guó)大學(xué)MOOC———國(guó)家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)”進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課開課前,相關(guān)教師要求學(xué)生通過(guò)該平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)。相關(guān)課程包括湖南大學(xué)開設(shè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全科學(xué)及暨南大學(xué)開設(shè)的生物醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)。通過(guò)大量的視頻資料及實(shí)際案例,課程從實(shí)驗(yàn)室常識(shí)性安全知識(shí)出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)和處理緊急事故的能力,以減少實(shí)驗(yàn)中事故發(fā)生和災(zāi)害危害,為進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的安全操作與學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生還可以通過(guò)學(xué)習(xí)湖南大學(xué)開設(shè)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)———物理化學(xué)課程,熟悉相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法。除了基于互聯(lián)網(wǎng)的開放性資源,本校線上課程資源則更具有針對(duì)性。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及每個(gè)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)講義教師在開課前會(huì)在學(xué)校e-教學(xué)平臺(tái)。同時(shí),物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)代課教師將實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)操作示范視頻以微課形式上傳至e-教學(xué)平臺(tái),學(xué)生可隨時(shí)登錄平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)階段,關(guān)于實(shí)驗(yàn)基本原理或操作方面的疑問(wèn),學(xué)生均可以通過(guò)教學(xué)平臺(tái)與教師進(jìn)行交流。學(xué)生還可利用學(xué)校圖書館中各種形式的線上學(xué)習(xí)資源進(jìn)行高效學(xué)習(xí)。多形式的線上學(xué)習(xí)資源使實(shí)驗(yàn)教學(xué)不受時(shí)間和空間的限制,學(xué)生可利用碎片時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。多元化的知識(shí)獲取途徑,知識(shí)性和趣味性并存,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),強(qiáng)化了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)。那么,線上自主學(xué)習(xí)如何與線下教學(xué)活動(dòng)相結(jié)合?研究顯示,開放性實(shí)驗(yàn)的開展是培養(yǎng)并檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的有效途徑[6]。
2開放性實(shí)驗(yàn)作為自主學(xué)習(xí)的實(shí)踐陣地
傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主要內(nèi)容,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)講義上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這樣的教學(xué)模式并沒(méi)有真正體現(xiàn)出學(xué)生的主導(dǎo)地位,而且使學(xué)生產(chǎn)生了依賴教材、依賴教師的心理,不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[7]。因此,將開放性實(shí)驗(yàn)納入物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中是該門課程教學(xué)改革的重點(diǎn)之一[8]。筆者在山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院2017級(jí)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生(兩個(gè)班60人分成12個(gè)學(xué)習(xí)小組每組5人)中進(jìn)行了物理化學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)的改革探索。在常規(guī)開設(shè)的六個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有包括“藥物有效期測(cè)定”的相關(guān)內(nèi)容,主要原因是其用時(shí)較長(zhǎng),難以在教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)[9]。因此,“藥物有效期的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)被列為開放性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前期教師并不進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo),只提供學(xué)院現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資源及場(chǎng)地。在整個(gè)開放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生占主導(dǎo)地位,教師只扮演組織、指導(dǎo)、培訓(xùn)和監(jiān)督的輔助角色。具體實(shí)施流程圖見圖1。第一階段:學(xué)生自主進(jìn)行相關(guān)資料調(diào)研。教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技文獻(xiàn)的查閱,并介紹相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法。為了強(qiáng)化參與感,每個(gè)學(xué)生都需通過(guò)線上及線下進(jìn)行相關(guān)資料的收集、整理并獨(dú)立制定出合理的實(shí)驗(yàn)方案。第二階段:兩個(gè)班60人分成12個(gè)學(xué)習(xí)小組每組5人,學(xué)習(xí)小組內(nèi)討論每個(gè)成員的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行組內(nèi)自篩,選出1~2個(gè)成員共同認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)方案,并以小組為單位提交篩選結(jié)果。該階段教師收到實(shí)驗(yàn)方案,共12份。實(shí)驗(yàn)對(duì)象包括:阿司匹林(2份)、胸腺五肽粉針劑(2份)、若氟沙星、撲熱息痛、葛根素、乙酰螺旋霉素、黃芩苷、西替利嗪、維生素C注射液和呋喃西林共10種藥物。第三階段:學(xué)習(xí)小組之間進(jìn)行討論,進(jìn)一步篩選實(shí)驗(yàn)方案。每個(gè)小組選代表進(jìn)行各組實(shí)驗(yàn)方案的介紹,并且對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行進(jìn)一步的討論,推選出合理、可行的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。學(xué)生經(jīng)過(guò)討論,最終確定阿司匹林與撲熱息痛作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,此過(guò)程中由教師給出建議。選定理由歸納為:兩者均為市售退熱藥物;劑型為片劑;實(shí)驗(yàn)儀器差別不大;可進(jìn)行對(duì)比研究等。第四階段:確定實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)儀器,細(xì)化實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),確定各小組分工及成員的具體任務(wù),以報(bào)告形式提交最終實(shí)驗(yàn)方案。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象分別為:阿司匹林和撲熱息痛。12個(gè)學(xué)習(xí)小組分為2個(gè)大組,每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象由1個(gè)大組(6個(gè)學(xué)習(xí)小組)負(fù)責(zé)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括:不同實(shí)驗(yàn)溫度(2個(gè)小組)、不同生產(chǎn)廠家的藥物(2個(gè)小組)、不同取樣時(shí)間(2個(gè)小組)。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的合理性及可行性做出指導(dǎo)。第五階段:實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施。在學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前,教師對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)及儀器使用指導(dǎo),學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第六階段:兩個(gè)大組分別整理同一個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以規(guī)范的科技論文形式提交報(bào)告。報(bào)告顯示:阿司匹林的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)相符,但撲熱息痛組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)相較出現(xiàn)較大誤差。分析原因:可能由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng),取樣時(shí)間差異和錐形瓶的瓶蓋密封性不良導(dǎo)致溶劑蒸發(fā)等原因造成實(shí)驗(yàn)誤差。第七階段:討論改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。根據(jù)撲熱息痛實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題,小組提出優(yōu)化方案重新制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,優(yōu)化方向包括縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。在開放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程中,筆者觀察到較常規(guī)實(shí)驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的意識(shí)明顯增強(qiáng),學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力在實(shí)驗(yàn)實(shí)施的各個(gè)階段均得到了很好的鍛煉。同時(shí),此類以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主導(dǎo)的教學(xué)活動(dòng)對(duì)學(xué)生基本科研素質(zhì)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有一定的促進(jìn)作用,具體體現(xiàn)在以下幾方面:第一,在收集資料階段,通過(guò)科技文獻(xiàn)的檢索、分析、整理與歸納,學(xué)生掌握查閱方法及如何高效獲取相關(guān)性較高的資料;第二,在制定實(shí)驗(yàn)方案階段,學(xué)生的歸納能力和邏輯思維能力得到了鍛煉;第三,在學(xué)習(xí)小組內(nèi)和小組之間的討論及實(shí)驗(yàn)方案的篩選階段,學(xué)生的批判性思維及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力得到培養(yǎng);第四,在形成最終實(shí)驗(yàn)方案階段,涉及具體實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的細(xì)化及小組成員任務(wù)的分配,這將有助于學(xué)生全方位的思考問(wèn)題,并提高團(tuán)隊(duì)合作意識(shí);第五,實(shí)施實(shí)驗(yàn)階段,教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)和儀器使用指導(dǎo),不僅使學(xué)生掌握基本儀器的使用方法和注意事項(xiàng),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,提高實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí);第六,整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告階段,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和科研寫作能力;第七,在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案階段,逐步培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力及一定的創(chuàng)新能力。
3多維度評(píng)價(jià)體系作為自主學(xué)習(xí)的保障
在開放性實(shí)驗(yàn)中,筆者發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的自主學(xué)習(xí)觀念不強(qiáng)、自我控制能力差,對(duì)教師有很強(qiáng)的依賴心理,學(xué)習(xí)效果存在偏差。課后筆者進(jìn)行了教學(xué)反思和總結(jié):學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師的監(jiān)督必不可少,但更重要的是建立合理的評(píng)價(jià)體系,才能嚴(yán)格把控學(xué)生在各環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)質(zhì)量[10]。之前,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)已被納入物理化學(xué)課程成績(jī)的形成性評(píng)價(jià)中,占課程最終成績(jī)的30%,但僅根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出相應(yīng)成績(jī)。教師在評(píng)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)發(fā)現(xiàn)雷同的實(shí)驗(yàn)報(bào)告很多,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成績(jī)相似,區(qū)分度不大。這樣的評(píng)價(jià)方式?jīng)]有關(guān)注到實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié),并不能全面反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的真實(shí)表現(xiàn)。因此筆者嘗試從以下幾方面進(jìn)行物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定改革,如表1所示。常規(guī)實(shí)驗(yàn)從課前預(yù)習(xí)、課堂考勤、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告4個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。筆者在2017級(jí)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生中實(shí)施新的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)后,發(fā)現(xiàn)與上屆學(xué)生相比,學(xué)生的課前預(yù)習(xí)更加主動(dòng),實(shí)驗(yàn)操作更加認(rèn)真,實(shí)驗(yàn)報(bào)告更加規(guī)范。這說(shuō)明改革后的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)更合理,并且可以促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。關(guān)于開放實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)筆者還在探索中,目前擬根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作、實(shí)驗(yàn)操作和科技論文的撰寫4個(gè)方面的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
4結(jié)論
具備“自主學(xué)習(xí)能力”是實(shí)現(xiàn)“終身學(xué)習(xí)”的必備條件,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更應(yīng)注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革實(shí)踐顯示,以自主學(xué)習(xí)為中介,有利于培養(yǎng)學(xué)生的基本科研素養(yǎng)及創(chuàng)新精神。實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)可以從以下幾方面入手:首先,充分挖掘MOOC、微課、e-教學(xué)平臺(tái)和校內(nèi)圖書等相關(guān)學(xué)習(xí)資源作為學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)的支撐;其次,開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)課程,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力在開放實(shí)驗(yàn)實(shí)施的各環(huán)節(jié)中得以增強(qiáng);再次,通過(guò)不斷改革與實(shí)踐,構(gòu)建合理的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),不斷促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
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作者:張敏 田青平 石恩嫻 李婷婷 謝茵 趙永丹 單位:山西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院