姚衛峰 鄧海山 池玉梅 張 麗 丁安偉
中藥學專業分析化學實驗課程的交互性教學※
姚衛峰 鄧海山 池玉梅 張 麗 丁安偉
(南京中醫藥大學藥學院藥物分析教研室,南京210046)
本文介紹了中藥學特色專業分析化學實驗教學中開展交互性教學的內容,主要在于綜合性、設計性實驗開展過程中,充分尊重理解大學生的個性和特點,積極引導,重點培養學生的基本技能、實踐能力、科學素質以及增強學生的創新意識。
分析化學;實驗教學;交互性
交互性教學是教學信息在教與學之間的雙向、多向流動,即在教學過程中教師和學生以教學內容為媒體,在現代教育技術環境下為完成教學任務發生的教與學的交流、交往、溝通、聯系、影響及相互作用的關系。交互性教學具有民主性、多樣性、激勵性、開放性、反饋性、生成性以及技術性等特征。
分析化學是中藥學專業的主要基礎課程之一。分析化學實驗是分析化學課程教學中的重要環節,在培養學生基本技能、實踐能力、科學素質以及增強學生的創新意識等方面都起著重要作用。因此,加強分析化學實驗教學已成為全面提高學生素質的重要途徑之一。目前,分析化學實驗教學主要是驗證性實驗為主,大部分內容比較陳舊,更新很慢,而且存在教學與實際應用脫節,教學滯后于實際應用的現象,如何對分析化學實驗教學進行改革,增強實驗教學的交互性,現就我們的方法和建議介紹如下。
分析化學實驗課程分為3種類型:第1類為經典的驗證性實驗,即在學習分析化學的相關理論后,能夠使學生正確掌握各種分析化學實驗的基本操作步驟,回顧教學內容,加強分析化學理論知識的掌握,使實際操作特點得到基本了解,如0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液的標定及草酸的含量測定實驗;第2類是綜合性實驗,是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗,運用綜合的實驗方法、實驗手段,對學生的知識、能力、素質形成綜合學習與培養的實驗,如混合堿的含量測定。這類實驗目的在于通過實驗內容、方法、手段,培養學生綜合思考問題、解決問題的能力,培養學生實驗數據處理以及查閱中外文資料的能力,達到能力和素質的綜合提高;第3類是設計、研究性實驗,是給定實驗目的要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗。一般由學生在教師的指導下,學生由被動學習轉變為主動學習,學習的積極性提高,主觀能動性得到充分發揮;由于不同的學生可以通過不同的實驗方法,不同的實驗條件,達到同一個實驗效果。其目的在于培養學生的設計能力、激發學生的主動性、創造性,提高學生認識能力、組織能力和開拓創新的意識。如設計性實驗:高效液相色譜法測定維生素B12注射液的含量,綜合性實驗:紫外可見分光光度法測定維生素B12注射液的含量等。
為了能更好地說明設計性實驗的實施過程,在此我們以“高效液相色譜法測定維生素B12注射液含量”的實驗為例。①前期準備階段:指在實驗大綱、試劑材料和儀器設備等到位后的文獻資料查閱,撰寫綜述。選題工作以分析化學教師為主,學生參與,師生共同討論確定。②實驗方案確定階段:綜合性、設計性實驗的設計是在大量文獻調研基礎上制訂出合理可行的方案。通過設計及實施,首先可以使學生洞悉科研的一般程序,對實驗或科研的一般程序有個整體認識,對實驗知其然,亦知其所以然;其次可以充分調動學生主動學習的積極性,提高學生鉆研科學的興趣,由“要我做”轉變為“我要做”,改善教學效果。③組織實施階段:學生根據確定的不同實驗方案分組實驗,如高效液相色譜測定維生素B12注射液含量的實驗中,教師和學生共同討論了不同液相色譜流動的溶劑組成,不同溶劑之間的比例,是否采用不同種類的酸水等;分析化學教師的主要作用是解惑,解答學生在實驗中遇到的各種問題,引導他們獨立思考,并盡可能地將他們在實驗中閃現的“智慧火花”付諸實施,不留疑問。教師還應宏觀調控,把握學生實驗進度,保證按時完成,為了能使學生充分了解不同的溶劑系統在色譜分離過程中對化合物分離的影響,我們將不同溶劑系統的學生安排在同一臺高線液相色譜儀上實驗,規避不同儀器和色譜柱對分離效果的影響。④總結報告階段:包括總結實驗、完善設計方案和成績評定。總結實驗、完善設計方案是實驗結束后,要求學生寫出實驗報告,報告可以按實驗小組整體來寫,如同一臺高效液相色譜儀上實驗的同學。方式是:共同討論實驗結果的可信性;討論實驗設計實施的成敗得失,經驗教訓,心得體會,如在高效液相色譜測定維生素B12的實驗中,為何有的同學能出峰,有的同學不能出峰,有的同學出峰的時間早,有的同學出峰的時間晚,這都可以幫助同學們理解高效液相色譜分離原理中“相似相溶”等規律;進一步完善綜合性、設計性實驗的方案步驟。實驗報告一般應包含的內容是:實驗題目、實驗目的、任務和要求、實驗原理、實驗儀器(藥品)、測量條件、實驗步驟、數據記錄、數據處理、分析評價和總結。綜合性、設計性實驗的總結也可以寫成一篇學術論文或科普文章。這是對學生的科學研究的初步訓練,同時也可為學生在畢業前撰寫畢業論文打下良好基礎。成績評定時,教師根據學生文獻查閱、綜述撰寫、實驗方案設計、實際操作、實驗報告答辯、實驗記錄等幾個方面綜合評定,給學生一個成績。
由于綜合性、設計性實驗開展實施過程中的師生交流非常廣泛,為了方便師生之間的實時互動交流,我們還利用了學校的網絡教學平臺(http://e.njutcm.edu.cn)、QQ、飛信等網絡聊天工具進行相互之間的交流。既拉近了師生之間的距離,沒有了隔閡,又方便了學生對于實驗問題的及時解決,學生們普遍認為效果很好。
雖然我們強調綜合性、設計性實驗,但也不能輕視基礎實驗。能力的培養不是孤立的,能力是知識的積淀,是知識的轉化,是知識的升華和運用;其次,不能忽視學生全面的過程培養。培養學生動手能力、創新能力是一個系統工程,是教學觀念轉變的工程,是長期形成的過程,因而必須把培養學生創新能力融入到各個方面。綜合性、設計性實驗的開設,將有指導的自我調控學習與實驗室教學有機的結合,開拓了促進課堂教學與實驗教學交互性的新領域,有利于培養學生的創新研究能力和綜合設計能力。在實驗過程中,學生的獨立思維、才智、個性得到充分尊重,體現了以人為本的教育思想,是實現素質教育的良好途徑,是深化實驗教學改革,提高實驗教學質量,改革實驗教學模式,適應人才培養需要的重要舉措。
10.3969/j.issn.1672-2779.2012.16.054
1672-2779(2012)-16-0075-02
??單鳴秋
2012-06-21)
南京中醫藥大學教育教學改革課題[No:NZY1113]