動物藥學專業《儀器分析》課程教學中批判性思維的培養

王新民 魏志華 趙玉叢 王小莉

（河南牧業經濟學院 河南·鄭州 450046）

批判性思維是創新性思維的前提與基礎，而創新性思維是批判性思維的目的與歸宿。因此，高校創新型人才的培養本質上是培養大學生的批判性思維。傳統的《儀器分析》課程教學多是“以教師為中心”的教學模式，教師“滿堂灌”地講授、“權威性”地表述，即使是實驗課，教師同樣是“權威性”地進行操作展示，學生只能被動地的接受，然后靠記憶重復老師教授內容，通過考試得到滿意分數。這樣的教與學的模式，學生的創新能力和團隊合作精神的培養根本無法實現。結合多年從事《儀器分析》教學經驗與國家留學基金委資助的梅西大學教學教法項目的成果，探討當前動物藥學專業《儀器分析》教學中如何培養和提高學生批判性思維能力。

1 《儀器分析》課程教學存在的問題

1.1 理論課內容多，課時少，理論知識枯燥難懂

動物藥學專業《儀器分析》課程學習時要求掌握的儀器有紫外可見分光光度計、原子吸收、紅外、高效液相色譜儀、氣相色譜儀，質譜儀、核磁共振波譜儀和酸度計等內容，但分配的課時滿足不了儀器分析教學的需要，老師必須在有限的時間內完成海量的教學內容，所以《儀器分析》理論課堂上“滿堂灌”甚至“拖堂”的現象很普遍?！秲x器分析》是各類儀器分析方法的組合，內容涉及到化學、材料學、生物學、計量學、物理學、計算機科學及數學等多個學科，覆蓋知識面廣，所用的理論和技術含量高，知識抽象深奧、枯燥難懂。

1.2 實驗課堂上大組教學，效果差

精密儀器，價格昂貴，地方院校相應資金偏少，購買數量有限，對于此類儀器，學生大多是做樣品的前處理，然后在老師的演示下觀察學習。沒有動手操作，學習效果欠佳，很多學生在學完后，沒有留下太多的印象，因此在學生畢業后很難滿足企業或者研究院所對操作大型精密儀器的要求。即使是常規儀器，其數量也不多，做實驗時經常是大組教學（每組8-10人），教師實驗課堂上講解和演示時，站在后排的學生往往看不到老師的操作，對操作要領掌握比較模糊，很難激發學生的學習興趣。

1.3 儀器更新換代快，儀器陳舊，教師知識更新慢

儀器是現代科技的產物，更新換代速度快，地方院校受經費的限制，學校儀器更新慢。近10多年來，從普通LC發展到HPLC、反相HPLC和UHPLC，再到UHPLC-MS等各種聯用技術等。這些先進儀器的出現，給《儀器分析》任課教師提出了挑戰，雖然同一種儀器的工作原理相似，但如果任課教師沒有親自操作過新型的儀器甚至沒有接觸過，那就無法進行相關知識的教學，學生自然就不可能掌握相關新型儀器知識。

1.4 學生重操作，輕理論，儀器維護能力差

在教學過程中發現有許多學生喜歡上機操作，但不喜歡理論知識的學習，一旦儀器型號發生改變，便不知從何處下手。另外學生在學習過程中，往往更看重如何操作完成實驗項目，很少去了解儀器如何維護，出現問題如何處理，而這些卻正是進入單位后必須面對的，所以經常有畢業以后的學生反過頭來咨詢老師在工作中遇到的相關問題。

1.5 學生學習目標不明確，思維惰性，缺少內驅力

《儀器分析》課程雖然是本專業的必修課，但大多學生沒有明確的學習目標，學習的驅動力不足，學生不愿意動腦，更不會主動思考并付諸行動。部分學生學習《儀器分析》只是為了應付考試，往往是考試前突擊復習；課堂上老師提問題，學生大多保持沉默，即使有個別敢于發言，也是重復課本上的文字，沒有自己獨到的見解，思維完全被課本或者老師的“權威”限制了，學生積極性和創造性無從談起，教學效果差。

2 批判性思維在《儀器分析》教學中的培養

2.1 教師本身要具有批判性思維的能力

一些“優秀學生”缺乏對事物和問題進行推理和論證的能力，缺少辯證性、批判性的精神，遇到陌生問題時就啞火。這要求高校教師本身應該具有批判性思維，把灌輸課堂變成啟發課堂和創造課堂，組織發散思維教學，設計開放性問題，對“標準答案”教學模式說“不”；在教學過程教師要主動打破知識權威性的認知，放下身段，走進學生，利用自己科研獲得的新知識、新技術和新方法去引導和啟發學生，為他們提供多視角的課堂內容，激發他們的學習熱情，引導他們積極思考，深度學習。教師在教材的使用上也要考慮盡可能選擇有批判性思維相關內容的教材，在編寫教學大綱和教案時更要考慮到如何將批判性思維運用到課堂上去，抱著終身學習的態度，多接觸儀器分析前沿，多查閱文獻，熟悉儀器更新換代的情況，掌握最新的儀器設備原理及操作，不斷加強自身的學識，隨時把可以作為批判性思維教學的素材記錄下來，在授課時才能做到與時俱進、游刃有余。在教學中掌握先進的教學模式和方法，比如利用頭腦風暴模式鍛煉學生思維，采用啟發式教學模式集中學生注意力，使學生在教學過程主動思考；采用翻轉課堂將學習的“決定權”從教師轉移給學生，提高學生的學習積極性。這些模式和方法的合理運用，對教師提高教學效果起著舉足輕重的作用。

2.2 學生自身批判性思維能力的培養

大學生雖然有多年的學習經歷和自己熟悉的學習經驗，但他們大多對批判性思維的認知是模糊的，從課堂提問中就可以發現，很多學生不知道如何回答問題，鮮有學生主動提出問題或者質疑老師所講授內容。主要原因是學生沒有真正接受過辯證思維、批判性思維知識的學習和訓練。批判性思維是一種理性的、反省的思維能力，學生不可能天生就具有這種素養，必須經過學習和訓練。著名教育家布魯姆把教育分為記憶、理解、應用、分析、評價和創造六個層次，學生能夠達到“應用”層面已經很好了，而達到分析、評價和創造層次的學生可謂鳳毛麟角，主要原因還是缺少批判性思維能力。這需要培養學生的批判性思維，養成不唯上、不唯師和不唯書的習慣，培養邏輯推理能力，具有開放和質疑精神，做到樂于思考善于批判。因此，在《儀器分析》課程教學中有目的地引入批判性思維的理論，有意識地強化和訓練批判性思維，將會有助于學生自主學習能力和創新能力的培養。

2.3 《儀器分析》實驗課程教學方式的改變

傳統實驗課的教學方式，是實驗老師準備好所有的實驗材料，學生在老師講解結束后，不需要自己去選擇和分辨，直接拿起器具應用就行，這種方式極易使學生的思維產生惰性；因此，上實驗時，盡可能讓學生自己去選擇，讓學生成為課堂上真正的主體。另外，老師在講儀器操作時，學生可以隨時提問；學生在操作儀器時，除了老師在旁邊觀察和指導外，同學之間可以進行相互監督、評議，通過這種方式，讓學生學會主動思考，根據自己的思維在操作儀器時做出判斷，準確掌握操作要領，有助于學生自主學習能力和創新能力的培養。例如在HPLC實驗中，由于儀器少，老師分批對每組進行講解。首先讓第一組的6位同學加上另外7組里選出的7位代表一同聽老師講解，保證每位同學的聽講課效果。老師講解并示范操作結束后，第一組6位同學開始實際練習，逐漸熟練操作后，即可進行上機進樣、圖譜打印，得到數據并完成操作；然后，讓第二組的代表講解給第二組同學，第一組留下1位同學和老師一起進行監督指導；第二組同學聽完講解后即可進行上機進樣、圖譜打印，得到數據并完成操作。如此循環操作，每位同學都得到了上機操作的機會，學生積極性有了很大提高，學生對儀器的操作技巧和工作原理記憶就比較牢固。學生完成實驗報告時，除了認真完成實驗教材中的常規實驗報告要求外，還要有不少于500字的心得體會。

2.4 《儀器分析》理論課程教學方式的改變

教師課堂上提出問題時，一定要鼓勵學生發表自己的觀點和見解，開始時學生不大習慣，教師一定要有耐心，學生逐漸會接受這種方式，并積極回答問題甚至搶答問題。例如在理論課堂上講解HPLC四大系統時，會讓學生回想GC的五大系統來進行對比。GC有個溫控系統，對于分離柱要進行控溫，而HPLC的分離柱一般沒有溫控系統，有學生問“這是為什么呢？”“是否驗證過呢？”等問題。這樣學生就有了好奇心，敢于發表自己的觀點和看法，自然就會跟隨教師的講解思路用腦思維，真正做到“critical thinking”(批判性思維）。

2.5 作業要具有開放性、綜合性和創新性

傳統作業學生很容易從教材上找到答案，這些教材上的答案一般都是“標準的”“唯一的”，不具有開放性和綜合性，更無創新性，很容易造成作業“千篇一律”的現象。另外，關于實驗報告（作業），學生都是利用實驗教材，把實驗目的、原理、實驗器材、方法步驟等完全照抄下來，把驗證性實驗的結果填入，整個實驗報告完全模式化，沒有創新性可言。開設開放性、綜合性和創新性實驗，布置具有開放性、綜合性和創新性作業，教會學生如何查閱文獻和相關資料，結合課堂上所學知識，自己設計實驗方案并實施，讓學生參與到整個實驗過程中來。就可以激發學生學習的主觀能動性，培養實事求是團結協作的科研精神，提高學生分析問題和解決問題的創新能力。因此教師多留開放性的作業，讓學生通過多種渠道鍛煉信息的獲取、分析、評價、創新等方面的能力，利用批判性思維對這些信息進行判斷，選擇對解決問題有幫助的信息，制定出最佳解決問題的方案。比如在完成原子吸收章節的學習后，老師布置開放性作業，要求每個小組選取不同的藥物進行金屬元素含量的測定，各小組同學綜合利用所學相關知識，共同出謀劃策設計方案，設計方案形成后，經任課教師把關，在老師的指導下進行操作，獲得數據，并對數據進行整理，寫出完整的檢測報告。學生通過本次作業的完成，激發了創新意識，自信心、創造力及團隊合作意識得到了提高，集體榮譽感和自豪感得到加強。

2.6 把批判性思維的訓練納入到課程考核的內容

為了引導學生鍛煉批判性思維，筆者對課堂上主動表達自己觀點和見解的同學給予平時成績的加分，對于積極參與頭腦風暴的同學加分，對于實驗中能發現操作錯誤的同學加分，目的是讓學生有意識地主動反思，敢于懷疑，最終讓批判性思維成為一種習慣。