PBL 教學(xué)方法在儀器分析課程教學(xué)中的應(yīng)用

鄭汶江(四川輕化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川 自貢 643000)

0 引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展以及人們對于新的技術(shù)和方法的不斷追求，給儀器做分析的技術(shù)不斷更新?lián)Q代，并被作為現(xiàn)代化的一種測試手段被應(yīng)用到了多個領(lǐng)域，所以很多高等院校都將其在教學(xué)活動中進行了廣泛推廣，并且也都將儀器分析課程設(shè)立為了專業(yè)本科學(xué)生的一門基礎(chǔ)課程。由于儀器分析課程涉及到了各個學(xué)科內(nèi)容，綜合性較高，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，在真正的學(xué)習(xí)過程中會比較吃力，學(xué)習(xí)效果低下。所以此課程應(yīng)該采用PBL 教學(xué)方式，充分滿足不同學(xué)科的要求，解決當務(wù)之急。

1 PBL 教學(xué)法的概念

PBL 教學(xué)法基于問題進行教育，這與以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)模式不同。PBL 和LBL 教學(xué)法在創(chuàng)造的過程中都有各自特定的的設(shè)計理念和教學(xué)方法，二者教學(xué)評估的內(nèi)容之間也存在著根本的區(qū)別。本文結(jié)合了自身儀器分析的一系列經(jīng)驗，把PBL學(xué)模式引入了儀器分析課程，探索該種教學(xué)模式會給學(xué)生帶來怎樣的益處。通過這種教學(xué)模式讓學(xué)生與老師一起分析課程的內(nèi)容——意圖以這種教學(xué)的新手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)儀器分析的興趣。

PBL 是一種讓學(xué)生成為課程主體的一種教學(xué)方法。它改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高了課堂的整體教學(xué)效率，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，不斷被各大高等院校應(yīng)用到教學(xué)實踐中。采用PBL 教學(xué)模式的課堂中，老師會提出問題，學(xué)生在此基礎(chǔ)上進行自學(xué)，并在老師的指導(dǎo)下進行討論。在這個過程中，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主要載體，老師扮演了導(dǎo)師和提供資料的角色。此類別的教學(xué)方法均以學(xué)生為教學(xué)的主體，打破了原有的教學(xué)模式，創(chuàng)新了教學(xué)理念，給學(xué)生提供了獨立思考的空間，讓學(xué)生結(jié)合日常生活分析問題、解決問題，并且獨立完成工作。

2 PBL 在“儀器分析”教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 教師的作用

在PBL 實際的教學(xué)中，教師所扮演的的角色與傳統(tǒng)教學(xué)里面的角色大不相同。在剛開始教學(xué)的階段，教師首先應(yīng)該先讓學(xué)生了解本節(jié)課的教學(xué)知識點，并且給學(xué)生提供各種能夠促進學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的資料和提示。另外，學(xué)生在學(xué)習(xí)儀器分析的過程中總是會有疑問和焦慮。為了消除學(xué)生的疑慮，教師應(yīng)該提供一些儀器分析與相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)的實例，并且要求學(xué)生結(jié)合專業(yè)課程進行學(xué)習(xí)，從而促進學(xué)生對整個課程的理解 。例如，在土壤樣本中定義N、P、K，在水中的成分中定義Na+、Cu2+，在生物細胞中定義GST 和阿司匹林之間的關(guān)系。通過引導(dǎo)學(xué)生分析與專業(yè)密切相關(guān)的內(nèi)容，刺激學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情，使他們在復(fù)雜而有意義的情境中學(xué)習(xí)[1]。

PBL 教學(xué)方法的應(yīng)用是將本節(jié)課中的教學(xué)難點作為問題留給學(xué)生，讓學(xué)生進行自我學(xué)習(xí)和總結(jié)。在讓學(xué)生進行自我學(xué)習(xí)之前先給學(xué)生提供一系列的資料和文獻，以供學(xué)生進行參考，但在此學(xué)習(xí)過程中教師只起到了輔助作用，僅僅只給學(xué)生提供與課程內(nèi)容有關(guān)的資料，學(xué)生需要自主進行思考。例如，以蘋果手機制造商中毒事件為例，教學(xué)生如何使用紅外光譜法分析中毒特征；與電視熱播節(jié)目相結(jié)合，詳細介紹如何使用紅外光譜法來區(qū)分自然和人工。教師布置的分析任務(wù)幾乎都是根據(jù)學(xué)生日常生活所提出的，這些內(nèi)容也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的因素，推動學(xué)生不斷進行自主學(xué)習(xí)，并且在這個過程中逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。為了能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)取得良好效果，需要教師以自身的教學(xué)經(jīng)驗來分析課程的整體內(nèi)容，并根據(jù)課程內(nèi)容的疑點難點提出問題，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，逐步為給學(xué)生日后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2.2 學(xué)生的角色轉(zhuǎn)變

在過去的儀器分析教學(xué)課程中，學(xué)生只能通過教學(xué)被動地接受知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往都是機械化地學(xué)記憶、學(xué)習(xí)課程的重點內(nèi)容，沒有深入了解分析方法具體怎么應(yīng)用。該教學(xué)方式應(yīng)用之后，學(xué)生需要不斷查閱資料才可以解決問題，才能夠知曉方法的原理，通過這一系列的分析數(shù)據(jù)，來讓學(xué)生了解儀器分析方法，并且讓學(xué)生能夠更加透徹的理解該教學(xué)方法的意義；也對鞏固課程內(nèi)容有著良好效果，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，改變了知識獲取途徑。

在此教學(xué)方式的應(yīng)用中，學(xué)生真正成為了教學(xué)的主角。首先，在教學(xué)課程開始之后老師會根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不斷提出各種分析問題，讓學(xué)生以小組的形式進行分析設(shè)計并且執(zhí)行分析工作。每小組6-8 個人，小組的每個成員要有所要負責的工作，并需要說明每個人的設(shè)計任務(wù)。其次，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生要不斷利用資料內(nèi)容進行問題分析，根據(jù)課堂的實際情況進行資料的總結(jié)，之后再把這些內(nèi)容不斷地整合，然后用實驗來解決問題。在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生們以小組為單位，通過幻燈片向所有同學(xué)展示以各種文案和方案設(shè)計等為形式的實驗報告，展示小組整體的設(shè)計內(nèi)容。組里面的每一個成員都必須參與輪流發(fā)言，從而讓每一個人都能發(fā)揮出自己的實質(zhì)作用并且促進問題的結(jié)論的得出。在所有演講都結(jié)束后教師應(yīng)該對每一個學(xué)生的演講進行評價，之后分析出此次課程的疑點難點，并收集學(xué)生的反饋和意見[2]。

在儀器分析課程應(yīng)用新的教學(xué)模式的過程中，所要研究的內(nèi)容大多數(shù)都將來自于我們的日常生活，所以我們可以展開我們的想象力不斷在日常生活中進行取材研究，帶動課堂興趣的基礎(chǔ)之上，也提高學(xué)生自身學(xué)習(xí)的熱情。這其中所有的分析問題都是離不開人們?nèi)粘Ｉ睿褜W(xué)生的生活作為切入點，更容易讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，也能調(diào)動學(xué)生的積極性，逐漸讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體；并且也可以改變原有的教學(xué)模式，讓理論知識落實到實踐生活[3]。

2.3 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的強化

“儀器分析”是一門實驗性較強的科學(xué)，它對于學(xué)生的自主動手能力提出了較高的要求，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新精神，讓學(xué)生在不斷的實踐過程中獲得學(xué)習(xí)的靈感和動力。但是對于很多學(xué)院的很多專業(yè)來說，所要面臨的問題是留給儀器分析課程的教學(xué)時間有限——在實際的教學(xué)過程中，每一個學(xué)生進行理論分析的時間不超過兩項，這會讓教學(xué)失去意義。我們應(yīng)用此教學(xué)模式是為了提高學(xué)生的動手能力和實踐能力，并且要求學(xué)生能夠獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。最后，學(xué)生們需要根據(jù)實驗結(jié)論總結(jié)課程的操作重點和關(guān)鍵步驟，并進一步加強理論教學(xué)的意義。在整體的教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)用PBL 的教學(xué)模式必須注意使用方法，在儀器分析課程結(jié)束之后教師還應(yīng)該組織學(xué)生進行復(fù)習(xí)和反思，把新舊知識點進行聯(lián)系，以促進學(xué)生科學(xué)研究質(zhì)量的提高，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的應(yīng)用在該模式的教學(xué)應(yīng)用過程中，學(xué)生只有經(jīng)過一個研究的過程才才可以解決問題，而學(xué)生要想進行學(xué)習(xí)就必須要有學(xué)習(xí)的資源。因此，得到解決資料是解決問題的關(guān)鍵步驟。此時一定要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢。教師可以給儀器分析課程開創(chuàng)一個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，專門進行儀器分析的教學(xué)。此網(wǎng)絡(luò)平臺供學(xué)生分析、收集、分類、處理有關(guān)材料，以滿足其個人學(xué)習(xí)內(nèi)容和完成任務(wù)的需要。學(xué)生可以利用免費資源和數(shù)據(jù)庫進行文獻搜索，或者做一些重要的測試。

3 PBL 教學(xué)效果

經(jīng)過一段時間的實驗與總結(jié)，搜集整理了很多實驗的資料。據(jù)試驗資料反饋我們得出，參與該課程的學(xué)生中有超過56%的了參與了開創(chuàng)性和公開的實驗，如自然產(chǎn)品提取和鑒定、殺蟲劑殘留物分析、食品分析等。一些研究動物藥學(xué)、生物工程、生態(tài)學(xué)和其他專業(yè)的學(xué)生說，他們通過在這門課程中的實踐應(yīng)用，語言分析能力、科學(xué)研究質(zhì)量都得到了提高，這表明PBL 教學(xué)方法取得了良好的學(xué)習(xí)效果。

PBL 教學(xué)方法允許學(xué)生在儀器分析課程中用抽象和復(fù)雜的理論，去完善研究問題的方法，并且問題進行分析。因此，學(xué)生掌握相關(guān)學(xué)習(xí)手段是非常重要的，這種教學(xué)方法結(jié)合了協(xié)作學(xué)習(xí)、探索知識、綜合學(xué)習(xí)和創(chuàng)作學(xué)習(xí)的特征。它不斷促進了學(xué)生的協(xié)作精神和自學(xué)能力的提升，并且也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4 結(jié)語

綜上所述，PBL 教學(xué)方式引入儀器分析課程中具有一定的積極影響，在完善教師教學(xué)課堂的同時，也逐步養(yǎng)成了學(xué)生的協(xié)作精神和自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過習(xí)慣的養(yǎng)成不斷讓學(xué)生理解儀器分析課程的意義，也為日后的課程教學(xué)的順利開展奠定了堅實基礎(chǔ)。對于學(xué)生來說，學(xué)習(xí)是主動的，傳統(tǒng)填鴨式的教學(xué)模式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代社會教育行業(yè)的發(fā)展。