王雨,馬明月,劉慧穎,奉姝
(沈陽醫學院公共衛生學院環境衛生學教研室,遼寧 沈陽 110034)
環境衛生學是公共衛生與預防醫學專業的一門核心專業課,是預防醫學與環境科學的交叉學科[1],涉及環境污染及預防措施、環境污染物的監督和檢測以及突發公共衛生事件的處理等多項公共衛生崗位能力的培養,而環境衛生學的實驗教學是培養學生實踐能力、獨立思考能力和崗位勝任力的重要環節[2]。原有的環境衛生學實驗教學大綱中共有實驗課12次48學時,且均為驗證性實驗。其中涉及大氣和水環境中污染物濃度的測定共7次實驗課28學時,包括大氣二氧化硫濃度的測定,大氣中氮氧化物濃度的測定和大氣中顆粒物含量的測定,水樣采集及水中氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽氮的測定,水中溶解氧、耗氧量的測定。這7次實驗分別為彼此獨立的驗證性實驗,沒有把它們從內在聯系在一起。按照傳統的實驗課開課模式,實驗教師課前準備好儀器試劑,課上給同學們介紹實驗方法和注意事項,學生按照實驗手冊規定的詳細實驗步驟操作,課后報告實驗結果即可,缺點是教學方法陳舊單一,學生被動參與、缺乏思考興趣不高,各個實驗彼此孤立沒有內在聯系,學生不能將主要環境因素的評價串聯到一起形成整體的觀念,與實際工作需要嚴重脫節[3]。本文就開展綜合性、設計性實驗對學生能力和興趣的培養和教學效果進行總結和評價。
1.1 研究對象 以進入專業課學習的2017級預防醫學專業本科生為研究對象,隨機選擇1、3、5班93名學生為教學改革的綜合試驗組,2、4、6班91名學生仍按照以前的實驗進行,為常規試驗組。2組實驗課的學時和教師均相同。
1.2 教學設計 在實驗課前2周發放不同試驗組的實驗大綱,布置實驗要完成的任務和要求,不同試驗組同一時段交叉排課,課后發放調查表對相關因素進行統計分析,期末考試后對2組學生的期末考試成績進行比較。
1.3 方法 綜合試驗組將改革之前大氣和水體中常見污染物檢測的7次孤立的驗證性實驗進行分類整合,最終完成對某一檢測點大氣質量綜合評價和對校園內一處人工湖的水質質量綜合評價,綜合試驗組學生的任務是通過7次28個學時的實驗課,結合教材中大氣衛生、水體衛生和環境質量評價部分的理論知識,通過自行查找文獻,設計實驗并完成對周邊環境大氣質量和水質的綜合評價,同學們在實際應用的過程中遇到不懂和不確切的知識點,需要到教材里、網上和圖書館查找資料,在完成實驗后更是對環境質量評價的一次實際應用,同學們通過綜合分析和討論,寫成評價報告并且制作課件講解,整個過程是對所學環境衛生學知識和專業素質的檢驗和提升。然后93名同學分成3個試驗班,每名同學用10 min的時間匯報結果,同學和老師根據報告內容、課件制作情況以及講解情況現場評分,作為本次實驗成績。常規試驗組仍按照傳統的實驗模式,按照教師的講解操作實驗,課后寫實驗報告。同學們4~5人一個小組,選出1名組長,要求大家分工合作,根據實驗目的查閱相關文獻,討論設計采樣地點、采樣方法、采樣數量、檢測方法和評價方法,每組選出代表在課上講解本組的設計方案和實驗中遇到的問題,然后老師和同學一起討論解決,6次實驗課后檢測結束,學生總結自己的實驗結果和評價報告制作成PPT課件,常規試驗組按照教師講解、學生操作、課后寫實驗報告的模式,在第7次實驗進行質量評價。以7次實驗報告的平均分作為實驗成績。
1.4 統計學方法 采用Excel 2016軟件建立數據庫,采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析,計量資料采用t檢驗,計數資料采用χ2檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 2組學生投入時間精力、查閱文獻量和期末成績的比較 綜合試驗組學生課前、課后投入的時間和查閱文獻的字數均顯著高于常規試驗組(P<0.01),綜合試驗組的期末考試分數高于常規試驗組,但差異無統計學意義,見表1。

表1 2組學生為完成目標投入的時間和閱讀量以及期末成績的比較
2.2 2組學生參與互動情況的比較 綜合試驗組的學生向老師請教和與同學共同研究探討的比例顯著高于常規試驗組,差異有統計學意義(P<0.01),見表2。

表2 2組學生與教師和同學互動情況調查結果的比較[n(%)]
2.3 2組學生對自主學習能力、表達能力和課程評價的比較 課后的調查結果顯示,綜合試驗組學生認為通過本次綜合性設計性實驗,自主學習能力和表達能力有明顯提升以及從實驗中收獲比例顯著高于常規實驗組,差異有統計學意義(P<0.01),見表3。

表3 2組學生課后調查結果的比較[n(%)]
本次實驗課程的實施旨在改變傳統課程中教師全程規劃、學生被動參與且積極性不高的狀況[4],綜合試驗組通過設定目標,要求學生結合理論課程,自行設計實驗方案并完成,增加了課程的挑戰度,致力于開啟學生內在潛力和學習動力[5],教學方法以學生為中心,強化學生自主解決問題的能力,同時促進師生之間、學生之間的交流互動、資源共享、知識生成,引導學生進行自主性學習、研究性學習和團隊性學習,提升教學效果和崗位勝任力。本輪課程中,綜合試驗組學生面臨的處境更類似于工作崗位的要求,要完成某項目標,通過查找資料、團隊合作和尋求幫助,最終用自己的辦法來解決問題。為了完成綜合性實驗所設定的目標,綜合試驗組學生在課前、課后所投入的時間和查閱的文獻字數均顯著高于常規試驗組,由于所付出的時間精力多,對本學科的了解和興趣自然也更多,思考和發現的問題也相應增多,因而與教師和同學的互動、討論和共同學習活動也相應增多,綜合試驗組學生向教師請教的人數和與同學互動的人數均顯著高于常規試驗組,增加的時間投入和學習興趣自然帶來對課程的深入理解,這與袁媛等[6]的研究一致,綜合試驗組學生期末考試成績略高于常規試驗組,但差異無統計學意義。學生在課程中通過不斷的努力付出也促使學生感覺從本課程中收獲很大,同時因為需要每個學生獨立匯報綜合評價結果,也促進了自主學習能力和表達能力的提升。學生的學習效果很大程度上取決于學生對課程的興趣和自身的努力程度[7],Astin[8]的研究也顯示,大學生在有意義的活動中投入的時間和精力越多,其從大學經歷中所得到的收獲就越大,本研究結果也證實了這一點。
本輪實驗課程改革除了以上收獲,也存在一些不足之處,例如整個實驗跨越時間較長,因為按照之前的教學計劃,環境衛生學的實驗課安排是每周一次課,要完成整個大氣和水質質量評價報告,從第1周的實驗設計和規劃,然后每周采樣檢測1~2個指標,最后形成評價報告并匯報結果,整個實驗跨越7周的時間,容易導致連續性差和廢用性遺忘等問題。下一學年度將合理安排環境衛生學實驗課的上課間隔,將同一體系的指標檢測集中安排在2周內完成,保證整個綜合性實驗的連貫性和緊湊性,增強學生對于整個實驗的關注度和注意力,從而提高學習效率。此外還可以進一步開放實驗室,使學生能夠按照自己的進度和時間安排,靈活地完成自己的實驗并拓展實驗內容,調動學生的自主性學習能力和學習興趣,從而進一步提高綜合素質和崗位勝任力。