大学化学, 2016, 31(7): 61-64 doi: 10.3866/PKU.DXHX201509014

教学研究与改革

专题研讨课教学法在分析化学课程中的实践

张梦军,, 曹文轩, 冯志强, 韩清娟

Application of Seminar Teaching Method in the Course of Analytical Chemistry

ZHANG Meng-Jun,, CAO Wen-Xuan, FENG Zhi-Qiang, HAN Qing-Juan

通讯作者: 张梦军, Email: zhangmengjunyy@126.com

基金资助: 第三军医大学教育研究课题面上项目.  2010B18

Fund supported: 第三军医大学教育研究课题面上项目.  2010B18

摘要

以2012、2013和2014级药学专业学生为研究对象,在分析化学课程教学中开设“分析测试的质量保证”专题研讨课。通过课堂汇报、问卷调查和研讨总结及体会报告的方式对教学效果进行评价。结果表明,该教学法有利于培养学生的逻辑思维能力,自主学习能力,以及发现问题、分析问题和解决问题等多方面的能力,起到了提高教学质量的效果。

关键词: 专题研讨课 ; 分析化学 ; 教学方法

Abstract

Seminar of quality assurance of analytical test was designed and implemented in the course of analytical chemistry for undergraduates of grade 2012, 2013 and 2014. Class reports, questionnaires, and summary reports on seminar of quality assurance of analytical test were conducted to evaluate the teaching outcomes. The results displayed that the seminar teaching method was helpful in improving students' abilities of independent study, analyzing and solving the problems, and logical thinking, as well as improving the teaching quality.

Keywords: Seminar ; Analytical chemistry ; Teaching methods

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张梦军, 曹文轩, 冯志强, 韩清娟. 专题研讨课教学法在分析化学课程中的实践. 大学化学[J], 2016, 31(7): 61-64 doi:10.3866/PKU.DXHX201509014

ZHANG Meng-Jun, CAO Wen-Xuan, FENG Zhi-Qiang, HAN Qing-Juan. Application of Seminar Teaching Method in the Course of Analytical Chemistry. University Chemistry[J], 2016, 31(7): 61-64 doi:10.3866/PKU.DXHX201509014

近年来,研讨课教学法已在许多高校的课程教学中采用,对培养学生的自主学习能力、创造性和批判性思维起着重要的作用[1-3]。为进一步提升学生的自主学习能力、岗位实践能力、批判性思维能力和创新能力,2011年底我校开始提出《深入推进教学方法改革的决定》,其教学方法改革的内容之一就是要求为本科生开设的必修课程中至少安排一次专题研讨课,即在查阅文献、阅读分析和归纳总结的基础上,通过课堂报告、深度讨论、交锋辩论等多种形式对课程内容的某个专题进行深入学习,来提高学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力、逻辑思维能力、批判性思维能力和协调合作等能力,触发其创新灵感,培养他们成为未知领域的探究者。经过在2012、2013和2014级药学专业学生的分析化学课程中开设“分析测试的质量保证”专题研讨课的教学实践,笔者现将其中的体会总结如下。

1 在分析化学课程中引入专题研讨教学法的意义

分析化学是研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析理论及方法的一门科学。分析化学课程作为药学专业必修的一门专业基础课,在药学专业人才培养体系中起着承前启后的作用,是学好药物分析学、药剂学、药理学和生物药剂学与药代动力学课程的必备基础,是药学专业的一门主干课程。由于我国长期实行传统的以“教为中心”和“以知识为中心”的教学方式,学生已习惯于这种被动的“接受性教育”。而分析化学是一门实践性很强的学科,学生并未真正理解各种分析方法的原理和具体应用,主要靠死记硬背来应付考试,因此无法运用所学知识来分析药品的研制、生产、经营和使用等各个环节中样品的特点,并根据各个样品的实际情况选择合适的分析方法,来获取相关样品的定性、定量和结构信息。因此,笔者借助分析化学专题研讨课这个平台,来激发学生的学习兴趣,培养学生应用所学知识来发现和分析问题,并根据实际问题选择合适的分析方法,具有初步解决问题的能力。

2 研讨课的组织实施

2.1 研讨内容和目标

定量分析的目的是通过实验确定试样中被测组分的含量。但由于受到分析方法、试剂、测量仪器和分析人员等主客观因素的影响,试样的测定结果与真实值不可能完全一致,即误差总是客观存在的,并且误差的来源很多。如何将误差控制在预期的水平,从而确保我们分析结果的准确性?这是学生在将来定量分析药品的研制、生产、经营和使用各个环节中试样时要面临的问题。质量保证的任务就是把所有的误差减少到预期的水平。我们一方面需要采取一系列减小误差的措施,对整个分析过程进行质量控制;另一方面需要行之有效的方法,对分析结果进行质量评价,及时发现分析过程中的问题,确保分析结果的可靠性。因此,我们选择分析测试的质量保证作为专题研讨课的内容。该专题研讨课的目标:一是让学生意识到对整个分析过程进行质量控制和对分析结果进行质量评价的重要性;二是让学生了解如何来对整个分析过程进行质量控制和对分析结果进行质量评价。

2.2 实施环节

教学实施对象:2012级(20名)、2013级(19名)和2014级(15名)药学专业学生。

实施时间:2013年4月-2013年5月;2014年6月-2014年7月;2015年3月-2015年4月。

课时:2学时。

知识准备:在大一第一学期学生已完成了文献检索课程的学习,具备了基本的文献检索能力;已完成分析化学课程的误差与分析数据处理和四大滴定的学习,学生已初步了解了分析化学的学习内容和知识结构。

具体实施环节包括:

由于一个试样的分析过程一般包括任务的确立、取样、试样的制备、测定和分析结果的计算与评价这5个步骤,我们把试样分析过程的5个步骤分解为分析前——任务的确立和取样、分析中——试样的制备和测定、分析后——分析结果的计算与评价3个部分,分别由3个小组来研讨。

(1)课前准备。

①教师推荐相关分析化学书籍和少量文献:教师提前1个月将专题研讨课的题目和3个研讨小组的研讨内容框架发给学生,同时给出相关参考书籍和1-2篇文献。

②自由分组和选题:学生从教师推荐阅读的内容中找到兴趣点,进行自由分组,由于近年来我校药学本科生在15-20名之间,又需在2学时内完成研讨内容,因此一般以5-7人为一组。

③查阅文献,初步撰写研讨PPT:以小组为单位,学生一起进行文献查阅、分析、归纳和总结,制作汇报PPT。要求围绕着自己小组汇报的内容展开,逻辑性强、条理性好。

④小组讨论:教师先检查各小组的PPT,把PPT中存在的问题提出来,和小组成员一起讨论,促使学生发现自己汇报内容中存在的问题,进一步理清思路,然后进行修改,修改的过程中若发现问题,可联系带教老师和小组成员一起分析问题、解决问题。

(2)课堂研讨。

在教师进行简短的导课后,每个小组可选择1名或多名学生进行汇报发言,教师和其他学生在其发言后可提问,进行交互式讨论。要求紧扣主题、表达流畅、逻辑性强、条理性好,回答问题时有理有据。每个小组的发言时间和讨论时间控制在20-25分钟内。本人总结了3年来研讨效果较好的3组学生的研讨内容思路,下面简要介绍如下:

第一组学生的研讨内容为“分析前——任务的确立和取样”,他们首先分析了试样分析过程的每个步骤,任何一步的选择和控制不当都会引入误差,那么如何将误差控制在预期的水平,从而确保我们分析结果的准确性?通过这个问题引出了分析测试质量保证的目标与内容,再结合药品生产和体内药物分析中的实例来介绍取样的质量保证。第二组学生的研讨内容为“分析中——试样的制备和测定”,这组学生需要讲清楚“如何对整个分析过程进行质量控制?”他们通过结合“高效液相色谱法测定人血浆中双氯西林和阿莫西林的含量”这篇文献来介绍生物样本前处理后如何来评价样品的制备方法是否满足质量控制的要求,以及结合这篇文献来生动讲解如何评价建立的新分析方法。第三组学生的研讨内容为“分析后——分析结果的计算与评价”,这组学生通过几组分析数据,运用学过的误差与数据分析处理这章的知识对分析结果进行具体的质量评价,起到了较好的教学效果。

(3)教师点评。

根据各小组的准备和汇报情况,教师进行点评。主要针对研讨组织实施过程中的情况进行表扬和鼓励,并对学生们没有讲清楚的问题进行补充。并可适当留下几个问题,激发学生的求知欲,鼓励学生进一步思考,提升对相关知识的认识。

(4)课后撰写研讨总结及体会报告。

学生根据汇报后,同学和教师的提问、质疑和讨论,再次对自己的研讨内容进行修改并总结,同时可总结这次研讨课的心得体会。

(5)成绩评定。

根据学生文献查阅、多媒体制作、语言表达、交互式讨论、研讨总结及体会报告的质量和小组成员的协作情况等方面,综合评定给出成绩,并按10%的比例计入期末总成绩。

3 开设专题研讨课的收获与存在的问题

3.1 加深学生对分析测试质量保证重要性的认识及相关基础知识的掌握

由于物质的组成是多种多样的,分析对象也千差万别,为了满足这些不同需求,而发展了各种各样的分析方法,因此翻开任何一本分析化学教材的目录,发现每一章都是一种不同的分析方法。学生花绝大部分的时间学完这些不同的分析方法后,往往忽视了一个试样的分析过程一般由任务的确立、取样、试样的制备、测定和分析结果的计算与评价5个步骤组成,并且由于主客观因素的影响,试样的分析过程中引入误差的途径很多,而如何将误差控制在预期的水平,从而确保我们分析结果的准确性?这是学生们将来的定量分析工作中所要面临的重要问题,但这个问题也是容易被学生忽视或意识不到的问题。

通过这次专题研讨课的学习,首先让学生意识到对整个分析过程进行质量控制和对分析结果进行质量评价的重要性。其次让学生知道如何对整个分析过程进行质量控制和对分析结果进行质量评价,如体内药物分析中的试样大都需要进行样品的前处理,不同的样品前处理方法引入的误差不同。通过这次研讨课使学生明确了可以通过回收试验来评价选择的前处理方法并进行取舍。学生将来定量分析药品的研制、生产、经营和使用等各个环节中的试样时,往往需建立新的分析方法。通过这次研讨课让学生明白,新的分析方法不经评价是不能用于样本检测的;只有对新分析方法的主要技术参数和控制指标进行评价后,并且这个新方法的误差控制在预期的水平,该方法才能用于待测标本的检测,才能确保分析结果的准确性。通过这次研讨课让学生明白,试样分析结果只有经过质量评价并且误差在预期的水平后,才能出分析报告,同时也学会了运用误差与数据分析处理这章的知识对分析结果进行质量评价,加深了对误差与数据分析处理这章知识的掌握和运用。

3.2 提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力

学生在选定专题研讨内容后,会阅读老师给予的相关资料和文献,在整理汇报思路的过程中会发现很多存在的问题,经过小组讨论、分析问题后,再进一步去查阅文献或与带教老师交流来解决问题,因此研讨课能提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。而传统的教学法以知识传授为主,教师讲授、学生被动接受,不利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3.3 加强学生的自主学习能力和逻辑思维能力

学生为了完成选定专题研讨内容PPT的制作和汇报,必须自己静下心来阅读相关资料和文献,把很多不懂的知识弄明白,还需要给同学们讲清楚,这要求学生必须把未知的知识内化为自己的知识,这个过程就能培养学生的自主学习能力;他们在整理专题研讨内容的汇报思路时,对于一年级的学生来说,往往缺乏逻辑性和层次,并且很多学生并未意识到这个问题,因此教师在课前准备的小组讨论中会着重指出学生的汇报PPT中存在的逻辑混乱问题,并引导他们思考如何有逻辑、有条理地表达自己的观点。

3.4 开设专题研讨课存在的问题

连续3年专题研讨课结束后,我们对2012、2013和2014级共计54名药学专业学生进行了问卷调查,调查结果见表1

表1   分析测试质量保证专题研讨课问卷调查结果

调查项目同意一般不同意
自主学习能力得到了提高92.6%5.6%1.8%
团结协作能力得到了加强96.3%3.7%0
加强了理论知识认识的广度和深度90.7%5.6%3.7%
提高了逻辑思维能力和批判性思维能力92.6%3.7%3.7%
提高了发现问题、分析问题和解决问题的能力87.0%9.3%3.7%
提高了对分析化学课程学习的兴趣88.9%7.4%3.7%
喜欢专题研讨这种学习方式83.3%11.1%5.6%

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表1可以看出,大部分学生对于分析测试质量保证专题研讨课的教学方式是肯定的,通过研讨课不仅提高了学生的能力,而且也提高了他们学习本门课程的学习兴趣。但表1也可看出,仍有较大比例的学生不喜欢这种专题研讨的学习方式,认为它对学习能力和学习兴趣的提高方面作用都不大。学生在他们的研讨总结及体会报告中也谈到由于军事和体育课时比重大,并且现在多数课程都有研讨课的安排,而研讨课要花费很多的精力,他们觉得时间和精力不够,有部分学生只是疲于应付。另外课前准备的初期,有学生反映这门课程的研讨内容相对较难,在多次教师参与的小组讨论后,学生对分析测试质量保证专题研讨课的目标和内容的思路越来越清晰,因此带教老师的悉心引导在研讨课中非常重要,所幸我校每年药学专业的学生不多,教师有足够精力来指导学生,笔者觉得参与一次研讨的学生超过20人以上,效果就会不佳。总之,国内外给本科生开设研讨课已有很多的尝试[4, 5],但科学地运用研讨课教学法还需要一个长期探索的过程。

参考文献

尹士闪,王智.教育教学论坛,2013,No.14,248.

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于卫兵.高教论坛,2013,No.12,57.

URL    

王俊杰.中华护理教育,2014,11(8) ,573.

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宋志强; 钟华; 朱琳. 西北医学教育, 2014, 22 (5), 987.

[本文引用: 1]

李沛,张鑫,郭腾达.计算机教育,2014,No.21,82.

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赵先英; 赵华文; 周小霞; 张定林; 蒲文丹; 刘毅敏. 大学化学, 2014, 29 (1), 33.

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