實境教學在中醫(yī)藥院校《分析化學》課程中的應用

貴陽中醫(yī)學院藥學院，貴陽 貴州 550025

實境教學在中醫(yī)藥院校《分析化學》課程中的應用

張帥男李煦照*

貴陽中醫(yī)學院藥學院，貴陽 貴州 550025

介紹實境教學的概念、原理以及在《分析化學》課程中的應用。實境教學是指在課堂上模擬真實情景，讓學生體驗并嘗試在真實情景下分析問題。在實境教學過程中，學生需要通過團隊合作，嘗試完成一系列發(fā)散性作業(yè)，結合多學科知識、多角度的思維，最終得到不同的解決方案。學生們通過實境教學，其學習能力和科研素質會得到顯著的提升。

分析化學；實境教學；教學效果

《分析化學》課程是中醫(yī)藥院校的重要的基礎課，是研究物質組成、結構、形態(tài)和含量的一門科學[1]，為中藥化學、中藥分析、中藥鑒定學、中藥制劑學、中藥藥理學等多門專業(yè)課奠定了基礎。學生在該課程中學到的知識和實驗技能，將在后續(xù)的專業(yè)課學習和科研工作中發(fā)揮著重要作用。如果學生沒有掌握理論知識和技能，則無法對課題進行科學嚴謹的地分析，對后續(xù)設計實驗或從事科研工作亦有一定影響。故提高學生的科研素質和科研能力是中醫(yī)藥院校《分析化學》課程的重要教學目標。

1 大學生學習能力和現狀分析

中醫(yī)藥院校的《分析化學》課程大多數安排在大學二年級的上學期，此時學生的年齡大約處在19～20歲之間，學生已經掌握了無機化學、有機化學、物理化學等基礎學科知識。面對《分析化學》這門課程，學生關注的是如何把分析化學知識與已具備的物理、化學、數學知識融合起來應用于科學研究。然而，部分學生缺乏學習熱情和主動性，抱著為應試而學、甚至是厭倦的心態(tài)走進課堂。課后若未及時回顧基本概念和策略，則導致其無法準確運用分析化學的策略解決實際問題。這樣的現象在化學教育中普遍存在，Gilbert[3]分析化學教育中面臨的相關問題，他認為學生在化學學習中的體會是：過載的學習內容；大量孤立的事實導致學生很難理解所學內容的含義；缺乏將概念性知識轉移到以不同途徑解決問題的能力；缺乏日常生活的相關知識；過于注重為后期的化學實驗做準備而不是為了提高科學素養(yǎng)。故分析化學教育應把重點放在培養(yǎng)學生解決問題的能力以及提高科學素養(yǎng)上。實境教學法就是一個非常有效的提高學生綜合能力的訓練方法。

2 實境教學法概述

實境教學是指在課堂上模擬真實情景，讓學生體驗并嘗試在真實情景下分析問題[2]。Stein et al.[4]總結了在高等教育中的實境教學經驗，對課堂上的實境練習進行了如下的綜合解釋：“在課堂上，學生折射出他們在適當的社會實踐和學科體系中的個人價值和目的性。他們所學的經驗對于自身來說在社會實踐中也是真實發(fā)生的。” Herrington對實境學習的設計要素的發(fā)展和認可[5]和實境學習的教學設計[6]作出了巨大的貢獻，他提到：“學習者必須從事那些具有復雜協(xié)作活動的、創(chuàng)造性的和真實性的工作[7]。”Herrington的設計原理目錄源于多名專家及其理論。見表1。

表1 實境學習的設計原理

3 實境教學中的作業(yè)設計-收斂性作業(yè)和發(fā)散性作業(yè)

收斂思維，即用先前的知識和已有的標準以條理分明的方式得到單一的最佳答案。發(fā)散思維就是用某人已有的技能和經驗，產生盡可能多的有意義的答案，流暢地反應出橫向的推論而不是線性的、垂直的推論[31]。收斂和發(fā)散的設計策略可以用于布置學生作業(yè)，不同的策略可導致不同的結果。收斂性作業(yè)針對規(guī)定的結果和預定的練習標準來評價。這些作業(yè)的設計是為剛步入大學校門的學生發(fā)現自己在學習過程中最常出現的錯誤，通過理解自己的作業(yè)與標準答案之間的差距，包括解答過程和解答方式，在完成作業(yè)的過程中找到自我反饋的方法。一個設計良好的收斂性作業(yè)的好處是可以使學生在課程的學習中發(fā)現自身的缺點。

發(fā)散性作業(yè)的成績是依據學習小組在作業(yè)中的演練而評估的。發(fā)散的作業(yè)對學習者來說是開放的，能夠讓學習者們發(fā)現自身的錯誤。總之，發(fā)散性作業(yè)需要使用一些標準，比如通過與同學的作業(yè)進行比較和辯論來鑒定、精練和消化自己在作業(yè)中做出的選擇。一個設計良好的發(fā)散性作業(yè)的好處是為學習小組擴大對小組任務的理解提供了貢獻，并且通過比較和討論這些貢獻可以促進學生對課程更加深入的反思和理解。

收斂性作業(yè)可以是有建設性和創(chuàng)造性的。在定性鑒別的時候，分子結構的鑒定是收斂性作業(yè)的絕佳范例。即使，一個問題只有一個最佳答案，就是“化合物的結構是什么”，所有的學生必須面對同一組數據進行分析和鑒定來找到問題的答案。如圖1，化合物分子式為C8H14O4，依據下列圖譜及數據推測分子結構，并對相應譜圖進行解析。UV：210 nm以上區(qū)域無吸收。結構鑒定就屬于收斂性作業(yè)：有一個分子結構，作業(yè)就是找出這個結構是什么。針對這些數據沒有單一的、既定的結構鑒定方法。講授結構鑒定恰恰是具有挑戰(zhàn)性的，因為不能用按部就班計算的思維方式來解答。

分析化學中也會遇到發(fā)散性作業(yè)，這對教與學也是一項挑戰(zhàn)。例如儀器分析實驗中要求學生設計一個采用紫外分光光度法檢測中藥總黃酮的含量的實驗方案：比色法測定一枝黃花總黃酮的含量。根據理論課所學知識，學生已經掌握了比色法的概念以及實驗條件的考察方法。在實驗設計的過程中，可以考察不同的顯色劑，pH值的影響、顯色劑的濃度、顯色溫度等。在《重量分析法》中的《萃取重量法》添加自主學習內容，讓學生思考如何從苦參提取液中萃取出苦參堿和氧化苦參堿，并將二者分離開？學生查閱文獻資料，書寫實驗設計和注意事項，并思考還有哪些先進的萃取方法可以應用。由于該任務的答案不是唯一的，學生可以進行發(fā)散思維選取多種有機溶劑或是選用不同的萃取方法來設計實驗。項任務，學生們的邏輯分析能力、思辨能力、團隊合作能力、動手能力和創(chuàng)新能力等都得到了鍛煉。在課堂上，由教師引導學生思考問題并進行討論，然后讓學生講述自己的設計方案，教師進行評價。這樣的學習過程可以把書上的理論知識與實際的科研工作結合到一起，可以培養(yǎng)學生的思辯能力和科研素質。

4 實境教學的優(yōu)勢

教學設計中的綜合性實境作業(yè)需要比標準的教授型教學和測驗法付出更多的組織時間和精力。實境教學的發(fā)散性作業(yè)的幾點優(yōu)勢在于：學生能夠學會并掌握關鍵概念；在學習和探索中強化策略和技能；從態(tài)度、價值觀和信念上增加了學習的積極性[2]。

Trivic等[32]研究了兩組學習化學計量學的學生，一組學生體驗了高度收斂性的指導教學(示范與計算)，而另一組學生完成實驗或書本中的任務參與了作業(yè)的完成、知識的分享和與他人回顧化學計量學中遇到的問題等活動。通過學習前后的比較，第二組的學生不僅顯示出了在學習中的更多收獲，而且還從多種角度的答題中得到了鍛煉，能夠綜合多方面知識，比如溶液化學、元素周期表、化學的歷史研究法等等進行思考和辨析[2]。

5 展望

將實境教學運用于《分析化學》課程教學中，學生可以獲得包括實驗工作在內的大量的原始文獻，獲得的文獻越多，越能夠使學生在實境學習中進行彼此之間的深層次的復習和評價，學生將原始資料轉換成自己需要的學習資料需要憑借其自身對這些資料理解的深度和程度。將學生們在教室或實驗室進行學習活動，反映了學生們內在化的訓練素質和學習策略。實境教學可以填補和豐富高等教育的教學方式，豐富教學內容，因其設計需要指導教師的學科專業(yè)知識，故可激發(fā)教師們卓越的科研實力和教學實力。

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TheApplicationofRealWorkTeachinginAnalyticalChemistryCourseofTraditionalChineseMedicineAcademy

ZHANG Shuainan LI Xuzhao*

Guiyang University of Chinese Medicine, Pharmacy School, Guiyang 550025,China

The concept, principle and application in analytical chemistry course of real work teaching was introduced in this article. The real work teaching is defined as making learners experience and try to analyze problems in simulated actual situation. Learners try to accomplish a set of divergent work by multidisciplinary and multi-view thinking and acquire different solution. The learners’ learning capability and abilities of research will enhance in real work teaching.

The Curriculum of Analytical Chemistry；Real Work Teaching；Teaching Efficiency

貴陽中醫(yī)學院2017年教學內容與課程體系改革項目(貴中醫(yī)教改合字(2017)46號)；貴陽中醫(yī)學院博士啟動金(2015,2016)。

張帥男(1987-)，女，漢族，副教授，研究方向為系統(tǒng)藥理學。E-mail：laurahoney@163.com

李煦照(1986-)，男，漢族，副教授，研究方向為系統(tǒng)藥理學。E-mail：xuzhaoli86@yeah.net

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1007-8517(2017)24-0116-04

2017-11-06 編輯：穆麗華)