PBL與B-Learning融合在實驗教學中的應用研究
——以提取黃連素的實驗為例

林曉輝，申世立，朱 焰，董 建，楊 靜

(1.泰山醫(yī)學院化學與制藥工程學院；2.山東醫(yī)藥技師學院，山東 泰安 271016)

PBL 教學法強調(diào)以學習者的主動學習為主，由教師設置相對開放的、有意義的問題情境，以解決問題為任務驅(qū)動，調(diào)動學習者學習的主動性和積極性，鼓勵他們積極參與教學過程，協(xié)作探究來解決問題，強化師生、生生之間的交流和探討，以促進學習者的批判性思維、自主探究、團結協(xié)作、勇于創(chuàng)新等綜合素養(yǎng)的提高[1-2]。不過對于絕大部分課程來說，采用PBL教學法的最大挑戰(zhàn)是時間限制和學生的興趣問題。B-Learning教學，即混合式教學(學習)(Blended Learning)，其定義可以概括為把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和在線學習的優(yōu)勢結合在一起的教學法。在實施時，教師需要發(fā)揮引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性需要充分體現(xiàn)[3]。混合式教學法為師生創(chuàng)造了寬泛的教與學環(huán)境和無縫的教與學空間，也充分利用了現(xiàn)代社會發(fā)展的新成果，更容易激發(fā)年青學子的興趣。目前大多數(shù)B-Learning教學的應用中，主要存在重形式與過程、輕問題設計的問題。

黃連是著名的中藥材，其主要有效成分為黃連素。提取黃連素的實驗多年來都是醫(yī)學類、藥學類等多種專業(yè)學生的必修實驗[4]。通過多年來的教學實踐來看，這個實驗開設得并不理想，主要問題是學生對提取裝置理解不到位，提取時間長(學生要最少靜等1.5h)、產(chǎn)率極低、學生操作規(guī)范性差等。結合實驗本身的特點，針對以上存在的問題，將PBL和B-Learning教學法優(yōu)勢融合，在該實驗的教學中進行了嘗試應用。

一、對象與方法

1.具體研究對象。泰山醫(yī)學院2012-2016級制藥工程四年制1-2班本科生，在2012-2015級學生中均隨機選擇其中一個班為實驗組，另一班為對照組；在2016級學生的兩個班中全面采用融合教學法。

2.研究方法。兩個班均采用本教研室編寫的《有機化學實驗》教材，期間版本雖有變動，但是提取黃連素實驗內(nèi)容未變。對照組采用傳統(tǒng)教學法，實驗組采用PBL與B-Learning融合教學法。

3.研究內(nèi)容實施。(1)線上學習主要材料準備： 單元導學、學前問卷、分組情況、播課單元(含小測)、項目化問題(見表1)、學后問卷、形成性成績權重設定(包括在線時長、課程論壇、測試、小組答辯成績、實驗報告成績)。(2)線上學習(約1課時，學生利用課余時間完成)： 學生根據(jù)單元導學，在線上學習、討論并書面寫出項目化問題答案，要求對本小組問題要達到熟練答辯的程度，能獨立完成整個實驗的基本操作。(3)線下學習(約4學時)： 主要在實驗室動手操作實驗，并在實驗裝置運行平穩(wěn)達到靜提階段時，小組完成本組問題的答辯及與其它小組的交流。老師全程指導、監(jiān)督、部分成績評定。(4)課后作業(yè)： 學生完成實驗報告，學后問卷。

4.教學效果評估方法。(1)主觀指標： 線上問卷調(diào)查及實驗報告書寫評定。(2)客觀指標： 實驗提取產(chǎn)率，后續(xù)相關內(nèi)容的考試成績。

二、結 果

1.主觀指標。利用在線上完成的學前及學后問卷調(diào)查，來比較實驗組學生對PBL和B-Learning融合教學法和傳統(tǒng)教學的感受。五屆實驗組學生共312人，回收答卷人數(shù)為305人，回收率為97.8%。其主要結果為： 約45%的學生覺得對這部分的學習有時間壓力，但是約80%的學生對本實驗中的教學法非常滿意，75%的學生覺得確實學到了規(guī)范操作的知識，并對黃連素等生物堿的提取有了比較深入地理解，80%的學生自我感覺在科學知識探索中所需要的如求真務實、批判性思維、團隊協(xié)作、勇于創(chuàng)新等綜合素養(yǎng)有明顯地提高。與對照組相比，實驗組學生的實驗報告大部分能寫出自己的風格，強調(diào)自己的收獲并梳理出一些自己的觀點，學生對實驗提取裝置的理解有了明顯的深度。

表1 項目化問題及問題創(chuàng)設目的

2.客觀指標。本實驗的黃連素的提取產(chǎn)率是實驗成功與否的重要指標，實驗組學生的提取產(chǎn)率的平均值明顯高于對照組(見表2)。在考查相關知識掌握程度上，實驗組學生的平均分(五屆學生的理論考試中，與提取黃連素相關的知識都設定為4分)也明顯高于對照組(見表3)。

表2 黃連素提取產(chǎn)率平均值

表3 與黃連素提取相關知識點考試成績平均分(滿分4分)

三、討 論

上實驗課時每位學生都會有實驗過程表現(xiàn)和實驗結果，所以實驗課在客觀上有非常直觀的教學效果評價，有利于嘗試采用先進教學法，但是實驗課的安全性及時間問題也是要在采用新教學法時需要慎重考慮的。由于提取黃連素的實驗采用了索氏提取器，提取過程高度自動化，具有充足的安全保障，其中的1.5h的靜提時間為老師采用新教學法提供了寬松的時間。在提取黃連素實驗教學的成功經(jīng)驗對與提取黃連素實驗類似的靜候時間長的其他提取或合成實驗還是有一定的借鑒意義的。

PBL和B-Learning教學法的融合，不僅僅使學生掌握的知識更牢固，提高了學生的科學綜合素養(yǎng)，達到了培養(yǎng)學生的教學目標，由于教學技術的運用和師生交流的深入，融洽了師生關系，老師的教學理念和教學方法也不斷改善，同時提升了老師對許多先進的教學技術手段的駕馭能力，甚至提升了老師的一些科研能力，形成了令人興奮的教學相長的態(tài)勢。在本實驗中的師生交流中，特別是探討經(jīng)典提取儀器——索氏提取器的固有缺陷時，老師和學生的確找到了它的缺陷。經(jīng)過后續(xù)的一系列研究，師生所創(chuàng)造出來能夠代替經(jīng)典索氏提取器的一系列新儀器，已獲得國家知識產(chǎn)權局專利授權[5-7]。