基于微課和雨課堂的醫用化學教學初探—以“緩沖溶液”為例

郭 瑜，朱 輝，李惠惠

(武警后勤學院 數理教研室，天津 300300)

醫用化學是衛生勤務(救援/護理)(士官)專業的重要基礎課，旨在通過傳授化學基礎理論和基本知識，培養學生邏輯思維能力和分析解決問題的能力，并為后續專業課的學習打下堅實基礎。當前軍校醫用化學教學還存在著諸多矛盾，比如：理論知識多而軍事救援少，教學內容多而提供學時少，軍事訓練多而學習時間少，課標要求高而學生基礎低，知識晦澀難懂而學生興趣不高等。受限于軍校保密背景下的教育技術手段相對滯后的現狀，軍校醫用化學教學仍以傳統的幻燈片講授式教學為主，知識共享性和交互性不足制約了教與學的有效性。

在“互聯網+教育”的時代背景下，云計算、大數據、移動互聯網等新興技術在教育領域深入發展，微課、慕課、翻轉課堂等教學組織形式，以及雨課堂、課堂派、藍墨云班、微助教等課堂互動工具在地方高校已被廣泛應用且教學效果顯著[1]。而軍隊院校教育中傳統單一的教學模式與教學方法導致的矛盾正日益突出，軍校教育只有解放思想、與時俱進，才能適應強軍發展實際需求[2]。本文以緩沖溶液為例進行教學設計，對基于微課和雨課堂的醫用化學教與學做初步探討。

1 教學起點分析

教學設計的根基是教學起點分析，主要包括教材內容、學員情況、教學需求的分析[3]。

1.1 教學內容

“緩沖溶液”選自人民衛生出版社《醫用化學(第7版)》中第三章電解質溶液第三節。在學習此知識點之前，已經學習了前兩節弱電解質的解離平衡和酸堿質子理論，本節重點介紹緩沖溶液的概念和組成及緩沖作用原理。

1.2 學員情況

所教授的學員為大一衛生勤務(救援)士官學員，多數學員為高中文科生或初中畢業生，其中學化學基礎較弱，學員對知識點的融會貫通、理解分析能力弱。為此需在導學學案中補充課程相關的中學化學知識。由于學員對實驗教學興趣高，且純理論教學難以吸引注意，故在課堂教學設計時可以通過實驗引入相關知識點。

1.3 教學需求

教學需求是指學員當前狀況和教學目標要求的結果之間的差距[3]。知識層面，緩沖溶液的概念、組成、緩沖作用機制在電解質溶液一章中起到承上啟下的作用，是課標要求的重點掌握內容。能力層面，希望通過定性和定量實驗，培養學生對實驗現象的觀察能力，以及對實驗結論的邏輯推理能力。素質層面，通過人體血液 pH 值的引入，培養學生學以致用的意識。

2 教學方案設計

在教學起點分析的基礎上，利用微課和雨課堂等新興的教學組織形式和課堂互動工具，合理進行課前導學、課堂教學、課后反饋三個環節的設計。

2.1 課前自主導學

利用雨課堂互動工具的發布試卷功能，教員在課前推送與緩沖溶液教學相關的已學知識點，例如：共軛酸堿對的判斷、物質濃度對酸堿平衡的移動的影響等題目，供學員復習。另外還可以推送可供學員自學的與本節內容相關的基礎知識供學員預習。

2.2 課堂互動教學

2.2.1 新課導入

以日常生活中大家普遍關注的養生視頻導入新課，介紹宣稱酸性體質是百病之源的的酸堿體質論是無稽之談，僅僅依靠食用堿性食物和堿性水就可以營造人體健康的堿性環境也只是商業噱頭。指出人的體質并無酸堿之分以及在血液緩沖系統和腎肺調節系統作用下人體血液pH值可以維持基本不變，而后提出 “緩沖系統如何發揮緩沖作用以及如何與調節系統相互配合呢？”，從而引入緩沖溶液的學習。

2.2.2 知識講解

第一個知識點“什么是緩沖溶液？”，我們以視頻微課的形式引入三個實驗(表1所示)，引導學生通過對實驗現象的觀察形成緩沖溶液的緩沖作用的直觀的認識，并進一步歸納總結緩沖溶液以及緩沖作用的概念。

第二個知識點“緩沖溶液由什么組成？”，啟發學員分析實驗中三組混合液的組成，得出緩沖溶液的本質是一對共軛酸堿對，共軛酸起抗堿作用，共軛堿起抗酸作用。而后給出緩沖溶液組成的三種類型并舉例，向學員推送緩沖對中的抗酸/堿成分分別是什么的相關試題。需要注意的是，NaHCO3在H2CO3-NaHCO3緩沖對中起抗酸作用，而在NaHCO3-Na2CO3緩沖對中起抗堿作用，教員提問原因并回顧兩性物質知識點。

第三個知識點“緩沖溶液如何維持 pH 值基本不變？”，以HAc-NaAc緩沖溶液為例，首先從緩沖對本身分析，結合同離子效應得出溶液中大量存在的成分是HAc和Ac-。其次結合平衡移動原理分析加入強酸和強堿對平衡移動的影響。該部分內容較難理解，需要借助板書逐步講解。最后將緩沖作用原理應用于人體，說明血液中H2CO3-NaHCO3緩沖對在維持血液pH值基本不變的抗酸和抗堿機制[4]。指出NaHCO3是人體的堿儲，臨床上酸中毒患者應及時補充NaHCO3。

表1 與緩沖溶液有關的三個實驗Table 1 Three experiment of buffer solution

2.3 課后延伸復習

授課結束后，向學員推送思考題，分別是“自然、生活、科研中，可能會用到哪些緩沖溶液？”用于開拓視野，以及“如何選擇和配制合適的緩沖溶液？”用于幫助學員預習下節課內容“緩沖溶液的計算”。還可向學員推送重難點知識課件和復習試卷供學員復習，教員可查看學員答題情況便于掌握學習進度。

在教學起點分析的基礎上，利用微課和雨課堂等新興的教學組織形式和課堂互動工具，能充分調動學員學習積極性、激發知識探索樂趣，提高課程參與程度，進而促使學員主動掌握教學知識，協助教員了解教學反饋，共同營造教與學和諧互動的良性氛圍。