分析化學(xué)“一平臺(tái)、三層次”實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的研究

王雷清 徐蘇林 葉國(guó)華 宋麗麗 任鴻閣

(山東中醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校，山東 煙臺(tái) 264199)

0 引言

分析化學(xué)是一門(mén)以實(shí)訓(xùn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)能力是培養(yǎng)學(xué)生的第一要?jiǎng)?wù)[1]。對(duì)于高職高專(zhuān)學(xué)校中藥、藥學(xué)、檢驗(yàn)、藥物制劑、生物制藥等專(zhuān)業(yè)的教學(xué)，分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)起著舉足輕重的作用。分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)對(duì)以上各專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行滴定分析法和儀器分析法的技能訓(xùn)練，主要目的要做到以下四點(diǎn)：提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]，加強(qiáng)學(xué)生與生產(chǎn)、生活實(shí)踐相結(jié)合的能力。尤其是儀器分析實(shí)訓(xùn)的教學(xué)，要努力開(kāi)闊學(xué)生的眼界，不斷錘煉學(xué)生的思維能力，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力。

為全力培養(yǎng)技術(shù)技能型人才和高質(zhì)量應(yīng)用型人才，分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革項(xiàng)目，“一平臺(tái)、三層次”實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革模式。一平臺(tái)是指智慧職教云課堂多媒體平臺(tái)。設(shè)計(jì)并做好資源后上傳到智慧職教，在智慧職教建好課程后引用到云課堂進(jìn)行教學(xué)，在云課堂上建立各班級(jí)課堂教學(xué)。設(shè)計(jì)和制作資源時(shí)將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置分三個(gè)層次：基層目標(biāo)實(shí)訓(xùn)、中層目標(biāo)(綜合)實(shí)訓(xùn)、高層目標(biāo)(專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)型)實(shí)訓(xùn)。內(nèi)容設(shè)計(jì)追求知識(shí)體系完整、更直觀、更形象，主要內(nèi)容有實(shí)驗(yàn)儀器高清圖片、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程視頻、課件、動(dòng)畫(huà)視頻等。課堂教學(xué)中教學(xué)過(guò)程也按三個(gè)層次層層遞進(jìn)，采用多種教學(xué)方法如小組討論法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、案例法、直觀教學(xué)法、情景教學(xué)法、頭腦風(fēng)暴法等。全部教學(xué)過(guò)程采用線上線下混合式教學(xué)、理實(shí)一體化教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。

課題總體框架分為四個(gè)階段：第一階段是精煉實(shí)訓(xùn)操作內(nèi)容，選擇實(shí)訓(xùn)內(nèi)容時(shí)，將知識(shí)性、應(yīng)用性、自主性、開(kāi)放性融為一體，突出個(gè)性化培養(yǎng)模式，劃分為三個(gè)層次目標(biāo)(如：實(shí)訓(xùn)儀器的使用作為基層目標(biāo)，實(shí)訓(xùn)的操作為中層目標(biāo)，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)作為高層目標(biāo))；第二階段是以培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，建立網(wǎng)上教學(xué)課程；第三階段是用提問(wèn)、討論、小測(cè)驗(yàn)等多種活動(dòng)和方式來(lái)引導(dǎo)認(rèn)識(shí)生活中的化學(xué)，建立化學(xué)與生活的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建自己的知識(shí)體系；第四階段是總結(jié)反思，提高實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)動(dòng)手能力。

1 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容選取與資源制作

1.1 精煉、選取實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

選取十五個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，五個(gè)化學(xué)分析實(shí)訓(xùn)、五個(gè)儀器分析實(shí)訓(xùn)、五個(gè)演示實(shí)訓(xùn)，分別劃分為三個(gè)層次目標(biāo)。五個(gè)化學(xué)分析實(shí)訓(xùn)，分別為：實(shí)訓(xùn)三滴定分析儀器的洗滌與滴定練習(xí)、實(shí)訓(xùn)四酸堿滴定液的配制及標(biāo)定、實(shí)訓(xùn)五食醋總酸度測(cè)定、實(shí)訓(xùn)六H2O2含量測(cè)定、實(shí)訓(xùn)七水的硬度測(cè)定。五個(gè)儀器分析實(shí)訓(xùn)，分別為：實(shí)訓(xùn)一分析天平的使用、實(shí)訓(xùn)二天平的稱(chēng)量練習(xí)、實(shí)訓(xùn)八直接電位法測(cè)定溶液的pH、實(shí)訓(xùn)九吸收光譜的測(cè)繪、實(shí)訓(xùn)十標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定含量。五個(gè)演示實(shí)訓(xùn)，分別為：實(shí)訓(xùn)十一薄層層析、實(shí)訓(xùn)十二紙色譜法、實(shí)訓(xùn)十三氣相色譜法、實(shí)訓(xùn)十四高效液相色譜法、實(shí)訓(xùn)十五原子吸收光譜法。其中前十個(gè)實(shí)訓(xùn)又劃分為三個(gè)層次目標(biāo)，如表1所示。

1.2 網(wǎng)絡(luò)資源及網(wǎng)絡(luò)課程

每個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)分別設(shè)計(jì)了導(dǎo)學(xué)、教學(xué)設(shè)計(jì)、電子教材、教案、課件、重點(diǎn)難點(diǎn)、教學(xué)微視頻、實(shí)訓(xùn)微視頻、案例、在線測(cè)試、知識(shí)拓展、參考文獻(xiàn)、圖片集等多個(gè)顆粒化資源，教師授課可根據(jù)情況實(shí)時(shí)搭建單元模塊，學(xué)生可根據(jù)自身能力開(kāi)展自主學(xué)習(xí)。

目前已建成無(wú)機(jī)與分析技術(shù)、分析化學(xué)兩門(mén)學(xué)歷課程，一門(mén)分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)課程，電子天平的使用、酸度計(jì)的使用、自來(lái)水的硬度測(cè)定、分光光度計(jì)的使用等多個(gè)典型工作任務(wù)。學(xué)生在每個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)學(xué)習(xí)時(shí)，一般在課前熟悉教學(xué)設(shè)計(jì)、閱讀電子教材、學(xué)習(xí)教學(xué)課件、觀看教學(xué)微視頻、搜集資料、匯總問(wèn)題；課中提出問(wèn)題，教師答疑解惑并重點(diǎn)講解，學(xué)生小組學(xué)習(xí)討論并進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，操作完成后進(jìn)一步總結(jié)提升，設(shè)計(jì)完成生活中案例測(cè)定；課后學(xué)習(xí)案例、拓展知識(shí)，完成在線測(cè)試，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)或作品方案，與教師線上討論交流，進(jìn)一步完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并鞏固提高。

2 實(shí)例分享

以電子天平的使用為例，分享一下教學(xué)流程。教學(xué)分為三個(gè)層次：基層目標(biāo)—尋找生活中的稱(chēng)量；中層目標(biāo)—系統(tǒng)學(xué)習(xí)多種電子天平的操作規(guī)程、使用方法和注意事項(xiàng)；高層目標(biāo)—設(shè)計(jì)稱(chēng)量實(shí)驗(yàn)，師生共同討論確定方案、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)提高。

(1)尋找生活中的稱(chēng)量。在云課堂教學(xué)中，課中發(fā)動(dòng)學(xué)生尋找生活中的稱(chēng)量，越多越好。很快大家分享了很多條稱(chēng)量實(shí)例，如：體重、水果、蔬菜、金條等。

(2)云課堂課中系統(tǒng)學(xué)習(xí)多種電子天平的操作規(guī)程、使用方法和注意事項(xiàng)。讓大家重點(diǎn)學(xué)習(xí)電子天平是稱(chēng)量方法。設(shè)置討論：哪些屬于直接稱(chēng)量法，哪些屬于固定質(zhì)量稱(chēng)量法，哪些屬于減重稱(chēng)量法。列出課件實(shí)驗(yàn)室常用的藥品及特性，進(jìn)一步引導(dǎo)同學(xué)們討論根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行稱(chēng)量方法分類(lèi)。

(3)設(shè)計(jì)稱(chēng)量實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們分成小組，每組選擇三種藥品，經(jīng)師生共同討論確定質(zhì)量稱(chēng)量方案，并完成實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)大家實(shí)驗(yàn)過(guò)程中天平水平儀的觀察與調(diào)節(jié)，天平門(mén)的開(kāi)關(guān)，藥品和容器加到秤盤(pán)的位置，藥匙的使用，反復(fù)多次練習(xí)，并不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，完成課后總結(jié)評(píng)價(jià)，總結(jié)提高，書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

表1 前十個(gè)實(shí)訓(xùn)的三個(gè)層次目標(biāo)

3 課程實(shí)踐積累

在2018年上半年，將建成的分析化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)等課程用于日常教學(xué)，利用智慧職教網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和職教云APP在2017級(jí)、2018級(jí)、2019級(jí)、2020級(jí)三個(gè)年級(jí)多個(gè)專(zhuān)業(yè)(中藥、藥學(xué)、藥品經(jīng)營(yíng)與管理、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、藥物制劑、生物制藥)的學(xué)生中已經(jīng)試用，已系統(tǒng)學(xué)習(xí)了六個(gè)學(xué)期，學(xué)生數(shù)超3000人，累計(jì)訪問(wèn)次數(shù)超十萬(wàn)次，累計(jì)訪問(wèn)時(shí)長(zhǎng)超一百萬(wàn)分鐘，并不斷完善各類(lèi)素材資源。

學(xué)生及社會(huì)學(xué)者均可在智慧職教、職教云網(wǎng)站學(xué)習(xí)，重點(diǎn)建設(shè)的課程資源包括學(xué)習(xí)指南、課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)課件、教學(xué)微視頻、動(dòng)畫(huà)、在線測(cè)試、答疑等板塊均已成型。師生們逐步熟練應(yīng)用平臺(tái)的各種功能，教學(xué)活動(dòng)可在線上正常運(yùn)行，教師能夠在網(wǎng)站上和APP上布置作業(yè)，學(xué)生能夠按照導(dǎo)學(xué)開(kāi)展學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)逐漸向線上線下混合式教學(xué)轉(zhuǎn)變。

4 課題實(shí)施意義

經(jīng)過(guò)三年的實(shí)踐，改革和創(chuàng)新了傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的多媒體化，顯著提高了學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)的興趣，學(xué)生實(shí)訓(xùn)的技能和手法穩(wěn)步提高，形成了縝密的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)了不斷創(chuàng)新的意識(shí)能力。已內(nèi)化且成為我校全面推進(jìn)學(xué)生素質(zhì)教育的常規(guī)教學(xué)形式。課題組盡全力培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)、技能型、應(yīng)用型及創(chuàng)新人才。以分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)改革作切入點(diǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化課程體系，重組教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)模式，經(jīng)過(guò)一系列改革，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的一致性。全面提高了老師們的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平。重點(diǎn)培養(yǎng)了學(xué)生科研實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力。