李小叁劉 東覃少珍鄭明彬陳銘祥
(1.廣東醫科大學<藥學院>,廣東 東莞523808;2.廣東醫科大學<圖書館>,廣東 東莞523808;3.深圳華創生物醫藥科技有限公司,廣東 深圳518112)
基礎化學是醫藥院校臨床醫學、醫學檢驗、公共衛生等醫學相關專業的重要基礎課程。實驗教學是基礎化學教學的重要組成部分,是以實驗操作為主的技能課程,通過基礎化學實驗課程的教學不僅可使學生能熟練和正確地掌握實驗的基本操作,并對本門課程基礎理論基礎知識進一步加深和鞏固,而且可以培養發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力,從而更好地培養學生運用所學的知識解決具體實際問題的能力。
基礎化學實驗由傳統的無機化學實驗、定量化學分析實驗和有機化學實驗結合而成。一般開設的實驗內容分兩個學期完成,第一個學期開設的內容主要為無機化學實驗和定量分析化學實驗的部分實驗內容拼合而成,第二個學期開設的全部為有機化學的實驗內容。由于每個實驗內容之間聯系不緊密,學生被動地接受實驗的安排,缺乏學習的主動性,不利于學生實驗技能和創新能力的培養,針對基礎化學實驗教學過程存在的不足和問題,本文通過構建一體化三層次的實驗教學體系來優化實驗內容、改進實驗教學方法等方面進行思考和探索,旨在培養學生對基礎化學實驗的興趣,提高學生的實驗綜合能力,提升實驗教學質量。
以基礎性實驗操作技能訓練—綜合實驗設計能力培養—創新性開放性實驗探索研究為思路主線,按順序循序漸進地開設實驗項目,構建一體化三層次的實驗教學體系[1],在基礎性實驗操作技能訓練階段,主要訓練學生熟悉一些常用的化學儀器的使用方法和操作技能,規范每個儀器每個步驟的實驗操作,熟悉實驗的基本原理和操作過程,正確記錄和處理實驗數據,為后續的綜合性實驗開放性專業性實驗打好基礎。在實驗內容的開設上,合并相似的實驗項目,刪去一些重復性項目,調整并優化實驗內容。如高錳酸鉀標準溶液的配置和標定、雙氧水中過氧化氫含量的測定這個兩氧化還原滴定實驗都是高錳酸鉀試劑的應用,可以匹配兩個實驗高錳酸鉀的溶液濃度,合并成一個實驗內容;在傳統的分析天平稱量練習這個項目中,由于后續的定量分析實驗都需要用到天平的樣品稱量,可以將這個內容刪去,并將這個項目的操作練習貫穿于每個定量分析實驗中。實驗項目的開設采用先開容易簡單的驗證性實驗項目,再慢慢逐漸深入開設有一定難度步驟復雜的實驗,然后遞進式過渡到綜合實驗設計能力項目。在綜合實驗設計能力培養中,主要是培養學生運用所學的相關理論和實驗知識分析具體問題解決實際問題的能力,根據專業的方向適當開設不同的實驗項目,貼近專業的發展現狀,讓實驗內容更加專業化,如醫學檢驗專業開設牛奶中三聚氰胺的含量測定,公共衛生專業開設分光光度法測定水樣中鐵離子的含量等,實驗內容貼近專業的生產生活實際,讓學生提高實驗技能,讓學生在實驗中學到專業知識,更能激發學生對所學專業的興趣。最后,適當安排一些具有開放性創新性的實驗探索項目作為第三層次的實驗內容教學體系,開放公共儀器室和實驗準備室,以方便學生開展創新性研究實驗。這個層次的實驗項目具有很大的自主性和開放性。學生可以自由組成團隊,在每個團隊的指導老師的指導下,自擬實驗內容和實驗方向,團隊各成員間分工協助,查閱文獻等相關資料,設計可行合理的實驗步驟,共同合作完成整個實驗,最后以論文或實驗報告形式提交相關資料。鼓勵學生參與老師的科研項目實驗,以團隊形式積極申報大學生創新實驗項目或創新創業訓練項目。這個層次的實驗訓練能很好地啟蒙學生的科學研究,為學生以后畢業論文設計堅實科研基礎,為以后從事實踐或科研工作打下良好的基礎。
目前的實驗教學模式是學生在實驗前書寫預習報告,實驗課時先由任課老師講授再到學生進行實驗操作,最后完成實驗報告。這種實驗教學模式不可避免地存在一些不足和問題,學生的預習報告大多數都是在實驗課前臨時抱佛腳抄寫,達不到預習的目的,實驗課只是被動地接受,不利于培養學生學習的主動性和興趣。因而需要在不斷地實驗教學實踐中改進教學方法,使實驗教學能真正地培養學生的綜合實驗技能,提高實驗教學質量。首先,要重視課前預習,要求學生在課前充分預習,不是簡單地抄寫實驗指導書,而是要理解實驗原理,熟悉進行實驗的各個步驟,對在預習過程中不明白不理解的地方要先做好筆記,上課時留心聽講,要對實驗內容達到知其然更要知其所以然的目的。其次,鼓勵學生積極投入實驗的準備中,以往的實驗準備都是由實驗技術人員在課前準備好實驗所用的儀器和試劑,學生進入實驗室后按部就班地進行實驗,這種模式雖然節省了不少實驗教學的時間,但學生對實驗的印象不深刻,盡管可以做出很好的實驗結果,卻只是在印證實驗的經典效果,不能很好地培養學生對實驗的興趣。讓學生積極投入實驗準備中,不但能減輕實驗老師的工作量,還能很好地鍛煉學生的實驗動手能力,從實驗玻璃儀器的準備、分發到實驗試劑的配置、裝液、分組,學生全程參與,使他們加深對實驗的認識和理解,相當于又再提前預習了一遍,不僅能滿足他們的成就感,還能產生對所做實驗的興趣,鍛煉他們發現問題分析問題解答問題的能力。再次,實驗任課老師在講授實驗的過程中,以問題為導向[2-3],適當切入主題,逐步引導學生進入實驗內容中。在講授緩沖溶液的配置和作用這一實驗項目時,以生活中常見的緩沖溶液為切入點提出問題,如“人的血液pH為什么能在7.35~7.45穩定存在”,帶著問題逐步引入到實驗中緩沖液性質、緩沖體系的組成、以及緩沖液的作用等實驗原理,并解析人的血液pH能穩定的原因是血液中存在多對緩沖體系,同時指出緩沖液在醫藥領域的重要意義。以問題為導向,提出專業相關的問題,并在實驗項目中找出解答問題的關鍵,引導學生對實驗和專業的興趣。最后,要充分利用現代多媒體教學技術,不僅要求任課教師制作生動的實驗課PPT,必要時還要將實驗項目拍成動畫短片,示范操作,并重點講授關鍵的實驗操作和細節,學生在上課時一遍聽不明白就可回放多遍。把實驗的動畫短片上傳到相關的教學網絡平臺,供學生課前課后隨時隨地觀看,通過動畫形象直觀地顯示實驗現象及其產生的原因等,讓學生把握實驗關鍵。多媒體教學的善于利用能規范學生的實驗操作,培養學生認真細致、嚴謹的實驗作風。
基礎化學實驗的改革要針對傳統實驗教學的不足和弊端,從優化實驗教學內容入手,構建以基礎性實驗操作技能訓練-綜合實驗設計能力培養-創新性開放性實驗探索研究為主線的一體化三層次實驗教學體系。與此同時不斷改進實驗教學方法,重視課前預習,鼓勵學生積極投入實驗的準備中,實驗任課老師在講授實驗的過程中,以問題為導向,適當切入主題,逐步引導學生進入實驗內容中,還要充分利用現代多媒體教學技術,激發學生對實驗的興趣,提高學生的實驗操作動手能力,提升學生的綜合實驗技能素質,提高實驗教學質量。不斷深化實驗教學改革,為培養適應時代發展的技能型、應用型人才提供有力的支撐,具有深遠的社會發展意義。