項(xiàng)目化教學(xué)體系背景下的分析化學(xué)教學(xué)改革*

信建豪 ，任艷丹 ，王聰穎

(1.黃河科技學(xué)院醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450063；2.鄭州工商學(xué)院，河南 鄭州 451400)

分析化學(xué)課程是培養(yǎng)學(xué)生從事分析工作的基本理論、基本操作和基本技能，是黃河科技學(xué)院藥學(xué)、藥物制劑專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一。傳統(tǒng)的教學(xué)組織形式分為理論課和實(shí)驗(yàn)課，分別進(jìn)行基本理論和基本操作、基本技能的培養(yǎng)[1]。隨著智能手機(jī)的普及和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性下降，就業(yè)前景的快速變化，使學(xué)生的學(xué)習(xí)生態(tài)問題發(fā)生了較大的變化。因此，為了使藥學(xué)、藥物制劑專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量能持續(xù)滿足社會(huì)的人才規(guī)格需要，重塑校園學(xué)習(xí)生態(tài)，我們?cè)囆辛藢I(yè)的項(xiàng)目化教學(xué)體系改革[2-3]。為了使分析化學(xué)課程適應(yīng)項(xiàng)目化教學(xué)體系，以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，對(duì)分析化學(xué)課程進(jìn)行了解構(gòu)、重構(gòu)，為人才的培養(yǎng)更加適應(yīng)社會(huì)的需要[4]。

1 改革背景

項(xiàng)目化教學(xué)體系[2-3]為采用“2+1+1”形式，即2年的專業(yè)基礎(chǔ)課程，1年的項(xiàng)目化教學(xué)和1年的畢業(yè)實(shí)踐。專業(yè)基礎(chǔ)課程的作用主要為項(xiàng)目化教學(xué)提供理論及技能儲(chǔ)備，1年的項(xiàng)目化教學(xué)為綜合型教學(xué)項(xiàng)目，學(xué)生通過在綜合型項(xiàng)目的實(shí)施過程中，自主地進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)踐、評(píng)價(jià)，完成課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)技能與社會(huì)需求搭建橋梁。一個(gè)由筆者牽頭的“從中藥材到藥品”的項(xiàng)目化教學(xué)項(xiàng)目，主要針對(duì)藥物的生產(chǎn)、研發(fā)崗位群，綜合了生藥學(xué)、天然藥物化學(xué)、分析化學(xué)、藥物分析、基礎(chǔ)化學(xué)、藥劑學(xué)等課程的內(nèi)容，通過該項(xiàng)項(xiàng)目化教學(xué)訓(xùn)練和第三方評(píng)價(jià)，使學(xué)生具有良好的藥物提取、檢驗(yàn)、制劑等各方面技能，并且具有對(duì)藥品生產(chǎn)工藝的總體設(shè)計(jì)能力。

在該項(xiàng)目化教學(xué)中，分析化學(xué)課程需要在生藥鑒定、原料藥分析和藥品的檢驗(yàn)中提供方法學(xué)的理論和實(shí)踐操作的技能。如何使學(xué)生掌握分析方法的用途和步驟，樹立藥品質(zhì)量優(yōu)先的理念，能夠勝任藥物研發(fā)和藥物生產(chǎn)崗位群中藥物質(zhì)量分析的人才需求，是課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 理論知識(shí)模塊化[5]

在項(xiàng)目化教學(xué)過程中，需要學(xué)生根據(jù)藥典，設(shè)計(jì)原料藥和藥品的質(zhì)量分析步驟。因?yàn)樗幍渲兴婕胺治龌瘜W(xué)中的分析方法較多，既有定性分析、定量分析，還有結(jié)構(gòu)分析，因此，需要學(xué)生掌握分析方法的用途，能夠靈活運(yùn)用所用的方法。所以我們按照藥學(xué)、藥物制劑專業(yè)中的分析化學(xué)教學(xué)大綱組織教學(xué)，根據(jù)分析方法的用途，將分析化學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行解構(gòu)，建立具有網(wǎng)格關(guān)系的知識(shí)模塊，如圖1所示。

圖1 分析化學(xué)課程知識(shí)模塊

根據(jù)圖1所分的模塊，用于定量分析的分析方法，重點(diǎn)掌握量與信號(hào)的關(guān)系，掌握數(shù)據(jù)的記錄、計(jì)算、評(píng)價(jià)和熟悉最終結(jié)果的誤差來源、消除影響；用于結(jié)構(gòu)分析的，重點(diǎn)掌握結(jié)構(gòu)與信號(hào)的關(guān)系，掌握如何根據(jù)圖譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，熟悉四個(gè)波譜方法的相互驗(yàn)證，這些方法還都需要熟悉所用儀器的結(jié)構(gòu)及維護(hù)。在理論的知識(shí)學(xué)習(xí)中，數(shù)據(jù)處理內(nèi)容主要通過學(xué)習(xí)教師錄制的視頻，再通過視頻中帶有的交互式練習(xí)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。滴定分析和重量分析的化學(xué)分析內(nèi)容完全由課堂講授和課堂討論實(shí)施線下學(xué)習(xí)。原子吸收、熒光分析、色譜分析、紫外分析、紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振采用“線上視頻學(xué)習(xí)+線下課堂討論”模式進(jìn)行學(xué)習(xí)。最后再通過教學(xué)評(píng)價(jià)、反饋，甚至進(jìn)行復(fù)盤，使學(xué)生理論知識(shí)掌握程度達(dá)到項(xiàng)目化訓(xùn)練的要求。

2.2 實(shí)踐技能模塊化

將分析化學(xué)的實(shí)踐內(nèi)容分為按照3個(gè)維度進(jìn)行分類，分為基本操作模塊、基本技能模塊和綜合技能模塊。其詳細(xì)內(nèi)容如圖2所示。

圖2 分析化學(xué)的實(shí)踐內(nèi)容

在基本操作練習(xí)中，主要是在實(shí)驗(yàn)課堂中“教師示教+學(xué)生練習(xí)”的模式進(jìn)行訓(xùn)練，然后進(jìn)行基本操作評(píng)價(jià)。基本技能練習(xí)主要在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，“學(xué)生預(yù)習(xí)+教師講授+學(xué)生練習(xí)”的形式進(jìn)行，主要訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)的原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置、結(jié)果計(jì)算等內(nèi)容，最后實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)主要通過學(xué)生獨(dú)立自主設(shè)計(jì)、實(shí)施，教師評(píng)價(jià)的方式對(duì)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力進(jìn)行系統(tǒng)化練習(xí)。

2.3 信息化教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋[6]

理論知識(shí)學(xué)習(xí)的效果評(píng)價(jià)采用3個(gè)維度：“翻轉(zhuǎn)校園”APP課堂測(cè)驗(yàn)+“問卷星”章節(jié)測(cè)驗(yàn)+標(biāo)準(zhǔn)化考試。“翻轉(zhuǎn)校園”課堂測(cè)驗(yàn)，主要用于預(yù)習(xí)效果的測(cè)驗(yàn)評(píng)價(jià)，講解重難點(diǎn)內(nèi)容后的主題練習(xí)評(píng)價(jià)和課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。“問卷星”章節(jié)測(cè)驗(yàn)評(píng)價(jià)學(xué)生在某章或某個(gè)分析方法中理論的掌握程度，尤其是實(shí)驗(yàn)條件的計(jì)算及選擇的評(píng)價(jià)上。最后一定要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化考試，通過考試，最終評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過“翻轉(zhuǎn)校園”和“問卷星”信息技術(shù)技術(shù)的使用，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)理論學(xué)習(xí)的模塊知識(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)及反饋，對(duì)某一些學(xué)生的某一些未掌握的內(nèi)容能夠快速指導(dǎo)，促使教學(xué)效果的提升。

在實(shí)踐技能模塊培養(yǎng)的3個(gè)維度上，基本操作的規(guī)范性評(píng)價(jià)，采用學(xué)生錄制的操作視頻傳至班級(jí)微信群中，進(jìn)行小組間評(píng)比和教師評(píng)價(jià)。通過快速的視頻評(píng)價(jià)，使學(xué)生的基本操作訓(xùn)練在課堂中能夠得到保障，保證學(xué)生基本操作規(guī)范的達(dá)成度達(dá)到100%。基本技能訓(xùn)練中，采用傳統(tǒng)的課堂方式進(jìn)行，“講授+練習(xí)”，預(yù)留充分的練習(xí)時(shí)間，保證每個(gè)學(xué)生都能夠?qū)嵅伲ㄟ^”Excel在線文檔“中設(shè)置結(jié)果評(píng)價(jià)公式，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)上傳至Excel在線文檔，評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行突出顯示，完成學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果快速評(píng)價(jià)。

通過模塊化教學(xué)與評(píng)價(jià)，學(xué)生的知識(shí)模塊平均值達(dá)到89%(問卷星章節(jié)測(cè)驗(yàn)平均值)，基本操作規(guī)范度達(dá)100%(視頻考評(píng))、基本技能的目標(biāo)達(dá)成度達(dá)90%以上，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果滿意。

2.4 通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)建構(gòu)知識(shí)技能體系[7]

設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，作為分析化學(xué)課程學(xué)生“模塊知識(shí)”進(jìn)行建構(gòu)的重要途徑，擔(dān)任著知識(shí)體系建立的使命。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)分為3步，第1步，學(xué)生分組，根據(jù)圖2中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并且組織學(xué)生進(jìn)行PPT答辯，由教師和同學(xué)們提出質(zhì)疑，使方案最終得到完善。第2步，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)施，出現(xiàn)問題由小組進(jìn)行討論解決，最后由小組寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告及總結(jié)。第3步，復(fù)盤。通過教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行解讀并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講評(píng)，由學(xué)生回憶復(fù)盤，了解自己的不足之處。對(duì)于結(jié)果不滿意的小組，學(xué)生在解決自己實(shí)驗(yàn)方案的問題后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)盤，解決實(shí)驗(yàn)過程的問題。通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠充分運(yùn)用自己的知識(shí)、技能模塊，使原本碎片化的知識(shí)點(diǎn)，變成能夠統(tǒng)一運(yùn)用起來解決實(shí)際問題的能力，做到了“學(xué)中做、做中學(xué)”，使自己的知識(shí)技能體系得以重構(gòu)，去勝任分析崗位。

3 教學(xué)效果

3.1 滿意度調(diào)查

通過對(duì)學(xué)生的問卷調(diào)查，學(xué)生對(duì)教學(xué)形式和教學(xué)效果的滿意度均超過90%(表1)。

表1 教學(xué)形式和教學(xué)效果滿意度調(diào)查表

3.2 獨(dú)立解決問題能力

鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)、參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。在2021年，學(xué)生從事的分析類大創(chuàng)項(xiàng)目6項(xiàng)，發(fā)表論文6篇。其中，學(xué)生一作4篇，中文核心2篇。說明部分學(xué)生已具備獨(dú)立解決問題的能力，具有一定的創(chuàng)新意識(shí)。

3.3 與項(xiàng)目化教學(xué)的適應(yīng)性

通過項(xiàng)目化教學(xué)的初步練習(xí)，學(xué)生在按照藥典對(duì)中藥材鑒定、原料藥測(cè)定、藥品的檢驗(yàn)方面所需的知識(shí)技能掌握情況良好，均能夠完成上述任務(wù)，經(jīng)項(xiàng)目化教學(xué)中分析類技能評(píng)價(jià)，滿意度91.4%，滿足項(xiàng)目化教學(xué)要求。

4 小結(jié)

通過對(duì)分析化學(xué)知識(shí)和技能的模塊化學(xué)習(xí)，信息化教學(xué)評(píng)價(jià)反饋和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的大量參與，學(xué)生對(duì)分析方法方面的知識(shí)和技能的掌握情況較好，學(xué)習(xí)目的性更加明確，學(xué)生態(tài)度更為積極，能夠獨(dú)立進(jìn)行實(shí)際問題的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和解決，結(jié)果滿意。