貴陽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，貴陽 貴州 550025

實(shí)境教學(xué)在中醫(yī)藥院校《分析化學(xué)》課程中的應(yīng)用

張帥男李煦照*

貴陽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，貴陽 貴州 550025

介紹實(shí)境教學(xué)的概念、原理以及在《分析化學(xué)》課程中的應(yīng)用。實(shí)境教學(xué)是指在課堂上模擬真實(shí)情景，讓學(xué)生體驗(yàn)并嘗試在真實(shí)情景下分析問題。在實(shí)境教學(xué)過程中，學(xué)生需要通過團(tuán)隊(duì)合作，嘗試完成一系列發(fā)散性作業(yè)，結(jié)合多學(xué)科知識(shí)、多角度的思維，最終得到不同的解決方案。學(xué)生們通過實(shí)境教學(xué)，其學(xué)習(xí)能力和科研素質(zhì)會(huì)得到顯著的提升。

分析化學(xué)；實(shí)境教學(xué)；教學(xué)效果

《分析化學(xué)》課程是中醫(yī)藥院校的重要的基礎(chǔ)課，是研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和含量的一門科學(xué)[1]，為中藥化學(xué)、中藥分析、中藥鑒定學(xué)、中藥制劑學(xué)、中藥藥理學(xué)等多門專業(yè)課奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生在該課程中學(xué)到的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，將在后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)和科研工作中發(fā)揮著重要作用。如果學(xué)生沒有掌握理論知識(shí)和技能，則無法對課題進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤治?，對后續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或從事科研工作亦有一定影響。故提高學(xué)生的科研素質(zhì)和科研能力是中醫(yī)藥院?！斗治龌瘜W(xué)》課程的重要教學(xué)目標(biāo)。

1 大學(xué)生學(xué)習(xí)能力和現(xiàn)狀分析

中醫(yī)藥院校的《分析化學(xué)》課程大多數(shù)安排在大學(xué)二年級(jí)的上學(xué)期，此時(shí)學(xué)生的年齡大約處在19～20歲之間，學(xué)生已經(jīng)掌握了無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)。面對《分析化學(xué)》這門課程，學(xué)生關(guān)注的是如何把分析化學(xué)知識(shí)與已具備的物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)知識(shí)融合起來應(yīng)用于科學(xué)研究。然而，部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性，抱著為應(yīng)試而學(xué)、甚至是厭倦的心態(tài)走進(jìn)課堂。課后若未及時(shí)回顧基本概念和策略，則導(dǎo)致其無法準(zhǔn)確運(yùn)用分析化學(xué)的策略解決實(shí)際問題。這樣的現(xiàn)象在化學(xué)教育中普遍存在，Gilbert[3]分析化學(xué)教育中面臨的相關(guān)問題，他認(rèn)為學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的體會(huì)是：過載的學(xué)習(xí)內(nèi)容；大量孤立的事實(shí)導(dǎo)致學(xué)生很難理解所學(xué)內(nèi)容的含義；缺乏將概念性知識(shí)轉(zhuǎn)移到以不同途徑解決問題的能力；缺乏日常生活的相關(guān)知識(shí)；過于注重為后期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備而不是為了提高科學(xué)素養(yǎng)。故分析化學(xué)教育應(yīng)把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力以及提高科學(xué)素養(yǎng)上。實(shí)境教學(xué)法就是一個(gè)非常有效的提高學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練方法。

2 實(shí)境教學(xué)法概述

實(shí)境教學(xué)是指在課堂上模擬真實(shí)情景，讓學(xué)生體驗(yàn)并嘗試在真實(shí)情景下分析問題[2]。Stein et al.[4]總結(jié)了在高等教育中的實(shí)境教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對課堂上的實(shí)境練習(xí)進(jìn)行了如下的綜合解釋：“在課堂上，學(xué)生折射出他們在適當(dāng)?shù)纳鐣?huì)實(shí)踐和學(xué)科體系中的個(gè)人價(jià)值和目的性。他們所學(xué)的經(jīng)驗(yàn)對于自身來說在社會(huì)實(shí)踐中也是真實(shí)發(fā)生的?！?Herrington對實(shí)境學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)要素的發(fā)展和認(rèn)可[5]和實(shí)境學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)[6]作出了巨大的貢獻(xiàn)，他提到：“學(xué)習(xí)者必須從事那些具有復(fù)雜協(xié)作活動(dòng)的、創(chuàng)造性的和真實(shí)性的工作[7]?！盚errington的設(shè)計(jì)原理目錄源于多名專家及其理論。見表1。

表1 實(shí)境學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)原理

3 實(shí)境教學(xué)中的作業(yè)設(shè)計(jì)-收斂性作業(yè)和發(fā)散性作業(yè)

收斂思維，即用先前的知識(shí)和已有的標(biāo)準(zhǔn)以條理分明的方式得到單一的最佳答案。發(fā)散思維就是用某人已有的技能和經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生盡可能多的有意義的答案，流暢地反應(yīng)出橫向的推論而不是線性的、垂直的推論[31]。收斂和發(fā)散的設(shè)計(jì)策略可以用于布置學(xué)生作業(yè)，不同的策略可導(dǎo)致不同的結(jié)果。收斂性作業(yè)針對規(guī)定的結(jié)果和預(yù)定的練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)。這些作業(yè)的設(shè)計(jì)是為剛步入大學(xué)校門的學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)過程中最常出現(xiàn)的錯(cuò)誤，通過理解自己的作業(yè)與標(biāo)準(zhǔn)答案之間的差距，包括解答過程和解答方式，在完成作業(yè)的過程中找到自我反饋的方法。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的收斂性作業(yè)的好處是可以使學(xué)生在課程的學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)自身的缺點(diǎn)。

發(fā)散性作業(yè)的成績是依據(jù)學(xué)習(xí)小組在作業(yè)中的演練而評(píng)估的。發(fā)散的作業(yè)對學(xué)習(xí)者來說是開放的，能夠讓學(xué)習(xí)者們發(fā)現(xiàn)自身的錯(cuò)誤?？傊l(fā)散性作業(yè)需要使用一些標(biāo)準(zhǔn)，比如通過與同學(xué)的作業(yè)進(jìn)行比較和辯論來鑒定、精練和消化自己在作業(yè)中做出的選擇。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的發(fā)散性作業(yè)的好處是為學(xué)習(xí)小組擴(kuò)大對小組任務(wù)的理解提供了貢獻(xiàn)，并且通過比較和討論這些貢獻(xiàn)可以促進(jìn)學(xué)生對課程更加深入的反思和理解。

收斂性作業(yè)可以是有建設(shè)性和創(chuàng)造性的。在定性鑒別的時(shí)候，分子結(jié)構(gòu)的鑒定是收斂性作業(yè)的絕佳范例。即使，一個(gè)問題只有一個(gè)最佳答案，就是“化合物的結(jié)構(gòu)是什么”，所有的學(xué)生必須面對同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和鑒定來找到問題的答案。如圖1，化合物分子式為C8H14O4，依據(jù)下列圖譜及數(shù)據(jù)推測分子結(jié)構(gòu)，并對相應(yīng)譜圖進(jìn)行解析。UV：210 nm以上區(qū)域無吸收。結(jié)構(gòu)鑒定就屬于收斂性作業(yè)：有一個(gè)分子結(jié)構(gòu)，作業(yè)就是找出這個(gè)結(jié)構(gòu)是什么。針對這些數(shù)據(jù)沒有單一的、既定的結(jié)構(gòu)鑒定方法。講授結(jié)構(gòu)鑒定恰恰是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)椴荒苡冒床烤桶嘤?jì)算的思維方式來解答。

分析化學(xué)中也會(huì)遇到發(fā)散性作業(yè)，這對教與學(xué)也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。例如儀器分析實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)采用紫外分光光度法檢測中藥總黃酮的含量的實(shí)驗(yàn)方案：比色法測定一枝黃花總黃酮的含量。根據(jù)理論課所學(xué)知識(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了比色法的概念以及實(shí)驗(yàn)條件的考察方法。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，可以考察不同的顯色劑，pH值的影響、顯色劑的濃度、顯色溫度等。在《重量分析法》中的《萃取重量法》添加自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生思考如何從苦參提取液中萃取出苦參堿和氧化苦參堿，并將二者分離開？學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，書寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和注意事項(xiàng)，并思考還有哪些先進(jìn)的萃取方法可以應(yīng)用。由于該任務(wù)的答案不是唯一的，學(xué)生可以進(jìn)行發(fā)散思維選取多種有機(jī)溶劑或是選用不同的萃取方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)任務(wù)，學(xué)生們的邏輯分析能力、思辨能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力等都得到了鍛煉。在課堂上，由教師引導(dǎo)學(xué)生思考問題并進(jìn)行討論，然后讓學(xué)生講述自己的設(shè)計(jì)方案，教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣的學(xué)習(xí)過程可以把書上的理論知識(shí)與實(shí)際的科研工作結(jié)合到一起，可以培養(yǎng)學(xué)生的思辯能力和科研素質(zhì)。

4 實(shí)境教學(xué)的優(yōu)勢

教學(xué)設(shè)計(jì)中的綜合性實(shí)境作業(yè)需要比標(biāo)準(zhǔn)的教授型教學(xué)和測驗(yàn)法付出更多的組織時(shí)間和精力。實(shí)境教學(xué)的發(fā)散性作業(yè)的幾點(diǎn)優(yōu)勢在于：學(xué)生能夠?qū)W會(huì)并掌握關(guān)鍵概念；在學(xué)習(xí)和探索中強(qiáng)化策略和技能；從態(tài)度、價(jià)值觀和信念上增加了學(xué)習(xí)的積極性[2]。

Trivic等[32]研究了兩組學(xué)習(xí)化學(xué)計(jì)量學(xué)的學(xué)生，一組學(xué)生體驗(yàn)了高度收斂性的指導(dǎo)教學(xué)(示范與計(jì)算)，而另一組學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)或書本中的任務(wù)參與了作業(yè)的完成、知識(shí)的分享和與他人回顧化學(xué)計(jì)量學(xué)中遇到的問題等活動(dòng)。通過學(xué)習(xí)前后的比較，第二組的學(xué)生不僅顯示出了在學(xué)習(xí)中的更多收獲，而且還從多種角度的答題中得到了鍛煉，能夠綜合多方面知識(shí)，比如溶液化學(xué)、元素周期表、化學(xué)的歷史研究法等等進(jìn)行思考和辨析[2]。

5 展望

將實(shí)境教學(xué)運(yùn)用于《分析化學(xué)》課程教學(xué)中，學(xué)生可以獲得包括實(shí)驗(yàn)工作在內(nèi)的大量的原始文獻(xiàn)，獲得的文獻(xiàn)越多，越能夠使學(xué)生在實(shí)境學(xué)習(xí)中進(jìn)行彼此之間的深層次的復(fù)習(xí)和評(píng)價(jià)，學(xué)生將原始資料轉(zhuǎn)換成自己需要的學(xué)習(xí)資料需要憑借其自身對這些資料理解的深度和程度。將學(xué)生們在教室或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，反映了學(xué)生們內(nèi)在化的訓(xùn)練素質(zhì)和學(xué)習(xí)策略。實(shí)境教學(xué)可以填補(bǔ)和豐富高等教育的教學(xué)方式，豐富教學(xué)內(nèi)容，因其設(shè)計(jì)需要指導(dǎo)教師的學(xué)科專業(yè)知識(shí)，故可激發(fā)教師們卓越的科研實(shí)力和教學(xué)實(shí)力。

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TheApplicationofRealWorkTeachinginAnalyticalChemistryCourseofTraditionalChineseMedicineAcademy

ZHANG Shuainan LI Xuzhao*

Guiyang University of Chinese Medicine, Pharmacy School, Guiyang 550025,China

The concept, principle and application in analytical chemistry course of real work teaching was introduced in this article. The real work teaching is defined as making learners experience and try to analyze problems in simulated actual situation. Learners try to accomplish a set of divergent work by multidisciplinary and multi-view thinking and acquire different solution. The learners’ learning capability and abilities of research will enhance in real work teaching.

The Curriculum of Analytical Chemistry；Real Work Teaching；Teaching Efficiency

貴陽中醫(yī)學(xué)院2017年教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革項(xiàng)目(貴中醫(yī)教改合字(2017)46號(hào))；貴陽中醫(yī)學(xué)院博士啟動(dòng)金(2015,2016)。

張帥男(1987-)，女，漢族，副教授，研究方向?yàn)橄到y(tǒng)藥理學(xué)。E-mail：laurahoney@163.com

李煦照(1986-)，男，漢族，副教授，研究方向?yàn)橄到y(tǒng)藥理學(xué)。E-mail：xuzhaoli86@yeah.net

R277

A

1007-8517(2017)24-0116-04

2017-11-06 編輯：穆麗華)