泰山醫(yī)學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院 山東泰安 271000

有機化學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)、制藥工程、中藥學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗等諸多專業(yè)面向大一新生開設(shè)的化學(xué)基礎(chǔ)課，是研究生命科學(xué)不可缺少的基礎(chǔ)，也是銜接后續(xù)課程如生物化學(xué)、藥物化學(xué)、藥理學(xué)等的橋梁，起著承上啟下的作用，在醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)中占有重要的地位。

有機化學(xué)內(nèi)容豐富，涉及知識廣，應(yīng)用性強，與實際生產(chǎn)及科學(xué)研究聯(lián)系緊密。實驗教學(xué)作為這門課程的重要組成部分，學(xué)生通過動手操作與觀察驗證理論知識，不僅能夠加深其對理論知識的理解和掌握，而且也能夠培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析和解決問題的能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。然而，在有機化學(xué)教學(xué)中，一直存在著“重理論、輕實踐”的現(xiàn)象。隨著高等學(xué)校教學(xué)體系的改革和教學(xué)計劃的調(diào)整，有機化學(xué)課程的計劃學(xué)時數(shù)明顯減少，實驗課時也相應(yīng)減少。如何在有限的學(xué)時內(nèi)提高教學(xué)效果，是高校教育工作者不斷探究和追求的目標(biāo)。我們嘗試將PBL教學(xué)模式應(yīng)用到有機化學(xué)實驗教學(xué)中，取得了良好的效果。

1 PBL教學(xué)法的特點

PBL(Problem-base Leaning)教學(xué)法，也稱為“基于問題的學(xué)習(xí)”教學(xué)法，是1969年首先由Barrows教授在McMaster大學(xué)醫(yī)學(xué)院試行的一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，目前已經(jīng)成為國際上流行的教學(xué)方法[1]。他強調(diào)以學(xué)生為中心，把學(xué)生置于特定的問題情境中，通過教師引導(dǎo)，以小組協(xié)作的形式解決問題，在此過程中，使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，形成積極自主的學(xué)習(xí)方式和思維習(xí)慣。

2 PBL教學(xué)法的應(yīng)用

目前，有機化學(xué)實驗多以基礎(chǔ)性的實驗操作和技能為主，難以和理論課形成有效銜接，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)效率低下。因此探求適合學(xué)科發(fā)展需求的實驗教學(xué)方法，成為實驗教學(xué)改革的首要任務(wù)，也是提高教學(xué)水平的重要手段。在有機化學(xué)實驗教學(xué)中實施PBL教學(xué)法，倡導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，由教師提出問題，學(xué)生查閱資料，分組討論[2]，確定方案，開展實驗，總結(jié)反思，得出結(jié)論，高質(zhì)量地完成本課程的學(xué)習(xí)。本文以乙酸乙酯的制備實驗設(shè)計為例，對PBL教學(xué)法應(yīng)用于醫(yī)學(xué)有機化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行探索。

2.1 實驗對象

選取泰山醫(yī)學(xué)院2015級臨床醫(yī)學(xué)本科專業(yè)1、2班共60名學(xué)生作為研究對象，將其隨機分為2個小組，每小組30名學(xué)生，實驗小組采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺相結(jié)合PBL教學(xué)模式，對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。2個小組的實驗教學(xué)過程由同一位教師完成，實驗教材、實驗授課內(nèi)容及實驗考核試題及技能相同，以確保2種教學(xué)方法具有可比性。

2.2 編制PBL導(dǎo)學(xué)案 創(chuàng)設(shè)問題

根據(jù)情境問題編制導(dǎo)學(xué)案是PBL教學(xué)實施的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。以實驗“乙酸乙酯的制備”為例，首先引用俗語“姜是老的辣，酒是陳的香”，白酒放置時間長了，酒香濃郁，為什么呢？以此開篇，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。乙酸乙酯是無色透明有果香氣味的液體，我們說的酒香就是乙酸乙酯的功效。因為酒中含有少量乙酸，和乙醇進(jìn)行反應(yīng)生成乙酸乙酯。根據(jù)教學(xué)大綱確定學(xué)生需要掌握的基本原理和實驗操作，設(shè)計問題。問題的設(shè)計要和理論教學(xué)內(nèi)容相銜接，以鞏固理論課知識，還要具有實踐價值，便于學(xué)生驗證。

該實驗可以圍繞以下幾個問題展開：(1)為加快酯化反應(yīng)速度，可以采取什么措施?(2)分別采用單口或雙口圓底燒瓶，如何控制反應(yīng)的溫度？(3)實驗原料乙酸、乙醇和濃硫酸的添加順序如何？(4)如何對產(chǎn)物進(jìn)行分離？蒸餾后的殘液如何處理？(5)制備的乙酸乙酯可能含有什么雜質(zhì)？應(yīng)該怎樣去除呢？(6)對精制的產(chǎn)品怎樣檢驗其質(zhì)量的好壞？以上問題通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，提前1周發(fā)給學(xué)生，進(jìn)行準(zhǔn)備。

2.3 查閱資料 分組討論

設(shè)置學(xué)習(xí)小組，每組5人，分為6組，每組設(shè)置1名組長及發(fā)言人。在先期個人學(xué)習(xí)和查閱資料的基礎(chǔ)上，組長帶領(lǐng)本組成員圍繞教師提出的問題，以小組為單位進(jìn)行討論，尋找實驗思路，設(shè)計實驗方案，寫出討論的提綱，包括實驗所需原料、儀器設(shè)備、試驗方法、結(jié)果分析等。儀器設(shè)備的組裝可以使用我們學(xué)院自主研發(fā)的有機化學(xué)仿真實驗軟件，在虛擬的實驗環(huán)境中，自行選擇合適的儀器進(jìn)行連接，設(shè)計出效果圖，每組將實驗方案上傳至教學(xué)平臺，便于小組間的相互交流，以節(jié)約課堂陳述時間。通過分組討論、設(shè)計，讓學(xué)生共享學(xué)習(xí)成果，鍛煉分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)合作意識、團(tuán)體意識。

2.4 確定方案 開展實驗

在實驗課上，小組發(fā)言人陳述自己組的實驗方案，并介紹該方案的科學(xué)性、先進(jìn)性、可行性，經(jīng)全體學(xué)生討論，使各組方案得到補充、完善。在解決、討論問題的過程中，教師要充分起到引導(dǎo)和組織的作用，可以提出一定的問題，做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，使討論朝著解決問題的方向前進(jìn)。對于實驗方案設(shè)計中，某些不能確定的方案，在保證安全的前提下，可以鼓勵學(xué)生大膽的嘗試，為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造的機會。例如本實驗中原料的添加順序，有的小組認(rèn)為催化劑應(yīng)最后添加，因為濃硫酸密度大且能放出大量的熱；有的小組認(rèn)為可以先加乙醇和濃硫酸，最后加乙酸；有的小組認(rèn)為先加乙酸，再加濃硫酸，對最終產(chǎn)品無影響，哪種方法更好？可以讓學(xué)生自己嘗試，得出結(jié)果。討論最后，由學(xué)生針對本實驗的重難點及小組設(shè)計中存在的缺陷及改進(jìn)方法總結(jié)，調(diào)整本小組的實驗方案，進(jìn)行實驗。在實驗過程中新出現(xiàn)的問題，教師也可以適時和學(xué)生探討、交流，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，認(rèn)真分析實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，將理論知識與實驗相結(jié)合，加深學(xué)生對理論知識的理解。

2.5 總結(jié)反思 得出結(jié)論

實驗完畢后，學(xué)生根據(jù)實驗所得結(jié)果及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，完成實驗報告，并將實驗結(jié)論提交網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，和其他小組學(xué)生共享實驗結(jié)果，結(jié)合自己的實驗，提出本實驗的最佳實驗方案。通過問題解答、設(shè)計實驗方案以及與其他學(xué)生設(shè)計的方案結(jié)果相比較，自己總結(jié)反思，得出結(jié)論，可以達(dá)到事半功倍的效果。

3 PBL教學(xué)法的評價

在傳統(tǒng)的講授法實驗教學(xué)中，對學(xué)生的評價主要是課堂的提問、實驗報告的書寫及考試情況，用分?jǐn)?shù)表現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握程度。在PBL教學(xué)法中，需要學(xué)生通過匯報設(shè)計實驗內(nèi)容，得出實驗結(jié)論，掌握的情況如何一目了然。因此，PBL教學(xué)法的評價包括學(xué)生相互評價及教師評價學(xué)生。學(xué)生相互評價包括小組為單位組內(nèi)成員間的學(xué)習(xí)活動評價以及全班對小組解決問題的評價。教師評價學(xué)生包括課堂分析問題的能力評價及取得的成果評價。通過評價，學(xué)生的付出得到認(rèn)可，起到激勵的作用。

4 PBL教學(xué)效果評價

課程結(jié)束后對2組學(xué)生進(jìn)行測試，包括理論測試和實踐測試。向60名學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷，調(diào)查學(xué)生對兩種教學(xué)模式的滿意度。測試結(jié)果顯示實施PBL教學(xué)法小組，理論知識平均成績?yōu)?80.4±6.38)分，對照組理論知識平均成績?yōu)?78.6±7.12)分。滿意度調(diào)查顯示實驗組95%的學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)能夠極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性，提高自學(xué)能力；對照組的滿意度為45%，認(rèn)為傳統(tǒng)講授法使教師能夠充分講解重難點及注意事項，容易接受。

5 結(jié)語

PBL教學(xué)法通過國內(nèi)外幾十年的探索與實踐，被證明是一種行之有效的教學(xué)法。它以問題為中心，使教學(xué)更具針對性，學(xué)生的學(xué)習(xí)更個性化，真正實現(xiàn)有效的教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生間的學(xué)習(xí)交流[3]，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作的能力。另外，教師參與學(xué)生的討論，可以根據(jù)學(xué)生的特長因人施教、因材施教，提高有機化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

[1] 吳蘭芳,景永帥,張丹.PBL教學(xué)法在《中藥生物技術(shù)》實驗教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].廣東化工,2015,42(21):209-210.

[2] 王霞,楊懷霞,劉艷菊.無機化學(xué)實驗教學(xué)中PBL教學(xué)法的應(yīng)用及評價[J].中國西部科技,2011,10(16):71-72.

[3] 強根榮,王紅,楊振平.大學(xué)有機化學(xué)實驗教學(xué)方法研究與實踐[J].實驗室研究與探索,2017,36(3):200-211.