趙龍山,趙晶,熊志立
沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)院 (沈陽(yáng) 110016)
色譜分析在分析化學(xué)中是發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的分離分析技術(shù)。目前,75%的分析工作均采用色譜分析完成[1],其主要內(nèi)容是對(duì)復(fù)雜混合物進(jìn)行分離分析。隨著現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的逐漸發(fā)展,學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生以及從事有關(guān)色譜分析的工作者面臨著巨大的挑戰(zhàn),了解和掌握色譜分析技術(shù)尤為重要。長(zhǎng)期以來(lái),色譜分析教學(xué)形式單一枯燥,教學(xué)效果有待提高。實(shí)驗(yàn)課程作為色譜分析教學(xué)內(nèi)容中不可缺少的部分,是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)[2]。色譜分析是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科[3- 4],通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué),讓學(xué)生了解各類色譜分析方法所使用的儀器,加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能的理解,理論聯(lián)系實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)操作能力以及獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和專業(yè)水準(zhǔn)[5]。
Outcome based education(OBE)即成果導(dǎo)向教育,這一教育模式20世紀(jì)80年代興起于美國(guó),主要包括以下五個(gè)問(wèn)題:讓學(xué)生取得的怎樣的學(xué)習(xí)成果?為什么要讓學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果?如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果?如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果?如何保障學(xué)生能夠取得這些學(xué)習(xí)成果?該模式首先關(guān)注學(xué)生應(yīng)取得怎樣的學(xué)習(xí)成果,然后通過(guò)一定教學(xué)方法和教學(xué)計(jì)劃來(lái)達(dá)到預(yù)期的成果。該理念以學(xué)生為中心,以成果為導(dǎo)向,逐步改進(jìn)的理念,是由國(guó)家社會(huì)及教育的發(fā)展需要、行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求、學(xué)校定位和發(fā)展目標(biāo)以及學(xué)生未來(lái)的發(fā)展決定的[6-10]。筆者結(jié)合學(xué)校色譜分析教學(xué)現(xiàn)狀,從多個(gè)層面進(jìn)行探討色譜分析實(shí)驗(yàn)教學(xué),以期提高學(xué)生的創(chuàng)新能力[11]和邏輯思維,滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
色譜分析課程綜合性較強(qiáng),傳統(tǒng)的色譜分析教學(xué)將重點(diǎn)放在基本知識(shí)、基本方法的闡述上,實(shí)際應(yīng)用較少,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外,學(xué)生主動(dòng)應(yīng)用分析原理的能力明顯不足,在實(shí)際操作環(huán)節(jié),有一部分學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)比較模糊,無(wú)法將理論知識(shí)和實(shí)踐有效結(jié)合,導(dǎo)致基本理論與實(shí)踐能力的脫節(jié)。以講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法,不利于學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力的提高,改革色譜分析教學(xué)很有必要。
基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是指將相關(guān)理論知識(shí)直接應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中,具有一定的針對(duì)性,而設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)不僅僅是理論知識(shí)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,它涉及面廣,要求學(xué)生具有較強(qiáng)的綜合能力,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)一個(gè)最優(yōu)方案。在以后的科學(xué)研究或解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中需要面面俱到,綜合考慮所有要點(diǎn)。開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力十分必要。學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,一般實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)也應(yīng)遵循先易后難的原則,在學(xué)生掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)。但在具體的實(shí)施過(guò)程中,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)往往被割裂,影響了實(shí)驗(yàn)實(shí)踐訓(xùn)練的系統(tǒng)性。
OBE理念重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一是“如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果”,教師只有充分了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度及存在問(wèn)題,結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)課中的具體表現(xiàn),才能給出公正合理的成績(jī)。傳統(tǒng)模式下的考核方式僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)報(bào)告的準(zhǔn)確性及出勤率,并沒(méi)有考慮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,導(dǎo)致學(xué)生忽視動(dòng)手能力的鍛煉。
色譜分析課程是沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)專業(yè)研究生的核心課程,開(kāi)設(shè)在研究生一年級(jí)上學(xué)期,總學(xué)時(shí)為62學(xué)時(shí),其中理論學(xué)時(shí)32,實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)30,學(xué)分3.0。主要內(nèi)容包括毛細(xì)管電泳、氣相色譜、液相色譜、聯(lián)用技術(shù),還包括很多分支內(nèi)容。
經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),研究生通過(guò)本科階段的學(xué)習(xí),已經(jīng)能夠熟練掌握定義定理以及技術(shù)要點(diǎn),但分析、概括、整理、歸納及邏輯思維等能力等仍有待提高,這就提示授課教師應(yīng)在重難點(diǎn)問(wèn)題的轉(zhuǎn)彎處和關(guān)鍵點(diǎn)上給予必要的提示和解答。另外,由于研究生來(lái)自不同的學(xué)校、專業(yè),甚至是跨學(xué)科報(bào)考,對(duì)色譜分析這門課程的認(rèn)識(shí)水平及掌握程度大相徑庭,這就要求授課教師在講授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自己的長(zhǎng)處和不足,及時(shí)查漏補(bǔ)缺,開(kāi)拓學(xué)生的思路,達(dá)到引導(dǎo)發(fā)散思維的效果。
隨著我國(guó)教育改革的深化與發(fā)展,高校越來(lái)越重視培養(yǎng)應(yīng)用型人才,促使教師改善課堂教學(xué)方式。課程組針對(duì)色譜分析實(shí)驗(yàn)當(dāng)前存在的問(wèn)題,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、開(kāi)拓學(xué)生的邏輯思維為目標(biāo),調(diào)整課程體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)理念,對(duì)課程進(jìn)行了多方面改革,以滿足對(duì)高水平人才的需求。
傳統(tǒng)教學(xué)方法以教師為主體,學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),沒(méi)有足夠的時(shí)間去思考,更無(wú)法真正地參與課堂教學(xué),導(dǎo)致課堂氛圍不活躍,教學(xué)效率不高。基于OBE理念,教師要調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的課堂參與度,就必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,堅(jiān)持以學(xué)生為中心的原則,激發(fā)學(xué)生對(duì)色譜分析的興趣,增強(qiáng)其綜合實(shí)踐能力。
借助各種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或微信小程序,教師提前發(fā)布課程內(nèi)容,包括PPT、儀器操作視頻、動(dòng)畫等,來(lái)引起學(xué)生的好奇心。結(jié)合教學(xué)大綱,強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn),讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的同時(shí)把握主次。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,教師可適時(shí)提出問(wèn)題,讓學(xué)生在課前有充足的時(shí)間去了解并查閱資料及文獻(xiàn),為課堂教學(xué)留出足夠的時(shí)間。在課上,首先根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況進(jìn)行答疑,師生共同討論,增強(qiáng)其教學(xué)參與感,進(jìn)一步提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量。讓學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的邏輯思維,提高創(chuàng)新能力。也可采用開(kāi)放式教學(xué)方式,根據(jù)下一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生提前查閱相關(guān)資料,做成課件進(jìn)行講解。學(xué)生和教師角色互換,既帶動(dòng)了課堂的氛圍,又激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課的目的,除了配合理論教學(xué)以外,更是為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)課程是理論知識(shí)的延續(xù),是考查學(xué)生基本技能的主要依據(jù),也是理論應(yīng)用于實(shí)踐的完美體現(xiàn)。這就要求教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教材時(shí),要以精練且實(shí)用的實(shí)驗(yàn)為主,注重系統(tǒng)性和針對(duì)性、實(shí)踐性和實(shí)用性、創(chuàng)新性和前瞻性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的邏輯思維和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要反映學(xué)科的新方向,要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)程度,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容符合學(xué)生的實(shí)際情況,難度適中、重點(diǎn)突出,取得最大教學(xué)成效。在學(xué)生掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,可以進(jìn)一步開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生利用空閑時(shí)間熟悉儀器操作和使用,給學(xué)生提供更多錘煉實(shí)際操作技能的機(jī)會(huì)。
隨著現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的更新,為了適應(yīng)目前藥學(xué)專業(yè)的需求和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展,學(xué)校需要打破以往單一性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,實(shí)驗(yàn)教材要跟上時(shí)代發(fā)展的潮流,適當(dāng)豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高實(shí)驗(yàn)講義的水平,讓學(xué)生充分了解色譜分析的發(fā)展趨勢(shì)。盡量做到每一學(xué)年更新一次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,逐步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
在對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及開(kāi)拓學(xué)生的邏輯思維為導(dǎo)向,著重開(kāi)展設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的潛力,引導(dǎo)學(xué)生逐步提高實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),即教師結(jié)合課堂內(nèi)容以及儀器分析原理、使用方法等給學(xué)生一個(gè)小實(shí)驗(yàn)任務(wù),要求學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)過(guò)的相關(guān)儀器和通用方法,在創(chuàng)新基礎(chǔ)上自行組成小組查閱文獻(xiàn)資料,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行考察,確定最終方案,鼓勵(lì)學(xué)生講解自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路。若這種方法效果良好,則可進(jìn)一步加大難度,如將科研課題與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,選擇一些目前受關(guān)注且新穎的研究課題作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生站在“面向未來(lái),面向世界”的高度,學(xué)習(xí)和掌握色譜分析的基本理論和基本操作。
自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是考查學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、小組合作能力、整組實(shí)驗(yàn)的完成度以及最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告的可行性和創(chuàng)新性。在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的答案,只是希望學(xué)生通過(guò)思考或者小組成員之間的合作來(lái)拓寬視野、豐富知識(shí),從而積累經(jīng)驗(yàn),為接下來(lái)的實(shí)踐夯實(shí)基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式下單一實(shí)驗(yàn)的不足,給學(xué)生提供了相互學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì),增強(qiáng)了學(xué)生的合作意識(shí),調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的掌握更為透徹,分析復(fù)雜問(wèn)題的時(shí)候更加得心應(yīng)手,也為走向工作崗位奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)涉及多學(xué)科知識(shí),內(nèi)容繁多且復(fù)雜,要求學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)并能將其巧妙合理地運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這就要求教師把握適度原則,才能收到應(yīng)有的教學(xué)效果。
教師是學(xué)生的“眼睛”,是學(xué)生科研路上的引路人,也是決定能否達(dá)到預(yù)期教學(xué)成果的關(guān)鍵因素,所以建立一支具有豐富實(shí)踐能力和責(zé)任心的教師隊(duì)伍很有必要。
在傳統(tǒng)教學(xué)體制的影響下,理論課多由副教授及以上職稱的教師承擔(dān),實(shí)驗(yàn)課則以講師為主,相對(duì)而言,實(shí)驗(yàn)課的教師隊(duì)伍更需加強(qiáng),加之實(shí)驗(yàn)室的工作比較復(fù)雜,需要不同層次的教師共同管理。實(shí)驗(yàn)教師不僅需要具有較高的學(xué)術(shù)造詣,不斷提高教學(xué)水平,還要了解國(guó)內(nèi)外最前沿的技術(shù)和信息,更要積極學(xué)習(xí)國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),不斷壯大實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。實(shí)際上,上好一堂實(shí)驗(yàn)課比上好一堂理論課需要付出更多的時(shí)間精力,從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇、講義的編寫,到實(shí)驗(yàn)課的講解和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的指導(dǎo)以及最后的實(shí)驗(yàn)考核,都需要教師認(rèn)真對(duì)待。這就要求課程組在選擇實(shí)驗(yàn)教師時(shí),除了需要具有良好的動(dòng)手能力外,還需要有責(zé)任心,秉承對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度講好每一節(jié)課,是教師應(yīng)該具有的優(yōu)良品質(zhì)。
色譜分析的實(shí)驗(yàn)課占比較重,約為總課時(shí)的一半。傳統(tǒng)模式實(shí)驗(yàn)課程的考核方式以提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)法引起足夠的重視,只是片面地追求實(shí)驗(yàn)報(bào)告的正確性,教師很難評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)際水平。只有建立科學(xué)合理的考核方式,才能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的重視程度,對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力具有一定的促進(jìn)作用。
基于OBE理念,學(xué)校必須對(duì)現(xiàn)有的考核方式進(jìn)行改革,建立多元化、全方位的考核方法,以完善考評(píng)機(jī)制:①實(shí)驗(yàn)課前,學(xué)生必須提前預(yù)習(xí)本堂課內(nèi)容;②教師在課前需針對(duì)本堂課所講內(nèi)容進(jìn)行隨堂測(cè)試,檢查學(xué)生預(yù)習(xí)的情況,根據(jù)提問(wèn)情況適當(dāng)調(diào)整講授內(nèi)容;③在實(shí)驗(yàn)中,教師要注意觀察學(xué)生的基本操作是否合乎規(guī)范,及時(shí)講解;④要求學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)做好實(shí)驗(yàn)記錄并保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性;⑤為了檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)際操作能力,學(xué)期末進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考核,課程組采取抽簽的方式?jīng)Q定考核內(nèi)容。
考核評(píng)價(jià)內(nèi)容不僅局限于學(xué)生得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,更需要重視整體實(shí)驗(yàn)過(guò)程,包括操作細(xì)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生完成情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),這樣既可做到公平、公正、公開(kāi),也可改變以往學(xué)生“渾水摸魚”的想法,引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。學(xué)生親自設(shè)計(jì)、參與實(shí)驗(yàn),創(chuàng)造性思維得以激發(fā),獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有所提高。完善的考核系統(tǒng)既能在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身問(wèn)題,收到令人滿意的學(xué)習(xí)成果。
為了滿足新時(shí)代對(duì)應(yīng)用型人才的需求,課程組結(jié)合研究生自身特點(diǎn)及目前色譜分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,基于OBE理念,對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)理念等進(jìn)行了探索和改進(jìn),堅(jiān)持以學(xué)生為中心的原則,將理論與實(shí)踐充分結(jié)合,促使學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí),提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力,以提高色譜分析實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。