陳紅梅*，隋巖，黃偉

（井岡山大學化學化工學院 江西 吉安 343009）

創(chuàng)新型國家的根基在于培育創(chuàng)新型人才。建設(shè)創(chuàng)新型國家，科技是關(guān)鍵，人才是核心，教育是基礎(chǔ)。高等教育教學改革以實現(xiàn)高效課堂，提高學生的綜合素質(zhì)，實現(xiàn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。問題教學法（Problem-based learning，PBL）以“問題”貫穿教學過程，在設(shè)問和釋問的過程中萌生自主學習的動機和欲望，實現(xiàn)學生學習的自主性和創(chuàng)造性的一種教學方法，它是革除傳統(tǒng)教學弊端的手段之一[1]。

“有機化學實驗”作為一門技能實踐課，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。通過改革傳統(tǒng)教學法，以“問題”為中心貫穿和組織教學各環(huán)節(jié)，使學生變被動為主動，實現(xiàn)自主探究的再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造，從而培養(yǎng)學生的“問題”意識和科學精神，提升學生的創(chuàng)新能力[2]。在該課程中通過“問題”開展教學實踐，從而探索出創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式的新途徑。

1 PBL教學法研究現(xiàn)狀及教學模式設(shè)計

PBL教學法最早在國外發(fā)展起來，被廣泛運用于醫(yī)學教育中，且得到教育工作者的認同。該教學法在我國20世紀80年代首次被正式應(yīng)用到上海第二醫(yī)科大學和西安醫(yī)科大學的醫(yī)學課中，取得了較好的經(jīng)驗和效果[3]。但由于體制不同、經(jīng)驗不足、資源限制及高校之間不同條件等因素，該教學法還亟待完善和規(guī)范。PBL是以學生為主體，教師引導學生以“問題”為核心的教學方法。因此在教學設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮到學生的主動性，將學生置身于復(fù)雜的、有意義的問題情景中，學生通過解決問題來學習隱含在問題背后的科學知識，進而培養(yǎng)自主學習能力和創(chuàng)新能力[4]。

教學過程是教師教和學生學相統(tǒng)一的活動過程?！坝袡C化學實驗”課程學習分為三階段：課前預(yù)習、課中實驗和課后總結(jié)。課前預(yù)習主要培養(yǎng)學生的自學能力。課前教師進行教學設(shè)計、創(chuàng)設(shè)問題情境；學生在預(yù)習過程中積極主動地查閱相關(guān)資料自主學習形成問題和解答問題，小組討論可以借助高校網(wǎng)絡(luò)教學平臺、學習通、QQ群等方式，在網(wǎng)絡(luò)平臺設(shè)立討論交流區(qū)，最后確定實驗方案，激發(fā)學生的求知欲和善于思考的能力。課中實驗教師根據(jù)學生的問題情況，組織課堂教學，解答和拓展問題；學生通過探究問題、回答問題和解決問題，并在實驗的過程中驗證問題，從而對知識的理解更深刻，技能的掌握更扎實。課后總結(jié)中學生可以自評互評，根據(jù)實驗結(jié)果，分析問題、總結(jié)問題，完成實驗報告；教師通過對學生提出問題、回答問題和討論問題的情況歸納總結(jié)，進行教學反思和客觀的評價，最后對實驗成效評估。

2 PBL教學法在“有機化學實驗”課程中的實踐

2.1 PBL教學環(huán)節(jié)設(shè)計

實驗項目的選擇。有機化學實驗包括基礎(chǔ)操作實驗、有機合成實驗和綜合設(shè)計實驗三部分，共有70多個實驗。基礎(chǔ)操作實驗重在學生基本技能的訓練，有機合成實驗和綜合設(shè)計實驗可以突出學生創(chuàng)新能力的提升，因此如何選擇合適的實驗項目進行問題教學法的實踐，是首要也是至關(guān)重要的一步。教師通過集體備課，分析討論制訂出具體實施方案，選擇有機合成實驗中的“環(huán)己烯的制備”“1—溴丁烷的制備”“環(huán)己酮的制備”“甲基橙的制備”“乙酰苯胺的制備”“2—甲基—2—己醇的制備”“肉桂酸的合成”等實驗進行該教學法的實施和應(yīng)用。

實驗中“問題”的創(chuàng)設(shè)。問題是創(chuàng)設(shè)教學情境的核心。首先學生可以提前通過圖書館資料、學習通、網(wǎng)絡(luò)教學平臺等所提供的信息進行預(yù)習，確保學生在開展實驗課前，對預(yù)做的實驗內(nèi)容充分了解；其次是對“問題”的創(chuàng)設(shè)，教師和學生共同參與創(chuàng)設(shè)豐富的問題情境，能使學生帶著問題學習。教師指導學生從實驗的目的、實驗原理、反應(yīng)裝置、實驗方法和條件、提高產(chǎn)率等方面進行問題的創(chuàng)設(shè)。例如“苯甲酸乙酯的制備”實驗：“為什么要采用脫水劑？”“脫水劑可以用什么代替？”“實驗裝置可以做如何改進？”“反應(yīng)條件如何控制？”“粗產(chǎn)品如何進行精制？”“還有哪些制備方法？”等，提出一系列問題。問題一部分由教師設(shè)定，提前在網(wǎng)絡(luò)教學平臺或?qū)W習通等平臺的討論區(qū)進行發(fā)放，也可以由學生提出進行討論。通過科學合理地提出問題，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和欲望，使學生在實踐過程中能更好地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，分析問題和解決問題。

組織討論、優(yōu)化實驗方案。優(yōu)良的學生團隊是教學實施效果成敗的關(guān)鍵。根據(jù)學生的性格和能力進行選擇和搭配，組建團隊，每組成員5~6人分成討論小組，對所要開展的實驗進行組織和討論，匯總小組的討論結(jié)果。同組之間分工合作，交流溝通，開發(fā)每個學生的不同潛能，不同組之間可以互相借鑒和學習。課堂中采取師生互動的教學方式，與教師共同進行討論，或讓部分學生充當教師的角色，讓學生代表去講解。教師只是提出實驗的有關(guān)問題，起著引導作用，其他學生可以對他的講解進行質(zhì)疑、提問或進行必要的補充和糾正。學生作為主體在提問中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。最后由教師答疑并進行歸納總結(jié)，優(yōu)化實驗方案。通過討論合作交流使學生獲得小組互助和合作學習體驗，形成團隊協(xié)作精神和終生學習意識。

2.2 PBL教學法在實驗課程中的教學實踐

PBL教學法的實施對學生的學習能力有一定的要求，需要具有良好的自學能力和查閱文獻的能力為前提，同時具備一定的專業(yè)技能素質(zhì)。一般建議選擇在第二學年試行，在大一學習了“文獻檢索”課和“無機化學實驗”課的基礎(chǔ)上，開展問題教學法?！坝袡C化學實驗”正式對大二學生開課，因此選擇“有機化學實驗”課程為研究對象。在化學專業(yè)和化工專業(yè)的本科二年級學生中進行了實施和應(yīng)用，取得了較好的成效。PBL教學法改變了以往傳統(tǒng)灌輸式和驗證式教學方法，增強了學生對“有機化學實驗”課的興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和綜合素質(zhì)。通過實踐探索PBL新教學模式，在教學內(nèi)容和課時分配等方面進行細化和調(diào)整，重新擬定新的教學大綱。在PBL的教學實踐過程中，以“問題”貫穿于實驗教學活動的始終，組織整個教學活動，使課程活起來，通過實驗來分析、討論和驗證實驗，并在實驗中解決這些問題，教師指導學生最終完成實驗教學任務(wù)。在教學實踐中既鍛煉了學生的表達交流能力，培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維，提升創(chuàng)造力和綜合素質(zhì)，又提高了教師的教學水平和專業(yè)素質(zhì)。

2.3 PBL教學法的成效評估

課程評價注重課前、課中和課后三個學習階段的學習過程和質(zhì)量進行全面評價。建構(gòu)課前預(yù)習以“問題”完成預(yù)習作業(yè)；課中實驗設(shè)置難點“問題”,增加實驗難度，挑戰(zhàn)和考驗學生的實驗應(yīng)變和創(chuàng)新能力；課后總結(jié)評估學生對“問題”解決方案的過程和有效性的問題體系。課前包括實驗的預(yù)習，自主學習、提出問題、分組討論情況；課中學生的表現(xiàn)、對問題的探究和解答、分析問題、解決問題和實驗完成的情況；課后實驗的總結(jié)和實驗報告的評定，都列為考核的依據(jù)，構(gòu)建合理的評價體系。對學生的成績的評價以過程評價和結(jié)果評價相結(jié)合的方式進行。過程評價可以采用教師評價、成員互評等方式，內(nèi)容主要包括學習能力、語言表達能力和實驗動手能力等；結(jié)果評價包括課程考核方式和平時成績評定。課程結(jié)束后，發(fā)放調(diào)查問卷100份對教學效果進行了評估。學生普遍認為該教學方法優(yōu)于傳統(tǒng)的教學方法，從知識的理解和掌握、學習興趣、自學能力、合作學習能力、創(chuàng)新能力等方面得到了更好地提升，獲得學生的一致認可和好評。

3 教學評價機制

PBL教學法的引入，注重對學生的創(chuàng)造思維、實踐能力的培養(yǎng)，在考核評定中變量多。

3.1 課程考核環(huán)節(jié)

“有機化學實驗”課程成績評定考核包括課前預(yù)習、課堂表現(xiàn)、實驗報告和期末考查?？己谁h(huán)節(jié)設(shè)置課前預(yù)習（預(yù)習報告、網(wǎng)絡(luò)課程平臺自主學習度）、課堂實訓（考勤、課堂提問、小組合作交流、操作規(guī)范性、任務(wù)完成度、實驗態(tài)度及教學參與度）、課后總結(jié)（實驗報告，綜合實驗結(jié)果與總結(jié)）、期末考查（實驗方案的設(shè)計與實施）、合作學習（小組討論、合作學習完成度）?？己司唧w根據(jù)學生在課前的預(yù)習、對問題的提出與解答，課中解決問題的表現(xiàn)以及具體實驗操作能力、對實驗的分析和討論，課后實驗報告的書寫等學習過程和質(zhì)量進行合理評價。依據(jù)預(yù)習報告完成度、網(wǎng)絡(luò)課程平臺自主學習度、考勤記錄、課堂提問積極性、操作規(guī)范性、任務(wù)完成度、實驗報告撰寫、綜合實驗結(jié)果與總結(jié)，結(jié)合課程目標制訂出評分標準。

3.2 課程評分細則的設(shè)置

課程總評成績由兩大部分組成：過程性考核成績和期末考查成績。過程性考核成績占60%，評分細則設(shè)置為：①預(yù)習：預(yù)習報告的完整度、規(guī)范度（5%）、網(wǎng)絡(luò)課程的參與度與完成質(zhì)量（5%）；②課堂表現(xiàn)：考勤不缺課、不遲到、不早退（5%）、課堂交流參與度（5%）、回答問題態(tài)度和質(zhì)量（10%）、操作規(guī)范及任務(wù)完成度（10%）；③實驗報告：實驗報告的完整度和規(guī)范度（5%）、實驗總結(jié)和思考的深度和廣度（5%）；④合作學習：小組討論、合作學習完成度（10%）。期末考查占40%，考查學生實驗方案設(shè)計（10%）、基本操作技能的掌握（10%）和對實驗整個過程與結(jié)果的綜合評價（20%）。通過評分細則的制定，激發(fā)了學生自主學習的積極性，思辨能力提高，綜合素質(zhì)能力得到了提升。

3.3 課程目標達成度評價

課程目標包括德育目標、認知目標、能力目標、發(fā)展目標。根據(jù)課程目標要求分別考核學生對學科知識點的掌握和科學思維能力、實驗操作技能和所學知識的靈活運用能力、批判性思維和合作學習能力。課程目標達成度評價是本科人才培養(yǎng)全過程中的重要環(huán)節(jié)，是衡量學生是否達到本專業(yè)畢業(yè)要求的重要依據(jù)。課程目標達成度的評價主要依據(jù)課程考核結(jié)果的定量評價，通過目標達成度的評價、分析，擬定持續(xù)改進方案。計算方法根據(jù)該課程目標的各考核環(huán)節(jié)具體得分乘以該環(huán)節(jié)權(quán)重的得分總和，除以該課程目標達成占比分值。通過對“有機化學實驗”課程目標達成度的分析，采用PBL教學法與傳統(tǒng)教學法的效果比較，PBL教學法課程目標達成度更高，有利于學生綜合能力的培養(yǎng)。

4 結(jié)語

目前，PBL教學法雖然在高校的部分課程中進行了較多的實踐應(yīng)用，但尚未形成完整統(tǒng)一的“問題”教學體系和效果評價標準。通過PBL教學模式在“有機化學實驗”課程中的實踐探索，師生的綜合素質(zhì)能力都明顯提升。以“問題”啟發(fā)思考，調(diào)動學生學習的積極性和主動性，有助于學生養(yǎng)成勤于思考、善于思辨的學習習慣，提升學生的自學能力；通過“問題”討論交流，營造師生和諧的教學氛圍，提高學生的溝通能力和團結(jié)協(xié)作精神；從多角度思考問題，通過探究問題、分析問題并在驗證中解決問題，提高學生的創(chuàng)新意識；以“問題”高效課堂，教師的教學水平和專業(yè)素養(yǎng)提高，有效提高教學工作效率和教學質(zhì)量。采用PBL教學法引導學生進行科學探究，培養(yǎng)了學生的批判性思維、發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力，使其具備靈活運用所學知識進行科學探索和生產(chǎn)實踐的能力，為今后的發(fā)展和就業(yè)奠定了基礎(chǔ)。