项目化教学体系背景下的分析化学教学改革*

2022-06-17信建豪任艳丹王聪颖

云南化工 2022年5期

信建豪，任艳丹，王聪颖

(1.黄河科技学院医学院，河南郑州 450063；2.郑州工商学院，河南郑州 451400)

分析化学课程是培养学生从事分析工作的基本理论、基本操作和基本技能，是黄河科技学院药学、药物制剂专业的核心基础课程之一。传统的教学组织形式分为理论课和实验课，分别进行基本理论和基本操作、基本技能的培养[1]。随着智能手机的普及和经济的快速发展，学生学习的主动性下降，就业前景的快速变化，使学生的学习生态问题发生了较大的变化。因此，为了使药学、药物制剂专业的学生培养质量能持续满足社会的人才规格需要，重塑校园学习生态，我们试行了专业的项目化教学体系改革[2-3]。为了使分析化学课程适应项目化教学体系，以建构主义理论为指导，对分析化学课程进行了解构、重构，为人才的培养更加适应社会的需要[4]。

1 改革背景

项目化教学体系[2-3]为采用“2+1+1”形式，即2年的专业基础课程，1年的项目化教学和1年的毕业实践。专业基础课程的作用主要为项目化教学提供理论及技能储备，1年的项目化教学为综合型教学项目，学生通过在综合型项目的实施过程中，自主地进行设计、实践、评价，完成课程所学习的知识技能与社会需求搭建桥梁。一个由笔者牵头的“从中药材到药品”的项目化教学项目，主要针对药物的生产、研发岗位群，综合了生药学、天然药物化学、分析化学、药物分析、基础化学、药剂学等课程的内容，通过该项项目化教学训练和第三方评价，使学生具有良好的药物提取、检验、制剂等各方面技能，并且具有对药品生产工艺的总体设计能力。

在该项目化教学中，分析化学课程需要在生药鉴定、原料药分析和药品的检验中提供方法学的理论和实践操作的技能。如何使学生掌握分析方法的用途和步骤，树立药品质量优先的理念，能够胜任药物研发和药物生产岗位群中药物质量分析的人才需求，是课程教学改革设计中的重点。

2 教学设计

2.1 理论知识模块化[5]

在项目化教学过程中，需要学生根据药典，设计原料药和药品的质量分析步骤。因为药典中所涉及分析化学中的分析方法较多，既有定性分析、定量分析，还有结构分析，因此，需要学生掌握分析方法的用途，能够灵活运用所用的方法。所以我们按照药学、药物制剂专业中的分析化学教学大纲组织教学，根据分析方法的用途，将分析化学的理论知识进行解构，建立具有网格关系的知识模块，如图1所示。

图1 分析化学课程知识模块

根据图1所分的模块，用于定量分析的分析方法，重点掌握量与信号的关系，掌握数据的记录、计算、评价和熟悉最终结果的误差来源、消除影响；用于结构分析的，重点掌握结构与信号的关系，掌握如何根据图谱进行结构分析，熟悉四个波谱方法的相互验证，这些方法还都需要熟悉所用仪器的结构及维护。在理论的知识学习中，数据处理内容主要通过学习教师录制的视频，再通过视频中带有的交互式练习进行自我评价。滴定分析和重量分析的化学分析内容完全由课堂讲授和课堂讨论实施线下学习。原子吸收、荧光分析、色谱分析、紫外分析、红外光谱、质谱、核磁共振采用“线上视频学习+线下课堂讨论”模式进行学习。最后再通过教学评价、反馈，甚至进行复盘，使学生理论知识掌握程度达到项目化训练的要求。

2.2 实践技能模块化

将分析化学的实践内容分为按照3个维度进行分类，分为基本操作模块、基本技能模块和综合技能模块。其详细内容如图2所示。

图2 分析化学的实践内容

在基本操作练习中，主要是在实验课堂中“教师示教+学生练习”的模式进行训练，然后进行基本操作评价。基本技能练习主要在实验项目中，“学生预习+教师讲授+学生练习”的形式进行，主要训练学生学习的原理、实验方法、实验条件设置、结果计算等内容，最后实验结束后进行评价。设计型实验主要通过学生独立自主设计、实施，教师评价的方式对学生的综合设计能力进行系统化练习。

2.3 信息化教学评价与反馈[6]

理论知识学习的效果评价采用3个维度：“翻转校园”APP课堂测验+“问卷星”章节测验+标准化考试。“翻转校园”课堂测验，主要用于预习效果的测验评价，讲解重难点内容后的主题练习评价和课堂学习评价。“问卷星”章节测验评价学生在某章或某个分析方法中理论的掌握程度，尤其是实验条件的计算及选择的评价上。最后一定要进行标准化考试，通过考试，最终评价学生的学习情况。通过“翻转校园”和“问卷星”信息技术技术的使用，能够实时对理论学习的模块知识进行评价及反馈，对某一些学生的某一些未掌握的内容能够快速指导，促使教学效果的提升。

在实践技能模块培养的3个维度上，基本操作的规范性评价，采用学生录制的操作视频传至班级微信群中，进行小组间评比和教师评价。通过快速的视频评价，使学生的基本操作训练在课堂中能够得到保障，保证学生基本操作规范的达成度达到100%。基本技能训练中，采用传统的课堂方式进行，“讲授+练习”，预留充分的练习时间，保证每个学生都能够实操，通过”Excel在线文档“中设置结果评价公式，要求学生实验结果及时上传至Excel在线文档，评价结果进行突出显示，完成学生实验结果快速评价。

通过模块化教学与评价，学生的知识模块平均值达到89%(问卷星章节测验平均值)，基本操作规范度达100%(视频考评)、基本技能的目标达成度达90%以上，设计型实验的最终结果满意。

2.4 通过设计型实验建构知识技能体系[7]

设计型实验，作为分析化学课程学生“模块知识”进行建构的重要途径，担任着知识体系建立的使命。设计型实验分为3步，第1步，学生分组，根据图2中的实验设计题目完成实验方案的设计，并且组织学生进行PPT答辩，由教师和同学们提出质疑，使方案最终得到完善。第2步，在实验室进行实施，出现问题由小组进行讨论解决，最后由小组写出实验报告及总结。第3步，复盘。通过教师对学生的实验报告进行解读并与标准值进行比较，然后对实验进行讲评，由学生回忆复盘，了解自己的不足之处。对于结果不满意的小组，学生在解决自己实验方案的问题后进行实验复盘，解决实验过程的问题。通过设计型实验，使学生能够充分运用自己的知识、技能模块，使原本碎片化的知识点，变成能够统一运用起来解决实际问题的能力，做到了“学中做、做中学”，使自己的知识技能体系得以重构，去胜任分析岗位。