医药类独立学院实验课程“预习库”建立探究

2020-04-24 08:11仝文婷周海园魏明
安徽化工 2020年2期
关键词:缓冲溶液天平显微镜

仝文婷,周海园,魏明

(南京医科大学康达学院,江苏 连云港222000)

人才培养为本,本科教育是根。习近平主席于2018 年5 月2 日,在北京大学师生座谈会上的讲话,对当今的本科教学提出了新的希望[1]。教育部部长陈宝生也在新时代全国高等学校本科教育工作会议上提出要坚持以人为本,推进四个回归,明确提出了高教大计,本科为本,本科不牢,地动山摇,作为一名高校教师,我们要回归常识,回归本分,回归初心,回归梦想[2]。

对于学生来说,本科阶段的学习,由于学习环境、学习压力的改变,相对于高中阶段,对学生的自觉性、学习习惯和学习方法都提出了较高的要求,能否按照学习流程“预习——听讲——复习”完成整个学习环节,是影响学生学习效果的重要指标。由于实验课程涉及到安全、仪器操作等内容,更需要学生具有良好的学习习惯。做好预习,有利于培养和提高本科学生的自学能力和学习效率。通过预习,学生课堂听讲的目标更加明确,主观能动性将更大程度地被激发。

与其他专业相比,医学教育呈现出较强的专业性和实践性。随着科学技术的发展,要求教师要充分利用包括互联网在内的多种资源,培养医学生独立思考与辩证思考的能力。在参与独立学院人才培养的过程中,笔者发现学生自主学习能力较差,需要教师加以引导,通过为部分实验课程建立多媒体预习库,使学生可以在实验前对实验内容进行充分预习,取得了良好的效果。

1 基础医学实验多媒体预习库建立的理论依据

预习过程对于学习的辅助作用无需赘述,这个过程需要教师进行合理的引导,否则会让学生进入学习误区,失去对学习的热情和兴趣,预习过程反而会成为学生学习的负担。基于上述原因,教师要为学生设计合理的预习策略,教授正确的预习方法。

以皮亚杰为代表的建构理论认为,学生学习知识的过程,不是教师简单地将知识进行传递,而是学生主动选择、加工处理外部信息,通过对知识的重新认识和编码,主动完成知识的构建[3]。在师生定位上,教师应该由传递知识的权威逐步转变为学生学习的辅导者。在教学的过程中,要以学生为中心,激发学生学习兴趣,创设知识构建环境。通过整合互联网与学院现有的教学资源,为部分基础医学实验创立预习库,通过视频、音频、思维导图等手段,激发学生学习兴趣,从而促进学生完成相应知识的构建。笔者每次实验课前三天,通过压缩包的形式,将“预习库”发送给学生。

2 实验类课程“预习库”的建立

2.1 操作型实验“预习库”的建立——以“分析天平使用”为例

根据南京医科大学康达学院教学任务的安排,包括临床医学、全科医学、医学检验等专业在内的学生,在本科一年级要进行基础化学的学习,按照教学大纲的安排,配套有八个实验,如天平的使用、缓冲溶液的配制与性质、醋酸解离常数的测定、丙酮碘化速率常数的测定等实验,均为学生率先接触到的实验课程。

称量操作,是化学实验基本操作之一。前期的实验教学中,教师主要介绍天平的使用方法与操作的注意事项,很少对包括天平的“前世今生”等相关内容为学生进行梳理,人文情怀引入较少。由于实验课程时间有限,笔者将此部分内容加入到本实验配套的“预习库”中,以此激发学生的学习兴趣。

在本实验的“预习库”中,分析天平的使用板块包括如下内容:①天平的发展介绍;②天平称量的原理介绍;③天平称量的实验步骤;④天平的维护和使用注意事项。内容形式包含文字、音频、图片与视频等,全方位以天平为中心为学生进行内容教学的发散扩展,激发学生人文情怀,培养学生科学素养。下列选择“预习库”亮点内容为例进行部分介绍。

2.1.1 以图片的形式展示天平的发展

图1 天平发展历程图

天平发展历程如图1所示,采用图片的形式进行展示,可以使学生获取一定的感性认识,增加学习的趣味性。最早的天平为公元前2500 年前的古埃及天平(图1a),我国最早的天平为春秋中晚期,楚国小型衡器木衡·铜环权(图1b)。随着传感器的发展,天平经历了杆秤(图1c)、托盘天平(图1d)、机械天平(图1e),发展到如今的电子分析天平(图1f)。在预习库中,重点介绍重庆市博物馆收藏,1933 年在安徽寿县出土的木衡·铜环权(木衡杆长41.1 厘米,铜盘直径7.3 厘米,六枚铜环权重量以倍数递增),从而增强学生的民族自豪感与自信心,激发学生的爱国情怀。

2.1.2 以视频的形式展示电子分析天平

通过视频的形式,简要对电子分析天平的操作进行介绍,让学生事先获取感性素材,为实验课程提前预热。电子分析天平的使用,网络资源较多,学生可以对天平的使用有粗浅的了解,便于其在实验课程中快速融入学习情境。

2.1.3 合理设问,启发式教学

在预习库中,提出预习问题,如介绍直接称量法和差减称量法时,要求学生在预习完教材后,完成表1 的填写。

此外,设计关于天平的其他问题,要求学生在预习过程中完成,实验课上随机提问,保证学生的预习质量。

表1 直接称量法与差减称量法异同

2.2 知识型实验“预习库”的建立——以“缓冲溶液的配制和性质”为例

“缓冲溶液的配制和性质”是基础化学缓冲溶液部分的配套实验。实验内容涉及缓冲溶液的基础知识,包括缓冲溶液的概念、组成、缓冲容量等。操作部分涉及到缓冲溶液的配制,包括移液管和吸量管的正确使用。

2.2.1 知识部分“预习库”的设计方式

对于与理论课教学紧密关联的实验,在预习库的设计中,要注意实践与理论的结合。本实验“预习库”包括如下内容:①缓冲溶液章节的思维导图;②实验考查点的“完形填空”;③移液管和吸量管的使用介绍。

在预习库的设计过程中,结合之前的教学经验[4],首先给学生呈现的是缓冲溶液部分的思维导图,如图2所示,让学生在实验前,对理论课所学内容有全面的回顾。

本实验包括三个部分,分别为缓冲溶液的配制、缓冲溶液的性质和缓冲容量与缓冲浓度及缓冲比的关系。在每一个部分前,增添“完型填空”(双划线部分为挖空部分),通过这种形式,让学生明确实验目的。如:

(1)能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而保持其pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。

(2)缓冲容量是衡量缓冲溶液的缓冲能力的物理量。缓冲比一定时,总浓度越大,缓冲容量越大。总浓度一定时,缓冲比为1∶1时,缓冲容量最大。

2.2.2 实验部分“预习库”的设计方式

在对知识进行回顾后,“预习库”进入到实验部分板块,其中移液管和吸量管的使用是本实验的重点部分。掌握基本实验仪器的正确使用,是培养学生应用能力的基础。在学生预习完教材内容,观看完预习库视频后(视频包括检查、洗涤、润洗、吸液和放液全部步骤),要求学生完成下列表格(表2)。

表2 移液管与吸量管异同

图2 缓冲溶液思维导图

2.3 操作观察型实验“预习库”的建立——以“显微镜的使用”为例

细胞生物学作为一门在显微和亚显微层次上研究细胞的结构、功能和规律的学科,是临床医学、全科医学、医学检验等专业在大学一年级所必修的一门专业基础课。本门课程主要围绕显微镜展开教学。

细胞生物学实验,显微镜的使用是根本,作为细胞生物学的第一次实验课,在预习库内容整理上,包含如下内容:①显微镜的发展史;②显微镜的构造;③显微镜的基本使用与细胞形态结构观察;④常见故障及处理③具有代表性的细胞结构图等。

2.3.1 显微镜史的引入

显微镜发展史的引入,可以让学生在实验前对所操作仪器的前世今生有一定的了解,增加课程的趣味性与人文性。显微镜发展的基础是光学,我国春秋时期《墨经》中关于光的研究,是显微镜早期发展的基础之一[5]。通过这些素材的引入,可以增加学生的民族自豪感与自信心,这一点与在基础化学中引入天平的发展史,有异曲同工之妙。

2.3.2 合理引入MOOC链接

显微镜构造的介绍,是学生实验课程中学习的重点。熟练使用显微镜,也是细胞生物学要求学生所具备的基础能力。在预习库的设计中,包含显微镜的文字与视频介绍,同时引入MOOC链接,与书本内容相比,呈现手段更加多元化,易于学生在实验前对显微镜的各个部件有大致的认识,在实验课学习中,可以更快地进入到学习状态。通过预习库的形式,学生学习不再完全依靠教师,从被动学习转为主动学习,极大地激发了学生学习的主观能动性。

2.3.3 让学生成为“画家”

在预习库中,笔者同时对一些典型的细胞进行介绍,如图3 所示,通过图片的形式预先告知学生奇妙的微观世界一角,激发学生的求知欲。基于观察型实验的要求,学生应掌握生物制图的方法,因而在预习库设计中,给学生留下足够的位置,要求学生首先描述图片中细胞的形态,继而在空白纸上进行绘制。在实验教学中,教师可以对学生初步绘制的图片进行点评,指出优缺点,便于学生正式绘制时能抓住重点,从而加深学习印象,同时也增强了实验课程的趣味性。

图3 典型的细胞显微图片

3 学生对“预习库”进行反馈及教学反思

3.1 “预习库”反馈表的设置

在每一个实验“预习库”的最后,笔者特别设计了一个反馈板块(表3),每次实验后都将进行数据统计。通过邀请学生对“预习库”进行点评,方便教师了解“预习库”的使用情况和学生的接受程度,便于进行后期改进与教学反思。通过反馈板块,笔者了解到,学生对“预习库”的接受程度较高,希望在制作“预习库”的过程中,文风可以俏皮一些,更加适应现代大学生的“口味”,增加更多的人文元素,让学习不再枯燥无味,教学视频的质量需要进一步提高。

表3 预习库反馈板块

3.2 教学反思

3.2.1 “预习库”素材的连贯性不足

在“预习库”的设计过程中,预习素材之间的连贯性较差,只是机械性的堆积。学生在使用的过程中,思维跳跃幅度过大,也会影响最终的预习效果。如何能够做到预习素材的层层递进,需要做进一步的探索。

3.2.2 “预习库”内容的呈现形式略显杂乱

目前“预习库”的呈现形式,主要包括文本、图像、视频与慕课链接,不同实验的“预习库”可能只包含其中的部分,如何能为不同的预习内容找到合适的呈现形式,需要进一步探索。

3.2.3 “预习库”的评价体系欠缺

在“预习库”的使用过程中,缺乏相应的评价体系,只能从学生的反馈意见中得出最基本的结论。如何将使用效果量化,从而更好地指导预习库的设计,是亟需解决的问题。

4 总结

在实验课程中引入“预习库”后,笔者对部分学生进行了一次问卷调查统计,74.36%的学生认为“预习库”的引入增加了实验的人文与趣味性,学生对理论课的理解加深,对实验课的兴趣增加。通过这种形式,在一定程度上激发了学生学习的主观能动性。如何全方位地提高实验课程的教学效果,如在实验过程中,学生实验情况的把控,教师教法的选择,实验评价体系的确立,仍需进一步探索。

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