基于学习能力培养的《仪器分析》 教学改革

王婷婷

（衡水学院生命科学学院 河北 衡水 053000）

当前高等教育改革的方向和主要目标是培养大学生自主学习能力[1]。在高等教育的教学中，让学生“学会学习”显得至关重要。正如爱因斯坦所说，当在学校所学的一切全部忘记之后，还剩下来的才是教育。学习能力是会陪伴学生终身成长的。而以知识为载体提升学生学习能力，是《仪器分析》教学改革的初衷。

《仪器分析》 是生物技术专业大三的专业课，课程中涉及很多很多大型仪器的原理、结构特征、公式推导、计算等，逻辑性强，以往学生都会觉得这门课非常难且枯燥。如何化繁为简、抓住学生注意力、提升学生学习的情感动力，是基于学习能力培养《仪器分析》课程教改的核心工作。

1 内容编排化繁为简 前后关联

《仪器分析》教学改革在课程内容的选择和衔接上下了很大功夫。此课程内容涉及多方面知识，理解起来非常困难。如果没有一条清晰的主线，学生很容易像“听天书”一样，无法领悟各章节的内在关系。据理查德.E.梅耶提出的学习科学的原则之一——“容量有限”原则，即通过运用原有知识来创造更大的组块，能够让人在工作记忆中有效处理更多的信息[1]，笔者在讲授每个模块之前都会梳理脉络，注重教学内容的选择和编排，化繁为简，建立知识之间的逻辑关联，能帮助学生在学习时更加有条理性，从而有针对性的提升学习能力。

比如，第3 章电位分析法，教材总共有12 节，如果照搬教材的目录，那么这一章的框架认知对于学生来说就存在很大困难。根据课时安排笔者选择了7节(其中1 节自学，且布置了作业)，合并成3 个问题。这样对知识进行有效的整合就是建立关联的过程。

教材是教师授课的参考，教师可以对教材进行加工，让知识的呈现更具逻辑性。整合的好处就是让学生能够更好的看到关联，因为大脑对于超过7 个以上的要素无法接受，要素越少，知识整合越简单，但对知识之间建立关联的要求越高。知识的前后关联非常重要，比如第3 部分光学分析法，总共包括3 章：原子吸收、紫外发射、分子发光。这3 章之间是有联系的，弄懂了这个联系，学生对第2、3 章的相关知识都会有更好的理解。所以每开启一章，笔者都会问学生上一章的关键问题，所谓的“关键”就是能够关联到此章的问题。比如由“原子发射”到“紫外吸收”，首先是“发射”到“吸收”，让学生回想发射是什么过程(旧知)，而吸收发生在什么时候(关联旧知)，把主语换成“分子”，就是本章内容；再比如由“原子”到“分子”，那么让学生先回忆原子的轨道特征，然后去讲解分子轨道特征，对比就会发现更复杂了，所以原子在前，分子在后。分子发光在分子能级上又引入了电子激发多重态，因而引发新的跃迁类型。学生会发现原来3 章之间有联系，他们可以用旧知连接新知，而知识的设计是层层递进，是一个有机整体，就像打游戏，关卡难度在提升。

通过整合，建立关联，缩减内容，PPT 的呈现内容大致缩减了三分之二，但通过课堂测验、学生反馈及总体成绩，发现学生听懂得多了，掌握的思维方法多了，理解程度深了，这说明我们已经从繁多的知识内容中走出来，走向整合，走向框架，走向思考，走向深度学习。

2 恰到好处的运用课堂互动和反馈 带动学生思考

对教学内容进行整合的原因：一方面是给学生降低认知负荷，留出时间建立知识框架；另一方面是因为要留出时间进行课堂活动。因为学习能力提升的前提是“学习真正发生了”，而学习要发生，则学生必须要参与，否则一切都是空谈。在结课反馈中，多数学生都反映在课堂中穿插的随堂测验、讨论、选人回答等课堂互动环节，一方面可以很好的抓住他们的注意力，减少走神情况的发生；另一方面，老师给出的任务都不是直接看就可以念出答案的，是需要经过分析才能得出的，这样就带动了他们的思考。

如何设计课堂互动，是不是只要有互动就会有良好的效果呢？当然不是，学生需要在课堂活动中有效能感、愉悦感，同时要留出余地让学生有思考的空间，学习能力才能得到提升。而合理的引导方式，对学生顺利开展自主学习具有很大的帮助[2]。所以应搭建脚手架，根据学生所处起点，进行阶梯型难度递增，让学生逐级探索很有必要。有了探索的过程，学习才会变得有趣。一个无趣的教学互动方式很难得到学生的喜爱，甚至会让学生产生厌学情绪[3]。笔者认为一个好的互动，可以通过问题带动思考，提出的问题应当具有开放性，即便答案是固定的，那么通往答案的路径也不一定只有一条。在《仪器分析》的课堂中，笔者经常会让学生练习从多个角度推导出同一个结果。另外，问题设计还要有“可以避免的陷阱”，但要注意，我们设计陷阱不是为了难住学生，是为了设置认知偏差强化理解，所以陷阱应是学生通过旧知思考就可以避免的。当然，活动的设计一定是为目标服务的，除了能抓住学生注意力，还要确保过程的有效性，这需要教师多去观察、收集反馈、进行评价分析。

对于课堂互动的及时反馈也很重要，应当包括肯定和建议两部分，前者给予愉悦感，肯定好的方面，后者指明前进的路径，让快乐的学习游戏继续进行。在肯定、赏识的角度下，学生才会愿意暴露错误，从而找到改进的方向。通过参与课上、课下的“真实学习过程”，学生才会一点点领悟学习的技巧，从而提升学习能力。

3 更加自然的融入课程思政 提升学习情感动力

当学生找到为什么要提升学习能力的原因时，也就有了强烈的动机，学习效果会更好。大学所有课程都具有传授知识、培养能力以及进行思想政治教育的多重功能。简单来讲，课程思政的目标可以概括为立德树人，培养学生世界观、人生观、价值观。《仪器分析》的授课对象是对未来规划已经有大致方向的大三学生，但他们在选择具体路径、树立信心方面还存在一些问题。本学期的课程中，笔者借《仪器分析》课程中知识的关联，加入了一些关于未来规划的内容。其实大道相通，知识的学习和人生的规划有很多相似之处。当学生领悟到提升学习能力对他们未来发展终身有益后，便会在自主学习时，通过提前规划、制定目标、选择策略、寻求帮助、自我反思等环节，连带提升多方面能力，让他们在未来发展中更具竞争力。此时，学生明显更愿意投入到这样提升学习能力的深度学习中。

从课堂效果、课下交流以及作业反馈看，大三的学生对于此非常感兴趣，因为大三正是他们奔向未来的关键时期，在课堂中，能明显感受到学生从大一到大三的转变，很多学生都更加成熟了。所以课程思政的融入，既要和课程贴合，如盐入汤，润物无声，也要根据授课对象的年龄特征、人生阶段进行恰到好处的引导，这样的效果往往会翻倍。

对于课程目标的设定，笔者也加入了知识之外的目标，比如建立专业自信、理性分析、交流、合作等。虽然最初学生并不能很快适应这样的转变，他们已经习惯了传统的“一言堂”，但笔者鼓励学生发表自己的观点，并告诉他们开口说话、同伴交流、出声思考，多去练习，去分析，去关联，才会提升专业自信，进而提升整个人的自信，这对于他们的未来非常重要。大三的学生基本都能领悟，这就提升了学习的情感动力，在表达的过程中带动思考。学生之间也会相互影响，营造出越来越积极主动的学习氛围。

4 总结

通过以上三方面的策略，内容编排化繁为简、前后关联，让学生对于知识的脉络更加清晰，内容之间的逻辑关系呈现得更加明显，降低认知负荷；教学形式上多设置带动思考的互动活动，给出及时、积极、有价值的反馈，让学生完成知识的自我加工，并且感受到自己的变化；在学习中，更加自然的融入课程思政，提升学习情感动力，让学生明确提升学习能力的意义和必要性，他们会更加投入。

作为大学教师，赶上了教学范式改革的时代，我们要勇于担起这样的责任，注重教学观念的更新，积极参与培训交流，勇于实践。当目标设置是有意义的，实施过程是科学合理的，那么就一定会收到效果。在此过程不断总结、迭代，找到上升空间，继续调整，教师和学生都会有更大的收益。