藥學(xué)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)全過程教學(xué)評(píng)價(jià)效果
時(shí)間:2022-08-26 08:55:14
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[摘要]采用信息化技術(shù)構(gòu)建分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程教學(xué)評(píng)價(jià),以維持實(shí)驗(yàn)課良好的學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)。使用問卷星、微信群、翻轉(zhuǎn)校園、在線文檔等信息化技術(shù)工具,進(jìn)行預(yù)習(xí)效果評(píng)價(jià)、技能掌握情況評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)、綜合設(shè)計(jì)能力評(píng)價(jià),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)與教學(xué)活動(dòng)之間不延遲,能夠快速反饋,快速改進(jìn)的效果。通過教學(xué)評(píng)價(jià)的改革研究,學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)更加向好,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力更強(qiáng),創(chuàng)新意識(shí)顯著形成,較好地實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)為中心”的教學(xué)改革。
[關(guān)鍵詞]信息化技術(shù);分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);全過程教學(xué)評(píng)價(jià);以學(xué)為中心;教學(xué)改革分析
化學(xué)是我校藥學(xué)、藥物制劑專業(yè)的專業(yè)核心課程之一,主要培養(yǎng)學(xué)生從事藥學(xué)相關(guān)工作必需的分析化學(xué)基本理論、基本操作和基本技能。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是分析化學(xué)課程中重要的實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié),不但要培養(yǎng)學(xué)生的基本操作和基本技能,更要為理論的驗(yàn)證及知識(shí)技能的體系化進(jìn)行實(shí)踐性練習(xí)和檢驗(yàn)。隨著近幾年電子產(chǎn)品的日益充實(shí),尤其是智能手機(jī)的“人手一機(jī)”的時(shí)代到來,手機(jī)游戲、小視頻、社交軟件等事物已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生日常生活中占比很高的一部分,擠占了學(xué)生本應(yīng)該從事學(xué)習(xí)的時(shí)間和精力,造成學(xué)生對(duì)所有課程的學(xué)習(xí)投入程度均出現(xiàn)顯著下降,這不單單是某一個(gè)學(xué)?;蚰骋粋€(gè)課程中出現(xiàn)的問題,已經(jīng)成為現(xiàn)階段的“現(xiàn)象級(jí)”問題[1]。針對(duì)這一問題,我們?cè)诜治龌瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中,加大信息化技術(shù)的運(yùn)用,構(gòu)建了全過程教學(xué)評(píng)價(jià),利用信息化技術(shù)“擠占”學(xué)生打游戲、刷視頻等時(shí)間,快速評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況,激發(fā)他們的榮譽(yù)感,從而較好地抑制了學(xué)習(xí)生態(tài)的惡化[2-3]。
1學(xué)情分析
我校學(xué)生高考錄取的最低位次為河南省高考人數(shù)的前20%,高于公認(rèn)的15%的精英教育與大眾教育的分界線,所以大部分學(xué)生都在分界線下,教育類型屬于大眾教育。學(xué)生的基礎(chǔ)一般,學(xué)習(xí)的積極性一般。通過對(duì)大一時(shí)期學(xué)生的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化考試成績(jī)進(jìn)行分析,學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化考試卷面成績(jī)標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到12.4,優(yōu)秀率低(<5%),及格率占比最高(>40%)。所以,表明我校大一學(xué)生在學(xué)習(xí)態(tài)度上存在較大的離散度,學(xué)習(xí)能力差異較大。從主觀方面來看,顯著地存在部分學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度不高。再通過對(duì)大一時(shí)期授課教師和學(xué)生信息員的訪談,更加驗(yàn)證了學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度上差異性大的問題,也了解了學(xué)生在日常生活中使用智能手機(jī)的時(shí)間分配,更加確定了對(duì)我們對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)生態(tài)的理解。最后通過對(duì)學(xué)生學(xué)前的調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)自我學(xué)習(xí)的態(tài)度認(rèn)知雖然存在一定的不足,學(xué)習(xí)的能力自我評(píng)價(jià)不科學(xué),但在榮譽(yù)感、上進(jìn)心方面依然是存在的。所以,總體來看,學(xué)生更加需要一種習(xí)慣性的約束行為。因此,采用信息化技術(shù)構(gòu)建全過程教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng),實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度和達(dá)成度,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不失為一種有效的途徑。
2基于信息化技術(shù)的全過程教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
2.1采用翻轉(zhuǎn)校園進(jìn)行考勤
按照學(xué)校的統(tǒng)一部署,學(xué)生手機(jī)均安裝“翻轉(zhuǎn)校園”app,上課期間通過翻轉(zhuǎn)校園app的考勤功能快速反饋學(xué)生的到課情況。因分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特殊性,往往需要化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室、分析天平室、精密儀器室3個(gè)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)使用,學(xué)生是否一直在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師難以做到時(shí)刻把握。在實(shí)驗(yàn)課堂中,通過“翻轉(zhuǎn)校園”app的定位功能進(jìn)行不定時(shí)考勤,可較好地監(jiān)控學(xué)生的在課情況[4]。
2.2采用問卷星進(jìn)行預(yù)習(xí)效果評(píng)價(jià)
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)過程,往往采用學(xué)生書寫預(yù)習(xí)報(bào)告、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材、觀看儀器設(shè)備操作視頻等形式進(jìn)行。但通過長(zhǎng)期教學(xué)過程發(fā)現(xiàn),由于缺乏必要的教學(xué)監(jiān)控手段,學(xué)生的預(yù)習(xí)流于形式,預(yù)習(xí)報(bào)告往往是簡(jiǎn)單地復(fù)制實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容,甚至在抄寫時(shí)未摻雜個(gè)人的思考成分。發(fā)布的儀器設(shè)備操作視頻學(xué)生的觀看熱情不高,造成實(shí)際預(yù)習(xí)效果很差,尤其我們?cè)谡n堂中示教進(jìn)行提問的過程中明顯發(fā)現(xiàn)這些事情。針對(duì)于以上這些問題,要把學(xué)生的預(yù)習(xí)不流于形式,而讓學(xué)生真正在實(shí)驗(yàn)課前了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,清晰實(shí)驗(yàn)操作過程,梳理實(shí)驗(yàn)流程,引發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課前,在“問卷星”網(wǎng)站中設(shè)置思考問題,使學(xué)生深入思考,理清實(shí)驗(yàn)中的條件選擇。例如在苯甲酸的含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置苯甲酸樣品的取用量計(jì)算、加入中性乙醇的目的以及如何配制中性乙醇、如何判斷終點(diǎn)、在實(shí)驗(yàn)過程中的誤差可能出現(xiàn)的地方這幾個(gè)問題。這些問題的導(dǎo)入,使學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)必須深入思考,利用理論課堂中所學(xué)習(xí)的條件計(jì)算和誤差分析方法,去理解一個(gè)滴定分析實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到產(chǎn)生的過程,而不是單單地去理解實(shí)驗(yàn)要做什么,[收稿日期]2022-03-02怎么做。教師還可以通過問卷星的網(wǎng)站,時(shí)時(shí)查看學(xué)生的知識(shí)掌握程度,便于在課堂上有的放矢進(jìn)行個(gè)體化學(xué)習(xí)指導(dǎo)[5]。
2.3在微信群中進(jìn)行操作技能評(píng)價(jià)
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課堂中,仍然是傳統(tǒng)的課堂組織形式,首先是教師講授實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟,演示實(shí)驗(yàn)中的規(guī)范操作,然后由學(xué)生進(jìn)行練習(xí)。但學(xué)生進(jìn)行操作技能練習(xí)的效果實(shí)際上無法進(jìn)行評(píng)價(jià),因?yàn)閷W(xué)生在實(shí)際練習(xí)的過程中,指導(dǎo)老師無法達(dá)到每人都兼顧到。所以為保證每個(gè)學(xué)生的技能練習(xí)效果,讓學(xué)生在進(jìn)行充分操作技能練習(xí)后,由其他同學(xué)協(xié)助進(jìn)行自己操作視頻的錄制。例如我們?cè)诘味ü?、移液管的基本操作中,學(xué)生進(jìn)行充分的訓(xùn)練后,拍攝自己的操作視頻,然后將錄制的視頻上傳至微信班級(jí)群中,由各實(shí)驗(yàn)組的組長(zhǎng)組織本組學(xué)生進(jìn)行個(gè)人互評(píng),討論小組成員操作的不規(guī)范之處,并與自己的操作進(jìn)行比較,加深對(duì)操作規(guī)范性的理解。最后,由教師再對(duì)視頻進(jìn)行每個(gè)人的點(diǎn)評(píng),使基本操作的規(guī)范性練習(xí)得到保障,且能夠在課堂內(nèi)完成,實(shí)現(xiàn)快速評(píng)價(jià)、快速改進(jìn)[6]。
2.4采用excel在線文檔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)
在滴定分析實(shí)驗(yàn)過程中,一種重要的指標(biāo)就是滴定的精密度要高,要求滴定分析結(jié)果的相對(duì)平均偏差小于0.3%。由于該指標(biāo)為明確要求的,為避免學(xué)生在結(jié)果上弄虛造假,所以采用excel在線文檔的方式,實(shí)行對(duì)分析結(jié)果的快速評(píng)價(jià)[7]。首先建立excel在線文檔,教師在設(shè)計(jì)的excel文檔中包括學(xué)生的姓名、稱量的質(zhì)量和滴定的體積,在結(jié)果欄中輸入相對(duì)平均偏差的計(jì)算公式,然后在結(jié)果欄中設(shè)置“條件格式”、“突出顯示單元格規(guī)則”,將“小于0.3%”的結(jié)果設(shè)置為淺紅色填充。最后在學(xué)生的微信群中分享,并在實(shí)驗(yàn)室的投影儀上進(jìn)行投屏。學(xué)生滴定完畢后,無需經(jīng)過計(jì)算,快速將滴定數(shù)據(jù)上傳至在線文檔。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的就顯示紅色填充,未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果,教師在課堂上與學(xué)生一起進(jìn)行結(jié)果分析,找出問題所在。
2.5設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的快速評(píng)價(jià)及復(fù)盤
為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所培養(yǎng)的技能是否能夠完成系統(tǒng)化的工作任務(wù),在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)置了“HCl-NH4Cl混合溶液含量測(cè)定”、“胃舒平中Mg2+、Al3+的含量測(cè)定”、“混合堿的成分鑒別及含量測(cè)定”、“CaCO3的含量測(cè)定(鉻黑T指示劑)”、“未知化合物的結(jié)構(gòu)鑒定”、“紫草油中紫草素的含量測(cè)定”、“白酒中甲醇含量的氣相色譜法測(cè)定”、“制藥廢水的pH值測(cè)定”8個(gè)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。由學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組,隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)。但在設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)中,通過多年的觀察,學(xué)生最易想到的解決方式就是上網(wǎng)搜索相關(guān)的內(nèi)容,甚至直接復(fù)制下來,較少去考慮實(shí)際樣品的測(cè)定問題,尤其是沒有從學(xué)習(xí)的知識(shí)方面來應(yīng)用,來進(jìn)行設(shè)計(jì),沒到達(dá)到采用設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)使知識(shí)體系系統(tǒng)化的教學(xué)目的。因此我們通過5步完成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。第1步,學(xué)生小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理部分,并用PPT分享實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理,然后小組之間討論、教師點(diǎn)評(píng),使實(shí)驗(yàn)原理正確。第2步,學(xué)生根據(jù)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所用的耗材,由教師提出合理性建設(shè),并購(gòu)置所需要的試劑。第3步,不再讓學(xué)生設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,由老師按照學(xué)生討論好的實(shí)驗(yàn)原理給出實(shí)驗(yàn)框架,關(guān)鍵的數(shù)據(jù)由學(xué)生討論決定。如樣品的取用量、指示劑的選擇、溶劑的選擇、滴定劑的選擇及濃度,結(jié)果計(jì)算方法等。在“問卷星”中由教師設(shè)計(jì)成調(diào)查問卷形式,學(xué)生將關(guān)鍵數(shù)據(jù)上傳,這樣能夠用手機(jī)端快速知道設(shè)計(jì)結(jié)果,便于快速反饋結(jié)果。第4步,學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作,將結(jié)果上傳至Excel在線文檔中,教師隨時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第5步,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)結(jié)果不滿意的小組進(jìn)行復(fù)盤,找出問題所在,提高學(xué)生解決問題的能力。
2.6利用信息化技術(shù)提升實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新意識(shí)
作為本科生,學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)是人才規(guī)格中重要的一項(xiàng)。如何在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),成為分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的一個(gè)發(fā)起點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題始終貫穿于整個(gè)過程中,因此,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),從發(fā)現(xiàn)問題開始。例如在水硬度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,講述了水的硬度在衛(wèi)生方面的影響之后,啟發(fā)學(xué)生去查閱水的硬度在工業(yè)生產(chǎn)中的危害,并如何去消除硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響。學(xué)生通過網(wǎng)上查詢之后,了解了水結(jié)垢在鍋爐中引起熱效降低,甚至爆炸的事情。如何去消除水垢?介紹學(xué)生查閱知網(wǎng),研究最新的關(guān)于水垢消除的文獻(xiàn)報(bào)告,并且以所用的EDTA作為核心,設(shè)計(jì)消除水垢的綠色軟化劑。在電位法的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生掌握了電位法測(cè)定溶液的pH值的方法后,啟發(fā)學(xué)生思考電位法對(duì)所測(cè)離子的選擇性如何?如何去保障高選擇性?讓學(xué)生在知網(wǎng)上查閱電位法的選擇性評(píng)價(jià)方面的文獻(xiàn),了解之后再去查閱現(xiàn)階段提高選擇性的一些方法,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于分析化學(xué)中選擇性的這一問題進(jìn)行深入探討,了解選擇性在臨床診斷、疫情防控、藥物代謝等方面的應(yīng)用,引發(fā)他們?nèi)ミM(jìn)行提高選擇性的創(chuàng)新。
3改革效果
3.1學(xué)生的信息化技能應(yīng)用能力增強(qiáng)
通過信息化技術(shù)在教學(xué)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用,學(xué)生迅速地熟練了各種信息化技術(shù)軟件的使用,對(duì)于excel在線文檔、問卷星、翻轉(zhuǎn)校園的使用都能夠很快熟練使用,能夠完成在課堂上快速進(jìn)行結(jié)果提交和問卷調(diào)查。對(duì)于操作視頻的錄制,學(xué)生更加駕輕就熟,能夠?qū)τ诓僮鞯年P(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行清晰地拍攝,保障了學(xué)生之間的相互評(píng)價(jià)和教師的點(diǎn)評(píng)。在查閱文獻(xiàn)方面,學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)的社會(huì)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域需求,明確創(chuàng)新的意義。能夠在中國(guó)知網(wǎng)上進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,能夠閱讀相關(guān)文獻(xiàn),培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新意識(shí)。
3.2學(xué)生的自我認(rèn)知方式顯著改變
在之前的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式過程中,學(xué)生不能對(duì)自己的操作能力有良好的自我評(píng)價(jià),操作是否規(guī)范僅僅停留在“會(huì)做”這一水平上;操作技能的訓(xùn)練自我評(píng)價(jià)停留在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否正常,結(jié)果是否良好需延遲到實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫后才知曉,不能及時(shí)進(jìn)行技能的修正;對(duì)于創(chuàng)新意識(shí)的認(rèn)知,更是無法知曉。通過信息化技術(shù)的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià),學(xué)生對(duì)自我的認(rèn)知更加清晰準(zhǔn)確。在微信群中錄制操作規(guī)范性視頻,學(xué)生迅速了解操作的不規(guī)范之處,并且都能夠自覺進(jìn)行重新練習(xí)錄制,使操作完全規(guī)范。在操作技能評(píng)價(jià)中,在線excel文檔中不能突出顯示的不達(dá)標(biāo)的學(xué)生,都在積極地和同學(xué)分析精密度差的原因,也能夠主動(dòng)向指導(dǎo)教師請(qǐng)教,找出原因所在。尤其是通過網(wǎng)上調(diào)研,學(xué)生對(duì)自己的知識(shí)水平有了充分的認(rèn)識(shí),不再自滿于自身的知識(shí)水平,能夠積極主動(dòng)地通過知網(wǎng)查閱最新的文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
3.3學(xué)習(xí)效果顯著提升
通過上述的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,學(xué)生預(yù)習(xí)效果顯著提升,通過抽樣調(diào)查,學(xué)生預(yù)習(xí)的參與度達(dá)90%。學(xué)生操作水平顯著規(guī)范,在實(shí)驗(yàn)考核中,學(xué)生操作的規(guī)范性平均分為93分,達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生的基本訓(xùn)練了達(dá)到了要求,在第4次滴定分析實(shí)驗(yàn)時(shí),95%的學(xué)生可做到相對(duì)平均偏差小于0.3%。在設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)中,通過實(shí)踐證明,75%的學(xué)生可順利完成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),結(jié)果符合要求,其他25%的學(xué)生也能夠通過復(fù)盤,了解到問題所在。
4小結(jié)
通過信息化技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中的全方位滲透,學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度有了顯著的提升,學(xué)習(xí)能力有了一定程度的提高,基本操作、基本技能、綜合設(shè)計(jì)素質(zhì)各方面都能夠全部、快速地進(jìn)行評(píng)價(jià),使全過程評(píng)價(jià)順利完成,且更快速、高效,值得推廣。
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作者:信建豪 王月 龐榕 單位:黃河科技學(xué)院醫(yī)學(xué)院 鄭州工商學(xué)院