衛(wèi)濤+李永+蔡文選+張婧婧+仇佩虹

（溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，浙江 溫州 325035）

摘要：以“配位化合物與配位平衡”一章的教學(xué)為例，以環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生（30人）為實施對象，探索了Sandwich教學(xué)法在無機及分析化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，將重點、難點、新成果及其應(yīng)用設(shè)置成問題，組織學(xué)生進(jìn)行討論和交流，引導(dǎo)學(xué)生自己解決問題，改變了傳統(tǒng)的“滿堂灌”模式，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我思考的能力。

關(guān)鍵詞：Sandwich教學(xué)法；無機及分析化學(xué)；配位化合物

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0179-03

無機及分析化學(xué)是將“無機化學(xué)”和“分析化學(xué)”的基本內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，是一門重要的基礎(chǔ)理論課程。對于環(huán)境相關(guān)專業(yè)的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)“無機及分析化學(xué)”課程對他們學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識都是不可或缺的。課程內(nèi)容多、知識點較分散，有些內(nèi)容又很抽象，理解較難。學(xué)生普遍反映課程內(nèi)容繁雜、枯燥難學(xué)，學(xué)習(xí)目的較不明確等。傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在以教定學(xué)、以本為本、教法單一、學(xué)法單一、評價單一等缺點，難以調(diào)動學(xué)生的積極性，教學(xué)效果不理想。為此，我們將Sandwich教學(xué)法應(yīng)用于無機及分析化學(xué)課堂教學(xué)中，以提高教學(xué)效果。

Sandwich教學(xué)法最早起源于英國的桑德蘭技術(shù)學(xué)院，后由德國海德堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院將該教學(xué)法應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)，建立了Sandwich醫(yī)學(xué)教學(xué)法，并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)的大部分學(xué)科[1，2]。華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院2006年開始將該教學(xué)方法引入醫(yī)學(xué)教學(xué)中，教學(xué)效果良好，得到了學(xué)生的普遍認(rèn)可。近幾年，Sandwich教學(xué)法在國內(nèi)的醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)微生物學(xué)[3]、系統(tǒng)解剖學(xué)[4]、臨床麻醉學(xué)[5]、藥劑學(xué)[6]、生理學(xué)[7]等學(xué)科中進(jìn)行了實踐應(yīng)用，獲得了良好的教學(xué)效果。但是，僅有少量化學(xué)相關(guān)課程進(jìn)行過該教學(xué)方法的改革實例[2，8-9]，我們希望將其應(yīng)用于《無機及分析化學(xué)》課程教學(xué)中，嘗試課程教學(xué)改革，從而提高該課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、語言表達(dá)、解決實際問題以及溝通的能力等。本文以配位化合物與配位平衡的教學(xué)為例，具體詳談Sandwich教學(xué)法在課程設(shè)計、教學(xué)實施過程以及教學(xué)效果。

一、課前準(zhǔn)備

（一）教師課前準(zhǔn)備

1.教學(xué)材料準(zhǔn)備。選擇“第七章配位化合物與配位平衡”實施Sandwich教學(xué)，課程組的教師根據(jù)教學(xué)大綱要求，結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行集體備課，查閱文獻(xiàn)資料，共同商討和設(shè)計討論的問題及案例、制作課件、講稿內(nèi)容設(shè)計、測試題、考核細(xì)表等教學(xué)材料。將Sandwich教學(xué)法介紹、思考題、課件、分組情況、參考資料、參考書目等及時發(fā)布至天空網(wǎng)絡(luò)教室（學(xué)校課程網(wǎng)站），供學(xué)生熟悉教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程等。

2.編寫Sandwich教案。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，分析授課內(nèi)容的重點和難點，設(shè)計開場白，提出6個可供討論的問題，設(shè)計教學(xué)以及討論實施過程進(jìn)展計劃。問題的設(shè)計是關(guān)鍵，既要符合教學(xué)目標(biāo)和大綱內(nèi)容要求，又要具有探索性以引起學(xué)生興趣，便于展開討論。

3.分組與編號。將學(xué)生30人分為6組（A、B、C、D、E、F），每組5人（A-1～A-5，B-1～B-5…）。每組確定一名組長和秘書，每組成員采取隨機抽簽，確定名單后發(fā)布到微信群。

4.反饋問卷以及成績評定。設(shè)計反饋調(diào)查問卷和成績評定表，反饋問卷中包括：教學(xué)目標(biāo)是否明確，組織方式是否恰當(dāng)，教學(xué)效果是否良好，是否有助于啟發(fā)思維、提高分析和解決實際問題的能力，時間分配是否恰當(dāng)……，同時設(shè)計了建議事項或意見：你對本次Sandwich教學(xué)是否滿意？是否愿意在接下去的課程中繼續(xù)開展；與傳統(tǒng)的講授法比較，Sandwich教學(xué)法的主要優(yōu)缺點有哪些？你認(rèn)為哪些地方還需改進(jìn)？成績評定表中涉及對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、問題回答、綜合表現(xiàn)、相互評價以及隨堂測試等。

（二）學(xué)生課前準(zhǔn)備

熟悉Sandwich教學(xué)流程，預(yù)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容，閱讀有關(guān)專業(yè)書籍及資料。學(xué)生在天空網(wǎng)絡(luò)教室中自行下載教學(xué)方法介紹、任務(wù)布置、注意事項等，使所有學(xué)生明確其在教學(xué)實施過程中的任務(wù)、具體步驟等。召集組長會議，強調(diào)實施過程、教學(xué)環(huán)節(jié)、組長職責(zé)等，指導(dǎo)其在教學(xué)過程中的組織、帶動和管理。

二、教學(xué)實施

教學(xué)實施過程包括9個步驟：課程導(dǎo)入及問題提出、學(xué)生分組討論、學(xué)生交叉討論、學(xué)生匯報、學(xué)生小組PK、教師總結(jié)、金魚缸小組討論、隨堂測試、學(xué)生反饋等。

（一）課程導(dǎo)入及問題提出

教師提供本次課程內(nèi)容的基本背景信息，同時提出本次課的學(xué)習(xí)目的、要求和內(nèi)容。教師以小故事引出學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。

1.課程導(dǎo)入。1799年Tassaert往CoCl2溶液中加入氨水，先有粉紅色沉淀生成，繼續(xù)加入氨水則沉淀消失，放置一天后析出橙色晶體。經(jīng)分析沉淀為Co（OH）2，橙色晶體是CoCl3·6NH3，Co（OH）2在過量的氨水的存在下被氧化成3份。起初，人們把這種橙色的晶體看成是穩(wěn)定性較差的CoCl3和6個NH3加成物。但將這種橙色晶體加熱至150℃時，卻無法釋放出氨；稀釋溶解后回流數(shù)小時也不生成硫酸銨。由于該化合物的成鍵作用的本質(zhì)不詳，故將其稱之為“復(fù)雜化合物”。那么這種橙色晶體到底是什么類型的化合物，化合物結(jié)構(gòu)式是什么？直到1893年Werner對這類化合物提出了天才見解，被后人稱為維也納配位學(xué)說，Werner也因此獲得1913年諾貝爾化學(xué)獎。那么，這一類化合物如何命名、如何分類、幾何構(gòu)型特點、穩(wěn)定性如何判斷？通過教師導(dǎo)入課程，學(xué)生明確了學(xué)習(xí)內(nèi)容，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，同時突出學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容。

2.討論問題的提出。教師導(dǎo)入課程后根據(jù)教學(xué)大綱提出需要討論的具體問題：A、如何定義外軌型配合物和內(nèi)軌型配合物，何種情況/條件易形成外軌型或內(nèi)軌型配合物？B、配合物的命名原則；C、影響配位平衡的條件有哪些？如何影響？（總結(jié)影響配合物穩(wěn)定性的因素）；D、配合物的分類（類型）；E、影響配位數(shù)的因素？一般配位數(shù)大小的規(guī)律？F、雜化軌道類型與配合物的幾何構(gòu)型的關(guān)系？

（二）分組討論

根據(jù)事先分組進(jìn)行討論，1個問題/組，全班分成6組（見表1）。討論時，秘書負(fù)責(zé)記錄討論、發(fā)言情況，組長負(fù)責(zé)組織和協(xié)調(diào)。

（三）交叉討論學(xué)習(xí)

小組討論結(jié)束后，重新組成新的小組進(jìn)行討論，數(shù)字相同的為一組（如A-1、B-1、C-1、D-1、E-1、F-1為1組，共5組），再次討論。交換各自的意見，以便完善自己的答案。

（四）學(xué)生匯報

每組派一位代表發(fā)言（組長或秘書），匯報各組討論的結(jié)果，其他小組也可積極參與，進(jìn)行點評，可提出不同觀點，進(jìn)一步展開討論。

（五）組間PK（交叉提問）

由一個組提出1個問題后（事先準(zhǔn)備或課堂討論過程中的疑問），另一組準(zhǔn)備5min，匯報2～3min（組長）。如若回答正確，回答者及所在組加分；如果回答錯誤或無法作答，則提出問題組加分；累計未回答問題由其他組回答，回答正確則相應(yīng)組加分。

（六）教師總結(jié)

教師根據(jù)學(xué)生對知識和問題的理解程度以及存在的問題進(jìn)行總結(jié)，圍繞本次課堂的學(xué)習(xí)目標(biāo)解析每個問題，針對問題答案不足之處給予補充，并且糾正錯誤回答。與此同時，教師簡要介紹一些與授課內(nèi)容相關(guān)的綜合知識，用以拓展知識點，例如：一種古老的藍(lán)色染料即為配位化合物（普魯士藍(lán)）；金屬配合物和疾病的關(guān)系以及重金屬中毒時常用的解毒劑；植物中的葉綠素是鎂的螯合物（配合物的一種），維生素B12是鈷的螯合物。

（七）教師結(jié)合實際應(yīng)用提出新問題（金魚缸）

教師總結(jié)后提出新的實際問題，檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果及利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。隨機抽取5人組成新的討論組，討論小組展開新一輪討論并匯報，其他同學(xué)傾聽討論小組的討論和發(fā)言，如有新觀點也可以參與討論。提出綜合性的問題：體內(nèi)酸堿性的變化對一些配合物類酶的活性影響？配合物在工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境污染、生活、生物體等方面的應(yīng)用？

（八）課堂測試

結(jié)合教學(xué)大綱以及課堂授課以及討論內(nèi)容，設(shè)計10個客觀題，考察學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和掌握的情況，測試分?jǐn)?shù)計入考試成績。

（九）學(xué)生反饋及教學(xué)反思

每個學(xué)生以不記名方式用文字表達(dá)學(xué)習(xí)體會及建議。教師設(shè)計《無機化學(xué)與分析化學(xué)》Sandwich學(xué)習(xí)調(diào)查表，讓學(xué)生對該教學(xué)模式與效果進(jìn)行評價。教師收集反饋意見，然后統(tǒng)計和整理，對教學(xué)內(nèi)容、討論問題、教學(xué)流程等進(jìn)行改進(jìn)和修訂。

統(tǒng)計和整理學(xué)生的反饋意見發(fā)現(xiàn)：學(xué)生課前主動預(yù)習(xí)，查閱資料，課堂上學(xué)生之間相互影響和督促，課堂氣氛活躍，大部分同學(xué)積極參與討論。學(xué)生普遍反映對于Sandwich教學(xué)法表示出極大的興趣，愿意在后續(xù)的課程教學(xué)過程中繼續(xù)開展。少數(shù)同學(xué)表示，在交叉討論環(huán)節(jié)，多數(shù)時間學(xué)生上網(wǎng)查找資料或閑聊，未參與討論。另外，其他組成員的意見有時干擾正確答案，并無參考價值?；诖祟惽闆r，我們將在后續(xù)的教學(xué)中減少或取消交叉討論環(huán)節(jié)。課堂討論以及匯報過程中，我們發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生由于預(yù)習(xí)不充分，準(zhǔn)備資料不足，導(dǎo)致討論過程中忙于上網(wǎng)查找資料，并且匯報時一些內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)資源，易造成討論不積極，缺乏自我學(xué)習(xí)、獨立思考能力的培養(yǎng)。因此，在今后的教學(xué)實施開始前應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強思想引導(dǎo)，加強學(xué)生主動預(yù)習(xí)的意識，做好充分準(zhǔn)備；課堂上加強管理，督促學(xué)生獨立思考，活躍課堂氣氛，促進(jìn)學(xué)生討論氛圍，提高教學(xué)效果。

三、成績評定

教學(xué)過程中學(xué)生成績將作為課程總成績的一部分，評定細(xì)則包括：平時成績（登陸記錄：教學(xué)方法學(xué)習(xí)、自學(xué)測試等）；課堂討論（自評、組內(nèi)互評、組長和秘書評分、小組互評、教師評分等，教師根據(jù)組長和秘書的組織協(xié)調(diào)能力適當(dāng)加分）；匯報；課堂測試成績。

四、結(jié)束語

通過Sandwich教學(xué)法在無機及分析化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)，該教學(xué)方式更容易發(fā)揮同學(xué)們的主動積極性，通過互助討論學(xué)習(xí)，學(xué)生對于知識點的理解更加深入，有助于啟發(fā)思維，提高分析、解決實際問題的能力，鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力，有效提高團(tuán)隊合作能力，增強了師生間以及同學(xué)間的交流，教學(xué)上也取得了良好的效果。然而，Sandwich教學(xué)法也存在一些不足：不適合大班教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容適用范圍有限（不適用于自學(xué)以及難以開展討論的內(nèi)容），短時記憶好而長期記憶差。為提高無機及分析化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)合理選用教學(xué)方法，將Sandwich教學(xué)法、案例教學(xué)法（CBL）、以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)法（PBL）和傳統(tǒng)的講授教學(xué)法（LBL）聯(lián)合應(yīng)用于無機及分析化學(xué)的教學(xué)過程中，取長補短，百花齊放，才能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力，達(dá)到提高無機及分析化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃亞玲，馬建輝，彭義香，蔡馥丞.Sandwich教學(xué)法在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)與社會，2008，21（3）：55-56.

[2]陳聰穎，林琦，嚴(yán)忠紅.Sandwich教學(xué)法在醫(yī)用化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].大學(xué)化學(xué)，2014，29（4）：20-23.

[3]韓瑋娜.Sandwich教學(xué)法在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2014，（7）：104-105.