魏 明，赫 帥，祝紫涵，宋家勝

(南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院，江蘇 連云港 222000)

江蘇省教育廳2017年發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)獨(dú)立學(xué)院規(guī)范發(fā)展的意見》中明確指出，到2022年，基本完成對(duì)江蘇省獨(dú)立學(xué)院的規(guī)范驗(yàn)收，努力將江蘇省獨(dú)立學(xué)院建成人民群眾滿意的應(yīng)用型大學(xué)。教育部辦公廳2020年發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)獨(dú)立學(xué)院轉(zhuǎn)設(shè)工作的實(shí)施方案》提出，到 2020 年末，各獨(dú)立學(xué)院全部制定轉(zhuǎn)設(shè)工作方案，同時(shí)推動(dòng)一批獨(dú)立學(xué)院實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)設(shè)，因此，2020年，對(duì)于獨(dú)立學(xué)院來說，進(jìn)一步提高本科教學(xué)質(zhì)量，勢(shì)在必行。

無機(jī)化學(xué)是醫(yī)藥類院校包括藥學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等專業(yè)所必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1](部分院校課程名稱為基礎(chǔ)化學(xué)，所涉及內(nèi)容與無機(jī)化學(xué)接近)，主要教學(xué)內(nèi)容有基礎(chǔ)理論與元素性質(zhì)兩部分構(gòu)成，且包括理論課與實(shí)驗(yàn)課兩種課程形式。無機(jī)化學(xué)前序課程為高中化學(xué)，后續(xù)課程為有機(jī)化學(xué)，作為大學(xué)一年級(jí)新生所接觸到首門課程，無機(jī)化學(xué)教學(xué)對(duì)本科新生的學(xué)習(xí)習(xí)慣與學(xué)習(xí)態(tài)度，具有較為深遠(yuǎn)的影響[2]，需要教師針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的教學(xué)方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的引導(dǎo)，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[3]。

獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)定位為培養(yǎng)應(yīng)用型人才，因此對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力有較高的要求。在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中，往往會(huì)出現(xiàn)重理論輕實(shí)驗(yàn)[4]，亦或理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)原理不能緊密聯(lián)系，出現(xiàn)脫鉤的問題。筆者在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入思維導(dǎo)圖，將理論課與實(shí)驗(yàn)課緊密聯(lián)系，一定程度上緩解了上述教學(xué)窘境，提升了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

1 思維導(dǎo)圖法在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

1.1 無機(jī)化學(xué)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)聯(lián)性

無機(jī)化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的科學(xué)，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然場(chǎng)所不同，相互獨(dú)立，但彼此相互聯(lián)系，理論教學(xué)需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)來鞏固教學(xué)成果，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)同時(shí)又需要理論教學(xué)的支撐。在培養(yǎng)應(yīng)用型學(xué)生的過程中，實(shí)驗(yàn)課程有自己特有的生命。以南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例(表1)，與理論教學(xué)緊密聯(lián)系的基本原理類實(shí)驗(yàn)有5個(gè)，占比41.7%，其他兩類實(shí)驗(yàn)側(cè)重對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)與綜合制備能力的培養(yǎng)。在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中，務(wù)必要將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)置于同等重要的位置。

表1 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)情況

1.2 思維導(dǎo)圖與實(shí)驗(yàn)教學(xué)

思維導(dǎo)圖于20世紀(jì)60年代由托尼·伯贊(Tony Buzan)提出，通過圖像的形式將抽象的邏輯思維形象化，從而實(shí)現(xiàn)精簡教材，提綱挈領(lǐng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。從認(rèn)知心理學(xué)的角度講，思維導(dǎo)圖遵循整體到部分的順序關(guān)系[5]，利于學(xué)生把握知識(shí)間的聯(lián)系。思維導(dǎo)圖繪制的軟件包括通用類軟件和專門軟件，通用類軟件如Word、PowerPoint等，專門軟件如Mind Master、Mind Manager、Xmind等。在目前的教學(xué)實(shí)踐中，思維導(dǎo)圖主要以一種的總結(jié)工具的形式出現(xiàn)，其本身具備的強(qiáng)大功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)未被開發(fā)。在本例中，筆者通過將思維導(dǎo)圖引入無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在提高無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，試圖實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一。

2 思維導(dǎo)圖法在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的實(shí)施過程

以《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中“酸堿平衡與沉淀溶解平衡”為例來闡述思維導(dǎo)圖教學(xué)法的具體實(shí)施過程(本案例只討論沉淀溶解平衡實(shí)驗(yàn)部分)。

沉淀溶解平衡實(shí)驗(yàn)為《無機(jī)化學(xué)》第四章《沉淀溶解平衡》配套實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及沉淀的生成、分布沉淀及沉淀的轉(zhuǎn)化等。這部分內(nèi)容，學(xué)生在理論課已經(jīng)進(jìn)行了學(xué)習(xí)，具備相應(yīng)的理論計(jì)算能力，因此，教師在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)過程中，可帶領(lǐng)學(xué)生提前通過理論計(jì)算“預(yù)測(cè)”實(shí)驗(yàn)結(jié)果，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，在結(jié)合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象予以鞏固學(xué)習(xí)成果。

2.1 實(shí)驗(yàn)課前的準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)課任課教師提前一周向?qū)W生布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并要求學(xué)生繪制對(duì)應(yīng)理論內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，并將其作為實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的組成部分，實(shí)驗(yàn)課前統(tǒng)一收集。圖1為學(xué)生所繪制的思維導(dǎo)圖，從圖中可以看出，部分同學(xué)以常規(guī)的總結(jié)圖進(jìn)行匯總，同時(shí)也有同學(xué)將內(nèi)容以卡通的形式進(jìn)行展示，趣味性強(qiáng)。通過這種預(yù)習(xí)報(bào)告的形式，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性得以提高。

教師在授課前，要對(duì)學(xué)生理論所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了解，同時(shí)提前利用MindMaster軟件進(jìn)行思維導(dǎo)圖的繪制(圖2)，并制作電子幻燈片。

圖1 學(xué)生手繪《沉淀溶解平衡》章節(jié)的思維導(dǎo)圖

圖2 教師繪制《沉淀溶解平衡》章節(jié)的思維導(dǎo)圖

2.2 實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施

教授首先講解本次實(shí)驗(yàn)所涉及到基本操作儀器，如離心機(jī)、滴瓶等使用方法。為后續(xù)實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。

在實(shí)驗(yàn)授課的過程中，實(shí)驗(yàn)原理的部分，通過思維導(dǎo)圖的形式進(jìn)行展示。教師首先通過隨機(jī)提問的方式檢查預(yù)習(xí)情況。在本例中，教師可以從溶度積規(guī)則出發(fā)，通過對(duì)比溶度積與離子積的大小關(guān)系，判斷沉淀與溶解情況。此外，對(duì)于影響沉淀溶解平衡的幾種效應(yīng)，也應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)予以關(guān)注。

對(duì)知識(shí)體系梳理完成之后，教師應(yīng)當(dāng)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并將其與此前的思維導(dǎo)圖進(jìn)行關(guān)聯(lián)。如實(shí)驗(yàn)“在試管中加5滴0.1 mol/L的Pb(NO3)2溶液和5滴0.1 mol/L的KI溶液，在另外一支試管中，加入5滴0.001 mol/L的Pb(NO3)2溶液和5滴0.001 mol/L的KI溶液，觀察現(xiàn)象”，教師首先要帶領(lǐng)學(xué)生尋找本實(shí)驗(yàn)思維導(dǎo)圖“位點(diǎn)”，即圖中沉淀析出部分第一個(gè)應(yīng)用：判斷沉淀是否生成，離子是否沉淀完全，并在思維導(dǎo)圖中進(jìn)行標(biāo)注(圖3)。其次，在“位點(diǎn)”判斷結(jié)束后，教師給出PbI2的Ksp數(shù)值8.49×10-9，要求學(xué)生通過計(jì)算預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最后，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證預(yù)測(cè)結(jié)果。其余實(shí)驗(yàn)均可依照上述方法進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)計(jì)算講解：

Q = 0.1×0.12=10-5>KspPbI2=8.49×10-9

因此有PbI2沉淀生成

Q = 0.001×0.0012=10-9

因此無PbI2沉淀生成

圖3 教師課堂展示思維導(dǎo)圖

2.3 思維導(dǎo)圖教學(xué)法的學(xué)生成績?cè)u(píng)定

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生成績?cè)u(píng)定注重過程性考核，單次成績?cè)u(píng)定方式按照預(yù)習(xí)報(bào)告30%，課堂參與度與操作40%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成30%進(jìn)行考評(píng)。具體來說，預(yù)習(xí)報(bào)告評(píng)分包括學(xué)生思維導(dǎo)圖的繪制情況(思維中心選取是否恰當(dāng)、層次關(guān)系是否有較強(qiáng)的邏輯性、是否覆蓋實(shí)驗(yàn)所涉及的全部知識(shí)點(diǎn))與課前隨機(jī)提問。課堂參與度與操作包括學(xué)生課中提問、理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況包含實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性、現(xiàn)象記錄、方程式書寫與實(shí)驗(yàn)討論及反思。學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成如圖4所示。

圖4 南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院藥學(xué)專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告

3 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思

3.1 思維導(dǎo)圖教學(xué)法為主，其他教學(xué)方式共同參與

在授課的過程中，以思維導(dǎo)圖貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)流程，配合講授法與引導(dǎo)法展開教學(xué)。此外，教師也可以通過視頻等手段對(duì)實(shí)驗(yàn)予以全方面的展示，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

3.2 鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生，全面提高自身能力

圖5 ChemDraw與Adobe illustrator結(jié)合的計(jì)算機(jī)軟件繪制 沉淀轉(zhuǎn)化過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖

在授課的過程中，要全面關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀況，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)競賽進(jìn)行初步的人員篩選。對(duì)于這部分學(xué)生，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生多嘗試，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，而不必拘泥于實(shí)驗(yàn)教材。此外，可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行軟件的學(xué)習(xí)，如Adobe illustrator等，學(xué)生可以自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的繪制，增強(qiáng)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性。

3.3 無機(jī)實(shí)驗(yàn)課程課堂思政的實(shí)施

以思維導(dǎo)圖為主的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密的聯(lián)系，這與馬克思主義的實(shí)踐觀相一致。理論與實(shí)踐相一致，理論源于實(shí)踐，又被用來指導(dǎo)實(shí)踐，理論要以實(shí)踐為依托，而實(shí)踐需要理論的支撐。在實(shí)驗(yàn)課程授課的過程中，要潛移默化的對(duì)學(xué)生進(jìn)行思政教育。

4 總結(jié)

通過在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入思維導(dǎo)圖，實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一，夯實(shí)學(xué)生理論基礎(chǔ)，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的目的。在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過多種手段對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行展示，最大限度的提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，此外，在授課的過程中，要合理引入課程思政，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育。通過對(duì)南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院2019級(jí)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，83.8%的學(xué)生認(rèn)為思維導(dǎo)圖教學(xué)法的引入，讓學(xué)生有所收益，證明思維導(dǎo)圖教學(xué)法取得了一定的效果。如何進(jìn)一步提升無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，還需要更加深入的探索。