鄭汶江(四川輕化工大學化學工程學院,四川 自貢 643000)
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷進步和發(fā)展以及人們對于新的技術(shù)和方法的不斷追求,給儀器做分析的技術(shù)不斷更新?lián)Q代,并被作為現(xiàn)代化的一種測試手段被應用到了多個領域,所以很多高等院校都將其在教學活動中進行了廣泛推廣,并且也都將儀器分析課程設立為了專業(yè)本科學生的一門基礎課程。由于儀器分析課程涉及到了各個學科內(nèi)容,綜合性較高,學生學習難度大,在真正的學習過程中會比較吃力,學習效果低下。所以此課程應該采用PBL 教學方式,充分滿足不同學科的要求,解決當務之急。
PBL 教學法基于問題進行教育,這與以授課為基礎的學習模式不同。PBL 和LBL 教學法在創(chuàng)造的過程中都有各自特定的的設計理念和教學方法,二者教學評估的內(nèi)容之間也存在著根本的區(qū)別。本文結(jié)合了自身儀器分析的一系列經(jīng)驗,把PBL學模式引入了儀器分析課程,探索該種教學模式會給學生帶來怎樣的益處。通過這種教學模式讓學生與老師一起分析課程的內(nèi)容——意圖以這種教學的新手段,激發(fā)學生學習儀器分析的興趣。
PBL 是一種讓學生成為課程主體的一種教學方法。它改變了傳統(tǒng)的教學模式,提高了課堂的整體教學效率,激發(fā)了學生學習的興趣,提高了學生參與課堂教學的積極性,不斷被各大高等院校應用到教學實踐中。采用PBL 教學模式的課堂中,老師會提出問題,學生在此基礎上進行自學,并在老師的指導下進行討論。在這個過程中,學生成為學習的主要載體,老師扮演了導師和提供資料的角色。此類別的教學方法均以學生為教學的主體,打破了原有的教學模式,創(chuàng)新了教學理念,給學生提供了獨立思考的空間,讓學生結(jié)合日常生活分析問題、解決問題,并且獨立完成工作。
在PBL 實際的教學中,教師所扮演的的角色與傳統(tǒng)教學里面的角色大不相同。在剛開始教學的階段,教師首先應該先讓學生了解本節(jié)課的教學知識點,并且給學生提供各種能夠促進學生學習相關(guān)內(nèi)容的資料和提示。另外,學生在學習儀器分析的過程中總是會有疑問和焦慮。為了消除學生的疑慮,教師應該提供一些儀器分析與相關(guān)專業(yè)培訓的實例,并且要求學生結(jié)合專業(yè)課程進行學習,從而促進學生對整個課程的理解 。例如,在土壤樣本中定義N、P、K,在水中的成分中定義Na+、Cu2+,在生物細胞中定義GST 和阿司匹林之間的關(guān)系。通過引導學生分析與專業(yè)密切相關(guān)的內(nèi)容,刺激學生對專業(yè)學習的熱情,使他們在復雜而有意義的情境中學習[1]。
PBL 教學方法的應用是將本節(jié)課中的教學難點作為問題留給學生,讓學生進行自我學習和總結(jié)。在讓學生進行自我學習之前先給學生提供一系列的資料和文獻,以供學生進行參考,但在此學習過程中教師只起到了輔助作用,僅僅只給學生提供與課程內(nèi)容有關(guān)的資料,學生需要自主進行思考。例如,以蘋果手機制造商中毒事件為例,教學生如何使用紅外光譜法分析中毒特征;與電視熱播節(jié)目相結(jié)合,詳細介紹如何使用紅外光譜法來區(qū)分自然和人工。教師布置的分析任務幾乎都是根據(jù)學生日常生活所提出的,這些內(nèi)容也是激發(fā)學生學習興趣的因素,推動學生不斷進行自主學習,并且在這個過程中逐漸養(yǎng)成自主學習習慣。為了能夠讓學生的學習取得良好效果,需要教師以自身的教學經(jīng)驗來分析課程的整體內(nèi)容,并根據(jù)課程內(nèi)容的疑點難點提出問題,引導學生解決問題,逐步為給學生日后的學習奠定基礎。
在過去的儀器分析教學課程中,學生只能通過教學被動地接受知識。學生在學習過程中往往都是機械化地學記憶、學習課程的重點內(nèi)容,沒有深入了解分析方法具體怎么應用。該教學方式應用之后,學生需要不斷查閱資料才可以解決問題,才能夠知曉方法的原理,通過這一系列的分析數(shù)據(jù),來讓學生了解儀器分析方法,并且讓學生能夠更加透徹的理解該教學方法的意義;也對鞏固課程內(nèi)容有著良好效果,改變了傳統(tǒng)的教學模式,改變了知識獲取途徑。
在此教學方式的應用中,學生真正成為了教學的主角。首先,在教學課程開始之后老師會根據(jù)教學內(nèi)容不斷提出各種分析問題,讓學生以小組的形式進行分析設計并且執(zhí)行分析工作。每小組6-8 個人,小組的每個成員要有所要負責的工作,并需要說明每個人的設計任務。其次,在教師的指導下,學生要不斷利用資料內(nèi)容進行問題分析,根據(jù)課堂的實際情況進行資料的總結(jié),之后再把這些內(nèi)容不斷地整合,然后用實驗來解決問題。在老師的指導下,學生們以小組為單位,通過幻燈片向所有同學展示以各種文案和方案設計等為形式的實驗報告,展示小組整體的設計內(nèi)容。組里面的每一個成員都必須參與輪流發(fā)言,從而讓每一個人都能發(fā)揮出自己的實質(zhì)作用并且促進問題的結(jié)論的得出。在所有演講都結(jié)束后教師應該對每一個學生的演講進行評價,之后分析出此次課程的疑點難點,并收集學生的反饋和意見[2]。
在儀器分析課程應用新的教學模式的過程中,所要研究的內(nèi)容大多數(shù)都將來自于我們的日常生活,所以我們可以展開我們的想象力不斷在日常生活中進行取材研究,帶動課堂興趣的基礎之上,也提高學生自身學習的熱情。這其中所有的分析問題都是離不開人們?nèi)粘I?,把學生的生活作為切入點,更容易讓學生產(chǎn)生學習興趣,也能調(diào)動學生的積極性,逐漸讓學生成為學習的主體;并且也可以改變原有的教學模式,讓理論知識落實到實踐生活[3]。
“儀器分析”是一門實驗性較強的科學,它對于學生的自主動手能力提出了較高的要求,不斷提高學生的創(chuàng)新精神,讓學生在不斷的實踐過程中獲得學習的靈感和動力。但是對于很多學院的很多專業(yè)來說,所要面臨的問題是留給儀器分析課程的教學時間有限——在實際的教學過程中,每一個學生進行理論分析的時間不超過兩項,這會讓教學失去意義。我們應用此教學模式是為了提高學生的動手能力和實踐能力,并且要求學生能夠獨立完成學習任務。最后,學生們需要根據(jù)實驗結(jié)論總結(jié)課程的操作重點和關(guān)鍵步驟,并進一步加強理論教學的意義。在整體的教學環(huán)節(jié)中應用PBL 的教學模式必須注意使用方法,在儀器分析課程結(jié)束之后教師還應該組織學生進行復習和反思,把新舊知識點進行聯(lián)系,以促進學生科學研究質(zhì)量的提高,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。網(wǎng)絡環(huán)境的應用在該模式的教學應用過程中,學生只有經(jīng)過一個研究的過程才才可以解決問題,而學生要想進行學習就必須要有學習的資源。因此,得到解決資料是解決問題的關(guān)鍵步驟。此時一定要充分利用網(wǎng)絡資源的優(yōu)勢。教師可以給儀器分析課程開創(chuàng)一個網(wǎng)絡教學平臺,專門進行儀器分析的教學。此網(wǎng)絡平臺供學生分析、收集、分類、處理有關(guān)材料,以滿足其個人學習內(nèi)容和完成任務的需要。學生可以利用免費資源和數(shù)據(jù)庫進行文獻搜索,或者做一些重要的測試。
經(jīng)過一段時間的實驗與總結(jié),搜集整理了很多實驗的資料。據(jù)試驗資料反饋我們得出,參與該課程的學生中有超過56%的了參與了開創(chuàng)性和公開的實驗,如自然產(chǎn)品提取和鑒定、殺蟲劑殘留物分析、食品分析等。一些研究動物藥學、生物工程、生態(tài)學和其他專業(yè)的學生說,他們通過在這門課程中的實踐應用,語言分析能力、科學研究質(zhì)量都得到了提高,這表明PBL 教學方法取得了良好的學習效果。
PBL 教學方法允許學生在儀器分析課程中用抽象和復雜的理論,去完善研究問題的方法,并且問題進行分析。因此,學生掌握相關(guān)學習手段是非常重要的,這種教學方法結(jié)合了協(xié)作學習、探索知識、綜合學習和創(chuàng)作學習的特征。它不斷促進了學生的協(xié)作精神和自學能力的提升,并且也培養(yǎng)了學生的學習興趣。
綜上所述,PBL 教學方式引入儀器分析課程中具有一定的積極影響,在完善教師教學課堂的同時,也逐步養(yǎng)成了學生的協(xié)作精神和自主學習習慣,通過習慣的養(yǎng)成不斷讓學生理解儀器分析課程的意義,也為日后的課程教學的順利開展奠定了堅實基礎。對于學生來說,學習是主動的,傳統(tǒng)填鴨式的教學模式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代社會教育行業(yè)的發(fā)展。