首都醫(yī)科大學(xué)化學(xué)生物學(xué)與藥學(xué)院（100069）蔣雪云 桂琳 張?bào)阋?李莉 趙明

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院（100050）趙志剛 梅升輝

高等教育為我國(guó)培養(yǎng)了合格的高級(jí)技術(shù)人才，醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生高等教育是中國(guó)高等教育的重要組成部分[1]。中國(guó)優(yōu)質(zhì)的高等醫(yī)學(xué)教育資源吸引了越來(lái)越多來(lái)自世界各地的醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生。醫(yī)學(xué)研究的對(duì)象是人體，而人體本身是一個(gè)巨大復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)器，因此，醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識(shí)的同時(shí)，有必要掌握基本的化學(xué)知識(shí)，這樣可以加強(qiáng)醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生對(duì)生命本質(zhì)的理解，無(wú)形中增強(qiáng)診治疾病的能力[2]。無(wú)機(jī)化學(xué)是醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的必修課，而對(duì)于基礎(chǔ)較差的醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課可以讓學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有更直觀、更感性的認(rèn)識(shí)，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解[3]。冰點(diǎn)降低法測(cè)定葡萄糖分子量對(duì)應(yīng)于無(wú)機(jī)化學(xué)理論課的內(nèi)容是稀溶液的依數(shù)性，通過(guò)醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題并找到解決辦法，提升醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解[4]。本文旨在介紹稀溶液依數(shù)性(冰點(diǎn)降低法測(cè)定葡萄糖分子量)在醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的改進(jìn)及體會(huì)，希望能為工作在一線的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)工作者提供借鑒和幫助。

1 實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用冰點(diǎn)降低法測(cè)定葡萄糖的分子量，理解稀溶液依數(shù)性。

1.2 實(shí)驗(yàn)原理 稀溶液依數(shù)性是指在難揮發(fā)溶質(zhì)的稀溶液中，溶液的冰點(diǎn)降低值與難揮發(fā)溶質(zhì)的摩爾濃度成正比：△Tf：與純?nèi)軇┫啾鹊谋c(diǎn)降低值，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)得到；Kf：水的摩爾冰點(diǎn)降低常數(shù)，為1.86(℃/mol)；m：溶質(zhì)的摩爾濃度(g/kg)；mx：所稱葡萄糖的質(zhì)量，Mx：葡萄糖的分子量；單位(g)；ma：所量取水的質(zhì)量，單位(kg)。

1.3 實(shí)驗(yàn)主要材料 葡萄糖，蒸餾水，氯化鈉溶液，移液管，燒杯，鐵架臺(tái)，溫度計(jì)，攪拌器，兩孔塞，干燥大試管。

1.4 實(shí)驗(yàn)步驟

1.4.1 搭建裝置 將溫度計(jì)和手動(dòng)攪拌器套入2孔橡膠塞備用，放好磁力攪拌器，將冰放入裝有氯化鈉溶液的燒杯中并打開磁力攪拌器，裝置示意圖見附圖A。

附圖A 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

附圖B 溫度-時(shí)間作圖法計(jì)算冰點(diǎn)降低值

1.4.2 測(cè)定蒸餾水的冰點(diǎn) 大試管放于天平上，放入20g左右的蒸餾水后垂直固定在鐵架臺(tái)上，將溫度計(jì)和手動(dòng)攪拌器放入試管中，然后將大試管放入冰鹽浴中，每30秒記錄一次溫度，直到水結(jié)冰(記錄到第一個(gè)水結(jié)晶出現(xiàn)時(shí))，結(jié)冰后停止手動(dòng)攪拌，繼續(xù)記錄兩次溫度，將結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，此過(guò)程重復(fù)3次。

1.4.3 測(cè)定葡萄糖溶液的冰點(diǎn) 精密稱量1.3～1.4g葡萄糖后放入干燥的大試管中，再加入25g左右的蒸餾水，待葡萄糖完全溶解后，將裝置放入冰鹽浴中，邊攪拌邊記錄溫度直到溶液中固體出現(xiàn)，重復(fù)測(cè)定3次。

1.4.4 結(jié)果計(jì)算 用記錄的數(shù)據(jù)作圖，得到冰點(diǎn)降低值并計(jì)算葡萄糖的分子量，見附圖B。

2 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

2.1 預(yù)實(shí)驗(yàn) 俗話說(shuō)“磨刀不誤砍柴工”，實(shí)驗(yàn)前的充分準(zhǔn)備不但可以提高實(shí)驗(yàn)完成的比率，還能提高實(shí)驗(yàn)完成的質(zhì)量[5]。實(shí)驗(yàn)課不同于理論課，授課人員不但要熟練掌握理論知識(shí)，還要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能。這就要求實(shí)驗(yàn)課帶教老師不僅要理論備課，而且要實(shí)驗(yàn)備課，把實(shí)驗(yàn)從頭到尾完整地做一遍，從而找到實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵操作步驟并在授課中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。此外，由于本教學(xué)組實(shí)驗(yàn)所用的儀器和試劑等是由準(zhǔn)備室的老師負(fù)責(zé)完成，如果事先沒(méi)有充分溝通可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)不順暢，這些問(wèn)題一般都可以在預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)。另外，把預(yù)實(shí)驗(yàn)中的操作過(guò)程進(jìn)行錄像，在教學(xué)時(shí)可以供有疑問(wèn)的學(xué)生反復(fù)觀看，根據(jù)本教學(xué)組的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)錄像很受醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的歡迎。

2.2 預(yù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 在本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理非常關(guān)鍵，對(duì)能否得出正確結(jié)論的影響很大[4]。由于本實(shí)驗(yàn)采用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度，因此時(shí)間-溫度圖是由一系列斷斷續(xù)續(xù)的點(diǎn)組成的。但實(shí)際情況往往不同于理論情況，由于干擾因素的影響，實(shí)際的溫度測(cè)定可能不是十分準(zhǔn)確，時(shí)間點(diǎn)也不是十分準(zhǔn)確，結(jié)果導(dǎo)致冰點(diǎn)測(cè)定誤差的產(chǎn)生。對(duì)于同一套數(shù)據(jù)點(diǎn)，同一組的不同學(xué)生可能會(huì)得到不同的冰點(diǎn)值。因此，對(duì)數(shù)據(jù)處理的講解應(yīng)當(dāng)占有相當(dāng)?shù)姆至浚鶕?jù)本教學(xué)組的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際處理數(shù)據(jù)時(shí)，一些學(xué)生可能需要老師進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)。

2.3 做好預(yù)講 留學(xué)生課程要求全英文授課，對(duì)授課老師的英語(yǔ)水平要求很高，尤其是口語(yǔ)。因此，預(yù)講不僅能夠幫助教師熟悉授課內(nèi)容和授課節(jié)奏，做到條理清晰，重點(diǎn)突出，而且年輕教師還能在老教師的點(diǎn)撥下，發(fā)現(xiàn)課件和講解中的缺陷和不足并加以改進(jìn)和補(bǔ)充[6]。通過(guò)預(yù)講，教師更能夠發(fā)現(xiàn)在語(yǔ)言表達(dá)能力方面的薄弱之處。實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生與教師的溝通和交流很多，教師不光要熟悉教學(xué)內(nèi)容，還要熟悉日常用語(yǔ)。有些時(shí)候由于老師的英語(yǔ)水平和學(xué)生的英語(yǔ)口音問(wèn)題，可能出現(xiàn)一些溝通障礙，此時(shí)可通過(guò)一些手勢(shì)更有效地進(jìn)行溝通。

2.4 掌握醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的特點(diǎn)并采取相應(yīng)的措施 因材施教是被廣泛接受的教學(xué)思想，要做到因材施教，教師不僅要熟悉教學(xué)內(nèi)容，而且對(duì)學(xué)生的情況也必須有一個(gè)全面的掌握[3]。醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的特點(diǎn)：①醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生大多是醫(yī)學(xué)背景，化學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)技能更加欠缺。②根據(jù)本教學(xué)組多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的年齡通常都比較小，自我約束能力不是很好，尤其是在實(shí)驗(yàn)課上，相對(duì)比較自由，考勤和課堂紀(jì)律曾經(jīng)就是一個(gè)不小的問(wèn)題。③由于教育背景的問(wèn)題，醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課后通常沒(méi)有打掃衛(wèi)生的習(xí)慣(在他們自己的國(guó)家有專人打掃)，需要培養(yǎng)。

根據(jù)醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的特點(diǎn)，本教學(xué)組課前制定了相應(yīng)的教學(xué)方式：①為了讓留學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置和流程有直觀的理解，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)多用實(shí)物演示，在講解時(shí)多用圖表和動(dòng)畫，有利于實(shí)驗(yàn)的順利完成。②針對(duì)考勤和課堂紀(jì)律問(wèn)題，本教學(xué)組設(shè)計(jì)了一套行之有效的辦法，那就是把考勤(10分)和課堂紀(jì)律(5分)計(jì)入實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)中。③本教學(xué)組也把實(shí)驗(yàn)后的清洗實(shí)驗(yàn)器具和打掃衛(wèi)生(5分)計(jì)入到實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)中[3]，課程結(jié)束后，學(xué)生會(huì)主動(dòng)找老師對(duì)衛(wèi)生情況進(jìn)行核實(shí)打分，有效地培養(yǎng)了學(xué)生清洗實(shí)驗(yàn)器具和打掃衛(wèi)生的良好習(xí)慣。

2.5 做好應(yīng)急預(yù)案，多向有經(jīng)驗(yàn)的教師請(qǐng)教 由于實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生的活動(dòng)范圍較大，且醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能不夠熟練，可能經(jīng)常會(huì)發(fā)生打碎器皿的情況，而且實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要用到水電，因此安全問(wèn)題這根弦一定不能放松。在實(shí)驗(yàn)課準(zhǔn)備時(shí)要備好常用的紗布和創(chuàng)可貼，熟悉滅火器的位置等，在開始講課前要強(qiáng)調(diào)安全問(wèn)題。此外，老教師是個(gè)大寶藏，他們有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，年輕教師應(yīng)當(dāng)多向有經(jīng)驗(yàn)的老教師請(qǐng)教，預(yù)講時(shí)讓老教師聽一聽，提提意見，對(duì)提高個(gè)人的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量都有幫助。比如印度留學(xué)生會(huì)用嘴巴去吸移液管，而非洲來(lái)的學(xué)生通常比較頑皮等就是筆者從老教師那里學(xué)到的。

3 明確教學(xué)目的

愛因斯坦曾引用著名教育學(xué)家斯金納的話：“當(dāng)你把學(xué)校里學(xué)到的東西都忘掉以后，剩下的就是教育”。本教研組也在思考，忘掉實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容之后，學(xué)生還會(huì)記得什么？于是本教學(xué)組運(yùn)用基于問(wèn)題的啟發(fā)式教學(xué)方法[7][8]，增加與學(xué)生的溝通交流，把一些自然界的常見現(xiàn)象與本實(shí)驗(yàn)建立聯(lián)系，并且告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵因素是如何通過(guò)方程式影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的，加深學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)基本原理的理解。

為了達(dá)到上述目標(biāo)，本教學(xué)組做了如下教學(xué)上的改進(jìn)：①在開篇引入問(wèn)題：今天這么冷，為什么外面的松樹葉子仍然沒(méi)有結(jié)冰？原因是水中溶解的物質(zhì)降低了冰點(diǎn)。②在講到使用冰鹽浴冷卻時(shí)提問(wèn)：為什么冰鹽水的溫度可以低于0℃？原因是氯化鈉溶解在水中可降低水的冰點(diǎn)。③在解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，提問(wèn)：為什么蒸餾水的冰點(diǎn)低于0℃？原因是實(shí)驗(yàn)所用蒸餾水中含有微量的離子，也會(huì)導(dǎo)致冰點(diǎn)降低。實(shí)驗(yàn)測(cè)定所得葡萄糖分子量為什么不是180.16？原因是實(shí)驗(yàn)中的各種測(cè)定誤差導(dǎo)致的。④在解釋哪些因素會(huì)影響最后的分子量測(cè)定時(shí)，本教學(xué)組根據(jù)分子量的計(jì)算公式，逐一進(jìn)行解釋[11][12][13]。

4 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的持續(xù)改進(jìn)

在教學(xué)工作中，本教學(xué)組根據(jù)實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案以提高教學(xué)質(zhì)量，這種做法也被其他同行所提倡[9]。在本實(shí)驗(yàn)中的改進(jìn)主要有以下幾點(diǎn)：①教學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生在做重復(fù)測(cè)定時(shí)重新稱量了水和葡萄糖，因此在講解時(shí)特別強(qiáng)調(diào)重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要重復(fù)稱量。②氯化鈉溶解較慢，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)溶解氯化鈉是一個(gè)很浪費(fèi)時(shí)間的過(guò)程，因此提前制備好了鹽水，學(xué)生可直接使用以節(jié)約時(shí)間。③在重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，以前是讓學(xué)生用手來(lái)加熱，考慮到上課時(shí)是1月份，雖然室內(nèi)有暖氣，但溫度還是很低，因此提前準(zhǔn)備了溫水，供學(xué)生加熱使用。④在溶解葡萄糖時(shí)需要震搖大試管，教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有的同學(xué)非常用力，會(huì)導(dǎo)致液體溢出或打碎試管，因此配備了超聲儀，只需要超聲十幾秒鐘再輕輕震搖即可溶解。⑤以前溫度測(cè)量使用水銀溫度計(jì)，但由于留學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能不夠熟練，打碎溫度計(jì)的情況時(shí)有發(fā)生，此時(shí)還需提前準(zhǔn)備好硫磺供老師來(lái)掩蓋水銀，既不安全也不方便，于是改用了酒精溫度計(jì)。⑥由于本實(shí)驗(yàn)課的上課時(shí)間安排在臨近考試周的前一個(gè)星期，留學(xué)生備考?jí)毫艽螅虼?，?shí)驗(yàn)報(bào)告都是當(dāng)堂完成，以減少他們的課后壓力。本教學(xué)組還發(fā)現(xiàn)這樣做還有另一個(gè)好處，那就是可以及時(shí)跟學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，面對(duì)面地進(jìn)行指導(dǎo)和交流，解決數(shù)據(jù)處理方面的問(wèn)題[14][15][16]。

5 小結(jié)

本文介紹了冰點(diǎn)降低法測(cè)定葡萄糖分子量在醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的改進(jìn)并總結(jié)了近年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。要教好醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生實(shí)驗(yàn)課，必須多管齊下[10]，熟悉實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作步驟，做好充分的課前準(zhǔn)備，包括預(yù)實(shí)驗(yàn)、預(yù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、做好預(yù)講、掌握醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生的特點(diǎn)并采取相應(yīng)的措施、做好應(yīng)急預(yù)案、多向有經(jīng)驗(yàn)的教師請(qǐng)教等[17]。此外，明確教學(xué)的目的，用基于問(wèn)題的啟發(fā)式教學(xué)方式解釋自然界運(yùn)行的原理和所教知識(shí)的聯(lián)系，可加深學(xué)生對(duì)課程的理解。另外，教師應(yīng)當(dāng)持續(xù)精進(jìn)自己，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，踐行“扶傷濟(jì)世，敬德修業(yè)”的校訓(xùn)。