趙麗珠,房琳琳,張國鋒,孫志偉,楊 碩,張文君
(1 哈爾濱商業(yè)大學藥學院,黑龍江 哈爾濱 150076;2 大連醫(yī)科大學藥學院,遼寧 大連 116044;3 黑龍江生物科技職業(yè)學院,黑龍江 哈爾濱 150025)
藥物分析是我國藥學專業(yè)中規(guī)定設(shè)置的一門主干課程,是一門實踐性、應用性、綜合性很強的學科,而藥物分析實驗是通過實驗教學,幫助學生搭建將理論知識運用于實踐的平臺,促進對理論知識的理解和操作,同時又可以使學生掌握藥物分析實驗的基本知識和方法,訓練學生基本操作技能,提高動手能力、培養(yǎng)學生的實驗素養(yǎng)、一絲不茍的嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度和實事求是的科學作風[1]。但在藥物分析實驗教學中,我們不斷的發(fā)現(xiàn)原有實驗教學方法的弊端,與此同時,近幾年新型冠狀病毒肺炎的發(fā)生,如何借助網(wǎng)絡(luò)平臺“停課不停學”,如何更好地實施“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是各位藥物分析教育工作者共同思考的課題[2]。
疫情期間,虛擬仿真在線教育顯現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢,它不受時間、空間等方面因素的束縛,學生能夠自由操作練習,打破了傳統(tǒng)的實驗課教學模式[3]。然而,虛擬仿真的建設(shè)環(huán)節(jié)缺少學生討論,缺少教師的及時指導和學生反饋[4]。而翻轉(zhuǎn)課堂正好彌補這一不足,翻轉(zhuǎn)課堂通過小班制討論式教學,提升學生對知識的理解運用,促進學生之間的交流,提高了學生分析問題和解決問題能力[5]。本文以提升“互聯(lián)網(wǎng)+教育”教學效果為目標,針對傳統(tǒng)藥物分析實驗課教學中存在的不足,對藥物分析實驗教學進行初步探索,以提高本科實驗教學質(zhì)量。
在以往的藥物分析實驗課中,我們發(fā)現(xiàn)很大一部分學生在課前沒有預習的習慣,學生在做實驗時由教師事先準備好所需的化學試劑和實驗儀器,然后根據(jù)教師講解的實驗目的、原理、操作步驟或者按照書本按部就班進行實驗操作,學生“照方抓藥”做起來省時省力,但印象不深刻,甚至不清楚此次實驗的目的,收獲不大,不利于學生培養(yǎng)自主學習的能力。針對這種情況,我們發(fā)現(xiàn)強調(diào)實驗課預習尤為重要。由于藥物分析實驗課信息量非常大,系統(tǒng)性較差,內(nèi)容枯燥,可選用的方法很多,學生在實驗中不愛動腦筋,很少想一想實驗為什么這么做,比如葡萄糖中重金屬的檢查,為什么用甲、乙、丙三個納氏比色管;對乙酰氨基酚的含量測定為什么選擇選用高效液相色譜法,若改用其他的測定方法可行不;氫化可的松的薄層色譜法為什么用高低濃度對照法。學生只輸入,不思考,不利于學生的對理論知識的理解和操作。同時我們還發(fā)現(xiàn)在藥物分析實驗過程中,很大一部分學生動手能力較差、基本操作不規(guī)范。長此以往,不利于學生的基本實驗操作技能的形成及科學的實驗素養(yǎng)。
另外,教學資源限制:藥物分析實驗課教學內(nèi)容涉及的儀器設(shè)備一般規(guī)模比較大,儀器較貴,不能滿足要求人手一臺操作。比如含量測定,需要大型的高效液相才能完成,一般學校的教學實驗室不具備人手一臺操作的條件。安全問題:藥物分析實驗中會用到大量有機溶劑,具有很強的毒性,容易造成人身傷害。教學時間限制:目前仍達不到隨時練習。因此,有必要改變傳統(tǒng)的藥物分析實驗教學方法。
虛擬仿真依托3D虛擬仿真場景技術(shù),是一種集學生預習、教師教學、練習、測試、課后答疑等多功能于一體的教學模式。打破藥品檢驗試驗的時空限制,使學生可隨時隨地登錄平臺進行試驗學習,教師可根據(jù)平臺記錄的學生登錄及軟件使用情況,掌握學生學習情況,指導日常教學。翻轉(zhuǎn)課堂打破“滿堂灌”和“填鴨式”教學模式,能夠促進交流,培養(yǎng)學生自主學習能力。學生在教師虛擬仿真視頻的指引下,通過自主學習,主動參與式討論,拓寬學生思路,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的能力。 “虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學設(shè)計改變了舊日課堂的教學模式,發(fā)揮了虛擬仿真教學模式獨特的優(yōu)勢,再加上翻轉(zhuǎn)課堂,這一混合模式,在教學過程中變被動為主動,提高學生自學能力。教學效果上,通過課堂討論式教學,增強學生對知識理解應用能力。
2.2.1 課前學習模塊
教師根據(jù)教學計劃,明確教學目標,根據(jù)教學目標開展能提升學生基礎(chǔ)知識與實驗技能的教學內(nèi)容,做到重點突出。之后教師采用靈活多樣的方式,導入教學內(nèi)容,激發(fā)學生濃郁的學習興趣和強烈的求知欲。學生通過虛擬仿真自主學習,溫習實驗原理、了解實驗內(nèi)容及步驟,并可進行反復操作練習,對教學內(nèi)容有個大概的認識。
2.2.2 課堂活動模塊
第一步是前測。教師可以通過虛擬仿真確認學生學習的目前情況,進行簡單提問、測試。第二步是參與式學習。教師應盡可能豐富學生參與課堂的方式,不僅只有討論,還應包括實際操作、小組報告、個案研究、情景模擬等,還可以進行多方位的網(wǎng)絡(luò)課堂互動,包括學生與學生,學生與老師等。第三步是學生協(xié)作完成實驗。學生完成實驗,指導教師指出實驗過程中存在的問題。第四步是后測。教師可以通過這個部分確認學生目前的學習情況,調(diào)整教學內(nèi)容,進行課堂測試。第五步是總結(jié)。教師進行總結(jié),并引導學生進行知識擴展。
2.2.3 課后復習模塊
課后學生可以隨時登錄虛擬仿真系統(tǒng)進行操作練習,并提出疑問,教師登錄了解學生學習情況,答疑,如圖1所示。本文以對乙酰氨基酚含量測定為例,介紹虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂的具體實施方法如表1所示。
圖1 教學實施過程
表1 虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂具體實施方法表
疫情期間,本校將“虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂”混合模式運用到了傳統(tǒng)實驗教學實踐中,學生的《藥物分析》課程表現(xiàn)良好,學生積極性很高,教學效果很好,通過這次實踐證明了“虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂”混合模式相比較于傳統(tǒng)模式表現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢。
(1)增強學生學習主動性、提高了學生學習的積極性。在傳統(tǒng)的教學過程中,主要采取滿堂灌模式,師生互動比較少,學生缺少明確的目標,學習較被動。通過“虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂”混合模式,避免了之前存在的諸多問題,這種模式激發(fā)學生的學習興趣。
(2)學生課堂氣氛活躍,學習目標明確。傳統(tǒng)的課堂教學師生之間的溝通較少,但是在“虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學模式下,使學生成為課堂的“主人”,能體會到獲取知識的快樂。提高了學生的主動性、積極性、創(chuàng)造性。
(3)學生能更好的理解運用知識點,課堂測評成績理想。采用“虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂”混合學習模式,學生不僅要課前溫習知識點,課上還要進行討論和實戰(zhàn)操作,對知識點的掌握運用非常有益。
(4)隨時進行學習。登錄虛擬仿真軟件,學生可以自主選擇時間、地點進行學習,打破時間和空間的限制。
以問題為導向,以學生為中心的虛擬仿真+翻轉(zhuǎn)課堂教學模式得到了學生的廣泛認可,這種模式將課堂還給學生,調(diào)動了學生的學習積極性,通過課前教師導入學生自主學習,課上參與式討論,提升了學生對知識的消化吸收,避免了傳統(tǒng)課堂教學中的弊端,使教師能更有效地計劃和控制教學的難度和深度,也使得課程設(shè)計更加完整,提高了學生的主動性、積極性、創(chuàng)造性,對于藥物分析實驗教學有著積極作用。