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1、PBL教學(xué)法在“儀器分析”課程中的應(yīng)用研究 摘要:分析了PBL教學(xué)方法應(yīng)用于高等農(nóng)業(yè)院校“儀器分析”課程教學(xué)的優(yōu)點(diǎn),并探討了PBL教學(xué)方法在儀器分析教學(xué)中的應(yīng)用。通過(guò)PBL教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,加深了學(xué)生對(duì)儀器分析課程內(nèi)容的理解和掌握,培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。 關(guān)鍵詞:儀器分析;PBL教學(xué)方法;農(nóng)業(yè)院?! ‰S著現(xiàn)代分析儀器的更新?lián)Q代和儀器分析新方法、新技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用,儀器分析作為現(xiàn)代化的分析測(cè)試手段,正在日益廣泛地應(yīng)用于生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、食品科學(xué)等諸多領(lǐng)域,因而許多高等農(nóng)業(yè)院校已將“儀器分析”課程列為
2、非化學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生的重要基礎(chǔ)課程之一。[1,2]由于儀器分析課程內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、精密儀器等多學(xué)科的內(nèi)容,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)理解難度很大,學(xué)習(xí)效果難以保證。因此,針對(duì)儀器分析理論課教學(xué)方法進(jìn)行探索,提高教學(xué)效果以滿足不同學(xué)科的要求,是儀器分析教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。 一、PBL教學(xué)方法介紹 PBL(Problem-basedLearning)法以問(wèn)題為學(xué)習(xí)基礎(chǔ),是和“以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)(LectureBasedLearning,LBL)”模式相對(duì)而言的,PBL與LBL在教學(xué)設(shè)計(jì)理念、實(shí)施方式以及教學(xué)績(jī)效評(píng)估等方面均有著根本區(qū)別。筆者結(jié)合自己儀器分析的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷,
3、探討將PBL引入到“儀器分析”課程的教學(xué)中,使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),掌握“儀器分析”6課程的學(xué)習(xí)方法,激發(fā)學(xué)生對(duì)“儀器分析”的學(xué)習(xí)興趣,為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)及實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。 PBL是以學(xué)生為中心的教育方式。1969年美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首先把PBL引入了醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域,目前已成為國(guó)際上較流行的一種教學(xué)方法。PBL即由教師提出問(wèn)題,學(xué)生在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下以自學(xué)為主并結(jié)合討論的學(xué)習(xí)方法。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,教師僅承擔(dān)著向?qū)Ш痛龠M(jìn)者的角色。[3]它是以學(xué)生為核心的教學(xué)方法,培養(yǎng)具備獨(dú)立思考能力、自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)能力的學(xué)生,使
4、學(xué)生能夠日漸獨(dú)立于教師之外,在日后的生活及工作中能夠繼續(xù)獨(dú)立學(xué)習(xí)。 二、PBL教學(xué)方法在“儀器分析”教學(xué)中的應(yīng)用 1.教師在PBL教學(xué)法中的作用 在PBL中,教師的作用和傳統(tǒng)意義相比有較大的轉(zhuǎn)變。最初,由于學(xué)生需要了解的知識(shí)點(diǎn)很多,教師需要提供必要的材料和指導(dǎo),方便學(xué)生學(xué)習(xí)。每年在教授“儀器分析”這門(mén)課程之初學(xué)生都會(huì)有這樣的疑問(wèn):這門(mén)課程究竟與自己的專(zhuān)業(yè)有什么聯(lián)系?為什么要學(xué)這門(mén)課程?為解除學(xué)生的疑慮教師在教學(xué)中會(huì)介紹儀器分析在相關(guān)專(zhuān)業(yè)中的一些應(yīng)用實(shí)例,使學(xué)生理解“儀器分析”課程與專(zhuān)業(yè)課程結(jié)合的緊密程度。例如:土壤樣品中N、P、K元素的測(cè)定,水體中Na+、Cu2+含
5、量的測(cè)定、生物細(xì)胞中GSTs(谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶)活性的測(cè)定及藥品中阿司匹林的含量測(cè)定等內(nèi)容都是與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)的分析內(nèi)容,把學(xué)習(xí)置于復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情境中,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。6 PBL教學(xué)法的應(yīng)用,是將具體的分析任務(wù)布置給學(xué)生,教師需要給予適當(dāng)?shù)闹v解、引導(dǎo),使學(xué)生了解如何利用現(xiàn)有的儀器設(shè)備,如何找到與任務(wù)相關(guān)的材料等。例如以蘋(píng)果手機(jī)制造工人正己烷中毒事件為例,引導(dǎo)學(xué)生利用紅外譜圖解析正己烷的特征吸收峰;結(jié)合電視上熱播的鑒寶節(jié)目,深入介紹如何利用紅外光譜法鑒別天然與人造玉石;講解通過(guò)原子光譜法測(cè)定恒星的物理性質(zhì)、化學(xué)成分和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等實(shí)例。由于所布置的分析任
6、務(wù)都是與學(xué)生實(shí)際生活密切相關(guān)的,因此這些學(xué)生比較關(guān)注的例子很大程度上激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣,并在逐步完成分析任務(wù)的過(guò)程中將儀器分析與實(shí)際應(yīng)用緊密地結(jié)合起來(lái),取得了良好的教學(xué)效果?! ?.學(xué)生在PBL教學(xué)法中的角色轉(zhuǎn)變 在以往“儀器分析”的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),僅憑教師的講授,學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受是被動(dòng)的。學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握經(jīng)常通過(guò)死記硬背的方式,對(duì)具體分析方法的原理及應(yīng)用的理解并不深刻。而采用了PBL教學(xué)法后,學(xué)生為了解決具體的問(wèn)題,必須通過(guò)查閱資料來(lái)了解每一種分析方法的基本原理和應(yīng)用,這樣學(xué)生對(duì)儀器分析方法的理解會(huì)更加透徹,能比較系統(tǒng)地掌握和鞏固課堂教學(xué)中的基本內(nèi)容,而不是單
7、純靠背誦的方式來(lái)獲取知識(shí)。[4]6 在PBL教學(xué)中,學(xué)生是真正的主角。首先,由教師提出合理的分析問(wèn)題。學(xué)生以小組的形式參與設(shè)計(jì)方案及執(zhí)行,在小組中(每組6~8人)需明確每個(gè)人在設(shè)計(jì)中的任務(wù),每位組員都承擔(dān)一部分工作。其次,在教師指導(dǎo)下要求學(xué)生從分析問(wèn)題入手,充分利用多種信息資源,如利用圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)等查找相關(guān)書(shū)籍、文獻(xiàn),最后整理成完整的方案,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并解決問(wèn)題。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下提交文獻(xiàn)綜述、方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并以小組為單位將實(shí)驗(yàn)方案制成幻燈片向全體同學(xué)演示講解,要求小組成員輪流發(fā)言相互補(bǔ)充,通過(guò)課堂討論得出結(jié)論。最后