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無機(jī)化學(xué)理實一體化教學(xué)模式探討論文
［摘要］基于“PDCA”循環(huán)理念，本文探討“理實一體化”教學(xué)模式在制藥、食品等專業(yè)無機(jī)化學(xué)課程中的應(yīng)用。“理實一體化”教學(xué)模式是實施理論與實驗一體化教學(xué)，實現(xiàn)理論指導(dǎo)實踐，突出課程實際應(yīng)用。結(jié)合“PDCA”循環(huán)法控制無機(jī)化學(xué)課程的“理實一體化”教學(xué)過程，可以有效減少教學(xué)過程中教與學(xué)的隨意性，保證教學(xué)計劃的有效性和適宜性，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，實現(xiàn)以培養(yǎng)學(xué)生能力為本位的課程教學(xué)。
［關(guān)鍵詞］“PDCA”循環(huán);理實一體化;教學(xué)模式;無機(jī)化學(xué)
無機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的重要分支，是高等醫(yī)學(xué)院校中開設(shè)的制藥工程、藥學(xué)、藥物分析、食品質(zhì)量與安全等專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。目前，傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)一般將理論和實驗分開進(jìn)行，理論課時偏多，實驗操作偏少，理論和實踐銜接不上，造成理論和實驗脫節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式容易導(dǎo)致學(xué)生上課效率低、動手能力差，不符合時代的要求［1］。為了改變這一現(xiàn)狀，根據(jù)制藥、食品等專業(yè)無機(jī)化學(xué)課程的大綱要求以及現(xiàn)實問題的存在，摒棄傳統(tǒng)的“理實分離”的教學(xué)模式，探討“理實一體化”教學(xué)模式在無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用�！袄韺嵰惑w化”教學(xué)法打破實驗課和理論課的明顯界限［2－3］，整合無機(jī)化學(xué)理論和實驗課程體系，實現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。在“理實一體化”教學(xué)過程中，課堂教學(xué)節(jié)奏的控制非常重要，理論與實驗教學(xué)穿插進(jìn)行，教學(xué)過程中容易出現(xiàn)隨意性。嘗試在無機(jī)化學(xué)課程“理實一體化”的教學(xué)過程中引入“PDCA”循環(huán)質(zhì)量管理法［4］，使每個教學(xué)步驟都能在計劃、實施、檢查、處理的控制中有效完成，并通過不斷循環(huán)，改進(jìn)無機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)方案。希望通過這一新型教學(xué)模式的探索和實踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)課程的興趣，提高教學(xué)實效性，實現(xiàn)教學(xué)相長。
1基于“PDCA”循環(huán)”的“理實一體化”教學(xué)模式
“PDCA”循環(huán)法是美國著名的質(zhì)量管理專家戴明(W．E．Deming)博士在20世紀(jì)50年代初提出的全面質(zhì)量管理方法，簡稱戴明環(huán)，廣泛應(yīng)用于質(zhì)量管理的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化循環(huán)體系［5］�！癙DCA”循環(huán)是按照特定的順序進(jìn)行組織管理的科學(xué)程序，包括四個階段:計劃、實施、檢查和處理�！癙DCA”循環(huán)法提出后，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。國內(nèi)外教育研究工作者將“PDCA”循環(huán)法引入高等教育中，實踐證明在教學(xué)過程中實行全面質(zhì)量管理具有一定的可行性［6］。“理實一體化”教學(xué)模式中的“理”指理論教學(xué)，“實”指實驗教學(xué)。將理論學(xué)習(xí)和實驗操作融為一體，以提高學(xué)生的理論知識水平和實驗操作能力為目標(biāo)，可以使教學(xué)過程更加形象化、具體化、直觀化。學(xué)生可以在實驗操作中學(xué)習(xí)理論知識，在掌握理論知識后指導(dǎo)實驗訓(xùn)練，既可以降低學(xué)習(xí)理論知識的難度，又可以提高應(yīng)用理論解決實際問題的能力，是比較適合實驗型學(xué)科的教學(xué)模式。無機(jī)化學(xué)課程涉及知識體系跨度大、原理復(fù)雜、概念抽象，讓很多學(xué)生對無機(jī)化學(xué)心生畏懼。在無機(jī)化學(xué)課程中引入“理實一體化”教學(xué)模式，將理論和實驗內(nèi)容進(jìn)行重新整合，減少了理論課和實驗課之間知識的重復(fù)。進(jìn)行理論與實驗一體化教學(xué)，可以鍛煉學(xué)生的實驗操作技能，體現(xiàn)學(xué)生的主體參與作用，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力，是充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生興趣的一種新型教學(xué)方法�！袄韺嵰惑w化”教學(xué)過程中，師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，教與學(xué)的自由度變大，教學(xué)過程難以有序順利地進(jìn)行，甚至可能會失去控制。在“理實一體化”的教學(xué)過程中，引入“PDCA”循環(huán)法全面管理整個教學(xué)過程。教學(xué)過程在“PDCA”循環(huán)法四個階段的監(jiān)控下完成，其目的是在以教師為主體控制下，既可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮主觀能動性，有計劃、有目的地完成理論知識的學(xué)習(xí)和相關(guān)的實驗操作訓(xùn)練，也可以有效防止教學(xué)內(nèi)容隨著外界的影響因素而出現(xiàn)偏差，在最大限度上因材施教，保證教學(xué)順利完成。
2新型教學(xué)模式在無機(jī)化學(xué)課程中的構(gòu)建
2．1教學(xué)計劃階段———課前準(zhǔn)備
“理實一體化”教學(xué)將理論和實驗合二為一，會加大課堂授課容量和教學(xué)難度，所以備課階段是實施“理實一體化”教學(xué)成功的關(guān)鍵條件，也是“PDCA”質(zhì)量控制循環(huán)法的計劃階段�！袄韺嵰惑w化”要求，教師必須具有扎實的理論知識功底和熟練的實驗操作水平。教師在計劃階段所要做的工作是充分剖析無機(jī)化學(xué)課程特點，結(jié)合相關(guān)專業(yè)的特點和背景，整合無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容，精心設(shè)計教學(xué)過程。教師要準(zhǔn)確掌握現(xiàn)實所有條件，參考教學(xué)大綱，閱讀書籍資料，精選課堂內(nèi)容，制定教學(xué)計劃，確定教學(xué)方案，制作電子課件，參與實驗準(zhǔn)備。計劃階段在“PDCA”循環(huán)法中處于基礎(chǔ)地位，理想的教學(xué)計劃可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而提高課堂教學(xué)效率。2．1．1整合理論和實驗教材，制定教學(xué)計劃“理實一體化”教學(xué)模式要求所使用教材既可以用于理論教學(xué)又可以用于實驗教學(xué)。根據(jù)制藥、食品等專業(yè)對無機(jī)化學(xué)課程制定的教學(xué)大綱，在“理實一體化”教學(xué)模式的基礎(chǔ)上對《無機(jī)化學(xué)》和《無機(jī)化學(xué)實驗》教材進(jìn)行分析和整合。設(shè)計理論和實驗一體化教學(xué)方案，將有關(guān)理論知識融入實驗，實驗中探究涉及的理論知識，理論和實驗交替進(jìn)行，注重理論講授和實驗操作的時間比例，統(tǒng)籌考慮和組織師生教學(xué)活動在規(guī)定的時間內(nèi)完成。在“理實一體化”教學(xué)中，學(xué)生會因?qū)嶒炐枰a(chǎn)生學(xué)習(xí)理論知識的動力，使課堂教學(xué)從學(xué)生被動聽講變成教師積極引導(dǎo)，讓學(xué)生知其所以然，有效地突破教學(xué)重難點�！袄韺嵰惑w化”教學(xué)應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的實驗報告模式，設(shè)計適合“理實一體化”教學(xué)模式的新型實驗報告，應(yīng)包括實驗原理(簡要概括實驗涉及的理論知識)，實驗過程(繪制簡單流程圖進(jìn)行表示)、實驗數(shù)據(jù)處理(真實數(shù)據(jù)記錄和處理)、實驗思考題(包含理論和實驗知識點)、實驗收獲和感想(實驗成敗的注意事項，實驗過程的自我評價，實驗改進(jìn)建議等)、創(chuàng)新實驗設(shè)計(查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計實驗方案)等部分�！袄韺嵰惑w化”教學(xué)過程中，學(xué)生可以自主操作、相互合作、自由討論，課堂的自由度變大。所以教師必須精心設(shè)計教學(xué)方案，不斷鉆研教學(xué)方法，滿足無機(jī)化學(xué)課程的理論教學(xué)與實驗訓(xùn)練的傳承所需。2．1．2多媒體輔助，優(yōu)化教學(xué)資源“理實一體化”教學(xué)應(yīng)將實驗室和多媒體教室合二為一，理論講授和實驗操作同時進(jìn)行，使得抽象的理論知識實驗具體化，實現(xiàn)理論對實踐的指導(dǎo)。在教學(xué)過程中，盡可能采用多媒體課件，以文字、圖片、視頻‘動畫、仿真模擬等多種形式，給學(xué)生提供大量的視覺、聽覺信息和資料，使學(xué)生一目了然。在實驗教學(xué)中，可以用多媒體課件、動畫模擬、模型展示等形式介紹實驗儀器的用途、實驗裝置的搭建、實驗注意事項、實驗過程的演示等。在“理實一體化”教學(xué)中使用多媒體輔助教學(xué)，可以使教學(xué)過程更加生動有趣，有效地促進(jìn)學(xué)生對理論知識重難點的理解和實驗操作要領(lǐng)的掌握。2．1．3參與實驗準(zhǔn)備，進(jìn)行實驗預(yù)試“理實一體化”教學(xué)中的實驗項目，是應(yīng)用具體實驗解決理論問題的實踐訓(xùn)練，特點是內(nèi)容繁多、任務(wù)較重。授課教師想要應(yīng)用自如地掌控實驗操作和理論講授的節(jié)奏，需要協(xié)同實驗室老師準(zhǔn)備好實驗儀器和藥品試劑，預(yù)防一些常規(guī)差錯，保證學(xué)生實驗?zāi)茼樌M(jìn)行。實驗準(zhǔn)備到位后，教師要對實驗進(jìn)行預(yù)試，完成所有實驗操作，以便了解所需實驗時間以及實驗過程中可能會出現(xiàn)的偏差和問題，制定出相應(yīng)的實驗預(yù)案。
2．2教學(xué)實施階段———課堂教學(xué)
實施階段指按照預(yù)先制定的教學(xué)計劃，對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)防和控制，是管理把控“理實一體化”教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。教師要把握課堂的節(jié)奏，“講授”主要集中在知識點的引入與小結(jié)上，多種教學(xué)方式并用，如講授啟發(fā)、設(shè)疑解答、互相討論、多媒體輔助、實驗演示、學(xué)生實驗、師生交流等，進(jìn)行理論和實驗穿插的實時教學(xué)，要求學(xué)生如實記錄實驗原始數(shù)據(jù)。(1)實驗:緩沖溶液具有緩沖作用(表1)，介紹吸量管、移液管、pH試紙的使用方法。(2)理論:根據(jù)實驗結(jié)果，探究緩沖溶液的緩沖原理、緩沖溶液的概念，緩沖溶液的組成等理論知識。(3)實驗:再次驗證緩沖溶液的抗酸、抗堿、抗稀釋作用(表2、表3、表4)。(4)理論:介紹計算緩沖溶液pH值計算公式－緩沖公式、校正公式。(5)實驗:介紹緩沖容量的概念，進(jìn)行緩沖容量的影響因素實驗(表5、表6)。(6)理論:根據(jù)實驗結(jié)果探究緩沖容量的影響因素。通過公式推導(dǎo)，介紹緩沖溶液的總濃度和緩沖比對緩沖容量的影響、緩沖范圍。(7)實驗:緩沖溶液的配制，介紹pH計的使用。(8)課內(nèi)小結(jié)，交流討論。
2．3教學(xué)檢查階段———評價測試
教學(xué)檢查階段指評估實施預(yù)定教學(xué)計劃的效果，檢查實施方案是否可以很好地達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，是否能夠有助于提高教學(xué)質(zhì)量�！袄韺嵰惑w化”教學(xué)模式可以采取多種評價方式，如紙筆測試、實驗操作考核、實驗報告等，綜合地評定學(xué)生成績(表7)。通過評價測試的結(jié)果，對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了解，總結(jié)并評估教學(xué)計劃能否達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)，是不是合適有效的方案。在課堂上，教師要邊授課邊觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，重復(fù)講授教學(xué)重難點，使學(xué)生透徹地理解，提高學(xué)生的實驗技能水平。一般情況下，教學(xué)計劃實施的效果會跟預(yù)設(shè)的目標(biāo)存在一定的偏差，教師需要找出出現(xiàn)偏差的原因，分析存在的問題，建立相應(yīng)改進(jìn)方案，以便在下一個“PDCA”循環(huán)的計劃階段修訂和完善教學(xué)方案。
2．4教學(xué)處理階段———總結(jié)反思
教學(xué)處理階段是“PDCA”循環(huán)的最后一個階段，也是對教師教學(xué)活動的總結(jié)和反思。教師根據(jù)授課任務(wù)和內(nèi)容，及時審核檢查教學(xué)計劃的執(zhí)行情況，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。一方面對教學(xué)中成功的經(jīng)驗加以推廣，作為下一輪“PDCA”循環(huán)的借鑒之用;另一方面要找出該次循環(huán)中存在的問題，并且建立改進(jìn)方案，轉(zhuǎn)移到下一輪循環(huán)中解決和完善。循環(huán)中的每個環(huán)節(jié)可以請同行教師進(jìn)行監(jiān)督，使教學(xué)質(zhì)量隨著“PDCA”循環(huán)逐級上升。教學(xué)工作完成后，教師對整個教學(xué)過程進(jìn)行綜合評價，找出存在的問題，制定改進(jìn)措施，在新的一輪循環(huán)中制定新的授課方案并付諸實施。每一次授課每一個階段都是一次小的循環(huán)，經(jīng)過一學(xué)期的實踐，完成一次大的循環(huán)。大環(huán)套小環(huán)，每次大的教學(xué)改進(jìn)都是由許多小型的“PDCA”循環(huán)組成，使教學(xué)活動不斷循環(huán)進(jìn)行，教學(xué)質(zhì)量不斷逐級提高。
3討論
“理實一體化”教學(xué)過程中，用實驗帶動理論教學(xué)，用理論指導(dǎo)實驗教學(xué)，使學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的真實情景下學(xué)習(xí)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在無機(jī)化學(xué)課程采用“理實一體化”新型教學(xué)模式，授課容量增多，教學(xué)難度增加，課堂自由度增大。運(yùn)用“PDCA”循環(huán)法對教學(xué)過程進(jìn)行全方位和全過程的質(zhì)量管理，按照計劃、實施、檢查、處理的順序不斷循環(huán)，每次“PDCA”循環(huán)都是在上一個循環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，并且更高一級的平臺上開始新的“PDCA”循環(huán)(圖2)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，也按照計劃、實施、檢查、處理的循環(huán)去完成學(xué)習(xí)任務(wù)，有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主創(chuàng)新的能力。
4結(jié)語
通過“PDCA”循環(huán)全面監(jiān)督管理整個無機(jī)化學(xué)課程的“理實一體化”教學(xué)過程，可以實現(xiàn)教師對教學(xué)節(jié)奏、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果的有效管理和控制，預(yù)防教學(xué)內(nèi)容及重難點隨著外界環(huán)境的變化而偏離的情況發(fā)生。在“PDCA”循環(huán)管理體系的監(jiān)控和管理下，構(gòu)建師生雙方“理實一體化”教與學(xué)的模式，不但促使教師教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的專業(yè)人才。在保證教學(xué)任務(wù)完成的基礎(chǔ)上，在循環(huán)中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中循環(huán)，使教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量逐級循環(huán)上升。將理論課程和實驗教學(xué)有機(jī)融合在一起，通過“PDCA”循環(huán)管理促使理論和教學(xué)各個環(huán)節(jié)共同作用，將創(chuàng)新意識和實踐能力培養(yǎng)的理念貫穿于人才培養(yǎng)的全過程，體現(xiàn)現(xiàn)代實驗型學(xué)科教學(xué)體系的基礎(chǔ)性，系統(tǒng)性和實踐性。
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