Sandwich教學(xué)法在醫(yī)用化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用*

陳聰穎 林琦 嚴(yán)忠紅

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院化學(xué)教研室 上海200025)

化學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和藥學(xué)的重要基礎(chǔ)，化學(xué)方法和化學(xué)手段滲透于生物醫(yī)學(xué)研究和實(shí)踐的各個領(lǐng)域和階段。從醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)到化學(xué)治療，化學(xué)科學(xué)發(fā)揮著不可缺少的重要作用。醫(yī)用化學(xué)是醫(yī)學(xué)院重要的必修基礎(chǔ)課之一，其教學(xué)內(nèi)容根據(jù)醫(yī)學(xué)和藥學(xué)各個專業(yè)的特點(diǎn)選定，要求學(xué)生掌握化學(xué)基本原理、實(shí)驗(yàn)方法和分析技術(shù)［1-2］。

醫(yī)用化學(xué)課程內(nèi)容繁多，目前國內(nèi)大多數(shù)院校都采用傳統(tǒng)的以教師講授為主的灌輸式教學(xué)模式(Lecture-Based Learning，LBL)，學(xué)生多為被動接受，較難掌握重要知識點(diǎn)。Sandwich教學(xué)法是一種中小班教學(xué)的新型教學(xué)方式，采用教師講授與學(xué)生自學(xué)交替進(jìn)行的方式進(jìn)行教學(xué)。對此可以打個比喻:整塊面包相當(dāng)于教師課堂講授，傳統(tǒng)的LBL教學(xué)只有教師講授，好比教師給每個學(xué)生喂一大塊面包，乏味且不易消化;Sandwich教學(xué)除教師講授之外，還加入了小組討論、集中匯報和反饋等步驟，相當(dāng)于把面包切成數(shù)片，中間夾了香腸、奶酪、蔬菜等，美味又易消化。Sandwich教學(xué)法最早是1903年英國桑德蘭技術(shù)學(xué)院在工程和船舶建筑系中開始實(shí)施的，后由德國海德堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院將Sandwich教學(xué)理念應(yīng)用于醫(yī)學(xué)小班教學(xué)，建立了Sandwich醫(yī)學(xué)教學(xué)法，并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)的大部分學(xué)科［3］。我們在上課中穿插了同學(xué)小組討論、同學(xué)交叉學(xué)習(xí)、同學(xué)學(xué)習(xí)匯報等環(huán)節(jié)，使教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間不斷交流、溝通，調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思考以及探索新知識的能力，在教學(xué)中體現(xiàn)了學(xué)習(xí)-實(shí)踐-再學(xué)習(xí)的人才能力培養(yǎng)理念。

目前，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動學(xué)習(xí)為主的基于問題的學(xué)習(xí)(Problem-Based Learning，PBL)，基于案例的學(xué)習(xí)(Case-Based Learning，CBL)和基于團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)(Team-Based Learning，TBL)等教學(xué)方法在國內(nèi)外一些高校的教學(xué)中逐漸受到重視［4-10］。PBL、CBL、TBL等教學(xué)法強(qiáng)調(diào)調(diào)動學(xué)生主動性，但受到很多因素(如教師、教室配置以及教學(xué)內(nèi)容)的限制，很難在基礎(chǔ)課教學(xué)中推廣。Sandwich教學(xué)法結(jié)合了傳統(tǒng)教學(xué)法和PBL教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)，將教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合，以學(xué)生為中心，以問題為導(dǎo)向，全面培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。此教學(xué)法已應(yīng)用于臨床教學(xué)和一些專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)(如方劑學(xué)、微生物學(xué)、解剖學(xué)、護(hù)理學(xué)等學(xué)科)［11-14］，但還沒有見到應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)的報道。醫(yī)用化學(xué)具有基礎(chǔ)性和實(shí)用性的特點(diǎn)，注重化學(xué)與醫(yī)學(xué)的銜接，強(qiáng)調(diào)掌握化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，講究理論在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。對于一年級的大學(xué)生而言，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法尤為重要，自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)無論是對基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)還是以后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)都有相當(dāng)大的作用。我們在醫(yī)用化學(xué)教學(xué)中，對于學(xué)時安排緊湊、學(xué)生相對容易理解的內(nèi)容(稀薄溶液的依數(shù)性、沉淀溶解平衡、緩沖溶液等)采用Sandwich教學(xué)法;對于理論性很強(qiáng)的章節(jié)(如原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)以及配位化合物結(jié)構(gòu))采用傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué);對于學(xué)時較多且理論性較強(qiáng)的章節(jié)(酸堿平衡、氧化還原平衡、配位平衡等)則采用Sandwich教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方法。

我們選擇營養(yǎng)學(xué)專業(yè)的學(xué)生(每年招生約20人)，將Sandwich教學(xué)法應(yīng)用到醫(yī)用化學(xué)課程的教學(xué)中，活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，教學(xué)效果良好。

1 Sandwich教學(xué)法的準(zhǔn)備

1.1 合理選擇教學(xué)內(nèi)容

首先，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容中各章節(jié)的特點(diǎn)，合理選擇適合Sandwich教學(xué)法的教學(xué)內(nèi)容，如稀薄溶液的依數(shù)性、緩沖溶液、化學(xué)反應(yīng)速率等章節(jié)，有的章節(jié)如電解質(zhì)溶液、氧化還原與電極電位可以選部分內(nèi)容進(jìn)行Sandwich教學(xué)。

1.2 確定教學(xué)程序并合理分配教學(xué)流程中各階段的時間。

Sandwich教學(xué)比LBL教學(xué)具有更多的教學(xué)步驟，必須精心設(shè)計，且嚴(yán)格控制，才能保證教學(xué)質(zhì)量。本課程一次課是2學(xué)時，每學(xué)時45分鐘，因此需將90分鐘時間合理分配到教學(xué)各階段中。

1.3 準(zhǔn)備教案

教案包括簡短的開場白、本堂課的學(xué)習(xí)目標(biāo)以及討論問題的設(shè)計;其中問題的設(shè)計是難點(diǎn)，提出的問題既要滿足教學(xué)目標(biāo)的要求，又要具有探索性，易于引發(fā)學(xué)生對問題討論的興趣，由于是分組討論，還需考慮問題難易適當(dāng)。

2 Sandwich教學(xué)法的實(shí)施案例

下面通過醫(yī)用化學(xué)課程中“稀薄溶液的依數(shù)性”一章的教學(xué)案例，闡述如何實(shí)施Sandwich教學(xué)法。

學(xué)生班級:醫(yī)學(xué)院2012級營養(yǎng)學(xué)專業(yè);

學(xué)生人數(shù):18人;

本章教學(xué)總課時數(shù):4學(xué)時，分兩次上課。

2.1 教師開場白

通過列舉案例等方式吸引學(xué)生興趣，引出本課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，提出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的幾個問題。

例如在“稀薄溶液的依數(shù)性”一章教學(xué)的開始，以泡菜的制作這一生活實(shí)例引出滲透原理以及半透膜的作用，并通過血液透析的原理讓學(xué)生了解本章節(jié)原理在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在介紹部分背景知識后，明確本章學(xué)習(xí)目標(biāo)，提出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問題。為了讓學(xué)生有目標(biāo)地預(yù)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)主動權(quán)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自覺性，我們通常在前一節(jié)課結(jié)束時告訴學(xué)生下次課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在課堂上再次強(qiáng)調(diào)此次課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，這樣可以提高課堂教學(xué)效果，避免學(xué)生在15分鐘討論時臨時看書影響討論效果。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的問題也可以提前告訴學(xué)生，易于學(xué)生課前查閱資料。

2.2 第一次討論(小組討論)

抽簽分組，以班級18人為例，分4組(ABCD，表1中按行分組)，每組4～5人，老師設(shè)計ABCD共4個問題(如問題A:設(shè)計利用依數(shù)性測定尿素的相對分子質(zhì)量的方法;問題B:臨床上某些腎疾病，大量血漿蛋白質(zhì)隨尿排出，病人出現(xiàn)水腫，解釋其原因等)，每組對應(yīng)1個問題進(jìn)行討論。

表1 第一次討論與第二次討論的分組

在第一次討論中，各組學(xué)生只討論本組對應(yīng)的問題;在第二次討論中，每一位學(xué)生都要負(fù)責(zé)向其他組的學(xué)生介紹本組討論的結(jié)果，每位學(xué)生除了自己學(xué)習(xí)外，還要承擔(dān)輔導(dǎo)其他學(xué)生的責(zé)任。大部分學(xué)生對此都能積極參與、認(rèn)真對待。

2.3 第二次討論(交叉學(xué)習(xí))

第一次小組討論結(jié)束后，每組以編號1234重新組合成新的小組(A-1、B-1、C-1、D-1………………，表1中按列分組)，每位學(xué)生在新小組里匯報各自在第一次小組討論的問題和討論結(jié)果，所有學(xué)生都必須發(fā)言，不僅使每位學(xué)生得到了鍛煉機(jī)會，而且還分享到第一次討論時的4個組問題討論的結(jié)果，使每位學(xué)生對每個組討論的問題都有所了解，并可以互相討論補(bǔ)充。在兩次討論過程中，教師在各小組巡視，這樣可以關(guān)注到每個學(xué)生的表現(xiàn)，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，更能及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.4 集中匯報

此環(huán)節(jié)由每組選出的代表發(fā)言匯報各組討論結(jié)果，其他學(xué)生補(bǔ)充完善，這樣可以提高學(xué)生的表達(dá)能力，加深對所討論問題的理解，并幫助教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。例如在“稀薄溶液的依數(shù)性”教學(xué)中，討論問題之一是:設(shè)計利用依數(shù)性測定尿素的相對分子質(zhì)量的方法。由于教科書中有類似例題，學(xué)生很容易直接利用例題中的方法來解答，而不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的細(xì)節(jié)問題，教師在學(xué)生匯報時可適當(dāng)提問:若按照例題的數(shù)據(jù)是否有可操作性?純?nèi)軇┧哪厅c(diǎn)是否需要測定?是否需要用移液管量取體積?尿素溶液的測定時應(yīng)如何量取水的體積?尿素溶液的濃度應(yīng)該配到什么范圍?實(shí)驗(yàn)中怎么觀察凝固點(diǎn)?能否用沸點(diǎn)升高或滲透壓力來測定尿素的相對分子質(zhì)量?匯報的學(xué)生通過思考可以解決部分問題，其他學(xué)生也可以參與討論。通過匯報、提問、討論，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、加深學(xué)生對教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容的理解、提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

2.5 教師總結(jié)

教師總結(jié)環(huán)節(jié)對教師駕馭課堂節(jié)奏的能力有一定的挑戰(zhàn)性。教師要在有限時間內(nèi)，根據(jù)學(xué)生對本節(jié)課知識的理解掌握程度以及存在的問題進(jìn)行總結(jié)，并通過綜合應(yīng)用型的案例提出新問題，進(jìn)行下一步討論。

2.6 第三次討論

第三次討論是先由教師提出綜合性案例，全班學(xué)生共同討論;再指定部分學(xué)生發(fā)言，其他學(xué)生可補(bǔ)充發(fā)言。這一環(huán)節(jié)主要是考察學(xué)生對本堂課的綜合掌握程度。例如在“稀薄溶液的依數(shù)性”教學(xué)中，提出的綜合應(yīng)用型案例為:臨床上對血液、淚液等體液滲透壓力的測定通常是用冰點(diǎn)滲透壓力計通過測定溶液的凝固點(diǎn)降低值來推算，簡述其原理。若測得淚液的凝固點(diǎn)為-0.52℃，求淚液在37℃時的滲透壓力。本案例主要要求學(xué)生掌握稀薄溶液的依數(shù)性的相互關(guān)系，要求學(xué)生在較短時間內(nèi)，能應(yīng)用所學(xué)知識解決問題，考察學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，同時練習(xí)了本章的典型習(xí)題。

2.7 反饋

每個學(xué)生以不記名方式用文字表達(dá)學(xué)習(xí)體會及建議，反饋給教師，使教師及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況及需求，不斷改進(jìn)討論問題的設(shè)置，有利于后續(xù)課程的教學(xué)方法改進(jìn)。

從學(xué)生的反饋來看，他們喜歡積極互動的課堂氛圍，也樂于用化學(xué)原理來討論與生活及專業(yè)相關(guān)的話題。但是受長期的傳統(tǒng)的中學(xué)教育影響，學(xué)生還是對習(xí)題情有獨(dú)鐘，大部分學(xué)生希望能多做練習(xí)。由于課程的特點(diǎn)，會運(yùn)用到較多公式，因此除了討論課外，也需適當(dāng)做些典型的練習(xí)，以鞏固學(xué)到的基本化學(xué)原理。我們不贊成題海戰(zhàn)術(shù)，對一些典型習(xí)題講解后，希望學(xué)生能舉一反三，掌握基本原理并加以運(yùn)用。

學(xué)生在熱心討論的同時，還是希望教師能系統(tǒng)總結(jié)，多講例題。因此，教師總結(jié)這個環(huán)節(jié)很重要;要在一定的時間內(nèi)，系統(tǒng)總結(jié)難點(diǎn)和重點(diǎn)，使學(xué)生能領(lǐng)悟，以達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。多數(shù)學(xué)生肯定第一次討論，覺得可以激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作，提高綜合能力;但對交叉學(xué)習(xí)評價不高，認(rèn)為有些浪費(fèi)時間，且容易被其他組的同學(xué)誤導(dǎo)，希望多聽教師講。根據(jù)學(xué)生的反饋，我們?nèi)∠私徊嬗懻摥h(huán)節(jié)，把節(jié)省出來的時間用在教師總結(jié)上。

3 教學(xué)效果

采用Sandwich教學(xué)法后，獲得了良好的教學(xué)效果。在考試成績中，課堂討論內(nèi)容約占40%。由表2可見，2012級學(xué)生的平均成績、及格率以及反映學(xué)生綜合能力的主觀題的正確率均高于2011級學(xué)生。另外，我們還根據(jù)學(xué)生每次在Sandwich教學(xué)課的課堂表現(xiàn)給予一定的評分，記入學(xué)生的總評成績(討論課表現(xiàn)占30%，期末考試成績占70%)。

表2 2012級與2011級營養(yǎng)學(xué)專業(yè)考試成績比較

4 結(jié)語

通過Sandwich教學(xué)法在醫(yī)用化學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的能力，增強(qiáng)了師生間以及同學(xué)間的交流，提高了學(xué)生分析解決問題的能力，教學(xué)上也取得了良好效果。由于取消了交叉討論環(huán)節(jié)，此方法還可以應(yīng)用到班級人數(shù)較多的臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的醫(yī)用化學(xué)教學(xué)中，可根據(jù)班級人數(shù)靈活分組。總之，教師要把以學(xué)生為中心的理念帶入教學(xué)中，結(jié)合不同的教學(xué)模式，力求達(dá)到更好的教學(xué)效果。

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