PBL與B-Learning融合在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究
——以提取黃連素的實(shí)驗(yàn)為例

林曉輝，申世立，朱 焰，董 建，楊 靜

(1.泰山醫(yī)學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院；2.山東醫(yī)藥技師學(xué)院，山東 泰安 271016)

PBL 教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，由教師設(shè)置相對(duì)開放的、有意義的問題情境，以解決問題為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，鼓勵(lì)他們積極參與教學(xué)過程，協(xié)作探究來解決問題，強(qiáng)化師生、生生之間的交流和探討，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的批判性思維、自主探究、團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于創(chuàng)新等綜合素養(yǎng)的提高[1-2]。不過對(duì)于絕大部分課程來說，采用PBL教學(xué)法的最大挑戰(zhàn)是時(shí)間限制和學(xué)生的興趣問題。B-Learning教學(xué)，即混合式教學(xué)(學(xué)習(xí))(Blended Learning)，其定義可以概括為把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)和在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起的教學(xué)法。在實(shí)施時(shí)，教師需要發(fā)揮引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性需要充分體現(xiàn)[3]。混合式教學(xué)法為師生創(chuàng)造了寬泛的教與學(xué)環(huán)境和無縫的教與學(xué)空間，也充分利用了現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的新成果，更容易激發(fā)年青學(xué)子的興趣。目前大多數(shù)B-Learning教學(xué)的應(yīng)用中，主要存在重形式與過程、輕問題設(shè)計(jì)的問題。

黃連是著名的中藥材，其主要有效成分為黃連素。提取黃連素的實(shí)驗(yàn)多年來都是醫(yī)學(xué)類、藥學(xué)類等多種專業(yè)學(xué)生的必修實(shí)驗(yàn)[4]。通過多年來的教學(xué)實(shí)踐來看，這個(gè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)得并不理想，主要問題是學(xué)生對(duì)提取裝置理解不到位，提取時(shí)間長(zhǎng)(學(xué)生要最少靜等1.5h)、產(chǎn)率極低、學(xué)生操作規(guī)范性差等。結(jié)合實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)，針對(duì)以上存在的問題，將PBL和B-Learning教學(xué)法優(yōu)勢(shì)融合，在該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中進(jìn)行了嘗試應(yīng)用。

一、對(duì)象與方法

1.具體研究對(duì)象。泰山醫(yī)學(xué)院2012-2016級(jí)制藥工程四年制1-2班本科生，在2012-2015級(jí)學(xué)生中均隨機(jī)選擇其中一個(gè)班為實(shí)驗(yàn)組，另一班為對(duì)照組；在2016級(jí)學(xué)生的兩個(gè)班中全面采用融合教學(xué)法。

2.研究方法。兩個(gè)班均采用本教研室編寫的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材，期間版本雖有變動(dòng)，但是提取黃連素實(shí)驗(yàn)內(nèi)容未變。對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)組采用PBL與B-Learning融合教學(xué)法。

3.研究?jī)?nèi)容實(shí)施。(1)線上學(xué)習(xí)主要材料準(zhǔn)備： 單元導(dǎo)學(xué)、學(xué)前問卷、分組情況、播課單元(含小測(cè))、項(xiàng)目化問題(見表1)、學(xué)后問卷、形成性成績(jī)權(quán)重設(shè)定(包括在線時(shí)長(zhǎng)、課程論壇、測(cè)試、小組答辯成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī))。(2)線上學(xué)習(xí)(約1課時(shí)，學(xué)生利用課余時(shí)間完成)： 學(xué)生根據(jù)單元導(dǎo)學(xué)，在線上學(xué)習(xí)、討論并書面寫出項(xiàng)目化問題答案，要求對(duì)本小組問題要達(dá)到熟練答辯的程度，能獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本操作。(3)線下學(xué)習(xí)(約4學(xué)時(shí))： 主要在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行平穩(wěn)達(dá)到靜提階段時(shí)，小組完成本組問題的答辯及與其它小組的交流。老師全程指導(dǎo)、監(jiān)督、部分成績(jī)?cè)u(píng)定。(4)課后作業(yè)： 學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)后問卷。

4.教學(xué)效果評(píng)估方法。(1)主觀指標(biāo)： 線上問卷調(diào)查及實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫評(píng)定。(2)客觀指標(biāo)： 實(shí)驗(yàn)提取產(chǎn)率，后續(xù)相關(guān)內(nèi)容的考試成績(jī)。

二、結(jié) 果

1.主觀指標(biāo)。利用在線上完成的學(xué)前及學(xué)后問卷調(diào)查，來比較實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對(duì)PBL和B-Learning融合教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)的感受。五屆實(shí)驗(yàn)組學(xué)生共312人，回收答卷人數(shù)為305人，回收率為97.8%。其主要結(jié)果為： 約45%的學(xué)生覺得對(duì)這部分的學(xué)習(xí)有時(shí)間壓力，但是約80%的學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)法非常滿意，75%的學(xué)生覺得確實(shí)學(xué)到了規(guī)范操作的知識(shí)，并對(duì)黃連素等生物堿的提取有了比較深入地理解，80%的學(xué)生自我感覺在科學(xué)知識(shí)探索中所需要的如求真務(wù)實(shí)、批判性思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、勇于創(chuàng)新等綜合素養(yǎng)有明顯地提高。與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告大部分能寫出自己的風(fēng)格，強(qiáng)調(diào)自己的收獲并梳理出一些自己的觀點(diǎn)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)提取裝置的理解有了明顯的深度。

表1 項(xiàng)目化問題及問題創(chuàng)設(shè)目的

2.客觀指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)的黃連素的提取產(chǎn)率是實(shí)驗(yàn)成功與否的重要指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的提取產(chǎn)率的平均值明顯高于對(duì)照組(見表2)。在考查相關(guān)知識(shí)掌握程度上，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的平均分(五屆學(xué)生的理論考試中，與提取黃連素相關(guān)的知識(shí)都設(shè)定為4分)也明顯高于對(duì)照組(見表3)。

表2 黃連素提取產(chǎn)率平均值

表3 與黃連素提取相關(guān)知識(shí)點(diǎn)考試成績(jī)平均分(滿分4分)

三、討 論

上實(shí)驗(yàn)課時(shí)每位學(xué)生都會(huì)有實(shí)驗(yàn)過程表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以實(shí)驗(yàn)課在客觀上有非常直觀的教學(xué)效果評(píng)價(jià)，有利于嘗試采用先進(jìn)教學(xué)法，但是實(shí)驗(yàn)課的安全性及時(shí)間問題也是要在采用新教學(xué)法時(shí)需要慎重考慮的。由于提取黃連素的實(shí)驗(yàn)采用了索氏提取器，提取過程高度自動(dòng)化，具有充足的安全保障，其中的1.5h的靜提時(shí)間為老師采用新教學(xué)法提供了寬松的時(shí)間。在提取黃連素實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)與提取黃連素實(shí)驗(yàn)類似的靜候時(shí)間長(zhǎng)的其他提取或合成實(shí)驗(yàn)還是有一定的借鑒意義的。

PBL和B-Learning教學(xué)法的融合，不僅僅使學(xué)生掌握的知識(shí)更牢固，提高了學(xué)生的科學(xué)綜合素養(yǎng)，達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)，由于教學(xué)技術(shù)的運(yùn)用和師生交流的深入，融洽了師生關(guān)系，老師的教學(xué)理念和教學(xué)方法也不斷改善，同時(shí)提升了老師對(duì)許多先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)手段的駕馭能力，甚至提升了老師的一些科研能力，形成了令人興奮的教學(xué)相長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。在本實(shí)驗(yàn)中的師生交流中，特別是探討經(jīng)典提取儀器——索氏提取器的固有缺陷時(shí)，老師和學(xué)生的確找到了它的缺陷。經(jīng)過后續(xù)的一系列研究，師生所創(chuàng)造出來能夠代替經(jīng)典索氏提取器的一系列新儀器，已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利授權(quán)[5-7]。