PBL-TBL- LBL融合教學(xué)模式在有機(jī)波譜分析教學(xué)中的應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)

柳文敏，張葉臻，桑志培，趙一陽(yáng)

(南陽(yáng)師范學(xué)院 化學(xué)與制藥工程學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473061)

有機(jī)波譜分析作為鑒定有機(jī)物化合物結(jié)構(gòu)中用量最少、速度最快、效率最高、結(jié)果最可靠的手段，目前已被廣泛用于化學(xué)、生物、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、材料、環(huán)境、生命科學(xué)等與化學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域中，成為化學(xué)科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域中非常重要的、不可缺少的工具[1-2]，各大學(xué)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)都會(huì)以必修或選修開(kāi)設(shè)該課程。由于有機(jī)波譜分析內(nèi)容不僅涉及到物理化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、儀器分析等多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，而且涉及的波譜數(shù)據(jù)數(shù)量較多、內(nèi)容較抽象，因此教師有“難教”的感覺(jué)，學(xué)生有 “難學(xué)”的感覺(jué)。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)掌握四譜(紫外、紅外、核磁和質(zhì)譜)的基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)學(xué)生識(shí)譜解譜能力，一直都是擔(dān)任有機(jī)波譜分析教師們高度關(guān)注的話題[3-4]。

1 幾種教學(xué)方法的特點(diǎn)

LBL(lecture- based learning)教學(xué)模式，是傳統(tǒng)的“教學(xué)型”教學(xué)模式，主要是以教師授課為中心，學(xué)生被動(dòng)接收知識(shí)為主，屬于單向傳授知識(shí)的形式。這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是具有知識(shí)系統(tǒng)完善、重點(diǎn)突出，短時(shí)間內(nèi)能夠傳授大量的知識(shí)信息；缺點(diǎn)是學(xué)生在教學(xué)中始終處于消極、被動(dòng)的地位，容易抑制學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[5]。PBL( Problem-based Learning) 教學(xué)模式，是以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，是以學(xué)生為主體，將學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情境中，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)來(lái)解決實(shí)踐問(wèn)題，從而學(xué)習(xí)到隱含在問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)，能夠形成自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考和解決問(wèn)題的技能[6]。這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是提高了學(xué)生自己解決問(wèn)題的能力，可以最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自學(xué)的積極性，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。TBL(team-based learning) 教學(xué)模式，是以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的新型教學(xué)模式，是2002年由Michaelsen等[7]提出，其目的是促進(jìn)學(xué)生利用小組資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，重點(diǎn)提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。方法是通過(guò)組建團(tuán)隊(duì)，讓學(xué)生之間互動(dòng)起來(lái)，共同完成某項(xiàng)設(shè)定的任務(wù)，該方法注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力及人際交往能力。

我們嘗試過(guò)PBL教學(xué)模式和TBL教學(xué)模式，可以讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中充分利用網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、電子圖書(shū)館等現(xiàn)代科技，通過(guò)在眾多信息中查找、篩選、整理自己所需要的信息，進(jìn)而形成自身內(nèi)在的知識(shí)，并與團(tuán)隊(duì)人員進(jìn)行討論、共享。這兩種教學(xué)模式確實(shí)能讓學(xué)生更深入地理解和吸收所學(xué)知識(shí)，讓他們學(xué)會(huì)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的方法，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。但是，若單純實(shí)施 PBL教學(xué)或TBL教學(xué)時(shí)，學(xué)生都需要投入較多的時(shí)間與精力。在目前的教育體制下，制藥工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生每學(xué)期要學(xué)習(xí)課程的門(mén)類(lèi)較多，一般有機(jī)波譜分析課程只有36學(xué)時(shí)，單純的某種教學(xué)方法往往難以完成有機(jī)波譜分析課程教學(xué)中的復(fù)雜問(wèn)題，因此，筆者將PBL-TBL-LBL融合教學(xué)法應(yīng)用于有機(jī)波譜分析課程的教學(xué)過(guò)程中，取得了較好的效果。

2 操作方法

2.1 教學(xué)對(duì)象

選擇南陽(yáng)師范學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院2015級(jí)和2016級(jí)的制藥工程專(zhuān)業(yè)2個(gè)年級(jí)的學(xué)生作為研究對(duì)象，分別在制藥工程專(zhuān)業(yè)大三上學(xué)期時(shí)實(shí)施對(duì)應(yīng)教學(xué)方法。其中每個(gè)年級(jí)的7班(30～33人)為對(duì)照班級(jí)，采用教師課堂講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式(LBL教學(xué)模式)；每個(gè)年級(jí)的8班(30～33人)為試驗(yàn)班級(jí)，采用PBL-TBL-LBL融合教學(xué)模式。比較兩種教學(xué)模式在相同層次班級(jí)中的應(yīng)用效果。說(shuō)明一點(diǎn)是，學(xué)生均為參加全國(guó)高等院校入學(xué)考試統(tǒng)招生，在年齡、性別比例、課程成績(jī)等方面都無(wú)顯著差異。

2.2 教學(xué)內(nèi)容

我校本科生課程選用武漢大學(xué)出版社出版、孟令芝教授等主編的《有機(jī)波譜分析》[8]，教學(xué)學(xué)時(shí)是36學(xué)時(shí)。授課內(nèi)容的順序是由易到難，按UV、IR、NMR(1H NMR和13C NMR ) 和MS各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行。將“紫外光譜法”一章，以及“紅外吸收光譜法”、“核磁共振波譜法”和“有機(jī)質(zhì)譜法”三章的基本概念、原理和儀器結(jié)構(gòu)作為L(zhǎng)BL教學(xué)內(nèi)容，由教師講授為主，使學(xué)生對(duì)該章節(jié)有最基本的知識(shí)儲(chǔ)備；將“紅外吸收光譜法”、“核磁共振波譜法”和“有機(jī)質(zhì)譜法”三章的官能團(tuán)解析部分作為PBL-TBL教學(xué)章節(jié)。

2.3 教學(xué)方法

在進(jìn)行 PBL-TBL教學(xué)時(shí)，將每個(gè)班級(jí)的學(xué)生平均地分成學(xué)習(xí)小組，每組4～5人，每班8組。在進(jìn)行 LBL教學(xué)時(shí)，由同一位教師按照大綱及培養(yǎng)方案要求進(jìn)行教學(xué)。

3 教學(xué)效果及評(píng)價(jià)方法

采用問(wèn)卷調(diào)查和期末考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)PBL-TBL-LBL融合教學(xué)模式在有機(jī)波譜分析課程教學(xué)中的效果。

在學(xué)期課程結(jié)束時(shí)，采用不記名的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，考察了學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)法(LBL教學(xué)模式)和PBL-TBL-LBL融合教學(xué)模式的教學(xué)效果評(píng)價(jià)。調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)了八道問(wèn)題，每道問(wèn)題滿(mǎn)100 分，在授課班收回的調(diào)查問(wèn)卷中，每道問(wèn)題分別取平均分進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表 1。

表1 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

從表1看出，無(wú)論是制藥工程專(zhuān)業(yè)2015級(jí)學(xué)生或2016級(jí)學(xué)生，都是PBL-TBL-LBL班的學(xué)生普遍更認(rèn)可PBL-TBL-LBL融合教學(xué)法，認(rèn)為該教學(xué)法不僅可以提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力以及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，而且也極大地提高了團(tuán)隊(duì)合作能力。

將試驗(yàn)的2個(gè)年級(jí)4個(gè)班的期末考試試卷成績(jī)進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表 2。

表2 期末試卷成績(jī)分布情況

從表2看出，盡管制藥工程專(zhuān)業(yè)2015級(jí)PBL-TBL-LBL班學(xué)生在100分～90分的人數(shù)沒(méi)有LBL班的人數(shù)多，但總體上學(xué)生的成績(jī)?cè)?0分以上占96.3%，2016級(jí)PBL-TBL-LBL班學(xué)生的成績(jī)?cè)?0分以上占100%。說(shuō)明采取PBL-TBL- LBL融合教學(xué)法是有效果的。

總之，從上述表1和表2分析結(jié)果可以看出，采取PBL-TBL- LBL融合教學(xué)方法在為兩個(gè)年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行有機(jī)波譜分析教學(xué)后，學(xué)生能夠更好地理解和掌握經(jīng)過(guò)自己努力所學(xué)到的內(nèi)容，既體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，也提高了團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，同時(shí)也增進(jìn)了同學(xué)之間的友誼。

4 結(jié)束語(yǔ)

制藥工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)有機(jī)波譜分析這門(mén)課程的最終目的是讓學(xué)生具備識(shí)別圖譜、解析圖譜的能力，能熟練地依據(jù)圖譜信息推測(cè)出有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。好的教學(xué)方式方法能起到好的教學(xué)效果。通過(guò)本次研究我們發(fā)現(xiàn)，在PBL-TBL融合教學(xué)模式中，教師以問(wèn)題為教學(xué)法，學(xué)生們以團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此更有助于他們建立起伙伴關(guān)系，從而在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠相互協(xié)助、相互支持、相互補(bǔ)充，激發(fā)出學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高學(xué)習(xí)效率，在培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力、勇于創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，但還存在很多不足，如對(duì)教材及教師的要求較苛刻、對(duì)考核辦法的制定不合理等等。因此，我們要將這三種教學(xué)模式有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，即PBL-TBL-LBL融合教學(xué)方法，使三者互相補(bǔ)充、互為促進(jìn)，以取得更好的教學(xué)效果。

總之，PBL、TBL和LBL教學(xué)模式各有優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際授課時(shí)要根據(jù)有機(jī)波譜分析課程的特點(diǎn)揚(yáng)長(zhǎng)避短，根據(jù)每一章的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生情況，靈活、合理地選擇不同的教學(xué)方法，以便更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。每一種好的教學(xué)模式，都需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐的驗(yàn)證，通過(guò)逐步試點(diǎn)，長(zhǎng)期積累，并且要在實(shí)踐中不斷進(jìn)行改進(jìn)完善才能成功。