疫情背景下医用化学实验线上教学的探索.pdf
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1、昭 通 学 院 学 报第 45 卷 第 5 期Vol.45 No.5Journal of Zhaotong University2023 年 10 月Oct.2023 112 收稿日期:2023-08-28基金项目:河北省重点研发计划项目(21372601D);河北医科大学大学生创新性实验计划项目(USIP2021353)。作者简介:赵 冕(1986),女,河北晋州人,实验师,硕士,主要从事天然药物化学、医用化学实验教学等化学分析研究。通信作者:贾庆忠(1971),男,河北正定人,教授,博士,博士研究生导师,主要从事神经药理、毒理学研究,教育教学研究疫情背景下医用化学实验线上教学的探索赵 冕a
2、,刘玉衡b,李献锐b,李佳恬b,贾庆忠b(河北医科大学 a.教学实验中心 b.药学院,河北 石家庄 050017)摘要:医用化学实验课程是高等医学院校的必修基础化学课程。为保障我校在疫情时期顺利且高效开展与线下教学相结合的医用化学实验课程现代化教育,河北医科大学教学实验中心与药学院就课程的线上教学进行了探索。教师团队依托 OBE(Outcome-based Education)教育新模式,结合学生实际情况,精心设计实施“超星学习通+钉钉直播”平台的线上教学。教学成绩和调查问卷显示学习效果和教学效果良好,基本实现教学目标。该教学值得各类高校推广与借鉴。关键词:医用化学实验;线上教学;OBE;“超
3、星学习通+钉钉直播”中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:2095-7408(2023)05-0112-07医用化学实验课程是由分析化学、无机化学、有机化学实验组成的综合课程体系,是医用化学课程重要组成部分1,是高等医学院校的一门重要必修基础课程2,为后续药理、药分、临床等课程奠定基础,为医学人才的培养起到重要作用3。OBE 是成果导向教育(Outcome-based Ed-ucation),围绕以学生为本、成果导向和持续改进核心问题4,力求实现以学习产出为中心的教育新模式。目前它被广泛应用于高校教育改革5。“超星学习通”(简称“学习通”)属于课程管理类平台,融合教室端、移动端、管理
4、端各类应用,是一款借助手机或电脑实现线上教学的教育应用平台6。教师可以通过平台直播、上传微课及教案、习题、相关科研文献期刊、电子图书等,也可借助微应用(投屏、同步课堂、签到、选人、抢答、投票/问卷、测试、后台查询及成绩管理等)7实现线下课堂教学的灵活多样性。“钉钉直播”(简称“钉钉”)是一款音视频实时交互类软件,能实现较流畅的实时直播互动,尽可能还原课堂教学,具有上传音视频、共享屏幕、弹幕、连麦、私信、回放、下载、显示观看情况等功能,可满足不同网络需求8。本文基于 OBE 新思维,借助“学习通+钉钉”软件平台实施医用化学实验课程线上教学活动,以保障我校在疫情时期顺利且高效开展与线下教学相结合的
5、该课程现代化教育。1 调研分析与准备医用化学实验课程线上教学对象为 2020 级临床医学、本硕临床医学、儿科学、眼视光医学、基础医学和法医学专业共 890 名学生,课前教辅教师对学生进行了线下问卷调查,调查结果(见表 1),多数学生喜欢录播+直播,且有少数学生网络条件差、手机性能不强。结合教师团队在学习通平台上直播授课效果不太理想的经验,本次实验教学采用录播+直播互动方式进行线上授课。录制的实验教学视频经剪辑加工后,制成约十分钟精良微课,在以学习通为主、钉钉为辅的网络平台上进行以实验精准操作为主的知识点学习,并设计模拟仿真实验操作练习和抢答讨论等环节巩固重难点,保证线上教学效果。开课前,我们以
6、班级、各实验小组为单位,分别建立包括所有师生在内的各班级、各实验小组 QQ 群及微信群,并在群内指定各班委,尤其是各实验小组组长,进行课程通知、学习总结、作业发放、实验报告收取及问题讨论等活动。113 第 5 期疫情背景下医用化学实验线上教学的探索赵 冕,刘玉衡,李献锐,等表 1 学情调查问卷结果内容学生比例/%ABC1.学校有无 WIFI(A 有;B 无)100%0%-2.家里有无 WIFI(A 有;B 无)87%13%-3.学校网络信号是否流畅(A 是;B 否)93%7%-4.家里网络信号是否流畅(A 是;B 否)89%11%-5.手机是否安装学习通和钉钉(A 是;B 否)100%0%-6
7、.安装学习通和钉钉后性能好坏(A 较好;B 好;C 差)83%12%5%7.喜欢的有效授课方式(A 录播+直播;B 录播;C 直播)76%16%8%2 基于“学习通+钉钉”软件平台线上教学的实施为实现较理想的教学效果,教师团队采用以学习通平台录播为主、钉钉平台直播互动为辅的在线模式实施医用化学实验课程教学。2.1 构建课程内容,开展线上教学活动首先,在学习通平台教学中围绕实验实操知识点为学习单元,将医用化学实验课程 10 个实验项目(40 学时)设置为 30 个微课,实验项目中每个或几个紧密关联知识点录制剪辑成一个约十分钟的微课(见表 2)。每个实验项目涉及的 3 个微课在学完之后都进行约九十
8、分钟的模拟仿真实验操作练习,学生可检测各个实验项目的学习效果,课下判断是否反复学习微课或进行模拟仿真实验操作练习加以巩固。其次,在钉钉平台进行约四十分钟课堂师生互动教学。教学中(将学习通投屏),教师讲授当堂实验项目的重、难知识点及注意事项等,围绕具体实验操作讲授并展示细节问题,学生可适时发问,教师解答,师生也可进行一定探讨。随后,教师提出问题由学生作答,并根据学生课堂表现给予相应评价计入平时成绩。学生完成学习通自主学习并参加钉钉课堂师生互动即完成学习任务。整个课程安排以实验实操知识点为中心,围绕知识重难点学习、巩固、探究、提升学生情感态度和基本技能,符合学习规律。表 2 医用化学实验课程的微课
9、设置实验 微课实验一:分析天平称量练习实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项分析天平的使用及注意事项称量练习实验二:醋酸解离度与解离常数的测定实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项酸度计的使用及注意事项配制不同浓度的醋酸溶液、测定其相应 pH、计算实验三:分光光度法测定微量铁实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项紫外-可见分光光度计的使用及注意事项标准曲线的制作、未知铁离子浓度的测定、计算实验四:高锰酸钾法测定双氧水中的双氧水含量实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项酸式滴定管、移液管、容量瓶的使用及注意事项高锰酸钾溶液的标定、双氧水中双氧水含量的测定、计算实验五:常压蒸馏及熔点的测定
10、实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项常压蒸馏装置的搭建及注意事项、无水乙醇溶液常压蒸馏显微熔点测定仪的使用及注意事项、尿素熔点的测定实验六:旋光度和折光度的测定实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项旋光仪的使用及注意事项、葡萄糖溶液旋光度的测定阿贝折射仪的使用及注意事项、正丁醇折射率的测定 114 第 45 卷昭 通 学 院 学 报2023 年(总第 210 期)实验 微课实验七:乙酰水杨酸的制备实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项循环水式多用真空泵、电热恒温水浴锅、烘箱的使用及注意事项乙酰水杨酸的制备实验八:醛、酮、羧酸及糖的性质实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项醛、酮、羧酸
11、的性质糖的性质实验九:水样中总硬度的测定实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项0.01 mol/L EDTA 溶液的配制及准确浓度的标定水样总硬度的测定、计算实验十:氨基酸的纸上层析实验目的、原理、仪器和试剂、实验注意事项纸层析装置的使用及注意事项色谱滤纸的选择、点样、展开、显色、计算2.2 丰富课程资源与试题库,巩固与提升学习效果借助学习通平台,以知识点为核心,教师团队设计并上传与实验课程相关的知识点教学拓展资料(由里向外密切度依次减弱)模块,以糖的性质知识点为例(见图1),满足不同程度学生的深入学习。图 1 教学拓展资料学习示例同时,为巩固、提升学习效果,教师团队精心选取课程习题册中部分
12、代表性试题导入学习通平台,并补充适量扩展试题。共创建题库 503 道,其中课后作业题库 365 道、扩展题库 138 道(见表 3)。题库中试题类型按难易度依次有基础型、提升型、扩展型、研究型。其中,前两类源自课后作业题库,后两类源自扩展题库。基础型和提升型题库为学习任务试题,是学生需要掌握的基本知识和技能9。扩展型和研究型题库为自主学习提升试题,可增进学生的情感态度和价值观,同时为学生科研之路奠定基础。学习中,学生可借助钉钉平台与教师互动完成相应试题。2.3 设置闯关卡,夯实学习目标运用学习通平台设置闯关教学。学生需根据表 3 医用化学实验课程各实验习题分布与数量实验课后作业题库扩展题库基础
13、型(单选+判断)提升型(多选+填空)扩展型(填空+问答)研究型(问答+设计)实验一:分析天平称量练习301082实验二:醋酸解离度与解离常数的测定2515114实验三:分光光度法测定微量铁2520155实验四:高锰酸钾法测定双氧水中的双氧水含量2020134实验五:常压蒸馏及熔点的测定251073实验六:旋光度和折光度的测定201582实验七:乙酰水杨酸的制备2510123实验八:醛、酮、羧酸及糖的性质2515144实验九:水样中总硬度的测定151082实验十:氨基酸的纸上层析2010103合计365138总题数503表 2(续)115 第 5 期疫情背景下医用化学实验线上教学的探索实验项目的
14、知识脉络图逐一通过与微课相对应的知识点闯关卡,通关后进入对应实验项目的模拟仿真实验操作练习,随着实验进行同样设置递进式实操闯关卡,最后设置综合性实验思考与操作注意事项的作业闯关卡。学习中,知识点闯关卡较简单,主要检测学生自主学习基本效果;实操闯关卡难度较高,是整个实验项目的综合考查,是学生实验操作技能的提升环节;作业闯关卡难度更高,帮助学生准确掌握实验原理、基本操作,达到知识与技能的整合。闯关卡是常见问题,有答案要点做学习支撑。该模式激发学生学习兴趣同时具有一定启发性,已形成愉快的学习氛围,有利于教学10。以“KMnO4法测定双氧水中的 H2O2含量”为示例(见图 2),“滴定分析仪器的基本操
15、作练习”知识通关后,进入实验项目的学习。随着微课自主学习的进行设置知识点闯关卡:(1)标定KMnO4滴定液常用的基准物质是(单选);(2)实验的指示剂是(单选);(3)写出实验的反应方程式及 H2O2与 KMnO4的定量关系式(简答)。(1)-(3)知识点闯关卡层层递进,学生认真学习可通关,未过关学生需重复学习,直到通关掌握基本学习目标。进入模拟仿真实验操作练习自我检测模块,随着实验的进行设置实操闯关卡:(1)读数方法正确的是(单选);(2)移液管的移液操作正确的是(单选);(3)滴定管滴定操作正确的是(单选);(4)酸式滴定管、移液管、容量瓶使用前润洗与否说明原因(简答);(5)容量瓶如何定
16、容(简答);(6)如何较准确判断滴定终点(简答)。(1)-(6)实操闯关卡层层递进,简答题有答案要点作参考,学生认真反复学习才可通关,实现综合考查并提升操作技能学习目标。最后进入综合性实验思考与操作注意事项闯关模块,进行知识与技能的整合,设置作业闯关卡:(1)计算 KMnO4的浓度(计算);(2)计算 H2O2的百分含量(计算);(3)实验在 H2SO4介质中进行的原因,能否换成 HCl 或 HNO3(简答);(4)滴定操作有哪些注意事项(简答);(5)分析平行操作实验数据差异,讨论产生较大差异的原因(思考)。(1)-(5)作业闯关卡层层递进,简答题同样有答案要点作参考,学生认真反复学习最后通
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