基础化学是医学院校一年级开设的一门重要的医学教育基础课,学习目的是使学生掌握与医学相关的化学基本概念、基本理论及其应用知识。但多数学生认为医学专业主要是学习医学方面的知识,目标是将来成为医务工作者,再加上医学院校的课程多且学习任务重,多数学生对基础化学课程并不重视,表现出对化学学习的被动甚至厌烦。为此,作为医学院校的化学教师,除了帮助学生提高认识外,还需要在教学中不断地改进教学方法,充分调动学生的学习积极性和主动性,提高基础化学课的教学质量。目前,多数医学院校的基础化学课程仍采用传统教学法(Lecture-Based Learning,LBL),即以教师为主体,以讲课为中心,采取大班全程灌输式教学。这种教学方法的弊端逐渐凸显,一方面,课堂教学满足不了那些具有较强求知欲望和钻研精神的学生对化学知识的需求,另一方面,被动的知识灌输使部分学生失去了对化学的实体感和兴趣,化学学科成为了只对考试有意义的符号游戏。为此,探索一种适合的教学方法已经成为医学院校化学教学中亟待解决的课题。
近年来,以问题为中心的教学法[1](Problem-Based Learning,PBL)、以团队为基础的教学法[2](Team-Based Learning,TBL),以案例为基础的教学法[3](Case-Based Learning,CBL)掀起了教学方法改革的新潮。但教学过程因其对象、内容不同,及其他因素的影响,在实际教学中,单一的教学法很难满足实际工作需求。为此,探索了PBL-TBL-CBL整合模式在医用基础化学课程中理论和实验教学上的应用,教学过程中以学生为主体,从实际案例出发,以问题为中心,以小组讨论为形式,本着立足基础、注重能力、结合实际的原则,调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。
选择五年制临床专业4个班(每班30人)的学生作为研究对象。其中2个班的60名学生作为对照组接受传统授课教学,称为LBL组;另2个班的60名学生作为实验组接受PBL-TBL-CBL整合模式[4-6]教学,称为PBL-TBL-CBL组。2组学生均为参加全国高等院校入学考试统招生,入学后随机分班,入学成绩、人员性别和年龄等方面均无统计学显著差异(p> 0.05) 。
根据教学大纲要求,选择《基础化学》教材中“缓冲溶液”和“化学反应速率”2章理论及实验作为授课内容,由中国医科大学化学教研室1名讲师同时担任2组的讲师及指导教师,2组教学时间均为16学时。
LBL组实施方案:讲师以第8版《基础化学》教材为基础参考,精心准备教案,明确教学目的,教学重点、难点,需要掌握、理解和了解的内容,制备PPT。课堂上,讲师以讲授方式传播知识点,学生被动接受,无学生讨论过程,可以个人举手提问(课中或课后),每章理论课为4学时。课后布置相关作业。整章理论内容结束后,进行相关实验,4学时。
PBL-TBL-CBL组实施方案:指导教师首先依据学生的学习能力,性格特点,并考虑男女搭配的比例进行分组,每组5人。每章理论及实验内容具体实施步骤如下:(1) 指导教师首先将实验内容和医学现象相结合,设计成案例,同时设置实验目的及关键理论问题,提前1周布置给学生,并提供参考书目和相关学习资料的链接。(2) 针对设计的问题和实验操作,展开组内积极活跃的讨论,并鼓励学生试着组织、归纳众多观点和解释,提出小组初步结论,参与组间讨论和提问,2学时内完成(3) 指导教师汇总讨论结果和所提出问题及实验假设,结合教学大纲,进一步设置涉及理论和实验的更详细的问题,课前布置给学生。(4) 课堂上再次针对课前布置的问题进行组内和组间讨论,1.5学时内完成。最后由指导教师对相关概念进行界定,对问题进行总结,0.5学时内完成。(5) 实验室中,针对具体实验操作进一步达成共识,以小组为单位进行实验操作,针对实验中出现的问题进行组内讨论交流。实验结束后,指导教师根据每组的操作和讨论学习情况加以总结,分析出现的问题及解决方法,4学时内完成。
效果评价:针对LBL组及PBL-TBL-CBL组学生实施统一评价方法,包括:(1) 试卷考核:对理论基本知识及实验内容进行试卷考核,目的是检测学生对大纲所要求知识点的识记效果和对实验现象的理解。(2) 教师评价:对学生的实验基本操作水平、实验中异常情况的处理和实验报告进行评价。(3) 问卷调查:对学生学习的兴趣、收获和对教学方法满意度进行调查。
对理论基本知识以及实验内容进行试卷考核,满分100分,考核成绩见表 1。考核成绩数据显示,LBL组平均分为83.45,PBL-TBL-CBL组平均分为85.02,p >0.05,平均成绩不具备统计学显著差异。
对学生的实验基本操作水平、实验中异常情况的处理和实验报告进行评价,以优秀、良好、及格为评价结果,数据见图 1,表明PBL-TBL-CBL组的优秀和良好比例均高于LBL组。
通过问卷,调查学生对LBL和 PBL-TBL-CBL这2种教学方法的效果评价(表 2)。结果显示:多数学生认为PBL-TBL-CBL相对于LBL传统教学,更能够激发学生兴趣,能提高沟通交流能力、集体协作能力、资料查阅能力、实验操作能力以及分析解决问题能力。PBL-TBL-CBL教学法受到了实验组学生的普遍认可。
传统教学法中,教师先讲授理论知识,然后再进行实验。这种教学方法存在一定的弊端,即容易在理论知识灌输过程中遏制学生学习的兴趣和主动性,使后续的实验操作更加被动。而本研究中的PBL-TBL-CBL整合模式,首先将学生引入实验案例中,调动学生学习兴趣,从实验科学的角度,以实验目的及关键理论问题为提纲,进行查阅文献资料自学和小组讨论形式共同学习,通过指导教师基于对学生讨论结果和学习情况的了解,引导学生向更深的理论内容和更具体的实验操作进行探索,最后进行实验操作。通过试卷考核、教师评价和问卷调查,证实PBL-TBL-CBL整合模式虽然在试卷考核成绩中与传统教学没有明显差异,但该教学模式可以充分调动学生的积极主动性,增强自学和团队合作能力,提高实验操作技能,准确掌握教学大纲要求的知识点,提升学生对化学学习的乐趣和自信。
现在的学生普遍具有较好的计算机应用基础,并且能够熟练操作多种网络交流平台,可以很快熟悉和掌握电子图书馆和数据库的使用,为PBL-TBL-CBL整合模式教学法实施过程中,查阅资料、导师布置任务和师生间及时交流提供了便利条件。
在整合模式教学中,引导学生树立正确的学习思路是教学效果得以提升的关键。学生在案例和问题的引导下,通过网络可获得比常规教材更为丰富的学习资料,这就要求教师不仅要具有扎实的专业知识,同时也要具备相关领域的知识,才能在教学过程中把握学习方向并控制课程进度,以确保达到教学大纲要求。
PBL-TBL-CBL整合模式需要学生有充足的课后时间查阅资料和团队交流,对于课业繁重的医学专业学生来说,不免在时间上有些压力,因此,建议在基础化学课程中,对与实验密切相关的部分章节采用PBL-TBL-CBL整合模式教学,同时结合LBL传统教学共同来完成大纲要求的教学任务。