人才培養下空氣檢驗課程實驗教學改革

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［摘要］應用型衛生檢驗與檢疫人才是當前地方普通本科高校公共衛生人才培養的主要目標，實驗教學是培養應用型人才的重要環節。空氣理化檢驗課程是衛生檢驗與檢疫專業的核心課程之一。當前，空氣理化檢驗課程實驗教學存在教學方式和內容單一、教學儀器不足和考核體系不健全等問題。湘南學院進一步以應用型人才培養為導向、以教學實施為抓手，深入推進空氣理化檢驗課程實驗教學和考核方式改革，為地方普通本科高校推進應用型衛生檢驗與檢疫人才培養提供參考。

［關鍵詞］教學改革;實驗教學;空氣理化檢驗;應用型人才培養

衛生檢驗與檢疫是預防醫學的“眼睛”和“前哨”，其從業人員主要對各類健康相關檢品開展衛生、安全、質量等的監測檢驗，為衛生防疫工作的決策提供準確可靠的數據。當今社會需要大量高素質的衛生檢驗與檢疫人才來滿足人民群眾日益增長的公共衛生需求，這就要求衛生檢驗與檢疫教育工作者要對學生進行全面培養。學生不僅要掌握理論知識和專業技能，還要將知識與技能熟練地應用到工作中，成為一名合格的應用型衛生檢驗與檢疫人才。空氣理化檢驗是衛生檢驗與檢疫專業的一門專業必修課，是四大理化檢驗課程之一，具有很強的專業性。［1］空氣理化檢驗實驗集理論性、實踐性、應用性于一體，是將空氣理化檢驗理論知識應用于實踐操作的重要平臺，也是提升學生實踐能力、創新能力和綜合應用能力的重要環節，在應用型人才培養中占有重要地位。學生通過實驗課程，可以進一步掌握空氣中有害物質采集和檢測的原理、方法，掌握多種常見空氣理化檢驗儀器的基本操作，為今后從事衛生檢驗工作打下基礎。因此，在實驗教學中有效激發學生的興趣，提高學生的動手能力，讓學生能夠擁有獨立分析問題及解決實際問題的能力是提高空氣理化檢驗課程教學質量的關鍵。湘南學院是一所地方本科院校，著力培養適應地方經濟社會發展需要的高素質應用型人才。本研究結合學校及課程的特點，在實驗教學中，以提高學生學習興趣為切入點，以強化基本技能訓練為出發點，以提高學生創新和動手能力為目標，對該課程的實驗教學改革進行了一系列探索。

一、空氣理化檢驗傳統實驗教學現狀

(一)實驗教學多采用注入式教學模式

注入式教學俗稱灌輸式教學或填鴨式教學，是教師從主觀出發，把學生看成單純接受知識的容器，教師教什么，學生就接受什么。［2］注入式教學在水質理化檢驗實驗課程教學中表現為:教師課前實驗準備+教師講解實驗原理、步驟+教師演示+學生按照教師的指導分組操作。在這種教學模式下，學生處于被動狀態，只需機械地進行實驗操作，不用查資料、動腦筋，更談不上創新。雖然這在一定程度上訓練了學生的操作能力，但其對實驗缺乏全面的掌握，分析和解決實際問題的能力沒有得到提高。［3］長此以往，學生的學習興趣和創新性會大大降低，不利于學生技能和創新能力的培養。［4］

(二)實驗內容較簡單，驗證性實驗比例大

實驗項目一般按實驗教材順序編排，實驗內容中驗證性實驗比例較大，如粉塵濃度、游離二氧化硅、二氧化硫、氮氧化物等含量的測定幾乎占了空氣理化檢驗實驗課的主要內容，這些實驗基本上是對某些原理或方法的驗證，沒有體現綜合性。由于教師實驗前期準備及預實驗已完成，學生實驗課上的內容簡而又簡，并且這些所選實驗項目中分光光度法占比大，學生反復使用分光光度計，進行“菜單式操作”，缺少挑戰性，時間一長不免感到乏味，學習興趣降低，導致其實驗操作機械、應付，不利于創新思維和實踐技能的培養。

(三)教學儀器設備不足，學生動手機會較少

空氣理化課程實驗課涉及的儀器較多，且不少為貴重儀器。受條件限制，學校只能購買一定數量的教學儀器設備，無法滿足人手一臺的要求。雖然不少院校已分小班、小組進行授課，但人均使用儀器的時間仍然較短，學生實驗有時間限制，導致一部分學生未在規定時間內完成任務就草草結束實驗，達不到教學效果。如在氣相色譜法測定空氣中苯系物實驗中，學生配制好試劑后，大部分時間是等待。這樣既浪費時間，又讓學生感到無味。學生在漫長的等待后，開展實驗的激情減退，只想盡快完成任務，不利于學生對儀器操作的掌握，更談不上對儀器操作中出現問題的思考。

(四)實驗考核體系不健全，考核方式單一

通常，實驗成績是整個課程成績的一部分，學校對實驗課沒有安排專門的考核，多是通過學生的實驗報告進行評定。這種考核方式易促使學生不重視實驗課上的動手操作，占用課堂實驗操作時間書寫實驗報告，甚至出現不動手做實驗，直接抄實驗數據的現象，這明顯與教學目的相悖。雖然部分院校已實行實驗操作考核，但考核多通過學生完成某個實驗步驟來進行評分，這種方式只能反映學生對此實驗步驟的掌握情況，不能反映學生的全部動手能力。

二、應用型人才培養模式下實踐教學改革探索

(一)教學方法與手段改革

1．師生共同授課。為了提高學生的學習興趣，學生更自覺地進行實驗預習，促進學生主動思考問題，課程必須以學生為中心，強調學生參與的重要性。在教學中，課程組在每個環節都增設“課堂小翻轉”環節，具體操作為:在實驗課程中，教師僅講授原理、步驟、注意事項“是什么”，“為什么”則在課前以問題形式，由學生先探索，“怎么做”即實驗操作示范也由學生完成，教師根據學生完成情況進行點評與指導。如針對實驗鹽酸萘以二胺分光光度法測定空氣中氮氧化物，教師在課堂上僅講授原理，關于為什么在兩種采樣方法中一種會得到一氧化氮和二氧化氮總濃度，另一種方法得到的為二氧化氮濃度的問題則由學生進行解釋。這種師生共同授課的方式很受學生歡迎，大大提高了學生開展實驗的積極性，使學生由被動變主動，有利于學生對實驗內容的理解、對實驗操作的掌握，更有利于學生探索精神的培養。2．實驗項目循環式開展，實驗小組相互點評。為增加學生實驗動手操作機會，在教學中，課程組采用了小班化和循環式實驗教學。每個小班12—15人(一個自然班通常分為3個小班)，分別同時進行不同的實驗項目，下次不同小組更換實驗項目，一般3次實驗完成一次循環。在這種方式下，學生一般2—3人為一小組，既大大增加了學生動手操作的機會，又有利于學生之間互相監督與學習，即使是使用大型儀器設備，學生實驗等待的時間也不會很長。另外，在實驗等待中，教師充分發揮學生的主動性，讓正在等待儀器使用的一組學生點評上一組學生儀器操作情況，提高學生學習主動性和實驗觀察能力。3．實驗準備半成熟化，提高學生實驗參與度。在傳統實驗教學中，實驗教師會將實驗所需的試劑、耗材等全部按照實驗方案準備齊全，這樣有利于課堂的管理，保證實驗順利進行。然而，很少有學生會追問所用試劑如何配制以及濃度等問題，不利于學生主人翁精神的培養和創造性思維的發展，也會使學生對實驗全過程掌握不夠。因此，在進行實驗準備時，教師只預備配制過程復雜、耗時較長的試劑的儲備液，其他試劑都交給學生配制。學生可以選擇在自己實驗課上進行配制，或利用課余時間，在教師的指導下完成試劑的配制。如在二氧化硫測定實驗中，鹽酸副玫瑰苯胺和氨基磺酸鈉的配制等工作學生均可完成。這樣既可以增加學生動手操作的機會，培養學生的團隊意識，也有助于學生掌握基本化學知識。4．增加設計性實驗。為提高學生的綜合實驗素質和創新能力，課程組在實驗教學中嘗試開設了設計性實驗。設計性實驗不給學生限定范圍，分為設計、答辯和驗證三個階段。設計階段學生根據自己感興趣的方向和學院實際情況，在查閱文獻的基礎上，自由選擇主題，自行設計實驗方案、理順實驗步驟，了解實驗需用到的儀器、試劑等。在完成初步的實驗方案后，教師組織學生對實驗方案進行答辯，分析實驗設計是否合理，并對相關問題進行解答。最后，由學生和教師對整個實驗設計方案共同進行評定，每組選出最優實驗設計方案。驗證階段主要針對優秀實驗設計方案，要求學生分組自行準備實驗所需器材，按照實驗方案開展。如實驗不能正常開展，學生自己分析原因，糾正存在的問題后再次進行實驗;如實驗可順利開展，教師可要求學生與其他方法的測定結果進行比較，同時思考和探索進一步完善和改進的方法。對其他實驗設計方案，學生也可利用實驗室其他開放時間進行驗證。設計性實驗的成績也將納入實驗考核成績。

(二)考核方式改革實驗課程

考核是實驗教學的重要組成部分，以實驗報告為主要考核指標的考核方式不利于應用型人才的培養，探索更合理的實驗課程考核評分方式已成為實驗教學亟待解決的重要問題。［5］為了全面考核學生的實驗操作技能，提高學生分析問題、解決問題的能力，正確評價學生的實驗操作水平，課程組對實驗考核評估方法也進行了初步改革。目前，我院空氣理化檢驗實驗課程考核已逐漸變成包括課堂表現評定、期末操作考核、實驗報告評定的綜合評價體系。課堂表現占%，主要包括上課出勤、課堂翻轉、課堂實驗操作等，由教師在每次上課時進行記錄。課堂翻轉主要看學生對問題的解釋及操作演示情況，課堂實驗操作注重學生在實驗開展過程中的操作細節。課堂表現評價，最大限度提高了學生的課堂參與度，有利于學生理論知識的鞏固和實驗技能的提高。期末操作考核占30%，考核內容以基本技能操作為主，如試劑配制、大氣采樣器的使用、粉塵采樣裝置的連接等。考核采用抽簽方式，對抽中的題目，要求學生按題目要求完成相關操作，最后根據完成情況進行評分。與傳統的教師評分不同的是，已完成考核的學生將作為下一位考核學生的評委，負責對考核學生的表現進行點評和評分;所有學生考核完后，教師組織學生對整體考核情況進行總結，并根據學生評分情況給予最終分數。考慮到單純某個實驗操作不能反映出學生對所有實驗內容的掌握情況，課程組在實驗操作后增加面試內容，要求學生進一步闡述該操作的注意事項、操作要點、應用等其他相關知識。這種考核不僅能督促學生加強操作訓練，提高操作技能，也可進一步促進學生對實驗內容的掌握，實現理論與實踐相結合。實驗報告占30%，包括綜合設計性實驗方案和其他實驗的實驗報告。其中，設計性實驗方案從可行性、條理性、設計完整性等方面進行評定。實驗報告評定時更注重學生對實驗結果的分析與討論，對能提出更合理實驗方案的報告將給予適當加分。這種方式有利于提高學生主動分析問題、解決問題的能力，避免實驗報告千篇一律。

三、結語

應用型人才培養以培養技術或實踐應用能力為主線，需要教師長期努力，不斷思考。空氣理化檢驗課程實驗教學改革取得了一定成效，不管是課堂翻轉還是實驗項目，都大大提高了學生的學習興趣，在督促學生進行實驗預習上起到了非常重要的作用。增加設計性實驗和實驗考核方式的改革，雖然給學生的學習加大了難度，但深受學生歡迎。學生普遍認為這些改革有利于自身對知識和技能的全面掌握，有利于提高自身發現問題、解決問題的能力和樹立創新意識。但我們在實施過程中發現了一些問題。例如，進行設計性實驗時，由于沒有主題限定，學生最終選題的項目關聯性和整體性較差。學生沒有參與預實驗，對實驗的整體把握不夠。對此，本文建議采用自愿報名原則，由學生完全負責實驗前期準備及預實驗。總結這次改革的經驗，根據學生的反饋，課程組會有針對性地再次進行探索，為培養滿足社會需要的應用型衛生檢驗與檢疫人才而努力。

參考文獻:

［1］段春燕，張寶勇，史沁紅．基于工作過程導向的空氣理化檢驗課程設計與實踐［J］．中國衛生檢驗雜志，20(6):0－1．

［2］鄭顯波．淺談啟發式教學與注入式教學［J］．新課程(上)，2(9):69－70．

［3］周旭蘭．衛生理化檢驗分析技術實驗教學改革探討［J］．繼續醫學教育，8(7):－14．

［4］陳文娟，姚冠新，任澤中．將創新創業教育全面融入高校課堂教學體系［J］．中國高等教育，2(2):44－45．

［5］趙良俠．高校實驗課程考核方式的探索和實踐———以農學專業室內實驗課程考核為例［J］．現代農業科技，0(21):263－265．

作者:王小鳳 曾燦 蘭文波 謝群 單位:湘南學院公共衛生學院