药学分析化学实验全过程教学评价效果

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[摘要]采用信息化技术构建分析化学实验的全过程教学评价，以维持实验课良好的学习生态系统。使用问卷星、微信群、翻转校园、在线文档等信息化技术工具，进行预习效果评价、技能掌握情况评价、实验结果评价、综合设计能力评价，以实现教学评价与教学活动之间不延迟，能够快速反馈，快速改进的效果。通过教学评价的改革研究，学习生态系统更加向好，学生的自主学习能力更强，创新意识显著形成，较好地实现了“以学为中心”的教学改革。

[关键词]信息化技术；分析化学实验；全过程教学评价；以学为中心；教学改革分析

化学是我校药学、药物制剂专业的专业核心课程之一，主要培养学生从事药学相关工作必需的分析化学基本理论、基本操作和基本技能。分析化学实验是分析化学课程中重要的实践培养环节，不但要培养学生的基本操作和基本技能，更要为理论的验证及知识技能的体系化进行实践性练习和检验。随着近几年电子产品的日益充实，尤其是智能手机的“人手一机”的时代到来，手机游戏、小视频、社交软件等事物已经成为当代大学生日常生活中占比很高的一部分，挤占了学生本应该从事学习的时间和精力，造成学生对所有课程的学习投入程度均出现显著下降，这不单单是某一个学校或某一个课程中出现的问题，已经成为现阶段的“现象级”问题[1]。针对这一问题，我们在分析化学实验的教学过程中，加大信息化技术的运用，构建了全过程教学评价，利用信息化技术“挤占”学生打游戏、刷视频等时间，快速评价学习任务的完成情况，激发他们的荣誉感，从而较好地抑制了学习生态的恶化[2-3]。

1学情分析

我校学生高考录取的最低位次为河南省高考人数的前20%，高于公认的15%的精英教育与大众教育的分界线，所以大部分学生都在分界线下，教育类型属于大众教育。学生的基础一般，学习的积极性一般。通过对大一时期学生的无机化学、有机化学的标准化考试成绩进行分析，学生标准化考试卷面成绩标准差达到12.4，优秀率低(＜5%)，及格率占比最高(＞40%)。所以，表明我校大一学生在学习态度上存在较大的离散度，学习能力差异较大。从主观方面来看，显著地存在部分学生学习的参与度不高。再通过对大一时期授课教师和学生信息员的访谈，更加验证了学生学习态度上差异性大的问题，也了解了学生在日常生活中使用智能手机的时间分配，更加确定了对我们对学生学习生态的理解。最后通过对学生学前的调查问卷发现，学生对自我学习的态度认知虽然存在一定的不足，学习的能力自我评价不科学，但在荣誉感、上进心方面依然是存在的。所以，总体来看，学生更加需要一种习惯性的约束行为。因此，采用信息化技术构建全过程教学评价系统，实时评价学生学习的参与度和达成度，提高学生学习的积极性，不失为一种有效的途径。

2基于信息化技术的全过程教学评价设计

2.1采用翻转校园进行考勤

按照学校的统一部署，学生手机均安装“翻转校园”app，上课期间通过翻转校园app的考勤功能快速反馈学生的到课情况。因分析化学实验课程的特殊性，往往需要化学分析实验室、分析天平室、精密仪器室3个实验室同时使用，学生是否一直在实验室进行实验，教师难以做到时刻把握。在实验课堂中，通过“翻转校园”app的定位功能进行不定时考勤，可较好地监控学生的在课情况[4]。

2.2采用问卷星进行预习效果评价

传统的实验预习过程，往往采用学生书写预习报告、预习实验教材、观看仪器设备操作视频等形式进行。但通过长期教学过程发现，由于缺乏必要的教学监控手段，学生的预习流于形式，预习报告往往是简单地复制实验教材内容，甚至在抄写时未掺杂个人的思考成分。发布的仪器设备操作视频学生的观看热情不高，造成实际预习效果很差，尤其我们在课堂中示教进行提问的过程中明显发现这些事情。针对于以上这些问题，要把学生的预习不流于形式，而让学生真正在实验课前了解实验内容，清晰实验操作过程，梳理实验流程，引发学生独立思考。我们在实验课前，在“问卷星”网站中设置思考问题，使学生深入思考，理清实验中的条件选择。例如在苯甲酸的含量测定实验中，设置苯甲酸样品的取用量计算、加入中性乙醇的目的以及如何配制中性乙醇、如何判断终点、在实验过程中的误差可能出现的地方这几个问题。这些问题的导入，使学生在预习时必须深入思考，利用理论课堂中所学习的条件计算和误差分析方法，去理解一个滴定分析实验从设计到产生的过程，而不是单单地去理解实验要做什么，[收稿日期]2022-03-02怎么做。教师还可以通过问卷星的网站，时时查看学生的知识掌握程度，便于在课堂上有的放矢进行个体化学习指导[5]。

2.3在微信群中进行操作技能评价

我们在实验课堂中，仍然是传统的课堂组织形式，首先是教师讲授实验原理、实验步骤，演示实验中的规范操作，然后由学生进行练习。但学生进行操作技能练习的效果实际上无法进行评价，因为学生在实际练习的过程中，指导老师无法达到每人都兼顾到。所以为保证每个学生的技能练习效果，让学生在进行充分操作技能练习后，由其他同学协助进行自己操作视频的录制。例如我们在滴定管、移液管的基本操作中，学生进行充分的训练后，拍摄自己的操作视频，然后将录制的视频上传至微信班级群中，由各实验组的组长组织本组学生进行个人互评，讨论小组成员操作的不规范之处，并与自己的操作进行比较，加深对操作规范性的理解。最后，由教师再对视频进行每个人的点评，使基本操作的规范性练习得到保障，且能够在课堂内完成，实现快速评价、快速改进[6]。

2.4采用excel在线文档进行实验结果评价

在滴定分析实验过程中，一种重要的指标就是滴定的精密度要高，要求滴定分析结果的相对平均偏差小于0.3%。由于该指标为明确要求的，为避免学生在结果上弄虚造假，所以采用excel在线文档的方式，实行对分析结果的快速评价[7]。首先建立excel在线文档，教师在设计的excel文档中包括学生的姓名、称量的质量和滴定的体积，在结果栏中输入相对平均偏差的计算公式，然后在结果栏中设置“条件格式”、“突出显示单元格规则”，将“小于0.3%”的结果设置为浅红色填充。最后在学生的微信群中分享，并在实验室的投影仪上进行投屏。学生滴定完毕后，无需经过计算，快速将滴定数据上传至在线文档。达到标准的就显示红色填充，未达到标准结果，教师在课堂上与学生一起进行结果分析，找出问题所在。

2.5设计型实验的快速评价及复盘

为了检验学生对所培养的技能是否能够完成系统化的工作任务，在分析化学实验课程中设置了“HCl-NH4Cl混合溶液含量测定”、“胃舒平中Mg2+、Al3+的含量测定”、“混合碱的成分鉴别及含量测定”、“CaCO3的含量测定(铬黑T指示剂)”、“未知化合物的结构鉴定”、“紫草油中紫草素的含量测定”、“白酒中甲醇含量的气相色谱法测定”、“制药废水的pH值测定”8个设计型实验。由学生组成实验小组，随机抽取实验项目，进行设计、实施、评价。但在设计型实验中，通过多年的观察，学生最易想到的解决方式就是上网搜索相关的内容，甚至直接复制下来，较少去考虑实际样品的测定问题，尤其是没有从学习的知识方面来应用，来进行设计，没到达到采用设计型实验使知识体系系统化的教学目的。因此我们通过5步完成设计型实验的实施。第1步，学生小组设计实验原理部分，并用PPT分享实验的设计原理，然后小组之间讨论、教师点评，使实验原理正确。第2步，学生根据原理设计实验所用的耗材，由教师提出合理性建设，并购置所需要的试剂。第3步，不再让学生设计详细的实验方案，由老师按照学生讨论好的实验原理给出实验框架，关键的数据由学生讨论决定。如样品的取用量、指示剂的选择、溶剂的选择、滴定剂的选择及浓度，结果计算方法等。在“问卷星”中由教师设计成调查问卷形式，学生将关键数据上传，这样能够用手机端快速知道设计结果，便于快速反馈结果。第4步，学生进行实践操作，将结果上传至Excel在线文档中，教师随时掌握实验结果。第5步，根据实验结果，对结果不满意的小组进行复盘，找出问题所在，提高学生解决问题的能力。

2.6利用信息化技术提升实验中的创新意识

作为本科生，学生的创新意识培养是人才规格中重要的一项。如何在实验过程中培养学生的创新意识，成为分析化学实验教学改革中的一个发起点。在实验教学过程中，发现问题、解决问题始终贯穿于整个过程中，因此，培养学生的创新意识，从发现问题开始。例如在水硬度的测定实验中，讲述了水的硬度在卫生方面的影响之后，启发学生去查阅水的硬度在工业生产中的危害，并如何去消除硬水对工业生产的影响。学生通过网上查询之后，了解了水结垢在锅炉中引起热效降低，甚至爆炸的事情。如何去消除水垢？介绍学生查阅知网，研究最新的关于水垢消除的文献报告，并且以所用的EDTA作为核心，设计消除水垢的绿色软化剂。在电位法的实验中，学生掌握了电位法测定溶液的pH值的方法后，启发学生思考电位法对所测离子的选择性如何？如何去保障高选择性？让学生在知网上查阅电位法的选择性评价方面的文献，了解之后再去查阅现阶段提高选择性的一些方法，培养学生对于分析化学中选择性的这一问题进行深入探讨，了解选择性在临床诊断、疫情防控、药物代谢等方面的应用，引发他们去进行提高选择性的创新。

3改革效果

3.1学生的信息化技能应用能力增强

通过信息化技术在教学评价中的应用，学生迅速地熟练了各种信息化技术软件的使用，对于excel在线文档、问卷星、翻转校园的使用都能够很快熟练使用，能够完成在课堂上快速进行结果提交和问卷调查。对于操作视频的录制，学生更加驾轻就熟，能够对于操作的关键技术点进行清晰地拍摄，保障了学生之间的相互评价和教师的点评。在查阅文献方面，学生能够通过网络查阅相关的社会领域和工业领域需求，明确创新的意义。能够在中国知网上进行文献检索，能够阅读相关文献，培养了自己的创新意识。

3.2学生的自我认知方式显著改变

在之前的传统实验教学方式过程中，学生不能对自己的操作能力有良好的自我评价，操作是否规范仅仅停留在“会做”这一水平上；操作技能的训练自我评价停留在实验现象是否正常，结果是否良好需延迟到实验报告书写后才知晓，不能及时进行技能的修正；对于创新意识的认知，更是无法知晓。通过信息化技术的实时评价，学生对自我的认知更加清晰准确。在微信群中录制操作规范性视频，学生迅速了解操作的不规范之处，并且都能够自觉进行重新练习录制，使操作完全规范。在操作技能评价中，在线excel文档中不能突出显示的不达标的学生，都在积极地和同学分析精密度差的原因，也能够主动向指导教师请教，找出原因所在。尤其是通过网上调研，学生对自己的知识水平有了充分的认识，不再自满于自身的知识水平，能够积极主动地通过知网查阅最新的文献进行学习。

3.3学习效果显著提升

通过上述的实验教学改革，学生预习效果显著提升，通过抽样调查，学生预习的参与度达90%。学生操作水平显著规范，在实验考核中，学生操作的规范性平均分为93分，达到了教学目标。学生的基本训练了达到了要求，在第4次滴定分析实验时，95%的学生可做到相对平均偏差小于0.3%。在设计型实验中，通过实践证明，75%的学生可顺利完成设计型实验，结果符合要求，其他25%的学生也能够通过复盘，了解到问题所在。

4小结

通过信息化技术在实验教学评价中的全方位渗透，学生的学习态度有了显著的提升，学习能力有了一定程度的提高，基本操作、基本技能、综合设计素质各方面都能够全部、快速地进行评价，使全过程评价顺利完成，且更快速、高效，值得推广。

参考文献

[1]余莎，余为益，姚智军，等．大学生智能手机成瘾现状与大五人格特质的关系[J]．上饶师范学院学报，2021，41(06)：97-101．

[2]王雪莹．高职《化工原理》信息化课堂教学设计与应用(以“离心泵”为例)[J]．河南化工，2019，36(04)：63-64．

[3]徐文军，密丛丛，王爱香．分析化学实验课程学生学习评价创新实践——以临沂大学化学化工学院为例[J]．山东化工，2021，50(17)：214-215．

[4]尚曙玉，胡晓凤，郑梦晓，等．基于翻转校园与腾讯课堂的混合式教学模式在《生理学》教学中的应用[J]．广东化工，2020，47(16)：259-260．

[5]钱建刚，田东亮，鹿现永．基于“微信+问卷星”闯关式化学实验预习模式的创新与实践——以“大学化学实验”为例[J]．大学化学，2022，37(01)：46-53．

[6]李玲，张驰，王娟，等．后疫情时代微信融入无机化学实验教学的初探[J]．大学化学，2022，37(01)：59-65．

[7]金尚怡，荣丽，郭晓雅，等．Excel表格提醒功能结合在线文档编辑在用物管理中的应用[J]．中国临床护理，2021，13(06)：337-339+353．

作者：信建豪 王月 庞榕 单位：黄河科技学院医学院 郑州工商学院