人才培养下空气检验课程实验教学改革

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［摘要］应用型卫生检验与检疫人才是当前地方普通本科高校公共卫生人才培养的主要目标，实验教学是培养应用型人才的重要环节。空气理化检验课程是卫生检验与检疫专业的核心课程之一。当前，空气理化检验课程实验教学存在教学方式和内容单一、教学仪器不足和考核体系不健全等问题。湘南学院进一步以应用型人才培养为导向、以教学实施为抓手，深入推进空气理化检验课程实验教学和考核方式改革，为地方普通本科高校推进应用型卫生检验与检疫人才培养提供参考。

［关键词］教学改革;实验教学;空气理化检验;应用型人才培养

卫生检验与检疫是预防医学的“眼睛”和“前哨”，其从业人员主要对各类健康相关检品开展卫生、安全、质量等的监测检验，为卫生防疫工作的决策提供准确可靠的数据。当今社会需要大量高素质的卫生检验与检疫人才来满足人民群众日益增长的公共卫生需求，这就要求卫生检验与检疫教育工作者要对学生进行全面培养。学生不仅要掌握理论知识和专业技能，还要将知识与技能熟练地应用到工作中，成为一名合格的应用型卫生检验与检疫人才。空气理化检验是卫生检验与检疫专业的一门专业必修课，是四大理化检验课程之一，具有很强的专业性。［1］空气理化检验实验集理论性、实践性、应用性于一体，是将空气理化检验理论知识应用于实践操作的重要平台，也是提升学生实践能力、创新能力和综合应用能力的重要环节，在应用型人才培养中占有重要地位。学生通过实验课程，可以进一步掌握空气中有害物质采集和检测的原理、方法，掌握多种常见空气理化检验仪器的基本操作，为今后从事卫生检验工作打下基础。因此，在实验教学中有效激发学生的兴趣，提高学生的动手能力，让学生能够拥有独立分析问题及解决实际问题的能力是提高空气理化检验课程教学质量的关键。湘南学院是一所地方本科院校，着力培养适应地方经济社会发展需要的高素质应用型人才。本研究结合学校及课程的特点，在实验教学中，以提高学生学习兴趣为切入点，以强化基本技能训练为出发点，以提高学生创新和动手能力为目标，对该课程的实验教学改革进行了一系列探索。

一、空气理化检验传统实验教学现状

(一)实验教学多采用注入式教学模式

注入式教学俗称灌输式教学或填鸭式教学，是教师从主观出发，把学生看成单纯接受知识的容器，教师教什么，学生就接受什么。［2］注入式教学在水质理化检验实验课程教学中表现为:教师课前实验准备+教师讲解实验原理、步骤+教师演示+学生按照教师的指导分组操作。在这种教学模式下，学生处于被动状态，只需机械地进行实验操作，不用查资料、动脑筋，更谈不上创新。虽然这在一定程度上训练了学生的操作能力，但其对实验缺乏全面的掌握，分析和解决实际问题的能力没有得到提高。［3］长此以往，学生的学习兴趣和创新性会大大降低，不利于学生技能和创新能力的培养。［4］

(二)实验内容较简单，验证性实验比例大

实验项目一般按实验教材顺序编排，实验内容中验证性实验比例较大，如粉尘浓度、游离二氧化硅、二氧化硫、氮氧化物等含量的测定几乎占了空气理化检验实验课的主要内容，这些实验基本上是对某些原理或方法的验证，没有体现综合性。由于教师实验前期准备及预实验已完成，学生实验课上的内容简而又简，并且这些所选实验项目中分光光度法占比大，学生反复使用分光光度计，进行“菜单式操作”，缺少挑战性，时间一长不免感到乏味，学习兴趣降低，导致其实验操作机械、应付，不利于创新思维和实践技能的培养。

(三)教学仪器设备不足，学生动手机会较少

空气理化课程实验课涉及的仪器较多，且不少为贵重仪器。受条件限制，学校只能购买一定数量的教学仪器设备，无法满足人手一台的要求。虽然不少院校已分小班、小组进行授课，但人均使用仪器的时间仍然较短，学生实验有时间限制，导致一部分学生未在规定时间内完成任务就草草结束实验，达不到教学效果。如在气相色谱法测定空气中苯系物实验中，学生配制好试剂后，大部分时间是等待。这样既浪费时间，又让学生感到无味。学生在漫长的等待后，开展实验的激情减退，只想尽快完成任务，不利于学生对仪器操作的掌握，更谈不上对仪器操作中出现问题的思考。

(四)实验考核体系不健全，考核方式单一

通常，实验成绩是整个课程成绩的一部分，学校对实验课没有安排专门的考核，多是通过学生的实验报告进行评定。这种考核方式易促使学生不重视实验课上的动手操作，占用课堂实验操作时间书写实验报告，甚至出现不动手做实验，直接抄实验数据的现象，这明显与教学目的相悖。虽然部分院校已实行实验操作考核，但考核多通过学生完成某个实验步骤来进行评分，这种方式只能反映学生对此实验步骤的掌握情况，不能反映学生的全部动手能力。

二、应用型人才培养模式下实践教学改革探索

(一)教学方法与手段改革

1．师生共同授课。为了提高学生的学习兴趣，学生更自觉地进行实验预习，促进学生主动思考问题，课程必须以学生为中心，强调学生参与的重要性。在教学中，课程组在每个环节都增设“课堂小翻转”环节，具体操作为:在实验课程中，教师仅讲授原理、步骤、注意事项“是什么”，“为什么”则在课前以问题形式，由学生先探索，“怎么做”即实验操作示范也由学生完成，教师根据学生完成情况进行点评与指导。如针对实验盐酸萘以二胺分光光度法测定空气中氮氧化物，教师在课堂上仅讲授原理，关于为什么在两种采样方法中一种会得到一氧化氮和二氧化氮总浓度，另一种方法得到的为二氧化氮浓度的问题则由学生进行解释。这种师生共同授课的方式很受学生欢迎，大大提高了学生开展实验的积极性，使学生由被动变主动，有利于学生对实验内容的理解、对实验操作的掌握，更有利于学生探索精神的培养。2．实验项目循环式开展，实验小组相互点评。为增加学生实验动手操作机会，在教学中，课程组采用了小班化和循环式实验教学。每个小班12—15人(一个自然班通常分为3个小班)，分别同时进行不同的实验项目，下次不同小组更换实验项目，一般3次实验完成一次循环。在这种方式下，学生一般2—3人为一小组，既大大增加了学生动手操作的机会，又有利于学生之间互相监督与学习，即使是使用大型仪器设备，学生实验等待的时间也不会很长。另外，在实验等待中，教师充分发挥学生的主动性，让正在等待仪器使用的一组学生点评上一组学生仪器操作情况，提高学生学习主动性和实验观察能力。3．实验准备半成熟化，提高学生实验参与度。在传统实验教学中，实验教师会将实验所需的试剂、耗材等全部按照实验方案准备齐全，这样有利于课堂的管理，保证实验顺利进行。然而，很少有学生会追问所用试剂如何配制以及浓度等问题，不利于学生主人翁精神的培养和创造性思维的发展，也会使学生对实验全过程掌握不够。因此，在进行实验准备时，教师只预备配制过程复杂、耗时较长的试剂的储备液，其他试剂都交给学生配制。学生可以选择在自己实验课上进行配制，或利用课余时间，在教师的指导下完成试剂的配制。如在二氧化硫测定实验中，盐酸副玫瑰苯胺和氨基磺酸钠的配制等工作学生均可完成。这样既可以增加学生动手操作的机会，培养学生的团队意识，也有助于学生掌握基本化学知识。4．增加设计性实验。为提高学生的综合实验素质和创新能力，课程组在实验教学中尝试开设了设计性实验。设计性实验不给学生限定范围，分为设计、答辩和验证三个阶段。设计阶段学生根据自己感兴趣的方向和学院实际情况，在查阅文献的基础上，自由选择主题，自行设计实验方案、理顺实验步骤，了解实验需用到的仪器、试剂等。在完成初步的实验方案后，教师组织学生对实验方案进行答辩，分析实验设计是否合理，并对相关问题进行解答。最后，由学生和教师对整个实验设计方案共同进行评定，每组选出最优实验设计方案。验证阶段主要针对优秀实验设计方案，要求学生分组自行准备实验所需器材，按照实验方案开展。如实验不能正常开展，学生自己分析原因，纠正存在的问题后再次进行实验;如实验可顺利开展，教师可要求学生与其他方法的测定结果进行比较，同时思考和探索进一步完善和改进的方法。对其他实验设计方案，学生也可利用实验室其他开放时间进行验证。设计性实验的成绩也将纳入实验考核成绩。

(二)考核方式改革实验课程

考核是实验教学的重要组成部分，以实验报告为主要考核指标的考核方式不利于应用型人才的培养，探索更合理的实验课程考核评分方式已成为实验教学亟待解决的重要问题。［5］为了全面考核学生的实验操作技能，提高学生分析问题、解决问题的能力，正确评价学生的实验操作水平，课程组对实验考核评估方法也进行了初步改革。目前，我院空气理化检验实验课程考核已逐渐变成包括课堂表现评定、期末操作考核、实验报告评定的综合评价体系。课堂表现占%，主要包括上课出勤、课堂翻转、课堂实验操作等，由教师在每次上课时进行记录。课堂翻转主要看学生对问题的解释及操作演示情况，课堂实验操作注重学生在实验开展过程中的操作细节。课堂表现评价，最大限度提高了学生的课堂参与度，有利于学生理论知识的巩固和实验技能的提高。期末操作考核占30%，考核内容以基本技能操作为主，如试剂配制、大气采样器的使用、粉尘采样装置的连接等。考核采用抽签方式，对抽中的题目，要求学生按题目要求完成相关操作，最后根据完成情况进行评分。与传统的教师评分不同的是，已完成考核的学生将作为下一位考核学生的评委，负责对考核学生的表现进行点评和评分;所有学生考核完后，教师组织学生对整体考核情况进行总结，并根据学生评分情况给予最终分数。考虑到单纯某个实验操作不能反映出学生对所有实验内容的掌握情况，课程组在实验操作后增加面试内容，要求学生进一步阐述该操作的注意事项、操作要点、应用等其他相关知识。这种考核不仅能督促学生加强操作训练，提高操作技能，也可进一步促进学生对实验内容的掌握，实现理论与实践相结合。实验报告占30%，包括综合设计性实验方案和其他实验的实验报告。其中，设计性实验方案从可行性、条理性、设计完整性等方面进行评定。实验报告评定时更注重学生对实验结果的分析与讨论，对能提出更合理实验方案的报告将给予适当加分。这种方式有利于提高学生主动分析问题、解决问题的能力，避免实验报告千篇一律。

三、结语

应用型人才培养以培养技术或实践应用能力为主线，需要教师长期努力，不断思考。空气理化检验课程实验教学改革取得了一定成效，不管是课堂翻转还是实验项目，都大大提高了学生的学习兴趣，在督促学生进行实验预习上起到了非常重要的作用。增加设计性实验和实验考核方式的改革，虽然给学生的学习加大了难度，但深受学生欢迎。学生普遍认为这些改革有利于自身对知识和技能的全面掌握，有利于提高自身发现问题、解决问题的能力和树立创新意识。但我们在实施过程中发现了一些问题。例如，进行设计性实验时，由于没有主题限定，学生最终选题的项目关联性和整体性较差。学生没有参与预实验，对实验的整体把握不够。对此，本文建议采用自愿报名原则，由学生完全负责实验前期准备及预实验。总结这次改革的经验，根据学生的反馈，课程组会有针对性地再次进行探索，为培养满足社会需要的应用型卫生检验与检疫人才而努力。

参考文献:

［1］段春燕，张宝勇，史沁红．基于工作过程导向的空气理化检验课程设计与实践［J］．中国卫生检验杂志，20(6):0－1．

［2］郑显波．浅谈启发式教学与注入式教学［J］．新课程(上)，2(9):69－70．

［3］周旭兰．卫生理化检验分析技术实验教学改革探讨［J］．继续医学教育，8(7):－14．

［4］陈文娟，姚冠新，任泽中．将创新创业教育全面融入高校课堂教学体系［J］．中国高等教育，2(2):44－45．

［5］赵良侠．高校实验课程考核方式的探索和实践———以农学专业室内实验课程考核为例［J］．现代农业科技，0(21):263－265．

作者:王小凤 曾灿 兰文波 谢群 单位:湘南学院公共卫生学院