无机化学理实一体化教学模式探讨论文
［摘要］基于“PDCA”循环理念，本文探讨“理实一体化”教学模式在制药、食品等专业无机化学课程中的应用。“理实一体化”教学模式是实施理论与实验一体化教学，实现理论指导实践，突出课程实际应用。结合“PDCA”循环法控制无机化学课程的“理实一体化”教学过程，可以有效减少教学过程中教与学的随意性，保证教学计划的有效性和适宜性，有利于调动学生学习的积极主动性，实现以培养学生能力为本位的课程教学。
［关键词］“PDCA”循环;理实一体化;教学模式;无机化学
无机化学是化学学科的重要分支，是高等医学院校中开设的制药工程、药学、药物分析、食品质量与安全等专业的必修基础课程。目前，传统的无机化学课程教学一般将理论和实验分开进行，理论课时偏多，实验操作偏少，理论和实践衔接不上，造成理论和实验脱节。传统的教学模式容易导致学生上课效率低、动手能力差，不符合时代的要求［1］。为了改变这一现状，根据制药、食品等专业无机化学课程的大纲要求以及现实问题的存在，摒弃传统的“理实分离”的教学模式，探讨“理实一体化”教学模式在无机化学课程教学中的应用。“理实一体化”教学法打破实验课和理论课的明显界限［2－3］，整合无机化学理论和实验课程体系，实现教、学、做一体化。在“理实一体化”教学过程中，课堂教学节奏的控制非常重要，理论与实验教学穿插进行，教学过程中容易出现随意性。尝试在无机化学课程“理实一体化”的教学过程中引入“PDCA”循环质量管理法［4］，使每个教学步骤都能在计划、实施、检查、处理的控制中有效完成，并通过不断循环，改进无机化学课程的教学方案。希望通过这一新型教学模式的探索和实践，激发学生学习无机化学课程的兴趣，提高教学实效性，实现教学相长。
1基于“PDCA”循环”的“理实一体化”教学模式
“PDCA”循环法是美国著名的质量管理专家戴明(W．E．Deming)博士在20世纪50年代初提出的全面质量管理方法，简称戴明环，广泛应用于质量管理的标准化、科学化循环体系［5］。“PDCA”循环是按照特定的顺序进行组织管理的科学程序，包括四个阶段:计划、实施、检查和处理。“PDCA”循环法提出后，广泛应用于各个领域。国内外教育研究工作者将“PDCA”循环法引入高等教育中，实践证明在教学过程中实行全面质量管理具有一定的'可行性［6］。“理实一体化”教学模式中的“理”指理论教学，“实”指实验教学。将理论学习和实验操作融为一体，以提高学生的理论知识水平和实验操作能力为目标，可以使教学过程更加形象化、具体化、直观化。学生可以在实验操作中学习理论知识，在掌握理论知识后指导实验训练，既可以降低学习理论知识的难度，又可以提高应用理论解决实际问题的能力，是比较适合实验型学科的教学模式。无机化学课程涉及知识体系跨度大、原理复杂、概念抽象，让很多学生对无机化学心生畏惧。在无机化学课程中引入“理实一体化”教学模式，将理论和实验内容进行重新整合，减少了理论课和实验课之间知识的重复。进行理论与实验一体化教学，可以锻炼学生的实验操作技能，体现学生的主体参与作用，培养学生分析和解决问题能力，是充分调动和激发学生兴趣的一种新型教学方法。“理实一体化”教学过程中，师生双方边教、边学、边做，教与学的自由度变大，教学过程难以有序顺利地进行，甚至可能会失去控制。在“理实一体化”的教学过程中，引入“PDCA”循环法全面管理整个教学过程。教学过程在“PDCA”循环法四个阶段的监控下完成，其目的是在以教师为主体控制下，既可以使学生在学习过程中发挥主观能动性，有计划、有目的地完成理论知识的学习和相关的实验操作训练，也可以有效防止教学内容随着外界的影响因素而出现偏差，在最大限度上因材施教，保证教学顺利完成。
2新型教学模式在无机化学课程中的构建
2．1教学计划阶段———课前准备
“理实一体化”教学将理论和实验合二为一，会加大课堂授课容量和教学难度，所以备课阶段是实施“理实一体化”教学成功的关键条件，也是“PDCA”质量控制循环法的计划阶段。“理实一体化”要求，教师必须具有扎实的理论知识功底和熟练的实验操作水平。教师在计划阶段所要做的工作是充分剖析无机化学课程特点，结合相关专业的特点和背景，整合无机化学课程内容，精心设计教学过程。教师要准确掌握现实所有条件，参考教学大纲，阅读书籍资料，精选课堂内容，制定教学计划，确定教学方案，制作电子课件，参与实验准备。计划阶段在“PDCA”循环法中处于基础地位，理想的教学计划可以提高学生学习的积极性，从而提高课堂教学效率。2．1．1整合理论和实验教材，制定教学计划“理实一体化”教学模式要求所使用教材既可以用于理论教学又可以用于实验教学。根据制药、食品等专业对无机化学课程制定的教学大纲，在“理实一体化”教学模式的基础上对《无机化学》和《无机化学实验》教材进行分析和整合。设计理论和实验一体化教学方案，将有关理论知识融入实验，实验中探究涉及的理论知识，理论和实验交替进行，注重理论讲授和实验操作的时间比例，统筹考虑和组织师生教学活动在规定的时间内完成。在“理实一体化”教学中，学生会因实验需要而产生学习理论知识的动力，使课堂教学从学生被动听讲变成教师积极引导，让学生知其所以然，有效地突破教学重难点。“理实一体化”教学应摒弃传统的实验报告模式，设计适合“理实一体化”教学模式的新型实验报告，应包括实验原理(简要概括实验涉及的理论知识)，实验过程(绘制简单流程图进行表示)、实验数据处理(真实数据记录和处理)、实验思考题(包含理论和实验知识点)、实验收获和感想(实验成败的注意事项，实验过程的自我评价，实验改进建议等)、创新实验设计(查阅文献资料、设计实验方案)等部分。“理实一体化”教学过程中，学生可以自主操作、相互合作、自由讨论，课堂的自由度变大。所以教师必须精心设计教学方案，不断钻研教学方法，满足无机化学课程的理论教学与实验训练的传承所需。2．1．2多媒体辅助，优化教学资源“理实一体化”教学应将实验室和多媒体教室合二为一，理论讲授和实验操作同时进行，使得抽象的理论知识实验具体化，实现理论对实践的指导。在教学过程中，尽可能采用多媒体课件，以文字、图片、视频‘动画、仿真模拟等多种形式，给学生提供大量的视觉、听觉信息和资料，使学生一目了然。在实验教学中，可以用多媒体课件、动画模拟、模型展示等形式介绍实验仪器的用途、实验装置的搭建、实验注意事项、实验过程的演示等。在“理实一体化”教学中使用多媒体辅助教学，可以使教学过程更加生动有趣，有效地促进学生对理论知识重难点的理解和实验操作要领的掌握。2．1．3参与实验准备，进行实验预试“理实一体化”教学中的实验项目，是应用具体实验解决理论问题的实践训练，特点是内容繁多、任务较重。授课教师想要应用自如地掌控实验操作和理论讲授的节奏，需要协同实验室老师准备好实验仪器和药品试剂，预防一些常规差错，保证学生实验能顺利进行。实验准备到位后，教师要对实验进行预试，完成所有实验操作，以便了解所需实验时间以及实验过程中可能会出现的偏差和问题，制定出相应的实验预案。
2．2教学实施阶段———课堂教学
实施阶段指按照预先制定的教学计划，对可能出现的问题进行预防和控制，是管理把控“理实一体化”教学质量的关键。教师要把握课堂的节奏，“讲授”主要集中在知识点的引入与小结上，多种教学方式并用，如讲授启发、设疑解答、互相讨论、多媒体辅助、实验演示、学生实验、师生交流等，进行理论和实验穿插的实时教学，要求学生如实记录实验原始数据。(1)实验:缓冲溶液具有缓冲作用(表1)，介绍吸量管、移液管、pH试纸的使用方法。(2)理论:根据实验结果，探究缓冲溶液的缓冲原理、缓冲溶液的概念，缓冲溶液的组成等理论知识。(3)实验:再次验证缓冲溶液的抗酸、抗碱、抗稀释作用(表2、表3、表4)。(4)理论:介绍计算缓冲溶液pH值计算公式－缓冲公式、校正公式。(5)实验:介绍缓冲容量的概念，进行缓冲容量的影响因素实验(表5、表6)。(6)理论:根据实验结果探究缓冲容量的影响因素。通过公式推导，介绍缓冲溶液的总浓度和缓冲比对缓冲容量的影响、缓冲范围。(7)实验:缓冲溶液的配制，介绍pH计的使用。(8)课内小结，交流讨论。
2．3教学检查阶段———评价测试
教学检查阶段指评估实施预定教学计划的效果，检查实施方案是否可以很好地达到预期的教学目标，是否能够有助于提高教学质量。“理实一体化”教学模式可以采取多种评价方式，如纸笔测试、实验操作考核、实验报告等，综合地评定学生成绩(表7)。通过评价测试的结果，对学生学习情况进行了解，总结并评估教学计划能否达到预设的目标，是不是合适有效的方案。在课堂上，教师要边授课边观察学生的学习反馈情况，及时发现问题，重复讲授教学重难点，使学生透彻地理解，提高学生的实验技能水平。一般情况下，教学计划实施的效果会跟预设的目标存在一定的偏差，教师需要找出出现偏差的原因，分析存在的问题，建立相应改进方案，以便在下一个“PDCA”循环的计划阶段修订和完善教学方案。
2．4教学处理阶段———总结反思
教学处理阶段是“PDCA”循环的最后一个阶段，也是对教师教学活动的总结和反思。教师根据授课任务和内容，及时审核检查教学计划的执行情况，总结经验教训。一方面对教学中成功的经验加以推广，作为下一轮“PDCA”循环的借鉴之用;另一方面要找出该次循环中存在的问题，并且建立改进方案，转移到下一轮循环中解决和完善。循环中的每个环节可以请同行教师进行监督，使教学质量随着“PDCA”循环逐级上升。教学工作完成后，教师对整个教学过程进行综合评价，找出存在的问题，制定改进措施，在新的一轮循环中制定新的授课方案并付诸实施。每一次授课每一个阶段都是一次小的循环，经过一学期的实践，完成一次大的循环。大环套小环，每次大的教学改进都是由许多小型的“PDCA”循环组成，使教学活动不断循环进行，教学质量不断逐级提高。
3讨论
“理实一体化”教学过程中，用实验带动理论教学，用理论指导实验教学，使学生在创设的真实情景下学习，以激发学生的学习兴趣。在无机化学课程采用“理实一体化”新型教学模式，授课容量增多，教学难度增加，课堂自由度增大。运用“PDCA”循环法对教学过程进行全方位和全过程的质量管理，按照计划、实施、检查、处理的顺序不断循环，每次“PDCA”循环都是在上一个循环的基础上发现问题和解决问题，并且更高一级的平台上开始新的“PDCA”循环(图2)。学生在学习的过程中，也按照计划、实施、检查、处理的循环去完成学习任务，有利于提高学生自主学习和自主创新的能力。
4结语
通过“PDCA”循环全面监督管理整个无机化学课程的“理实一体化”教学过程，可以实现教师对教学节奏、教学内容、教学效果的有效管理和控制，预防教学内容及重难点随着外界环境的变化而偏离的情况发生。在“PDCA”循环管理体系的监控和管理下，构建师生双方“理实一体化”教与学的模式，不但促使教师教学思想的转变，激发学生的学习兴趣，还可以培养适应社会需要的专业人才。在保证教学任务完成的基础上，在循环中创新，在创新中循环，使教学效率和教学质量逐级循环上升。将理论课程和实验教学有机融合在一起，通过“PDCA”循环管理促使理论和教学各个环节共同作用，将创新意识和实践能力培养的理念贯穿于人才培养的全过程，体现现代实验型学科教学体系的基础性，系统性和实践性。
［参考文献］
［1］林燕如．加强化学实验教学改革，着眼培养学生创新能力［J］．江西化工，2010(2):114－116．
［2］张荣．理实一体化教学模式下有效教学的实践研究［J］．吉林省教育学院学报，2008(10):61－62．
［3］孙莹，张凌赢等．理实一体化教学改革探索［J］．药学教育，2010(1):40－42．
［4］江家发，马旭明．化学教学运用PDCA工作法的尝试［J］．教学实践与探索，2007(1):1－4．
［5］李波．PDCA循环理论在高校教学质量管理体系中的应用［J］．现代教育科学，2010(3):51－53．
［6］高丹，李国杰．基于PDCA原理的高校教师课堂教学质量内在改进［J］．高等农业教育，2009(11):82－85．
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