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摘要：PBL教学模式，即基于解决问题的教学法，是一种以问题为导向、能够充分调动学生主观能动性的新型教学模式。分析化学实验课程是高校理工科化学化工类专业的重要基础课之一，本文介绍了在进行分析化学实验课程教学改革中，PBL教学模式的应用。
关键词：分析化学；实验教学；PBL
本文引用格式：牛娜,等.PBL教学模式在分析化学实验课程中的应用初探[J].教育现代化,2019,6(97):216-217.
The Application of PBL Teaching Model in Analytical Chemistry Experiment Course
NIU Na,CHEN Li-Gang,LIAO Li-Xia
(College of Chemistry,Chemical Engineering and Resource Utilization,Northeast Forestry University,Harbin,China)
Abstract:PBL teaching mode,which is also named problem-based learning,is a problem-oriented new teaching mode that can fully mobilize the subjective initiative of students.Analytical chemistry experiment course is one of the important basic courses of chemistry and chemical engineering.This paper introduces the application of PBL teaching mode in the teaching reform of analytical chemistry experiment course.
Key words:Analytical Chemistry;The experimental teaching;PBL
化学学科是一门具有很强实践性的学科，因此实验教学占有十分重要的地位，它直接影响着学生的专业素养，是培养应用型人才的关键内容。《分析化学实验》课程是化学、化工、环境等各专业的主要基础课程之一，它与《分析化学》理论课教学紧密结合，同时又是一门独立的课程[1,2]。
东北林业大学（以下简称我校）《分析化学实验》课程的教学目标是使学生通过课程的学习，深化对分析化学基础理论的理解，学习和掌握分析化学实验的基本知识和基本操作技能，提高观察、分析和解决问题的能力，培养实事求是的科学态度、认真细致的工作作风和良好的科学素养，它为学习化学和开展科学研究的后续课程和未来工作奠定了良好的基础[3]。2016年，我校颁布了《东北林业大学在线开放课程建设实施方案》，要求教师将互联网和翻转课堂应用于课堂教学。笔者所在教学团队积极开展了《分析化学》和《分析化学实验》课程的在线开放课程建设，分别建成了分析化学和分析化学实验课程网站，并与课堂教学相结合，取得了一定效果。
我校的《分析化学实验》课程的教学内容分为三个层次：基本操作实验；基础实验（验证实验）、综合设计实验。通过完成综合设计性实验，使学生有独立解决问题的机会，以培养学生的科研意识与创新意识，这部分的实验内容也是分析化学实验中学生最感兴趣、收获最大的一部分内容[4]。
一 开展教学改革之前
开展教学改革之前，我校设计性实验的教学采用了传统的学生上交设计方案，教师批改，学生修改方案，方案合格后学生做实验的方式进行。这种方法的缺点很多。首先，教师需要提前批改大量学生方案，学生反复修改再提交，浪费时间；其次，学生无法完全预想到设计实验进行中可能出现的问题，虽然设计方案合理了，但实验中遇到问题了又会不知所措；更重要的是，虽然提供了很多实验题目供学生选择，但每个学生只能针对自己所选择的题目进行设计，接触面太窄，收获相对也会较小。
二 实行教学改革的初探
在进行教学改革之初，我们尝试了翻转课堂的模式进行设计实验。在这种教学模式下，我们将进行设计实验的同学进行分组，选择相同设计题目的同学成为一组，每个人不再独立完成设计方案，设计方案由小组讨论完成，并在课堂上进行答辩讲解，班级其他同学对设计方案的不足及问题提出讨论，由答辩小组回答，以此修改设计方案。这种教学方法最大的一个好处是每个学生都参与了全部设计方案的设计，经过课堂的讨论，方案更加完善，在进行最后实施时也更加顺利。但同样，这样的方式也比较浪费时间，实验课的课时有限，进行课堂答辩之后学生实施实验的时间也相应缩短，且只有有限的课堂时间进行讨论，后续又想起补充的问题不能再进行集体讨论。显然，这样的授课方式更适合理论课，对于设计实验的实施是有益处的，但不是最佳的。
三 PBL教学模式的应用
PBL（Problem-based Learning），基于问题的学习，由20世纪60年代美国的神经学教授巴罗斯创立[5]。它也被称为“以问题为重心的学习”或“以问题为导向的学习”。这种学习模式颠覆了传统的教学方式，是一种独立的学习模式，倡导学习过程主要为学生的主动学习，同时辅以教师指导，以学生为中心，从问题入手，在复杂、有意义的问题情境中设置学习内容，而不是以课堂讲课的形式提供新信息，用问题激发和引导学生的学习热情，让学习者通过合作解决真实性问题，学习隐藏在问题背后的知识，在学习中形成解决问题的技能，培养自主学习和终身学习技能[6,7]。目前，PBL教学法是国际上比较流行的教学方法，它已经逐步渗透到各个学科领域的教学过程之中[8]。我们将PBL教学模式引入分析化学实验课程的设计实验教学中，利用东北林业大学超星在线课程平台实施，这样的一种教学模式充分调动学生的主观能动性，培养学生的自主学习能力、创新能力和团队协助精神。
将PBL教学模式引入分析化学实验教学，实施借助在线课程网站平台，学生可以通过课程网站或手机APP两种途径进入课程，具体实施过程包括如下几个步骤。
（一）教师提出问题
教师在线上课程教师端创建项目，包括可选题目、研究时间、评价指标等，并发放给学生。教师为不同专业学生发放设计题目时会依据专业特点进行选择，既有如CaSO4-MgSO4混合物中各组分含量的测定等经典设计实验题目，也有如植物叶片上铅含量测定、木耳增产剂组成分析等实际题目。
（二）学生自主进行分组讨论
学生自主进行分组，选择设计题目，题目按难易分为三个等级，每组学生也可依据自身实际情况进行选择。确立分组后，每组确定一名组长，进行组内任务分配，学生课下花费一定时间查阅资料，整合方案，并通过小组讨论统一意见，在线建立小组，并提交实验方案。
（三）方案修改完善，动手实验
所有小组均在规定时间内提交方案后，进入方案讨论修改阶段。在在线课程网站的PBL教学模式下，教师以及全班同学均可以看到每组上交的实验方案，并在其相应的讨论区进行讨论留言，针对方案的问题进行提问，由相应的设计小组进行回答或修改，教师进行点评，每个小组上传最终修改完善后的方案，并进行实验。
（四）教师归纳总结
课堂实验结束后，学生进行数据处理，完成实验报告，教师通过学生提交的实验分析结果及课堂表现进行总结，在在线课程网站上对每个小组进行点评和总结，使学生通过总结进一步加深对相关知识的理解。
（五）评价与考核
整个项目完成后，在线进行评价，评价分数由三部分组成，教师评价占比80%，小组内互评占比10%，组间互评占比10%。教师依据评价指标对每组学生的方案、讨论参与情况、团队协作情况、课堂实验及课后数据分析情况进行综合评价，给出教师评价分数。小组内互评和组间互评采用匿名评价的方式，学生在自己的网页端依据评价指标对每个同学进行评价。综合之后组成最终得分。
四 结束语
采用PBL教学模式，学生成为了主角，整个实验完成是通过小组协作、自己查阅资料、小组组员间讨论完成的，在小组内讨论以及组间讨论的过程中，同学间完成了相互启发、相互补充和监督，不但学到了知识，更培养了人际交流和团结合作能力。利用在线课程的PBL教学模块完成设计实验，节约了课堂时间，学生可以随时进行线上讨论，评价方式也更加多元和公平。总体来说，我们在将PBL教学模式应用于分析化学实验的教学过程中，更充分的锻炼了学生分析问题、解决问题、独立设计实验的能力，更有利于培养优秀、高素质的创新型人才。
参考文献
[1]兰瑞家,苏文斌.基于应用型人才培养的分析化学实验教学改革[J].化学教育（中英文）2019,40(6):40-44.
[2]屠闻文.分析化学理论课和实验课的有效结合[J].大学教育,2013(22):104-105.
[3]凌平华,高峰.浅谈高校分析化学实验课程教学模式改革[J].广州化工,2019,47(7):165-167.
[4]陈海春,王宏.分析化学实验教学改革探索[J].大学教育,2018,94(4):92-94.
[5]吴湛霞,蔡鹰,李思东.PBL教学模式特点及其在无机及分析化学实验教学中的应用[J].山东化工,2019,48(7):171-172.
[6]陈培清,韩秋琴,辛晓明.PBL教学模式的发展及应用现状[J].教育教学论坛,2018,35(8):214-215.
[7]李丽.PBL教学模式研究综述[J].佳木斯职业学院学报,2018,183(2):212-213.
[8]孙红,董建,孙立平,等.PBL教学模式在基础化学实验教学中的应用[J].中国现代教育装备,2018,285(3):53-55.
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