高職儀器分析混合式教學(xué)模式構(gòu)建
——以小規(guī)模限制性在線課程為例

曹美苑 蘭 青

（廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學(xué)院 環(huán)境監(jiān)測系，廣東 佛山 528216）

儀器分析是高職院校化學(xué)化工、環(huán)保、食品、農(nóng)林、生命等專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是化學(xué)、生物、材料等科學(xué)研究和工業(yè)控制的“眼睛”［1］，其教學(xué)質(zhì)量關(guān)乎后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)、崗位能力的形成和職業(yè)資格證書的獲取。該課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式為“課堂講授+實驗操作”，近年來逐漸改革為“教學(xué)做一體化”，但依然難以完全適應(yīng)高職的教學(xué)條件和學(xué)生特點［2］。美國加州大學(xué)伯克利分校阿曼多·福克斯教授提出的SPOC（小規(guī)模限制性在線課程）融合了傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，既能發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性［3］。為此，本課題組秉承“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念，對高職儀器分析課程教學(xué)進行了基于SPOC的混合式教學(xué)模式改革與實踐。

一、高職儀器分析課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）學(xué)生生源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)教學(xué)模式下難以因材施教

隨著全國大規(guī)模擴招的推進，高職院校自主招生比例達70%以上，文理兼收、中職、“3+證書”、退伍軍人、在崗職工等多種招生模式并存，生源結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣。為了節(jié)約教學(xué)和管理成本，很多班級都由統(tǒng)招與單招、普高與中職、文科與理科等各類學(xué)生混編而成，學(xué)生基礎(chǔ)不同，致使因材施教、分層教學(xué)和個性化教學(xué)在傳統(tǒng)教學(xué)模式下難以實現(xiàn)。

（二）課程內(nèi)容晦澀難懂，傳統(tǒng)教學(xué)模式不受歡迎

儀器分析課程涉及大量的跨學(xué)科知識，由于綜合性知識面寬且專業(yè)，對大部分高職學(xué)生而言，儀器分析課程具有相當?shù)碾y度［4］。學(xué)生對傳統(tǒng)課堂的枯燥講授方式既無興趣、也感吃力，因此，在理論教學(xué)中學(xué)生玩手機、打瞌睡等現(xiàn)象屢禁不止。

（三）實驗條件有限，實踐教學(xué)效果欠佳

高職儀器分析課程中實驗課時普遍占50%以上，課程涉及的多是大型精密儀器，比較昂貴，儀器臺數(shù)較少，大型儀器對場地的要求也較高［5］。且受到實驗場地、儀器設(shè)備等條件限制，大部分學(xué)生僅能圍觀教師演示儀器操作，以多人小組的方式開展實訓(xùn)，無法獨立操作，嚴重影響實踐教學(xué)效果。

二、高職儀器分析混合式教學(xué)模式構(gòu)建

為了充分發(fā)揮教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的“雙主”作用，本課題組嘗試創(chuàng)設(shè)線上學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)相輔相成的SPOC混合式教學(xué)模式。

（一）項目分類重組

高職院校開設(shè)儀器分析課程的專業(yè)眾多，涵蓋化學(xué)化工、食品檢測類、資源環(huán)境類、中藥學(xué)等專業(yè)，不同專業(yè)對各種分析儀器的知識、能力要求不同。因此，將教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)崗位需求緊密結(jié)合，可以在很大程度上得到學(xué)生對所在專業(yè)的認可，進而提高學(xué)習(xí)興趣，最后取得較好的教學(xué)效果［6］。因此，本課題組面向不同專業(yè)設(shè)計不同項目內(nèi)容，如表1所示。

（二）項目教學(xué)設(shè)計

本課題組以環(huán)保類專業(yè)儀器分析課程為例，充分利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺、在線虛擬仿真實訓(xùn)平臺、超星泛雅平臺等教學(xué)資源，設(shè)計“課前自主學(xué)習(xí)、課中知識內(nèi)化、課后鞏固提升”3個階段的教學(xué)活動，課堂內(nèi)容由淺入深，既符合真實工作崗位職業(yè)能力培養(yǎng)過程，又符合學(xué)生認知規(guī)律，可有效引導(dǎo)學(xué)生一步步掌握相關(guān)專業(yè)知識和專業(yè)技能。

表1 儀器分析課程教學(xué)內(nèi)容的項目分類重構(gòu)

（三）優(yōu)化整合教學(xué)資源，搭建SPOC教學(xué)平臺

根據(jù)各個項目需要，開發(fā)在線學(xué)習(xí)資源。主要包括三方面：一是各個項目的項目導(dǎo)學(xué)、電子教材和教學(xué)課件、教學(xué)微課、動畫、實驗指導(dǎo)、儀器圖片、操作視頻和企業(yè)實踐案例；二是在線虛擬仿真實訓(xùn)平臺；三是課后練習(xí)和在線測驗題庫。同時，提供高職院校工業(yè)分析檢驗、農(nóng)產(chǎn)品檢驗等職業(yè)技能競賽方案和評分標準，化學(xué)檢驗員資格證書考證題庫，各行業(yè)檢測方法標準以及分析檢驗的新技術(shù)、新動態(tài)等相關(guān)資訊。

（四）設(shè)計考核評價體系

為了豐富課程考核的內(nèi)容和形式，本課程進行多元化、多角度考核評價，采集、分析教與學(xué)全過程行為數(shù)據(jù)，具體評價體系如表2所示。

表2 基于SPOC的儀器分析課程混合式教學(xué)評價體系

三、高職儀器分析課程混合式教學(xué)的實施

本課程采用基于SPOC的混合式教學(xué)模式，課前教師引導(dǎo)學(xué)生采用“導(dǎo)學(xué)、自學(xué)、輔學(xué)、評學(xué)、互學(xué)、督學(xué)”的“六學(xué)”在線學(xué)習(xí)方式開展自主學(xué)習(xí)，課中按照“導(dǎo)任務(wù)、析原理、思設(shè)計、做仿真、用儀器、析結(jié)果”六步教學(xué)方法實施教學(xué)，如圖1所示。

下面以“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”項目為例，簡述SPOC混合式教學(xué)過程。

（一）課前自主學(xué)習(xí)

課前課程負責(zé)人登錄儀器分析網(wǎng)絡(luò)課程平臺上傳“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”項目教學(xué)資源，在課程平臺以“課前討論”“課前測驗”“課前作業(yè)”三大主題創(chuàng)設(shè)課前自主學(xué)習(xí)情境，通過微信公眾號發(fā)布課前任務(wù)單。學(xué)生登錄該SPOC平臺進入儀器分析課程學(xué)習(xí)頁面，可查看公告和評分標準、觀看課件進行學(xué)習(xí)、在討論區(qū)的各板塊針對某主題進行討論、完成課前作業(yè)和測驗。

（二）課中知識內(nèi)化

教師利用SPOC平臺的過程記錄、統(tǒng)計功能對學(xué)生在線學(xué)習(xí)的參與度、資源適應(yīng)度和單元作業(yè)、測驗及討論情況進行分析，以確定課堂教學(xué)的重點、難點與活動開展方式。這一過程又可細分出以下幾個步驟。首先，教師精講答疑（2課時）。以學(xué)生小組分享課前作業(yè)、教師點評的方式重點精講“氣相色譜工作原理”和“氣相色譜分析條件設(shè)置”，引導(dǎo)學(xué)生正確解讀標準；然后集中回答學(xué)生在線學(xué)習(xí)中的主要問題，如“氣相色譜各種檢測器有何不同”“氣相色譜法如何檢測混合物”等。其次，學(xué)生分組探究（2課時）。根據(jù)學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)成績對學(xué)生進行分組，讓學(xué)生分組討論并解讀“氣相色譜法測定環(huán)境空氣中的苯系物”的標準，設(shè)計“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”實驗方案。同時，利用在線虛擬仿真實訓(xùn)平臺進行本項目的仿真實驗操作，在線評分80分以上的學(xué)生才算考核達標，可進入實驗室進行操作。再次，實驗操作與結(jié)果計算（6課時）。學(xué)生4人一組進行本項目的實驗操作，操作過程中可隨時查看SPOC平臺上的儀器操作視頻，糾正錯誤操作，做好完整的數(shù)據(jù)記錄，并完成數(shù)據(jù)處理、結(jié)果計算和實驗報告。學(xué)生用手機拍攝整個實驗操作過程，課后上傳至課程平臺。教師全程觀察并解答學(xué)生操作疑惑。最后，互動交流與評價（2課時）。教師課前登錄課程平臺下載學(xué)生上傳的操作視頻，將學(xué)生錯誤操作部分剪輯成一個短視頻，在課堂上播放給學(xué)生，并要求學(xué)生指出錯誤之處，然后讓各小組總結(jié)各項操作的技術(shù)關(guān)鍵，對比、分析實驗結(jié)果，并認真給出小組間成績互評。

圖1 儀器分析課程混合式教學(xué)過程

（三）課后鞏固提升

學(xué)生通過線上、線下兩條途徑鞏固本項目相關(guān)的知識和技能。線上在SPOC平臺復(fù)習(xí)課件內(nèi)容，搜學(xué)《化學(xué)檢驗工》國家職業(yè)標準（中級）、高職院校大學(xué)生工業(yè)分析檢驗技能大賽題庫，以此鞏固并拓展所學(xué)知識；線下復(fù)習(xí)實驗操作，反復(fù)進行在線虛擬仿真實訓(xùn)項目練習(xí)，在反復(fù)實踐中強化職業(yè)技能。

四、效果與反思

將基于SPOC的混合式教學(xué)模式應(yīng)用于高職儀器分析教學(xué)后，有效實現(xiàn)了教學(xué)的知識目標、技能目標和素質(zhì)目標，從課前預(yù)習(xí)率到作業(yè)成績都有了大幅度的提升。以“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”項目為例，學(xué)生從課前預(yù)習(xí)平均成績57分提高到課堂測驗的96分，學(xué)生更加積極主動參與課堂互動。問卷調(diào)查結(jié)果顯示：92.3%的學(xué)生認為使用SPOC平臺上的互動活動能有效活躍氣氛，提高教學(xué)效果；100%的學(xué)生認為混合式教學(xué)模式的應(yīng)用能幫助自己更好地掌握教學(xué)重點和難點。

通過混合式教學(xué)模式在本課程的實踐，筆者認識到，充分利用信息技術(shù)和現(xiàn)代教育技術(shù)的最新發(fā)展成果，構(gòu)建高職儀器分析課程的混合式教學(xué)模式，可以全面提高課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，但要做好線上和線下教學(xué)有機結(jié)合，則對教師在信息技術(shù)的應(yīng)用、教學(xué)活動的設(shè)計、課堂組織的實施等方面提出了更高的要求。