基于藍墨云班課儀器分析實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計

尹偉 法煥寶 楊韜 熊燕

[摘 要] 該文以“烷烴混合物的氣質(zhì)聯(lián)用分離及鑒定”為例，探討基于藍墨云班課翻轉(zhuǎn)課堂在“儀器分析實驗”中的教學(xué)設(shè)計。包括課前的知識傳授、課堂的知識內(nèi)化、課后的知識總結(jié)三個環(huán)節(jié)，分別從教師和學(xué)生兩個角度展開討論。結(jié)果表明，基于藍墨云班課的翻轉(zhuǎn)課堂提高了學(xué)生的學(xué)習動力及教學(xué)效果，有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，為其他實驗課程開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提供參考。

[關(guān)鍵詞] 翻轉(zhuǎn)課堂;儀器分析實驗;藍墨云班課;教學(xué)設(shè)計

[基金項目] 2017年度重慶大學(xué)教學(xué)改革研究項目（2017Y65）;2018年度重慶大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展中心研究項目（2018JF13）

[作者簡介] 尹 偉（1979—），女，山東濟南人，博士，重慶市化學(xué)實驗教學(xué)示范中心（重慶大學(xué)）高級實驗師，主要從事儀器管理及實驗教學(xué)與研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）23-0296-02? ? [收稿日期] 2019-11-11

“儀器分析實驗”是“儀器分析”理論課程的重要實踐環(huán)節(jié)，是化學(xué)化工學(xué)院本科生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生對大型分析儀器的操作使用。大型儀器價格昂貴，數(shù)量有限，一般十幾人共用一臺儀器，學(xué)生親自操作的機會很少;而且儀器操作復(fù)雜，學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)很難真正掌握儀器的原理和操作方法;在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式下，學(xué)生不注重預(yù)習，學(xué)習的積極性不高，教學(xué)效果不理想。

翻轉(zhuǎn)課堂[1-3]，作為一種全新的授課模式，將傳統(tǒng)課上教學(xué)過程與課下學(xué)生學(xué)習活動進行轉(zhuǎn)換。2011年，加拿大《環(huán)球郵報》評之為影響課堂教育的重大技術(shù)變革[4]。課前，學(xué)生通過教師準備的視頻、資料等進行自主學(xué)習;課堂上，教師集中時間進行答疑、討論。翻轉(zhuǎn)課堂變被動學(xué)習為主動學(xué)習，大大提高學(xué)習效率。目前，翻轉(zhuǎn)課堂在筆者所在學(xué)校的理論課上得到了廣泛實施，在取得了一定效果的同時，應(yīng)用于實驗課程的成功案例則不多，需要通過不斷探索和實踐，來改進和完善教學(xué)過程中各環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)策略，才能真正提高教學(xué)質(zhì)量。藍墨云班課[5-7]是一款基于移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境滿足教師和學(xué)生課堂內(nèi)外即時反饋教學(xué)互動的客戶端App，以幫助老師提高與學(xué)生的互動效率，激發(fā)學(xué)生在移動設(shè)備上學(xué)習為目的，實現(xiàn)教師與學(xué)生之間教學(xué)互動、資源推送和反饋評價。本文以“烷烴混合物的氣質(zhì)聯(lián)用分離及鑒定”為例，詳細介紹并論證基于藍墨云班課翻轉(zhuǎn)課堂在“儀器分析實驗”[8]中的應(yīng)用設(shè)計。

一、實施過程

基于藍墨云班課的儀器分析實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施從教師和學(xué)生兩個角度展開，包括課前的知識傳授、課堂的知識內(nèi)化、課后的知識總結(jié)三個環(huán)節(jié)，具體如圖1所示。

1.課程開發(fā)。翻轉(zhuǎn)課堂的知識傳授由學(xué)生通過課前自主學(xué)習完成，因此，準備高質(zhì)量的學(xué)習資料是實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)。查閱大量文獻及相關(guān)書籍，重新編寫實驗講義，在實驗概述中除了介紹氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用范圍，還增添了實驗測試條件的設(shè)置及實驗譜圖的分析方法，作為附錄，增加了儀器開機過程、關(guān)機過程以及儀器操作方法。觀看操作視頻及微課程，錄制了精美的實驗視頻，對相關(guān)概念、流程、注意事項以及操作規(guī)范進行詳細講解，并演示方法。

2.知識傳授。充分發(fā)揮多媒體技術(shù)在實驗教學(xué)中的作用，以藍墨云班課為多媒體平臺，創(chuàng)建班課，學(xué)生通過班課邀請碼加入班課。教師推送事先準備好的講義、視頻及PPT，提醒學(xué)生自主學(xué)習。教師隨時關(guān)注每位學(xué)生的學(xué)習進度，并反饋學(xué)習記錄。

3.知識內(nèi)化。為了保證學(xué)生順利完成實驗、檢驗學(xué)生自主學(xué)習的效果，在藍墨云班課創(chuàng)建答疑討論模式，讓不同的學(xué)生參加不同問題的答疑討論，實現(xiàn)分組討論。課堂上，教師提出以下問題：（1）氣相色譜儀和質(zhì)譜儀與氣質(zhì)聯(lián)機在結(jié)構(gòu)上有什么不同？（2）影響氣相色譜分離效果的因素有哪些？（3）氣質(zhì)聯(lián)機測試條件有哪些？應(yīng)該怎么設(shè)置？（4）進樣時要注意什么？（5）氣質(zhì)聯(lián)用測試結(jié)果得到什么信息？（6）一個完整的分析過程包括幾個步驟？（7）實驗安全風險評估要注意什么？檢查合格者分小組完成實驗操作。

4.知識總結(jié)。實驗過程中遇到問題，小組內(nèi)首先相互討論，實在解決不了的，教師及時給予指導(dǎo)。實驗結(jié)束，教師引導(dǎo)學(xué)生針對實驗中的問題展開討論，例如：操作中存在的問題、改進的方法等。實驗過程中，教師要隨時關(guān)注學(xué)生的操作情況，以便及時指正。

實驗結(jié)束后，教師對實驗中的重點步驟提問，了解學(xué)生對實驗步驟的掌握情況，并結(jié)合學(xué)生獲得的實驗數(shù)據(jù)和實驗操作過程中的情況進行點評，鼓勵學(xué)生在課下及時完成實驗報告，鞏固所學(xué)知識。

二、改革考核評價制度

改革傳統(tǒng)的課程考核評價制度，做到定量評價和定性評價相結(jié)合。除了考核學(xué)生基礎(chǔ)知識、實驗基本操作技能外，還應(yīng)該對學(xué)生的自主學(xué)習能力、創(chuàng)新能力進行評價。降低實驗數(shù)據(jù)的好壞和實驗報告占總評成績的比例，相應(yīng)提高課前學(xué)習和課堂活動兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的比例，建立如下評分標準：在藍墨云班課的自主學(xué)習完成情況及效果占總成績的30%，實驗操作的完成情況占40%，實驗報告成績占總成績的30%。

三、課程發(fā)展

課后，老師及時通過藍墨云班課開展問卷調(diào)查，了解學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的反饋結(jié)果。結(jié)果表明，基于藍墨云班課，翻轉(zhuǎn)課堂在儀器分析實驗的開展取得了較好的效果。多數(shù)學(xué)生反映，這種教學(xué)模式能夠促使他們認真預(yù)習，擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)模式時間和空間的束縛，滿足了學(xué)生時時學(xué)、處處學(xué)的需求。課前的自主學(xué)習資料，如視頻、PPT等，內(nèi)容更加生動、具體，還可以反復(fù)觀看，更利于學(xué)生對原理及操作方法的理解和掌握，實驗效果更加理想。

四、結(jié)語

針對“儀器分析實驗”教學(xué)中存在的問題，本文以“烷烴混合物的氣質(zhì)聯(lián)用分離及鑒定”為例，從教師和學(xué)生兩個不同的角度，詳細介紹了基于藍墨云班課，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在該實驗課程中的教學(xué)設(shè)計。開啟了“互聯(lián)網(wǎng)+”時代實驗教學(xué)的全新模式，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在其他實驗課程中的開展實施提供參考，產(chǎn)生示范作用。

參考文獻

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Teaching Design of Flipped Classroom Based on Moso

Teaching in the Course on Instrumental Analysis Experiment

YIN Wei，F(xiàn)A Huan-bao，YANG Tao，XIONG Yan

（Chongqing Demonstration Center for Experimental Chemistry Education，Chongqing University，Chongqing 400044，China）

Abstract：Taking "separation and identification of alkane mixtures by GC-MS" as an example，this paper discusses the teaching design of the flipped classroom based on Moso Teaching in the course on Instrumental Analysis Experiment.It includes three links：knowledge impartation before class，knowledge internalization in class，and knowledge summary after class，which are discussed from the perspectives of teachers and students respectively.The results show that the learning motivation of students and the quality of teaching have been improved by flipped classroom based on Moso Teaching.So，this teaching mode is beneficial to the cultivation of innovative talents，and can provide reference for the development of flipped classroom in other experimental courses.

Key words：flipped classroom;Instrumental Analysis Experiment;Moso Teaching;teaching design