分析化學(xué)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)考核方法的探索與實(shí)踐

李嬌，金谷，李玲玲，姚奇志，劉紅瑜，王曉葵

1化學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué))，合肥 230026

2中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，合肥 230026

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡稱“中科大”)面向化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院、少年班學(xué)院、地空學(xué)院的二年級(jí)本科生所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，每學(xué)年開設(shè)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有16個(gè)，共計(jì)年授課20教學(xué)周，學(xué)時(shí)為160，年授課人數(shù)約500人[1,2]。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容層次化整體設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維模式和創(chuàng)新意識(shí)，教會(huì)學(xué)生如何做實(shí)驗(yàn)、如何做科研。通過增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，全面培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)[3–5]。經(jīng)過十余年的教學(xué)改革，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)考核制度，在對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果以及教學(xué)質(zhì)量予以客觀評(píng)價(jià)的同時(shí)，又能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和促進(jìn)其創(chuàng)造能力。

1 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分為自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)(自主選擇樣品)和普通設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(教師指定樣品)，二者實(shí)施流程相同，見圖1。實(shí)施過程細(xì)節(jié)概述見表1。

圖1 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施流程

表1 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程細(xì)節(jié)概述

2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成績考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

長期以來，實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系都存在考核單一化的弊端，教師是評(píng)價(jià)主體，實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是唯一考核依據(jù)，嚴(yán)重影響了學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高層次，要完成一個(gè)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生各方面能力的考查是復(fù)合型的，因此其考核評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和方法也須具有多元性。以“過程性考核，以評(píng)促學(xué)，以評(píng)促能，以評(píng)促新，客觀公平”為目標(biāo)，新型考核制度擺脫了單一化的弊端，其包含了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和分析問題能力等多方面的考核，考核標(biāo)準(zhǔn)更為細(xì)化，為學(xué)生學(xué)習(xí)指引明確方向，驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性[6,7]，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)賦分情況見表2。

3 參與式考核模式

從圖1、表2中可看出，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的過程時(shí)間跨度長達(dá)9周，期間有足夠的時(shí)間對(duì)學(xué)生實(shí)施過程性的考核。經(jīng)改革后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)更為細(xì)化、復(fù)雜，如何才能將考評(píng)的每一步都落實(shí)到實(shí)處，做到公平公正，這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一個(gè)難點(diǎn)。為此，我們課程組嘗試“學(xué)生+助教+教師”三位一體的參與式考核模式，取得一定的成效。

表2 設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

此考核模式的最終考核分?jǐn)?shù)由教師、助教和學(xué)生共同完成。依據(jù)打分項(xiàng)目，若單獨(dú)由教師、助教或者學(xué)生評(píng)分，則分?jǐn)?shù)按實(shí)際總賦分計(jì)算；若由教師、助教、學(xué)生(占兩類)共同打分，則按教師–助教–學(xué)生的排列順序，以6 : 4的比例來折算最終評(píng)分。例如：評(píng)分項(xiàng)目由教師單獨(dú)完成評(píng)分，則教師評(píng)分占本項(xiàng)總分的100%；實(shí)驗(yàn)操作評(píng)分項(xiàng)目由助教、學(xué)生共同打分，則助教評(píng)分占本項(xiàng)總分的60%，學(xué)生評(píng)分占40%，見表3。基于“學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用”的教學(xué)原則，該考核模式不僅提升了學(xué)生的參與感和積極性，而且分工評(píng)分使得考核成績更具全面性、客觀性、準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)也避免了教師單獨(dú)打分可能帶來的片面性。

表3 設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)參與式考核辦法

4 線上答辯討論

2020年初，新冠病毒肺炎在國內(nèi)的爆發(fā)嚴(yán)重影響了全國高校的教學(xué)進(jìn)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響尤為突出。為響應(yīng)“停課不停教、停課不停學(xué)”要求，中科大化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心依托化學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和化學(xué)國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心來開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，實(shí)行“一課一策”的教學(xué)方案[8]。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程組依據(jù)自身課程特點(diǎn)，結(jié)合Blackborad (Bb)教學(xué)平臺(tái)和ClassIn在線課堂等線上交流媒介實(shí)施線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)及考核，取得了良好的教學(xué)效果。

具體做法如下：(1) 教學(xué)資料上傳至 Blackborad教學(xué)平臺(tái)，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)試劑、儀器設(shè)備可選范圍、論文報(bào)告格式以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等，以方便學(xué)生學(xué)習(xí)參考。(2) 通過ClassIn在線課堂(直播互動(dòng))以PPT論述、質(zhì)疑提問、答辯討論等多種考核形式與學(xué)生實(shí)時(shí)而深度地互動(dòng)，學(xué)生參與度高，積極性更高，線上答辯考評(píng)的實(shí)際效果遠(yuǎn)超過預(yù)期，值得我們深入思考總結(jié)，見圖2。(3) 待疫情結(jié)束開學(xué)后，學(xué)生再補(bǔ)做設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將線上課程線下實(shí)驗(yàn)有機(jī)融合，完成整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。這次疫情催生的線上教學(xué)及考核模式，為我們今后的教學(xué)工作開拓了新思路，如何做到線上線下有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，相輔相成，這是我們以后需重點(diǎn)關(guān)注和研究的教學(xué)方向。

圖2 (a) 線下學(xué)生答辯考核(非疫情期間)；(b) Classsin在線課堂學(xué)生答辯互動(dòng)考核(疫情期間)

5 結(jié)語

設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)考核方法對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力有著更高的要求，對(duì)于那些想蒙混過關(guān)的學(xué)生、學(xué)習(xí)知識(shí)淺嘗輒止的學(xué)生和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力較差的學(xué)生是一個(gè)很大的“坎”，需經(jīng)教師多次輔導(dǎo)幫助才有可能順利完成實(shí)驗(yàn)，還有學(xué)生始終不得其法，如何兼顧這部分學(xué)生成績的評(píng)價(jià)是教師現(xiàn)階段面臨的最大困難。因此，當(dāng)前的考核模式還有待于進(jìn)一步探索和改進(jìn)，使之更加科學(xué)化和合理化，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合素質(zhì)。