“互聯網+教育”背景下“實驗室安全技術”混合式教學模式的探索與實踐

吳 晶

（寧夏建設職業技術學院，寧夏 銀川 750021）

在“互聯網+教育”的大背景下，優質的教學平臺和移動客戶端成為高校改變傳統教學方式、激發學生的學習熱情、提高教學質量的工具。許多院校也紛紛利用數據化的教學平臺進行課程改革，有的利用中國大學MOOC平臺和移動虛擬實驗室MLabs進行化學實驗教學改革[1]，有的借助雨課堂建立了BOPPPS教學模式進行教學改革[2]，有的利用學習通平臺進行課程教學改革[3-4]。本研究探討了依托智慧職教云教學平臺和微信公眾號“Moolsnet”的虛擬仿真資源，建立“實驗室安全技術”課程線上線下、虛擬與現實相結合的混合式教學模式。

1 “實驗室安全技術”課程混合式教學模式的提出

《教育部辦公廳關于加強高校教學實驗室安全工作的通知》（教高廳〔2017〕2號）要求高等學校開設實驗室安全教育課程，并執行實驗室安全準入制度。寧夏建設職業技術學院積極響應教育部的要求，2018年起，在需要做化學實驗的4個專業人才培養方案中增加了實驗室安全必修課程—“實驗室安全技術”。

傳統的教學方法在教學實施和學生的學習效果評價方面均有待提高。在教學實施方面，以教師課堂講解為主，教學方法和手段單一，學生積極性不高，導致學生主動參與度不高、授課效果不好。在學生學習效果評價方面，采用考試卷面成績占60%、平時成績占40%的模式進行考核，其中，平時成績由課堂出勤、課堂提問、課后練習作業等構成，這種考核模式對學生的綜合應用能力考察不到位，影響實驗室安全教育的效果。

鑒于上述分析，結合寧夏建設職業技術學院的教學實際，學院在教學方法和教學效果評價等方面進行了“實驗室安全技術”課程改革。依托智慧職教云教學平臺和微信公眾號“Moolsnet”的實驗室安全虛擬仿真資源，建立了線上線下、虛擬與現實相結合的混合式教學模式。將授課過程分為課前、課中、課后3個部分，課前引導學生預習；課中以學生為主體，在智慧職教云教學平臺上設置課堂活動，并結合微信公眾號“Moolsnet”中的虛擬仿真教學資源提高學生參與度；課后有針對性地練習，建立了一套線上線下、虛實結合的學生教學效果評價體系。該教學模式將集中講授與隨堂強化相結合、信息化手段與討論相結合，通過相關安全知識的學習增強學生的安全意識，使其掌握突發安全事故的應急處理知識、規范使用安全器材設施。“實驗室安全技術”混合式教學模式流程如圖1所示。

圖1 “實驗室安全技術”混合式教學模式流程

2 “實驗室安全技術”課程混合式教學模式的實施

以“實驗室安全裝備”授課內容為例，具體講解混合式教學模式的實施過程。“實驗室安全裝備”授課內容為防護眼鏡、防毒面具、防塵口罩、防護手套、防護服、防化靴、噴淋裝置、通風櫥的使用方法，要求學生學會正確使用實驗室安全防護用品和安全防護設施。

2.1 課前環節

課堂授課時間有限，課前準備充分可以有效提高課堂教學效果。本課程的課前準備包括4個部分。

2.1.1 教師準備授課資料

教師在智慧職教云教學平臺上建立“實驗室安全技術”課程，并導入教學班級，將課件、與授課內容相關的視頻資料、習題等上傳到平臺的資源庫中，方便授課時調用。

2.1.2 教師發布預習資料

教師在智慧職教云教學平臺上點擊“今日課堂”，選定教學班級，填寫授課信息，開始設置教學任務。教師在“課前”模塊中發布預習任務：預習“實驗室安全裝備”，了解化學實驗室常用的安全裝備、每種裝備的使用場合和使用方法，關聯發布課件及噴淋裝置、通風櫥、防護眼鏡、防毒面具、防塵口罩、防護手套、防護服的使用方法等視頻資源，開放討論區留言功能。

2.1.3 學生查看并完成預習任務

學生登陸智慧職教云平臺，在“課前”模塊查看教師發布的預習任務，認真回答教師提出的預習問題，并觀看實驗室安全防護用品和防護設備的視頻資源，平臺會記錄學生觀看時長。在預習過程中，學生有疑問可以在智慧職教云教學平臺“課前”模塊的討論區給教師留言。

2.1.4 教師收集學生預習反饋

教師可以實時查看學生預習任務的完成情況，通過分析和統計學生的留言，在課前了解學生的預習效果。課中，教師會針對學生的留言調整教學安排，重點講解學生的薄弱之處，授課更有側重點。教師通過學生討論區留言發現，學生對噴淋裝置和防毒面具的使用方法疑問比較多，據此作出相應的授課調整，課堂上重點講解噴淋裝置的使用方法、防毒面具的使用方法這兩部分內容。

2.2 課中環節

課中環節包括學生考勤簽到、教師課堂講授、課堂活動、實驗室安全仿真模擬練習、實驗室實地演練等內容。

2.2.1 學生考勤簽到

課前5 min，教師在智慧職教云教學平臺的“課中”模塊設置簽到，學生需在5 min內簽到，并統計出勤率。

2.2.2 教師課堂講授

課前教師已經收集了學生的預習反饋，發現部分學生對噴淋裝置和防毒面具的使用方法掌握不足，在課堂講授環節將重點講授這部分內容，還可以請掌握較好的學生講解防護眼鏡、防塵口罩、防護手套、防護服、通風櫥的使用方法，檢驗學生的預習效果，學生講解不足之處由教師補充講解。

2.2.3 課堂活動

課堂討論主要由教師在智慧職教云平臺上設置問題，有以下4種形式：

（1）提問的形式。教師提出問題，通過隨機提問搖一搖的形式請學生回答，教師根據學生的回答在教師端給出相應的成績。

（2）課堂討論的形式。教師設置一個開放性問題，采用課堂討論的形式，學生用手機登陸智慧職教云平臺作答，答案會在教師端實時顯示，教師根據學生的回答給出相應的成績。

（3）測驗的形式。教師布置幾個測試題，學生作答，考察學生對知識的掌握程度，系統自動判分。

（4）投票的形式。教師發起投票，例如已經被污染的防護服無需洗消操作就可以脫下，這種做法是對是錯？學生可以在平臺投票選擇。教師根據學生的回答給出相應的成績。

2.2.4 實驗室安全仿真模擬練習

學生可從微信公眾號“Moolsnet”中的實驗室安全教育虛擬仿真教學資源，如圖2所示。該資源包括個人安全防護、火災預防與自救、危化品儲存與轉移、危化品的使用安全、危化品意外應急處理、安全用電基礎知識、高低溫操作安全、玻璃器材使用安全、氣瓶使用安全、廢棄物的安全處理與管控、高壓釜使用安全等11個模塊，通過3D動畫進行情景模擬。“實驗室安全裝備”授課內容需要用到個人安全防護模塊，該模塊包含22個場景問題，重點練習通風櫥的使用，洗眼器、緊急噴淋器的使用，面部、手部、身體、足部等防護用品的選擇和使用；如選擇手部的防護用品，一般在無特殊要求的實驗操作中多選用操作方便、靈活的薄乳膠手套；接觸具有強烈腐蝕性的物質時，應選擇橡膠手套；執行高溫或低溫實驗操作時應選擇棉手套。該環節由學生自主完成，教師在學生遇到困難時加以指導。

圖2 實驗室安全教育虛擬仿真教學資源（局部）

2.2.5 實驗室實地演練

實驗室實地演練環節需要學生進入化學實驗室，實驗室備有護目鏡、防護服、防毒面具、各種手套等防護用品和通風櫥、應急噴淋裝置等防護設備。學生穿戴防護用品后，兩人一組互相檢查穿戴是否正確；在教師的指導下，練習使用通風櫥和應急噴淋裝置。

2.3 課后環節

課后學生要鞏固課堂學習的知識，教師要反思上課過程，對教學效果作出評價，具體包括以下兩個部分。

2.3.1 課后作業

教師通過智慧職教云平臺的數據分析和自己在課堂上對學生掌握程度的了解，在智慧職教云教學平臺“課后”模塊有針對性地推送復習資料和發布作業，并設置作業完成期限和作業提交次數，督促學生對本次課所學內容進行鞏固復習。學生按時提交作業，平臺系統自動判分。

2.3.2 教學反饋

利用智慧職教云教學平臺的課后分析功能，收集學生對本堂課的評價、總結，系統根據課堂活動記錄自動生成教學過程評價，教師也要對本堂課學生的表現進行評價。收集這些數據，有利于教師對自己的課程設計、授課方式、授課內容等進行反思和優化。

3 “實驗室安全技術”課程混合式教學模式的教學效果

“實驗室安全技術”課程混合式教學模式突出了學生的主體地位，仿真教學資源不受時間和地點的限制，只要有手機就可以操作，形式新穎，深受學生喜愛，學生的學習參與度很高，對知識的掌握也更扎實。

教師不用按照傳統教學方式點名考勤、課堂上反復講解演示、手工批改作業和閱卷，可以根據課堂反饋，將更多的時間和精力用于教學資源制作和教學過程設計。

在教學內容方面，借助虛擬仿真資源實現了實際教學中難以開展的項目，例如高壓釜的使用安全。寧夏建設職業技術學院沒有這個設備，只能借助虛擬仿真資源實現。

在教學形式方面，采用線上線下、虛擬與現實相結合的混合式教學模式，利用智慧職教云平臺的強大功能和微信公眾號“Moolsnet”中的實驗室安全教育虛擬仿真教學資源豐富了教學形式。

考核評價分為平時的過程性考核和結課考核兩部分，各占50%，依托智慧職教云平臺的簽到考勤、課堂搖一搖提問、課堂討論、測驗、投票、課后作業、題庫考試等統計數據以及微信公眾號“Moolsnet”中的實驗室安全教育虛擬仿真教學資源的數據統計，結合實操小組互評和教師評價的數據組成考核評價體系，相較于傳統的評價體系，更全面地反映了學生在學習過程中的表現和學習效果。具體的考核指標及權重如表1所示。

表1 “實驗室安全技術”課程考核評價指標

2020級環境工程技術專業學生的“實驗室安全技術”課程授課采用混合式教學模式。2020級環境班一共21名學生，全部通過考核，平均分86.95分，成績分布如圖3所示。利用智慧職教云教學平臺的學生評價功能，收集學生對本課程的評價，按一星到五星評價，其中，95%學生評價為五星、5%學生評價為四星。

圖3 2020級環境班“實驗室安全技術”成績分布

4 結語

“實驗室安全技術”課程依托智慧職教云教學平臺強大的教學功能自主建課，結合微信公眾號“Moolsnet”中的實驗室安全教育虛擬仿真教學資源，采用線上線下、虛擬與現實相結合的混合式教學模式，使教學內容形式豐富多樣，教學效果非常好，學生反饋也很好。課程改革的經驗也可以為其他課程的改革提供幫助。