“分析化學”翻轉課堂教學模式的構建與實踐探討

韋國兵　胡奇軍

[摘 要] 隨著教育信息化的不斷深入，如何高效地使用信息技術促進課堂教學，構建新型教學模式提升教學效率，成為高等教育界關注的熱點問題。STEM作為一種現代教育理念，旨在幫助學生深入理解知識的本質，培養學生的自主探究能力;MOOC可有效實現教與學之間的交流互動;翻轉課堂通過課上與課下教學活動的顛倒，有利于提高學生的學習主動性。信息化時代下基于信息技術背景，構建融入STEM理念的基于MOOC的翻轉課堂教學模式顯得尤為重要。通過構建STEM理念指導下的基于MOOC的“分析化學”翻轉課堂教學模式，可以實現高等教育教學與現代信息技術的高度融合。

[關鍵詞] STEM;MOOC;翻轉課堂;分析化學

[基金項目] 2020年度江西省教改課題“融入STEM教育理念的基于MOOC平臺的‘分析化學課程翻轉課堂教學模式的構建及教學實踐研究”（JXJG-20-12-13）;2020年度江西中醫藥大學教育專項研究課題“‘互聯網+背景下基于慕課與翻轉課堂相結合的分析化學課程教學模式改革實踐研究”（JZJYZX-20-07）;2019年度江西中醫藥大學校級學位與研究生教改項目“信息技術背景下基于微課的‘天然化合物結構研究法課程翻轉課堂教學模式的構建研究”（jzyjg-2019-06）

[作者簡介] 韋國兵（1976—），男，湖南益陽人，博士，江西中醫藥大學藥學院教授，碩士生導師，主要從事中藥質量控制及分析化學理論研究。

[中圖分類號] G642.0? ? ?[文獻標識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）45-0109-04? ? [收稿日期] 2021-03-08

教育信息技術與教育教學的深度融合是實現教育信息化的必由之路。2018年4月教育部發布《教育信息化2.0行動計劃》，要求加快教育信息技術與高等教育的有效融合，進一步提高課堂教育教學效果[1]。STEM（Science、Technology、Engineering和Math的縮寫）是一種全新的現代教育理念，強調通過“做中學”幫助學生實現知識的系統化，進而提高學生運用所學知識解決實際學習問題的綜合能力。MOOC（Massive、Open、Online、Course）作為“互聯網+教育”時代大規模的開放在線課程，可實現教與學之間的交流互動;翻轉課堂（Flipped Class Model）通過課上與課下教學活動的顛倒模式，有利于提高學生的學習主動性[2]。

江西中醫藥大學“分析化學”課程2004年建設成江西省精品課程，2012年建設成江西省優質資源課程，2017年建設成江西省MOOC課程。課程組以江西省“分析化學”優質資源課程與MOOC課程平臺為基礎，在STEM教育理念指導下，構建基于MOOC平臺的翻轉課堂教學模式，并成功應用到“分析化學”課程教學中，實現了在線教學和傳統課堂教學的有機融合，加快了信息技術背景下高等教育教學的改革進程[3]。

一、翻轉課堂教學模式構建的理論特色

通過問卷調查及訪談對學生的自主學習現狀進行調研，并結合我校“分析化學”MOOC的建設及應用狀況，以STEM理念、混合學習理論、建構主義學習理論等理論為指導，創新性地構建STEM理念指導下基于MOOC的翻轉課堂教學模式并應用于“分析化學”的課程教學。STEM作為一種現代教育理念，具有跨學科與協作性的教育理念特色，創新性地強調通過“做中學”將多學科知識進行串聯，幫助學生實現知識的系統化，進一步理解知識的本質，最終提高學生解決問題的綜合能力。MOOC作為大規模開放在線課程，學生通過網絡參與在線課程，并與教師交流互動，實現隨時隨地學習。翻轉課堂是一種課上與課下教學活動的顛倒模式，教師將教學內容錄制成微視頻，學生開展課前線上學習，完成預習作業;在線下課堂教師通過PBL、Seminar等方法引導學生就線上學習遇到的問題進行討論，實現知識的深度理解和轉移，提高學生的學習主動性，進而培養學生的批判思維能力和分析問題與解決問題的能力。通過構建STEM理念指導下基于MOOC的分析化學翻轉課堂教學模式，促進線上自主學習和線下合作探討，實現知識理解與運用的學習本質。

二、“分析化學”MOOC課程平臺及課程資源

在“分析化學”MOOC課程資源建設中，利用移動互聯思維與超星學習通平臺的優勢，以課程設計為重點，以線下課堂為核心，以課前在線與課后在線為兩翼，按照知識體系和教學任務構建“分析化學”層遞式課程平臺。“分析化學”層遞式課程平臺以線下教學設計為核心，以“課前自主學習—課堂交流互動—課后訓練拓展”為主線，構建基于“一區域、二平臺、六模塊”的“分析化學”MOOC層遞式課程資源[4]。“分析化學”層遞式課程資源包括教學通知、討論、教學實踐活動、作業、題庫、資料六大模塊和視頻自學區域，如圖1所示。所構建的“分析化學”層遞式課程資源內容完整，知識拓展豐富，符合地方中醫藥院校“分析化學”教學的實際需要。

三、翻轉課堂教學模式的構建

通過調查問卷及訪談法對學生的自主學習現狀進行調研，結合“分析化學”課程MOOC平臺的建設狀況及翻轉課堂的教學特色，以STEM理念的5E教學理念（吸引〔Engagement〕、探究〔Exploration〕、解釋〔Explanation〕、遷移〔Elaboration〕和評價〔Evaluation〕）為基礎，構建融入STEM理念的基于MOOC的“分析化學”課程翻轉課堂教學模式，將該教學模式分為課前、課中、課后三個環節，如圖2所示。課前環節為教師準備工作及線上學習階段，包含教學設計、發布學習任務、提供學習資源、發布測試資料。課中環節為線下教學階段，包括學生PBL討論、教師答疑、在線測試及學生學習效果評價等活動。課后環節為線上、線下教學活動結束后的環節，主要為教師對學生進行形成性評價，包括MOOC平臺的視頻彈題、在線作業、單元測試及小組討論的表現，通過活躍程度、同伴互評等方式，為教學模式提供一個標準、多元、智能的評價體系。

四、翻轉課堂教學模式的實施

（一）“分析化學”翻轉課堂教學設計

基于MOOC的教學設計主要從以下幾個方面進行：（1）學情分析。了解學生對MOOC的了解程度及學生的“分析化學”知識基礎。（2）教學內容設計。根據“分析化學”的課程特點，教學內容包括誤差和可疑數據處理、滴定分析法、重量分析法、紫外可見分光光度法、熒光分析法及色譜分析法。（3）線上學習資源設計。通過與智慧樹集團合作，采用室內拍攝制作的方式，錄制課程微視頻，通過富含動畫效果的PPT，突出課程知識的重難點，提高學生的學習興趣。（4）教學目標設計。根據課程教學目的，將教學目標分為知識目標、能力目標及思想政治情感目標。（5）學習策略設計。根據問題導向及教育資源管理并從任務驅動、自主探究、合作交流等方面設計教學活動環節，以激發學生的學習動機，幫助學生鞏固知識，實現知識建構。（6）評價方式設計。構建“立德樹人—形成性評價”的多元動態化考核評價體系，該評價體系包括形成性評價與終結性評價，以全面評價學生的學習效果。

（二）“分析化學”翻轉課堂教學實施

課堂教學實施以活動理論和教學設計理論為依據，將STEM理念指導下基于MOOC的“分析化學”翻轉課堂教學活動分為三個基本環節，即課前線上環節、課中線下環節及課后拓展反思環節。（1）課前線上環節，教師在課前通過學習通將課程學習資料上傳至MOOC平臺，并發布學習任務，學習資料主要包括電子教材、課程微視頻及對應的PPT、線上測試題及考試試卷等。學生課前自主線上學習微視頻并進行在線檢測，根據在線測試情況提交知識疑難點和問題。（2）課中交流環節，根據課前線上環節提交的問題，以問題為基礎，開展PBL教學，學生就線上自學遇到的疑難問題開展討論，最后由教師進行講解與總結，引導學生實現知識內化。（3）課后拓展反思環節，線下教學結束后，教師根據學生知識內化的情況，進一步提供線上拓展資源，并從學生自主學習能力、線下教學、教學資源、學生線上自主學習、師生交流等方面進行反思，以進一步對本教學模式進行優化，提升教學模式的教學效果。

五、構建多元動態化教學考核評價體系

為對來自不同地域、不同文化背景和知識基礎的學生進行科學、有效地評價，并為開展MOOC開放教育的教學優化設計提供建議，本教學模式將移動互聯技術貫穿于教學的每個環節，動態化跟蹤教與學過程的每個變化，構建“立德樹人—形成性評價”的多元動態化考核評價體系（見圖3）。多元動態化教學考核評價體系的設計采用過程性評價和終結性評價相結合的多元評價方法，形成性評價包括基于MOOC平臺的作業、單元測試，以及在討論組中的表現，主要通過活躍程度、同伴互評等方式獲得。通過多元化、多維度的學習評價方式全面評價學生的學習效果，為開放教育提供一個標準、多元、智能的評價體系。

總之，通過以STEM理念為指導的基于MOOC的“分析化學”翻轉課堂教學模式的構建，使“分析化學”教學更加適應現代教育信息技術的飛速發展，實現高等教育教學與現代信息技術的高度融合，提高學生自主學習的積極性和創造性。同時，能夠加快解決中醫藥院校實現后慕課時代高校課堂教學模式的重構，實現教育信息化背景下大學開放教育的可持續發展。

參考文獻

[1]教育部關于印發《教育信息化“十三五”規劃》的通知[EB/OL].（2016-06-07）[2021-02-25].http：//www.gov.cn/gongbao/2016-11/20/content_5133005.htm？location=35

[2]韋國兵，胡奇軍，廖夫生，等.后MOOC時代基于SPOC的翻轉課堂教學模式在分析化學課程教學中的構建探討[J].科技視界，2018（19）：72-73+84.

[3]容梅，彭雪紅.翻轉課堂的歷史、現狀及實踐策略探析[J].中國電化教育，2015（7）：108-115.

[4]王朋嬌，段婷婷，蔡宇南，等.基于SPOC的翻轉課堂教學設計模式在開放大學中的應用研究[J].中國電化教育，2015（12）：79-86.

Construction and Practice of Flipped Classroom Teaching Model in Analytical Chemistry Course

WEI Guo-bing， HU Qi-jun

（School of Pharmacy， Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine， Nanchang，

Jiangxi 330004， China）

Abstract： With the deepening of educational informatization， how to effectively use information technology to promote classroom teaching and build a new teaching model to improve teaching efficiency has become a hot issue in the field of higher education. As a modern education concept， STEM aims to help students understand the essence of knowledge and cultivate students ability of independent inquiry. MOOC can effectively realize the communication and interaction between teaching and learning， and flipped classroom is conducive to improving students learning initiative by reversing teaching activities in class and after class. Under the background of information technology， it is particularly important to construct a new flipped classroom teaching model guided by STEM concept based on MOOC in the information age. A high degree of integration of higher education teaching and modern information technology can be realized by constructing flipped classroom teaching model of the Analytical Chemistry course guided by STEM concept based on MOOC.

Key words： STEM; MOOC; flipped classroom; Analytical Chemistry