線上線下混合教學(xué)在儀器分析課程中的探索

谷 雨＊ 張錢麗 陳 婷 胡芳馨

（蘇州科技大學(xué)，江蘇 蘇州 215009）

0 引言

儀器分析是理、工科高校的學(xué)生必修的化學(xué)基礎(chǔ)課程。包括物質(zhì)的組成，狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的分析方法的一般原理和測(cè)試手段，從光譜分析到色譜分析再到質(zhì)譜分析的全部?jī)?nèi)容。該科目既是培養(yǎng)相關(guān)理工類專業(yè)技術(shù)人才重要的基礎(chǔ)課程，又是后續(xù)諸多基礎(chǔ)課和專業(yè)課的先導(dǎo)課程。作為大學(xué)的重要的化學(xué)課程，通過對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，可以讓剛?cè)雽W(xué)的本科生構(gòu)建基本的化學(xué)體系和化學(xué)分析的概念，并掌握理論和實(shí)踐研究的重要方法和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有著相當(dāng)重要的作用[1]。目前，儀器分析的教學(xué)仍集中在教師教授為主，在有限的時(shí)間內(nèi)按照教學(xué)大綱的要求講解課程，隨后布置課后作業(yè)。這種傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式導(dǎo)致新生仍然延續(xù)高中的學(xué)習(xí)方法，抑制了學(xué)生高階思維能力的發(fā)展(如認(rèn)知、理解能力)，使其自主性能力差。同時(shí)，因?yàn)閰⑴c度低導(dǎo)致知識(shí)的記憶保留率較低，與大學(xué)提高學(xué)生的創(chuàng)造能力和自主學(xué)習(xí)能力的理念不符，而且教學(xué)效果一般，所以，對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革不可避免。

網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展促進(jìn)了“網(wǎng)絡(luò)+教學(xué)”的興起，線上教學(xué)與線下課堂教學(xué)相結(jié)合模式融合了傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代教學(xué)的特點(diǎn)，擺脫了時(shí)間和空間的限制，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和目的性。本文以儀器分析課程為例，對(duì)線上線下混合教學(xué)的組織形式進(jìn)行研究，并探討儀器分析混合式課堂教學(xué)改革的一些具體應(yīng)用實(shí)例，以提升學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我分析和自我解決問題的能力，是保障學(xué)生學(xué)習(xí)效率的一把鑰匙，為本科課程的教學(xué)改革提供理論參考。

1 傳統(tǒng)儀器分析教學(xué)模式的弊端

儀器分析知識(shí)點(diǎn)和需要記憶的公式相對(duì)多，對(duì)細(xì)節(jié)把控要求高，掌握起來相對(duì)困難。線下模式，教師是主導(dǎo)者，學(xué)生只能被動(dòng)地接受，體系完整度掌握不高，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)和理解問題的能力[2]，主要問題如下。

1.1 課堂氛圍消極

授課教師傾向于填鴨式教學(xué)，課堂氛圍沉悶，相當(dāng)一部分學(xué)生沒有真正參與，而是在課桌上偷著玩手機(jī)，吃早飯等，師生之間難以形成良好的互動(dòng)氛圍，學(xué)習(xí)效果下降。

1.2 理論基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)

由于基礎(chǔ)、認(rèn)知能力的不同，學(xué)生對(duì)相同內(nèi)容的理解程度也存在一定差異。集中線下授課，能最大限度地?cái)U(kuò)充知識(shí)容量，但通常教學(xué)進(jìn)度快，有些學(xué)生接收起來比較困難，或者對(duì)知識(shí)理解不透徹，導(dǎo)致課后復(fù)習(xí)和作業(yè)困難。

1.3 缺乏有針對(duì)性的輔導(dǎo)和交流

大班教學(xué)，互動(dòng)過少，大學(xué)的學(xué)習(xí)自由度較高，對(duì)學(xué)生的課余時(shí)間干涉較少，導(dǎo)致授課教師與學(xué)生之間很難有針對(duì)性的輔導(dǎo)和交流。

2 混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

2.1 課程目標(biāo)

注重基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)和基礎(chǔ)信息發(fā)掘等綜合能力的培養(yǎng)，章節(jié)前學(xué)生參考課程導(dǎo)讀了解重點(diǎn)及難點(diǎn)，課前通過MOOC和愛課程平臺(tái)預(yù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，教師課上講授加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，最后通過作業(yè)練習(xí)檢測(cè)學(xué)習(xí)效果等，涵蓋了預(yù)習(xí)、重難點(diǎn)分析、自學(xué)能力培養(yǎng)教育等多個(gè)層面的知識(shí)內(nèi)容；在教學(xué)內(nèi)容中全方位融入“線上線下混合教學(xué)”的教學(xué)理念，尋找二者結(jié)合點(diǎn)，達(dá)到以學(xué)治教、以學(xué)論教、因材施教的目的。

2.2 課程建設(shè)思路與舉措

依據(jù)該課程建設(shè)指標(biāo)體系，有以下整體建設(shè)思路及舉措，主要包括設(shè)計(jì)思路、具體實(shí)施模式、課程考核、課程評(píng)價(jià)等方面。

2.2.1 設(shè)計(jì)思路

為實(shí)現(xiàn)該課程教學(xué)目標(biāo)，更系統(tǒng)、全面、深入地了解該課程的章節(jié)脈絡(luò)、重點(diǎn)難點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生的辯證思維與解決復(fù)雜問題的能力，線上線下混合教學(xué)的整體設(shè)計(jì)思路如圖1所示，過程分為課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)[3]。課前QQ群發(fā)布章節(jié)導(dǎo)讀，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)任務(wù)，自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的淺層次傳遞，通過教師終端監(jiān)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，收集學(xué)生反饋情況。課中進(jìn)行針對(duì)性的講解，發(fā)布課堂練習(xí)，并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。課后通過布置相關(guān)作業(yè)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化情況，并在下一節(jié)課有針對(duì)性的講解，章節(jié)結(jié)束后，通過思維導(dǎo)圖整理本章知識(shí)點(diǎn)脈絡(luò)，進(jìn)一步加深學(xué)生的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，然后通過考試檢驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)效果，個(gè)別學(xué)生定制輔導(dǎo)，達(dá)到儀器分析知識(shí)的擴(kuò)展和提升。

圖1 線上線下混合教學(xué)設(shè)計(jì)思路

2.2.2 課前線上學(xué)習(xí)具體實(shí)施方案

課程團(tuán)隊(duì)對(duì)教材中的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，開展微視頻錄制，涵蓋課程重要知識(shí)點(diǎn)。并將課程發(fā)布在MOOC平臺(tái)，為線上學(xué)習(xí)提供有力的基礎(chǔ)[4]。在授課之前，QQ群發(fā)布學(xué)習(xí)的重點(diǎn)難點(diǎn)及主要注意的問題，學(xué)生可根據(jù)任務(wù)和慕課微視頻進(jìn)行自主預(yù)習(xí)，激活課余時(shí)間利用率，提升主觀能動(dòng)性，并反饋問題，收集和整理，為后期的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2.2.3 課中線上線下混合教學(xué)的具體實(shí)施方案

此過程是線上線下混合教學(xué)的重點(diǎn)部分，是知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化環(huán)節(jié)，通過線上教師可以掌握到學(xué)生對(duì)所要講授課程的突出問題所在，所以在講授過程中，可以有效地減少學(xué)生已經(jīng)完全理解的知識(shí)的講授，將大部分時(shí)間花在難點(diǎn)上。選擇與時(shí)事相關(guān)的案例，將案例引入到講述課程中。例如在講高效液相色譜法時(shí)，通過當(dāng)前社會(huì)的一種常見的現(xiàn)象，中國(guó)代購(gòu)在海外瘋狂的搶購(gòu)嬰幼兒奶粉，以至于很多國(guó)家不得不對(duì)奶粉實(shí)行限購(gòu)政策，甚至德國(guó)的有些超市會(huì)給奶粉上鎖。提出問題“為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象”，從而追溯到三聚氰胺事件，媒體報(bào)道“甘肅14名嬰兒因食用添加了三聚氰胺的三鹿奶粉同患腎結(jié)石”，大部分國(guó)產(chǎn)奶制品都含有一定量的三聚氰胺，國(guó)產(chǎn)奶制品品牌名氣一落千丈，所以才導(dǎo)致了海外奶粉被瘋狂搶購(gòu)。從而引出課題，傳統(tǒng)的凱氏定氮法不能區(qū)分牛奶中是否添加三聚氰胺，利用高效液相色譜法重新制定牛奶的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，隨后介紹高效液相色譜法的基本原理及操作步驟，說明用該方法可以達(dá)到極高靈敏度，檢測(cè)出奶制品中極其微量的三聚氰胺，從而可以避免不法分子鉆空子，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，加深理解。同時(shí)利用慕課堂的應(yīng)用，例如在講到紫外可見分光光度法原理后，設(shè)置投票環(huán)節(jié)，提問學(xué)生“是否理解線下及課上所講內(nèi)容”，在講到熒光和磷光時(shí)，拋出問題“熒光和磷光有什么區(qū)別”。此外，還可以利用翻轉(zhuǎn)課堂，開展開放性提問等線下教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生樂享知識(shí)構(gòu)建的過程。

2.2.4 課后線下學(xué)習(xí)具體實(shí)施方案

該環(huán)節(jié)要培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力，通過線上發(fā)布作業(yè)，督促學(xué)生對(duì)課上所講內(nèi)容的復(fù)習(xí)和理解，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鞏固和消化。開設(shè)考試環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。此外，教會(huì)學(xué)生思維導(dǎo)圖軟件，在每章結(jié)束后，整理該章節(jié)的脈絡(luò)分布，從而掌握課程的學(xué)習(xí)規(guī)律。針對(duì)極其優(yōu)秀的學(xué)生，鼓勵(lì)其申報(bào)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，如互聯(lián)網(wǎng)+、挑戰(zhàn)杯、黑科技競(jìng)賽等，對(duì)知識(shí)理解得不透徹或考試成績(jī)較差的同學(xué)，單獨(dú)進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)性化輔導(dǎo)，做到“因材施教，教書育人”。

2.3 線上線下混合教學(xué)的考核模式

為了保證適應(yīng)線上線下混合教學(xué)模式要求，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過程評(píng)價(jià)，考核方式也需調(diào)整[6]。將學(xué)生的總成績(jī)分配到線上評(píng)價(jià)、線下平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)、期中考試和期末考試綜合評(píng)價(jià)的多元課程評(píng)價(jià)體系。成績(jī)?cè)u(píng)定考核比例按照線上考核占30%，平時(shí)成績(jī)占10%，期中考試成績(jī)占20%，期末考試成績(jī)占40%。線上線下混合式教學(xué)這種模式對(duì)學(xué)生的考核方式考查的范圍和對(duì)學(xué)生素質(zhì)的提高更加全面和立體，能夠高效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的課上和課下的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率

3 線上線下混合教學(xué)的效果評(píng)價(jià)

以蘇州科技大學(xué)功能材料專業(yè)為例，自2020年線上線下混合教學(xué)實(shí)施以來，儀器分析的考試成績(jī)，優(yōu)秀及良好的比例顯著上升，從2019年的30%增大至2021年的68%，不及格人數(shù)從15%減少至3%。同時(shí)，對(duì)授課班級(jí)的所有的50名學(xué)生進(jìn)行了匿名的問卷調(diào)查，其中98%的同學(xué)都看過學(xué)習(xí)視頻，且60%的學(xué)生看過多遍，75%的同學(xué)認(rèn)為該學(xué)習(xí)模式可以很好地培養(yǎng)自己自主學(xué)習(xí)的能力，絕大部分的同學(xué)可以接受該教學(xué)模式，這表明線上線下混合式教學(xué)著眼于“學(xué)生為主”的教育觀，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的高階學(xué)習(xí)目標(biāo)，真正從源頭上教會(huì)學(xué)生如何思考和主動(dòng)學(xué)習(xí)。提升了教學(xué)質(zhì)量。

4 線上線下混合教學(xué)中可能存在的問題

線上線下混合式教學(xué)的模式在儀器分析教學(xué)中取得了良好的結(jié)果，但是不可否認(rèn)，在實(shí)施過程中，該模式也存在一些不足之處，具體如下：

（1）該模式對(duì)教師的要求提高，要求其投入大量的時(shí)間和精力建立慕課堂線上的學(xué)習(xí)體系；

（2）在一定程度上降低了學(xué)生對(duì)教師的依賴，失去傳統(tǒng)教師的詳細(xì)講授，該學(xué)習(xí)過程對(duì)學(xué)生的自覺能力要求提升，需要學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性；

（3）線上的學(xué)習(xí)依賴手機(jī)、平板和電腦等電子設(shè)備，而網(wǎng)絡(luò)上的信息資源復(fù)雜，在學(xué)習(xí)過程中，不容易集中精力，最終影響學(xué)習(xí)效果。

（4）線上學(xué)習(xí)的電子設(shè)備，不利于學(xué)生的眼睛健康發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

在后疫情時(shí)期，開展線上線下混合教學(xué)模式，切實(shí)推行教育改革，實(shí)現(xiàn)停課不停學(xué)的效果是十分必要的，本文以儀器分析課程為例，開展線上線下混合式教學(xué)的研究，充分利用信息化平臺(tái)，一方面豐富了知識(shí)體系和教育資源，另外一方面也通過教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，打破傳統(tǒng)教學(xué)過程中教師“滿堂灌”角色。這對(duì)于教學(xué)創(chuàng)新與教學(xué)改革具有重要作用，也為高等學(xué)校學(xué)生培養(yǎng)提供了參考依據(jù)。