線上線下混合式教學在無機化學教學中的應用

張玉才，徐志珍，阿不力米提·玉麥爾，陳紅曼，阿不都卡德爾·阿不都克尤木

線上線下混合式教學在無機化學教學中的應用

張玉才1，徐志珍2，阿不力米提·玉麥爾1，陳紅曼1，阿不都卡德爾·阿不都克尤木1

（1. 喀什大學 化學與環境科學學院，新疆 喀什 844006；2. 華東理工大學 化學與分子工程學院，上海 200237）

通過線上線下混合式教學開展對無機化學課程的教學實踐探究，利用智慧樹公司開發的“知到”APP將在線課堂教學與線下講授相結合．選取喀什大學2019級使用線上線下混合式教學的化學專業學生與2019級未使用該教學方式的應用化學專業學生進行對比．通過整個授課學期的數據可見，采用線上線下混合式教學結合翻轉課堂的學生學習興趣明顯提高，具有更強的自主學習能力．結果表明，線上線下混合式教學結合翻轉課堂的模式，可有效活躍課堂氛圍，提升學生主動思考和解決問題的能力，真正實現以學生為中心的教學理念，混合式教學模式使得“慕課西行”政策有效地運行于中國的東西部．

無機化學；線上線下混合式教學；翻轉課堂；知到；慕課西行

無機化學作為化學類本科生的第一門基礎課，可培養其利用化學基本理論知識解決相關化學實際問題的能力，進行自主實驗，并解決實驗中常見的問題[1-2]．為更好地應對創新型國家建設的戰略要求，基礎教育必須實現從規模擴張向提高質量、從單一模式向結構多樣化、從傳統講授向實踐能力培養為主的戰略性轉變[3]．加強本科生的創新能力和動手能力是培養復合型人才的整體知識結構及能力結構的重要組成部分之一，也是構建國家創新體系和提高我國國際競爭力的迫切需求．

自教育部辦公廳通知開展2019年國家級線下一流課程、國家級線上線下混合式一流課程和國家級社會實踐一流課程推薦認定工作以來，各大高校陸續推進線上線下混合式課程教學[4]，促進信息技術與教育教學深度融合，提升教學水平和人才質量培養[5-7]．采用現代網絡資源和計算機軟件進行教學是當代教學手段的重要組成部分[8-9]．伴隨著現代教學方式的轉變，學生對課堂教學手段也提出了更高的要求，翻轉課堂作為一種良好的教學方式，可大幅提升教學效果[10-11]．本文將線上線下混合式教學與翻轉課堂相結合，根據教學效果分析該模式在無機化學教學實踐中的可行性與優越性．

1　無機化學教學現狀及研究方法

目前，無機化學課程在喀什大學呈現出三大特點：理論教學內容豐富；涉及多個課程的專業基礎；實驗教學地位極其重要．對于此現象，前期進行了一系列教學探究：針對專業培養目標及學生就業崗位的需求，按照知識的相關性，以模塊化的形式構建了課程的教學內容，該課程內容的多個模塊都采用理論實踐一體化的教學方法，近些年來逐步增加實驗課內容的比重，將理論課與實驗課分開講授，實驗課實行小班授課，理論課在條件允許的情況下也逐步采取小班教學．雖然這些教學改革的實施讓學生的能力得到了一定程度的提高，但仍然存在著一些問題：（1）受課程安排和課時限制，傳統的教學無法保障學生的學習時間．大一學生由于入學時間晚，又要進行軍訓等基礎教育，無機化學課程本身的課時量就偏少，因此在有限的課時內，如果多花時間進行基礎知識講解，就大大縮減了學生的自學時間，使重難點無法得到有效訓練．（2）缺乏有效的師生互動，教師無法掌握學生的真實狀況．傳統教學中，教師需要完成相應的教學任務，無法在課堂抽出大量時間與學生進行互動，導致學生的真實狀況不能被教師及時捕獲，無法跟蹤學生學習中遇到的各類情況．（3）課程結束后，所學知識無法對后續專業課程的學習提供良好的保障．大部分學生在學習本課程時可以較好地掌握相關的知識技能，但課程一結束就很快拋之腦后，加之無可回看的相關資源，不利于后續專業課學習乃至今后的工作，嚴重阻礙知識積累的持續性．

當前，隨著社會發展和科技進步，超星學習通、雨課堂和智慧樹等大批輔助教學軟件已廣泛應用于大學的課堂教學中，且取得了較好的教學效果[12-14]．為充分貫徹以學生為中心的教學理念，進一步探究新穎的教學模式迫在眉睫[15-17]．自2018年10月起，華東理工大學先行先試的全國首個“慕課西行”同步課程，將優質教育資源無償輸送至中國西部的喀什大學．結合上述優勢，本文利用智慧樹公司開發的“知到”APP，采用線上線下混合式教學結合翻轉課堂的教學模式開展無機化學課程的教學探究（見圖1），以期充分調動學生的學習興趣，引導學生自主學習．

圖1　線上線下結合翻轉課堂開展混合式教學的技術路線

2　教學實踐的探究過程

2.1　搭建有效的線上學習平臺，長期服務師生

備課組教師共同組建教學團隊，以課程教學目標、學生基礎和思政教育為出發點，華東理工大學、智慧樹公司和喀什大學教師進行充分溝通，在明確思政教育、理論學習的基礎上合作搭建線上學習平臺．學生可通過手機端下載“知到”APP觀看華東理工大學教師的實時直播在線課程；教師可提前根據喀什大學的教學大綱與任務，在線上菜單中對學生進行任務點的發布，制定學習進度和學習目標．通過前期教學效果、后續內容銜接、學生掌握程度及興趣點，整合思政教育、課前導學、學習任務單、知識點PPT、電子教材、在線測試和小組協作學習等模塊素材資料，提升學生的學習興趣，推進學生課前學習情況．在思政教育模塊，深入挖掘課程所蘊含的思政元素，積極搜集并選取與本課程內容相關的典型案例，將優秀課程思政滲透到教學大綱、課程教案和教學過程中；在討論板塊，設置學生隨時發言探討，增強思政元素的滲透（見圖2）．課后在網絡平臺發布相關的擴展知識并布置線上練習題，讓學生利用網絡教學資源進行學習、完成練習、查閱課外資料等，從而增強不同層次學生的學習需求．

圖2　無機化學（上冊）部分課程教學中思政教育的探索與滲透

2.2　線下課堂講解重難點知識，增加師生的互動交流

教師根據學生在線上學習的反饋情況以及知識點的難易程度及時作出調整．制定線下課堂教學的決策，不再重復講解基本的理論內容，而是針對課程的重點、難點及學生在線學習中遇到的難題與疑問，對課程的知識結構進行歸納和講解，組織學生分組討論、案例分析以及復習答疑等工作．授課中教師通過點評線上學習的得失，鞏固重難點知識，通過重點案例分析引導學生提高合作能力．教師可創建班級釘釘、QQ群等，加強學生在課余時間的討論和交流，教師也可及時解答學生提出的疑問，提高他們掌握知識的效果．課后教師布置作業并上傳于交流群，要求學生將作業上傳群內，教師及時查看學生的完成情況，并反饋給學生，從而加強對其實踐能力、研究能力、創新思維、道德情操等目標的培養．

2.3　翻轉課堂的實踐

翻轉課堂作為線上線下混合式教學模式的補充環節，教師可提前布置重難點章節（如熱力學基礎、化學平衡、酸堿反應、電化學基礎等）的預習任務，并將學生分成若干小組，給每組分配學習主題（見表1）．

組織其利用課余時間在網絡平臺自行學習相關知識點，在課堂教學中每組選定一名代表進行現場講解，教師和其他學生現場提問．最后教師對所講解的內容進行適當點評，并指出不足、注意點、遷移知識及改進措施．這樣不僅促進了學生對知識點的理解，也鍛煉了他們的表達能力．為了讓學生將理論知識點及時應用于實踐，在實踐教學中選定2個實驗項目讓學生自主進行．在實驗之前，提前給學生布置好相應的任務，自行拍攝或下載相關的圖片與視頻，以理論知識點為主導完成相關的實驗操作，通過理論實踐一體化教學，加深學生對重難點的理解，延續學生對知識的長期學習．通過翻轉課堂的實踐，學生能把自己的成果組織成語言進行講解，這樣可以加深對知識的掌握，同時教師根據學生的疑惑，進一步完善網絡平臺資源．

表1　翻轉課堂主題

2.4　重建課程考核評價體系

改變傳統的期末考核模式，實施“全過程考核”評價體系，最終考核成績由網絡平臺線上學習、翻轉課堂、線下課堂表現、作業、期末考試等綜合評定．其中，網絡平臺學習考核由系統依據學生觀看視頻、任務點、參與討論情況自動賦分；翻轉課堂考核中，教師通過各小組組員參與教學過程的程度，依據學生在翻轉課堂中的講解效果，給出成績；課堂表現考核，教師根據日常教學過程學生出勤情況、課堂回答問題情況的記錄給出成績；課后作業考核，根據學生作業的完成情況給出成績；期末考試為閉卷筆試，按照課程教學大綱設置考試題目．最終成績=期末卷面考試成績（50%）+在線學習成績（30%）+翻轉課程、作業等（20%）．這種綜合性考核方式促使學生把期末突擊復習方式轉變為平時的主動學習，期末筆試并沒有舍棄，只是在總成績中所占比重相應減少，降低了學生“突擊考試”的心態，也避免了學生“一考定終生”的狀況．另外，將“價值引領”和“德育”等納入教學評價體系，引導學生樹立正確的科學觀，培養其積極向上的科學創新精神和儲備扎實的學科知識．

2.5　推動教材編寫和提升教學水平

教師通過將自己的教學過程與現代信息技術相結合并以教材的形式呈現，編寫成相應的“互聯網+教材”．編寫過程可面向教學一線的授課教師征求意見，進行經驗的交流，搜集意見和建議，最終進一步修改與完善，形成面向培訓、經驗交流的樣版．另外，對網絡平臺的使用情況進行跟蹤分析，并對線上學習模塊嚴格把關，努力把典型思政案例和教學模式更好地融入教材中，進而提高教師的教學水平．

3　教學效果

以喀什大學使用線上線下混合式教學的2019級化學專業80名學生，與未使用線上線下混合式教學的2019級應用化學專業80名學生進行對照．

3.1　通過對比剖析線上學習對學生成績的影響

通過成績測試的對比，剖析線上學習對學生成績的影響（見表2）．由表２可見，經過線上平臺學習的學生成績要優于未使用者，僅有2.5%的學生成績不及格，而未使用線上平臺學習的學生成績不及格的接近一半，說明線上平臺的使用可極大地提高學生對基礎知識的掌握，達到事半功倍的效果，這也為線下課堂學習重難點和易錯點提供了大量的時間保障．

表2　2019級化學專業和應用化學專業學生測試成績對照

3.2　教學效果

為了更客觀公正地進行教學效果評價，深入了解學生的學習過程及效果，開展設計了一系列問卷調查（見表3）．由表3可見，（1）80.00%的學生能夠很好地掌握基礎和重難點知識，88.75%的學生的自主學習能力得到提升，67.50%的學生的交流表達能力得到加強；（2）對于教學中使用到的智慧樹公司開發的“知到”APP，82.50%的學生表示對自己的幫助很大，這說明隨著科技的發展，電子產品及新型軟件的開發有助于提高學生的學習效果；（3）通過線上線下混合式教學模式的探究，超過90%的學生認為線上平臺的學習板塊多，學習內容豐富，學習時間較傳統教學模式有了極大的自由度，小組交流機會也明顯增多；（4）85.00%的學生認為此模式使自己的學習效率和積極性得到提升；（5）98.75%的學生對該模式下的教學表示認可，這表明在當前的環境中，線上線下混合式教學模式有利于學生學習．總之，在線上線下混合式教學探究中，學生的學習主動性和積極性得到了很大程度的提高，交流表達能力、科學素養、創新能力增強，混合式教學在師生中的教學效果反響良好．

表3　線上線下結合翻轉課堂混合式教學效果問卷調查情況

4　結語

無機化學作為大一年級的基礎課程，知識點具有很大的難度，但對后續課程的學習具有重要的影響，需要采用合理的教學模式進行教學探究．與傳統的教學模式相比，線上線下教學模式應用在無機化學教學過程中取得了很好的教學效果．在教學中，教師先在“知到”APP中設置相關的學習模塊，學生先行學習相關的基礎知識并進行交流，線下授課中教師主要講解重難點與易錯點，學生分組進行翻轉課堂的實踐教學，課后進行相關的作業提交和測試．學生可全程參與教學，提升了學習的主動性和積極性，深化了對知識點的掌握．在整個教學過程中，師生互動頻繁，滿足了學生個性化學習知識的需求．教學效果表明，線上線下混合式教學模式順應時代發展的潮流，充分利用現代互聯網資源，豐富了教學形式和內容，極大地激發了學生的學習興趣和熱情，開闊了學生的視野，培養了學生自主學習和探索的能力，有效提高了人才培養質量．

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Application of online and offline hybrid teaching in inorganic chemistry teaching

ZHANG Yucai1，XU Zhizhen2，ABULIMITI Yumaier1，CHEN Hongman1，ABUDUKADER Abudukeyoumu1

（1. School of Chemistry and Environmental Sciences，Kashi University，Kashi 844006，China；2. School of Chemistry and Molecular Engineering，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China）

The teaching practice of inorganic chemistry course was explored through online and offline mixed teaching．The online classroom teaching was combined with offline teaching by using the Zhidao APP developed by Wisdom Tree Company．The chemistry majors of grade 2019 in Kashi University who use online and offline hybrid teaching are compared with the applied chemistry majors of grade 2019 who do not use this teaching method．It can be seen from the data of the whole teaching semester，students who adopt online and offline mixed teaching combined with flipped classroom have significantly increased learning interest and stronger autonomous learning ability．The results show that the online and offline hybrid teaching combined with the flipped classroom mode can effectively enliven the classroom atmosphere，improve students′ ability to actively think and solve problems，and realize the student-centered teaching concept truly．The hybrid teaching mode also makes the massive open online course Westbound policy effectively operate in the eastern and western parts of China．

inorganic chemistry；online and offline hybrid teaching；flip the classroom；Zhidao；massive open online course Westbound

1007-9831（2022）05-0098-06

O61∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.05.019

2022-01-05

新疆維吾爾自治區教育廳高校本科教育教學研究和改革項目（PT―2021051）

張玉才（1989-），男，甘肅臨洮人，副教授，博士，從事無機化學研究．E-mail：506747671@qq.com

阿不都卡德爾·阿不都克尤木（1980-），男，新疆喀什人，教授，博士，從事分析化學研究．E-mail：1844200399@qq.com