金顯春 田志強 趙仲麟 劉小花 宋嘉寧
(1.河南農業大學理學院;2.河南農業大學科技處;3.河南農業大學風景園林與藝術學院,河南 鄭州450002)
分析化學是“四大化學”之一的重要基礎課,是以化學基本理論和實驗技術為基礎,利用物理、生物、數學、計算機等其他學科的理論、方法、技術對目標物質的組成、狀態、結構、形態、分布等性質進行全面分析的綜合性學科。課程應用范圍幾乎涉及國民經濟、國防建設、資源開發及人類衣食住行等各個方面,具有鮮明特色,強調學科建設的實用性、交叉性[1]。2018年8月,教育部、財政部、國家發改委印發《關于高等學校加快“雙一流”建設的指導意見》中提出打破傳統學科壁壘,以“雙一流”建設學科為核心,以優勢特色學科為主體,以相關學科為支撐,整合相關傳統學科資源,促進基礎學科、應用學科交叉融合,在前沿和交叉學科領域培植新的學科生長點[2]。2019年4月,教育部、中央政法委、科技部等13個部門聯合啟動實施“六卓越一拔尖”計劃2.0,全面推進新工科、新醫科、新農科、新文科建設,實現高等教育內涵式發展[3]。因此,圍繞分析化學課程,基層教學組織如何調配教學資源,構建多元化混合式教學運轉模式,使分析化學課程教學方式由單一走向交叉、融合,進而全面提高學生綜合素質。
為了解高校基層教學組織開展分析化學多元化混合型教學模式的構建及運作情況,課題組對河南省部分開展分析化學的90所高校,進行了實地的調查和訪談。利用實地調研的數據,結合調研高校分析化學開設的專業和相關的規章制度等,在廣泛查閱文獻的基礎上,針對河南省部分高校基層教學組織針對分析化學實施多元化混合型教學模式的構建和運行情況存在的問題進行現狀描述和分析。
高校健全、有效的基層教學組織協同對接,有利于不同教學主體、教師之間就教學內容、教學方式等方面進行充分的協商、交流、溝通,明確相互之間的共同利益和各自職責,可減少各教學組織、教師、教學管理部門就某些教學環節出現的問題進行推諉扯皮,可以快速解決問題,提高教學質量發展,也有利于避免各學科互不交融、分割學科知識體系的狀況發生[9]。基于教學經費、課時等方面考慮,部分高校分析化學課程基層教學組織之間因存在著部門利益沖突,導致聯動機制缺乏,造成各基層教學組織協調運行聯合觀念薄弱。依據調研結果顯示:在調研的90所高校中,開設分析化學課程專業超過三門的高校有73所,占比81.11%。不同專業開設分析化學課程,在具體講授過程中要求所講內容貼近契合專業訴求,需要不同的基層教學組織之間就上課內容進行有效溝通交流,但在實際教學活動中,基層教學組織之間相互溝通不多,交流并不充分,有51所高校的分析化學基層教學組織,在制定教學計劃和教學大綱時,沒有與其他的基層教學組織就分析化學課程的內容是否貼近所學專業進行溝通協調,占比56.67%;有48所高校的分析化學基層教學組織沒有制定每周一次專業學習討論會議,就本學科的前沿知識進行交流,占比53.33%。由此,部分高校分析化學課程基層教學組織之間協同度不夠,該課程與其他課程之間協同教學不同步,呈現出“1+1<2”的情形,影響分析化學課程教學質量。
完善的線上教學平臺能夠將各類教學資源充分的在平臺上展示,滿足學生不同的學習訴求,以此提高學生的學習能力、創新能力和實際操作技能等方面的素養,促使其全面綜合發展,適應社會需求[8]。但部分高校基層教學組織教育信息化的開展缺乏統一的規劃管理,構建的線上教學平臺不足,線上共享的各類教育資源有效供給不足,受益面較為狹窄,制約著高校學生泛在學習環境的構建。在所調研的90所高校中,圍繞分析化學課程,建設有精品課程、開放課程、慕課、微課等線上教學平臺的有76所,占比84.44%,為構建線上線下教學模式奠定基礎,為學生線上學習創造條件;在構建線上教學平臺的高校中,有67所高校的基層教學組織構建的線上教學平臺,沒有單獨設置師生交流版塊,缺乏師生信息互動;有44所高校的基層教學組織圍繞分析化學課程,上傳的教學資料不完整,占比48.89%,線上的教學資料要么缺失實驗操作,要么缺乏案例分析,要么缺乏課題練習等資料;有37所高校的分析化學基層教學組織能夠定期更換、上傳教學資料,占比41.11%。線上教學平臺構建內容不充分,教學資料缺失,上傳內容不及時,造成線上的教學資源不豐富,不能滿足學生學習訴求,制約著多元化混合型教學模式的構建,也不利于學生線上學習,課余時間不能被充分利用,從而使分析化學課程的教學質量受到影響。
高等教育主要是通過完整的知識體系培養,提高學生綜合能力,促使其系統運用多學科的理論知識,能夠提出、分析并創造性地解決問題。開展跨學科、多元化合作教學要有豐富的教學資源和先進的、配置齊全的教學平臺設備,可以利用網絡信息技術把不同學科知識同日常教學活動較好地融合,構建線上線下多元化混合型教學模式,推動教學方式改革。由于部分高校重視度不夠,加上教育資金劃撥不均衡,造成構建的線上教學平臺的設備嚴重不足,教學資源得不到充分展示[10]。在調研的90所高校中,針對分析化學課程,有68所高校的線上教學的網絡設備配置不齊全,占比75.56%,專用核心設備缺失,網速較慢,網絡不順暢,影響線上教學效果;有61所高校中,沒有配置專職的網絡技術支撐人員,都是相關專業教師兼任,占比67.78%,由于網絡技術人員短缺,涉及網絡教學平臺的維護、維修與管理等專業性較強的內容, 僅靠教師不僅缺乏精力, 同時也缺乏專業技能一旦涉及技術難題,相關教師解決不了,教學平臺運轉不了,線上教學資源無從發揮,日常教學活動受阻;有58所高校由于相關教學設備不足,造成使用教學平臺軟件較為單一,占比64.44%,圍繞分析化學課程,大多數高校基層教學組織大多使用超星(使用比例達91.37%),較少應用釘釘、騰訊會議等教學軟件以及QQ、微信等通訊軟件,一旦教學軟件出現障礙,沒有備選教學軟件替代,影響教學進程。由此,線上教學平臺的設備不齊全,致使部分高校分析化學課程的線上線下教學活動融合度欠佳,課程的可視化、互動化程度較差。
教師的信息化能力是在現代教學理論指引下,以網絡技術為支持,在教學過程中運用信息技術進行教學的能力[11]。良好的信息技術是教師進行信息化教學的基礎,教師具有較強的信息化能力,可以把教學內容較好地與網絡技術融合到一起,使理論知識呈現出多維性、動態性、階段性和差異性等特征,進而能夠激發學生們學習的積極性和自主性,提高學生教學活動的參與度。可是部分分析化學課程的任課教師信息化能力較弱,在教學中挖掘網絡信息化技術較為淺薄,技術的應用僅停留在表層,不能很好地與分析化學課程內容相結合, 無法達到預期的教學效果。在調研的90所高校中,圍繞分析化學基層教學組織,訪談了320名一線任課教師,有214名教師沒有經過專業培訓,占比66.88%,由于對網絡技術知識了解有限,不能把分析化學課程中的一些公式推導、實驗原理等晦澀難懂的內容,通過平臺較好的展示出來,學生的網絡學習主動性得不到有效刺激,學習積極性就更為受挫;有129名教師,由于信息技術匱乏,在分析化學教學的過程中很少使用網絡信息技術輔助教學,占比40.31%。在課堂時間有限、實驗設備不足等客觀條件約束下,學生對一些較難理解的問題,無法通過教學平臺得以解決,這也使得學生的學習內容十分有限。因此,教師信息技術的短缺,致使教學模式的改革受阻,泛在學習環境的構建受到不同程度影響。
多元化混合型教學模式是高校高質量教學活動的基礎和保證,高校應充分利用計算機網絡技術豐富教學方式,拓展教學內容,構建多學科協同育人體系,使基層教學組織與高校整體運行目標協同共進,滿足社會對人才綜合的需求。
在協同理論的視角下,完整的、綜合性較強的課程知識體系,可以使課程內容連貫緊密,相關學科的知識體系高度融合,使基層教學組織與高校總體發展形成協同效應。因此,構建分析化學課程實施多元化混合型教學模式,首先,學校教學管理部門要重視課程教學的多元化,樹立不同專業、不同學科協同組織教學的理念,制定多學科混合教學的相關規章制度,引導各基層教學組織積極參與協同教學活動,協調不同院系和不同學科基層教學組織之間的利益關系;其次,分析化學課程基層教學組織應主動對接其他基層教學組織,就學生專業特點與分析化學課程的授課內容進行溝通交流,尋找本學科與學生的專業內容的融合點,規劃教學內容,實現教學內容的協同;第三,分析化學課程的各任課教師就課程的內容、時間安排、實驗教學與理論教學的銜接等內容,要進行溝通,保持課程進度的一致性,另外,各任課教師也應該與本基層教學組織相近課程的任課老師進行交流,要體現出課程的綜合性;第四,分析化學課程基層教學組織和各任課教師要及時與學生學生進行對接,了解所講內容學生們的接受程度以及學生們的滿意情況,保證授課內容與學生訴求契合,使學生對課程知識形成系統、連貫的把控、理解,進而提高學生學習能力、知識掌握能力以及綜合素質。
完善的線上教學資源是提高基層教學組織日常教學實效性的重要前提條件,利用多媒體載體向學生們展示豐富的教學資料,實現以往以教師和課堂為中心轉向以學生和自我學習為中心的教學模式,進而提高學生學習積極性和互動性。分析化學課程是一門涉及眾多體系、知識口徑寬的課程,具有綜合性、實踐性較強的特點,在構建多元化混合型線上教學平臺時,要完善教學資源,豐富教學內容,滿足學生學習訴求。首先,基礎教學組織圍繞分析化學課程的特點,積極推進“互聯網+”行動,結合現有的網絡設備和不同教學軟件,切實加快教學信息化進程,搭建多個教學線上教學平臺,形成隨時隨地的泛在學習環境;其次,完善線上平臺的教學資源,結合學生訴求,在線上教學平臺上構建各類教學活動內容,設置課件、教學大綱、習題、案例、師生交流答疑等板塊,積極推動線上教學資源應用,探索形成新型教學、管理、服務模式要加強家校、校企溝通和協作,形成適應新時代的協同育人環境;第三,加強數字教育資源建設與維護,結合分析化學課程的教學進度,及時更新平臺上的教學內容,定期與學生進行互動交流,解答學生疑問;第四,依據培養目標,結合分析化學課程的特點,設置學科前沿知識、補充實驗內容,拓展線上教學資源,開闊視野,提升學生綜合素養。
加強數字教育設備的購置與建設,構建多元化混合型教學平臺,打破各學科教學“信息孤島”,真正實現網絡教學資源“一點接入、全體系共享”的效果[8]。為此,各高校應該配置較為齊全的網絡設備,實現對線上線下教學各環節的有效支撐,提高教學效率,促進教學質量的提升。首先,高校領導層要加強頂層設計,結合教學目標,圍繞分析化學課程基層教學組織教學需求,設置專項購置資金,高標準購置網絡相關設備,滿足高校教學模式改革創新需要,提高線上教學服務質量,如果預算資金不夠,隨時啟用備用資金,最大限度滿足教學之需;其次,根據分析化學課程基層教學組織和學生實際需求,及時與網絡公司溝通,適時增加端口、完善用戶生成性資源的共享和統一資源推送,加快網速,提高教學資源傳送的時效性;第三,配備專業技術人員,定期對教學平臺和數據中心進行維護建設,及時了解線上教學需求、解決師生在應用線上教學資源過程中出現的各種問題,保證優質的分析化學教育資源在網絡,實現線上線下教學數據共享、業務協同;第四,根據學校線上教學平臺建設情況與實際能力,鼓勵教師通過基于網絡學習空間的教學新模式,利用不同軟件,采取多種方式建設,滿足師生自主選用的服務方式,進行線上教學,避免一刀切的方式進行資源推送。
教師是線上教學的主動者,是多元化混合型教學模式的實踐者[4]。強化教師線上教學能力培養,構建“多元化混合型”的新型網絡學習空間,組織各類教學資源,使優質的網絡教學資源切實的在日常教學活動中發揮效應,讓多元化混合型成為新型高校教學模式改革的支撐。首先,學校劃撥轉款要鼓勵教師外出培訓,針對性進行網絡信息化技術學習,提高教師信息技術利用能力,強化教師利用網絡學習空間提升教學水平、改變分析化學課程傳統的教學方式,逐步實現網絡精細化服務氛圍,形成線上線下協同育人環境;其次,培養與時俱進的多元化創新型師資隊伍,定期聘請專家組織網絡技術培訓,加強分析化學課程基層教學組織之間教師們信息化技術交流,開展線上教學討論,保證日常教學融入數字教育資源,提高教師教學效果和學生學習效率;第三,教師在實際的線上教學過程中,要結合分析化學課程的特點和學生的需要,利用新技術,將教材中的通識模塊、習題鞏固模塊以及學生實驗模塊進行針對性的設計和詳細安排,同時加入課程思政元素,助力培養德智體美勞全面發展的優秀學生;第四,基層教學組織應組織相關專業教師構建分析化學課程信息化教學知識庫,以學科進行分類,拓寬教師獲取信息化教學資源途徑,提高任課教師在自身學科中的認知能力、教學操控作能力和教學創新設計能力,夯實教師信息化技術基礎,給學生提供高質量教學服務。
多元化混合型教學模式是高校推行數字化教育的基礎和重要抓手,高校領導層面做好統籌規劃,突破傳統基層教學組織的實體結構,結合分析化學課程的教學要求,全方位探索虛實結合的開放性基層教學組織,加強多元化混合型教學模式的可持續運行,健全線上資源公共服務平臺軟硬件建設,強化完了服務機制,完善線上資源公共服務平臺,提高任課教師網絡教學能力,形成“以生為本”的高等教育理念,促進各類專業建設與長遠發展,全面提高人才培養質量,滿足社會對總型人才的訴求。