新農科背景下無機及分析化學線上線下混合式“金課”建設

董彥莉，常青云，王俊敏，李芝，吳秋華(河北農業大學理學院化學系，河北 保定 071001)

1 線上線下混合教學模式實施的必要性

農林教育是我國高等教育體系中的重要組成部分，擔負著為我國“三農”建設提供人才保障的重任。而無機及分析化學課程是農林院校中農業、林學、水產、環境、食品、動物醫學等專業開設的一門重要基礎課程，它不僅關系著學生后期理論水平與操作能力的發展，影響著學生探索能力和創新能力的開發，還會直接影響將來學生學業的提升—考研成績，因此提高無機與分析化學的教學、教育效果，是一件事關農業學科教育成效的大事。

無機與分析化學課程開課時間早，開設專業多，覆蓋面廣。受限于技術條件，多年來該課程只能采用線下教學模式。傳統的線下教學模式以教師為中心，利用板書、語言、教具和多媒體等形式向學生傳授知識，其優勢表現在教學耗時短、教授方式簡單、便于管理學生等方面。但傳統教學模式同時也存在著巨大的缺陷：“植入式”教學不適合該課程知識點繁雜、習題量大、教師授課速度快的特點，學生不能通過有限的課堂教學牢固掌握所學知識，教師很難有更多的教學手段；單一的教學方式不利于調動學生學習的主動性，同時大班教學也無法讓學生討論和延伸思考，學生往往是被動學習，不利于發揮學生的主觀能動性，學生的學習興趣、創造性和探索能力受到壓制；高考制度的改革，使部分同學在中學未選修化學課，化學基礎知識薄弱，而線下教學忽視學生的個體差異，無法滿足不同層次學生的學習需求。因此，無機及分析化學的教學不能僅局限于單一的線下教學模式[1]。

受益于現代科學技術特別是網絡技術、信息化技術、移動智能技術的發展，現代化教學手段不斷得到拓展與推廣[2]。線上教學便是應運而生的一項重要的教學方法。通過網絡技術可以利用遠高于以往的教學資源。同時線上教學的錄播、回放、教學資源庫等條件也能夠使學生獲得了隨時隨地都可以反復學習的便利，極大幅度提升了課程的延伸[3]。然而無機及分析化學課程理論性強、知識點多、計算題多、趣味性差。線上課缺乏教師的面對面監管和學習伙伴，有的學生缺乏學習主動性和自律性，教學質量難以保證。因此，在當前條件下線上教學模式只能作為一種輔助手段，仍然不具備完全取代線下教學方式的能力。基于此，積極開發、探索既能實現“線下”與“線上”的緊密結合、優勢互補，又能調動師生雙方特別是學生的積極性、創造性的線下課堂與線上課程有機融合的新模式，是當前無機與分析化學課程課程教學改革中的首要問題，也是深入貫徹以學生為主體的教育理念賦予我們的重任[4]。

2 線下線上混合教學模式的具體實施

2.1 學情調查

了解學生的學習水平、特點和學習興趣，是進行分類教學的首要依據，也是整個教學環節中最重要的一環[5]。農林院校招生時不僅面向普通高考生，還會面向職高招生，在這些同學中職高學生完全沒有接觸過化學課程，即使是普高學生也有部分學生在中學未選修化學，選修過的同學在同專業同班級也會出現化學基礎參差不齊的現象，這就增加了教學的難度。因此，為了做好差異性教學，教師首先要了解學情，而線上問卷調查是非常簡便易行的手段。在開課初期，教師通過線上學情調查，摸清學生的基本情況。如：學生來源、重修生的比例，了解學生對本課程的學習興趣及化學基礎等情況，以便進行合理的教學設計，為實施分類教學打好基礎。該項調查可通過學習通平臺中的“問卷調查”功能實施，選課學生通過平臺回答問卷，任課教師統計、分析并記錄問卷結果，采取相應措施，做好教學工作。根據調查結果來看，不同專業學生的化學基礎存在明顯差距，線上課程的建設適用于不同水平的學生課下自學，也可以使不同層次的學生都得到知識和思想上的健康發展。

2.2 線上教學資源的建設

線上教學資源的建設是線上線下混合式教學的基礎。課程組依托超星學習通網絡教學平臺和微信公眾號，建設了豐富的線上課程資源，以便于同學們對課程相關設置進行了解，并能夠結合自身學習情況調整學習進度。課程組為同學們準備了課程須知、常用數據、元素電子字典、課件、章節要點、作業解析和國家精品在線課程資源等電子資料，同時還錄制了各章節講解視頻以及重難點解析。以思政育人為目的融入思政元素，為培養學生創新創業能力設置了專創模塊。

2.2.1 重新定位課程目標，將思政元素融入混合教學模式

圍繞 “將思政元素融入專業知識教學、注重學生自主學習和創新能力培養”的課程定位，特別設置了“挑戰易錯題”“榜樣的力量”“學以致用”“頭腦風暴”等幾大專題模塊，實現了與學生的全方位、多角度互動，突出學生在教學過程中的主體地位。下面重點介紹深受學生歡迎的“頭腦風暴”和“榜樣的力量”模塊。

(1)深耕教材，建設具有化學特色的“課程思政資源庫”。在線上線下教學過程中，結合農林專業特色和新農科人才培養要求，深入挖掘思政教育資源，精心設計課程思政建設目標，反復研討、打磨，尋找思政元素在課堂講授過程中的最佳切入點，最終形成了按章節和知識點整理、獨具特色的“課程思政資源庫”。以課程中涉及的環境問題、愛國元素、責任擔當等，提倡綠色環保理念，加強學生的“五愛”情感(愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體)，激發學生的科技報國、工匠精神。通過按章節整理精選思政典型案例，按課時整理思政資源與專業知識融合點，達到了“章章有案例，節節有融合”的育人效果[6-7]。

(2)“頭腦風暴”模塊。每個學生的思維習慣、專業和觀察問題的角度都不同，特別設置了“頭腦風暴”模塊，通過“本章知識趣味大盤點”“與專業密不可分”“化學角度看世界”等幾個問題，可以讓學生結合自己的專業自由聯想和討論，互相啟發，共同提高。通過“頭腦風暴”模塊，學生不僅鞏固了本章知識，還能了解化學和后續專業課程的聯系，激發了學生的學習興趣。并且從某一知識點出發，讓學生們討論對其思想帶來的正能量的觸動，于細微之處進行思政教育。

(3) “榜樣的力量”模塊。縱觀無機及分析化學的發展史，有很多正能量的勵志故事。在每章講授結束后，推出“榜樣的力量”，將國內外優秀化學家的名人軼事穿插在各章知識點中，不僅使學生了解了這些科學家艱苦奮斗的精神和科學品質，還使他們在學習生活中有面“鏡子”，激發學生艱苦奮斗、刻苦學習的精神。

除了專業知識外，思政課程的建設培養了學生優秀品質、良好的學習習慣，結合課程特點，盡可能更多的挖掘課程相關的思政教育資源，通過網絡平臺創新了課程思政建設模式和方法路徑，不斷開創、豐富、完善了線上線下課程思政建設內容，積極推進課程思政教學實踐，把立德樹人貫穿始終，取得優良的教育效果。

2.2.2 開設微信公眾號，融入“無關”信息

除了在學習通平臺建設了豐富的教學資源，課程組還利用微信公眾號將看似無關信息融入教學中，可以幫助學生加深對所學知識的理解。目前公眾號開設了“春風化雨”“快樂話劇” “創享化作”三個欄目。“春風化雨”通過介紹勵志名人故事，讓同學們“看最好的別人，做更優秀的自己”，真正做到了潤物細無聲。“快樂話劇”根據無機及分析化學的英文inorganic and analytical chemistry設計了兩個人物—安娜姐和倪奧哥，以話劇的形式將化學知識與生活聯系起來，如在物質結構基礎一章，推出了“薛定諤的貓”，在氧化還原反應一章中推出了“氧化還原反應與酒精檢測”等話劇，在學生們感興趣的話題中，讓他們從化學系學長、學姐的日常互懟中發現學習的樂趣。“創享化作”由教師結合所學知識點提供趣味實驗思路，學生獨立完成拍攝和剪輯，使化學實驗不再“高冷”，幫助學生開啟全新的實驗視角，通過形象生動的實驗理解相關知識，有效激發了學習興趣，使無機及分析化學擺脫了枯燥乏味的標簽。

2.2.3 構建專創融合的課程體系，聚焦學生創新能力培養

為提升農林專業學生化學實驗素養、培養大學生創新創業意識和學以致用能力，結合不同專業特點，挖掘創新創業的元素，依托本校課內項目、大學生創項目、互聯網+創業大賽等項目和活動，依托“學習通”SPOC平臺，設立了“專創融合課程”專欄以及系列學以致用主題討論和前沿分享模塊，將學科知識與創新前沿自然融合，激發學生創新思維。

通過對本科生開放科研室，創新實驗室；指導本科生進行創新創業實踐，舉辦了多期的創新實驗活動；學生們積極報名參與系列趣味創新實踐活動，并很好地完成了具有一定挑戰度的實驗方案設計和視頻拍攝制作任務，創新實踐能力大大提高。

通過自行引導學生通過自主、合作、探究的新型學習方式開展學習，突破學生思維定式，進一步強化學生的創新能力的培養。使學生開拓了視野，提高了他們的創新意識和創新實踐能力[8]。

3 建立線上線下混合教學模式的效果評價體系

無論是線上考核還是線下考核，不僅看考試結果，更要注意學習過程。為了改變學生不注重學習過程、臨考前突擊背題的狀況，課程組加大了過程考核成績在課程總成績中的比重 (占總成績30%)，并在教學過程中利用線上和線下相結合的方式，要求學生和教師做到“筆記記錄規范化、章節測驗常態化”，切實加強對學生的管理，使平時成績能夠更加客觀真實的體現學生的學習過程和知識掌握水平。

教學平臺可以記錄所有學生的學習軌跡，教師可以根據平臺數據掌握學生的學習情況，對學習確實有困難的學生給予重點幫助。教師也可以線上通過平臺與學生隨時溝通，答疑解惑，線下利用課余時間進行輔導，全方位地關心學生，實現了對學生的差異化管理，努力實現讓“學生忙起來、管理嚴起來、效果實起來、教師強起來”的目標要求。

4 實際成效

通過兩年對學習通平臺和微信公眾號的持續建設，課程組不斷豐富和完善了線上教學資源，滿足了不同基礎和層次學生學習的需求。學生和教師普遍反映與傳統的教學模式相比，線上線下混合教學更具吸引力，提高了學生學習的積極性，增加了學習的靈活性，在課堂上未完全掌握的知識可以通過線上學習彌補，拓展了學習的時間和空間，可以隨時隨地用手機完成學習任務，大量的拓展資源還延伸了學習的廣度和深度。不僅線上成績較為理想，通過近兩年期末成績的對比分析，優良率較以往有了明顯提高，不及格率顯著下降，如圖1所示。

圖1 最近兩學期的學生成績分布統計

5 總結與展望

在無機及分析化學教學中探索以學生為主體的線上線下混合教學模式，利用現代的信息技術，彌補傳統教學中的不足，豐富教學內容。線下注重對學生的引導，強化教學管理，加強師生之間的交流，為學生提供了全方位的學習環境，做到了“線上有資源，線下有活動，過程有評估”，有效激發了學生學習主動性，為后續專業課程、畢業論文和職業規劃打下了堅實的基礎。課程組依托學習通平臺和微信公眾號，線上線下融會貫通，努力將無機及分析化學課程打造成線上線下混合教學模式的“金課”。