多平臺聯(lián)動O2O混合模式在分析化學課程的探究

余筱筱,吳一微

(湖北師范大學 化學化工學院,湖北 黃石 435002)

0 引言

分析化學是各高?；瘜W、化工、材料、環(huán)境、藥學等學科的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。隨著信息技術(shù)及時代的發(fā)展,傳統(tǒng)的課堂教學不能滿足需求,引入線上教學模式是大勢所趨。與線下教學相比,線上教學使每位師生既是參與者也是發(fā)起者,雙方隨時隨地互動交流、更便捷地共享教學資源,并促使學生發(fā)揮在教學中的主體作用[1]。目前我國分析化學課程已儲備了豐富的數(shù)字化資源[2],但缺乏了解學生對知識掌握程度的手段。如果放任學生在線上學習,學生將缺乏綜合、分析、對比、遷移等知識內(nèi)化過程;線下課堂則更有利于教師引導(dǎo)學生明確學習目標、整合新知識與前知識,因此線上線下(Online to Offline, O2O)混合模式應(yīng)運而生。它是由Alex Rampell在2010年8月率先提出,最初應(yīng)用在電子商務(wù)領(lǐng)域,強調(diào)線上線下活動的完美配合。將其引申到教育領(lǐng)域,則是“線上教學提高教育效率,而線下教學深化教育效果”。本文將結(jié)合分析化學的課程特點,在教學中實施多平臺聯(lián)動的O2O混合教學新模式,為后疫情時代提高分析化學的教學質(zhì)量提供新思路。

1 新時代下分析化學課程面臨的挑戰(zhàn)

1.1 內(nèi)容多課時少

分析化學課程包含化學分析和儀器分析,知識點繁多零碎,有大量枯燥的公式且涉及多個學科的知識。一般是45學時左右,常面臨著課時少、內(nèi)容多的矛盾[3]。為了在規(guī)定的課時內(nèi)完成教學任務(wù),教師大多利用多媒體結(jié)合板書的形式開展教學,以教師為主體,學生處于被灌輸知識的狀態(tài)。面對繁瑣的計算公式、滴定曲線以及儀器構(gòu)件等大量信息,學生更易感到枯燥厭煩,導(dǎo)致學習熱情不足,難以取得良好的教學效果。

1.2 實踐應(yīng)用性強

分析化學的任務(wù)決定了其在人們的衣、食、住、行、用,尤其是在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護和生命科學等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用,幾乎每個知識點都有相應(yīng)的實踐案例。在分析化學的實際教學中,理論課和實驗課一般各自單獨開課。然而受師資、實驗場所、儀器、學時等因素的制約,一般實驗課在先,而理論課滯后,使學生不具備相關(guān)理論知識的情況下就動手操作,停留在模仿教材的層面,無法針對實驗過程中遇到的異?，F(xiàn)象進行理論分析,更無法在實際生產(chǎn)生活中進行靈活運用及創(chuàng)新。

1.3 思政之“鹽”融入課程之“湯”

2020年5月28日,教育部《高等學校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》要求全面推進高校課程思政建設(shè),即教師同時肩負著教書和育人的使命。盡管應(yīng)用性強的分析化學課程蘊含著許多的思政元素,但其專業(yè)性也強,如何“潤物細無聲”地將合適的思政案例融入線上和線下的雙課堂,充分實現(xiàn)立德樹人的教學目標,也是分析化學課程教學的挑戰(zhàn)之一。

1.4 單一的教學形式存在個體差異

課堂的主體是學生,但是學生可能接受的教學資源不均衡,學習動機不同,尤其實施新高考后,導(dǎo)致部分學生從來沒有學習過化學知識。然而,傳統(tǒng)線下課堂的知識傳授方式?jīng)]有考慮學生的個體差異。此外,目前的大學生都是00后,他們個性鮮明,思維活躍。照本宣科的教學形式,勢必引起學生的反感,不利于調(diào)動他們的學習積極性。

2 O2O混合教學模式的構(gòu)建

在信息化高速發(fā)展的當下,構(gòu)建O2O混合教學模式需要的硬軟件條件都具備,比如電腦、智能手機、即時通訊App的普及以及豐富的數(shù)字化課程資源。因此,針對上述分析化學課程教學中存在的挑戰(zhàn),在分析化學線下課堂引進線上平臺是一種有益的嘗試[4]。根據(jù)文獻調(diào)研和教學實踐,表1列出了“長江雨課堂”和“超星學習通”的優(yōu)缺點[5,6]。

表1 “長江雨課堂”和“超星學習通”平臺的優(yōu)缺點比較

見表1,如果能有效地結(jié)合“長江雨課堂”和“超星學習通”各自的優(yōu)點,將大大提升課堂教學的互動效率,加強學生的學習沉浸感,減輕教師在批改作業(yè)、試卷等方面的工作量。系統(tǒng)全程記錄學生在課前-課中-課后的學習行為,為課程的多元化過程化考核提供了科學且公平的依據(jù),也緩解了“一考定終生”導(dǎo)致學生期末“臨時抱佛腳”的問題。由于線上平臺討論區(qū)的提問易被遺忘忽略,不利于師生、生生交流。綜上所述,筆者采用“長江雨課堂”和“超星學習通”作為分析化學課程的線上教學平臺,以QQ群作為解決答疑時效的即時通訊平臺,建立多平臺互為補充的O2O混合教學模式。

值得注意的是,該模式并不是為了追求課堂趣味性和學生參與度,而在線下課堂中簡單地加入線上平臺的點名、簽到、投票等互動功能,當前高校信息化教學建設(shè)的關(guān)注點已經(jīng)從“怎么建線上課程”向“怎么用好線上課程”轉(zhuǎn)移,如何整合這些分散的線上資源,設(shè)計出更易為學生理解并激發(fā)出學習積極性的課程內(nèi)容才是關(guān)鍵。它需要教師跳出傳統(tǒng)教學的“舒適圈”,根據(jù)課程特點、教學目標及學習主體,科學地重排教學內(nèi)容、重構(gòu)教學環(huán)節(jié)、重設(shè)考核評價體系,更注重學生的知識內(nèi)化、學習熱情及思政教育,并根據(jù)線上平臺的反饋,進行更有針對性的教學。筆者依據(jù)學生認知水平、課程難易程度以及線上和線下教學模式的不同特性,計劃線下課堂教學48學時,線上自主學習12學時,構(gòu)建了如圖1所示的基于“長江雨課堂”“超星學習通”和QQ群的多平臺聯(lián)動O2O混合教學模式。它包括課前預(yù)習、課中導(dǎo)學、課后思學及貫穿教學全過程的考核評價體系,將在后文詳細闡述。

圖1 分析化學課程O2O混合教學模式的構(gòu)建

3 O2O混合模式在分析化學教學中的應(yīng)用實踐

根據(jù)如圖2所示的雨課堂的上課記錄和超星學習通上創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)課程,筆者已經(jīng)將多平臺聯(lián)動的O2O混合教學模式應(yīng)用于《分析化學(含儀器分析)》課程的教與學。

圖2 “長江雨課堂”和“超星學習通”平臺的授課頁面

3.1 課前預(yù)習

為了使具有個體差異的學生在課前對新知識達到相似的理解水平,需要安排適當?shù)念A(yù)習環(huán)節(jié)。筆者將中國慕課網(wǎng)上的國家精品課程——大連理工大學的《分析化學》作為課前5～15 min的微課資源。微課是一種碎片化內(nèi)容的在線學習資源,符合現(xiàn)在大學生喜愛觀看短視頻的習慣,學生也易集中注意力去梳理清楚公式的推導(dǎo)過程和方法的基本原理,非常適合作為課前預(yù)習的線上資源。按照教學進度,課前利用“超星學習通”以闖關(guān)模式逐次發(fā)布微課形式的章節(jié)任務(wù)點,并發(fā)布公告說明截止時間。闖關(guān)模式,即完成一個任務(wù)點后才能開啟下一個任務(wù)點的學習,起到循序漸進的引導(dǎo)作用。學生可根據(jù)自身情況隨時、隨地、反復(fù)地學習,滿足了學生個性化學習需求;針對“超星學習通”反饋的學習數(shù)據(jù),教師可借助即時通訊的QQ群,適時提醒未完成預(yù)習的學生,同時收集學生課前自學的疑難點,及時調(diào)整線下課堂的教學活動。現(xiàn)以酸堿滴定法為例進行總結(jié):如圖2所示,將這一章的知識性內(nèi)容,包括酸堿反應(yīng)平衡常數(shù)、弱酸分布分數(shù)、溶液中的物料平衡、電荷平衡及質(zhì)子平衡、pH的計算、酸堿指示劑變色原理、酸堿滴定曲線等,作為微課預(yù)習任務(wù)點。

3.2 課中導(dǎo)學

O2O混合教學模式的線下授課內(nèi)容將不再側(cè)重于微課視頻中已有的基本概念、原理等知識性內(nèi)容,教師將以問題為導(dǎo)向,歸納和遷移重難點內(nèi)容,引導(dǎo)學生將知識碎片珠串化、知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化,再組織學生分小組討論實際案例,更側(cè)重培養(yǎng)學生對知識的內(nèi)化和應(yīng)用。具體來說:到教室后,學生通過微信掃碼進入“長江雨課堂”,教師端實時顯示到課率,課件也共享到了學生端。開課前幾分鐘,推送1～2道難度適中的測試題,幫助學生自我檢驗是否掌握了微課預(yù)習中的知識點,也幫助教師了解學生的學習情況。課中,學生利用彈幕功能在屏幕上發(fā)出提問,教師隨堂針對性地解答及時幫助學生理解。學生在手機端學習課件時,對于無法理解的知識點,也可通過單擊“不懂”進行反饋。講解完重要知識點后,將發(fā)送限時答題至每個學生的手機端,檢驗當堂的學習效果?！伴L江雨課堂”則記錄下學生的作答時間和答案,并以柱狀圖的形式迅速反饋至教師端。隨講隨練不僅提高學生的注意力及參與度,也便于教師掌握學生的學習情況,對課堂內(nèi)容及時進行調(diào)整,對學習難點進行重點講述。隨后,列舉典型例題或?qū)嵺`案例,以問題為引導(dǎo)啟發(fā)學生思考,教師最后進行歸納總結(jié)。為了避免在課堂上加入生硬突兀的思政觀點,將以提問或案例為切入點實現(xiàn)“潤物細無聲”的思政育人效果。比如,筆者在緒論課上通過投票的方式了解學生的就業(yè)意向,發(fā)現(xiàn)學生們大部分想深造和考編,便順勢強調(diào)分析化學作為四大化學之一,在專業(yè)課考研中的重要性;并以糧油和水質(zhì)檢驗所、食品化妝品檢驗所、藥品醫(yī)療器械檢測所等事業(yè)單位發(fā)布的招聘需求,講述農(nóng)業(yè)、環(huán)境、食品、藥品等國家民生領(lǐng)域?qū)τ诜治龌瘜W人才的渴求,尤其是核酸檢測對于控制新冠疫情的重要作用,引出分析化學的任務(wù),激發(fā)學生的學習興趣,并引導(dǎo)其將志向與國家的迫切需要緊密地結(jié)合起來。

現(xiàn)以酸堿滴定法為例。微課預(yù)習中已經(jīng)講授了圖2中所述的基本概念;線下課堂在課前推送如圖3所示的自測題,同時進行了簽到(一人因事請假);正確率不高反映出學生沒有完全掌握甲基橙和酚酞指示劑的差異,課中將更詳細分析兩者在指示終點時的區(qū)別。隨后介紹其它酸堿指示劑和應(yīng)用,期間提出一些問題:如何使用酚酞測定紅醋中的總酸度?凱氏定氮法為什么使“三鹿毒奶粉事件”的三聚氰胺得以瞞天過海?以現(xiàn)實案例啟發(fā)學生思考,并分組討論提出解決自己的思路。

圖3 “長江雨課堂”的課前答題

3.3 課后思學

由于存在個體差異,學生不一定都能及時掌握課堂知識。兩個平臺都可使學生隨時隨地根據(jù)自身情況進行微課學習或課件回顧。教師通過“超星學習通”發(fā)布課后習題;通過“長江雨課堂”推送思政素材、應(yīng)用案例及學科前沿等拓展資料。針對作業(yè)問題,教師通過平臺即可一對一反饋交流,直至學生完全掌握為止。線下的習題課可利用“長江雨課堂”隨機點名功能找學生講解作業(yè)題。教師及時指導(dǎo)點評,并對重點內(nèi)容回顧溫習,以加深學生的記憶。這種翻轉(zhuǎn)課堂有利于促進學生的學習主動性,鍛煉整合知識和表達觀點的能力。期中考試的試卷通過“超星學習通”平臺在線發(fā)放、答題和監(jiān)考?？陀^題提交即出分且反饋正確率,顯著提高了批改效率,相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)使教師更明確學生的易混點。

整個教學期間,學生可以在線上QQ群或線下習題課,與同學或老師交流討論,形成知識傳遞反饋的閉環(huán)。該模式使教師全景式地記錄統(tǒng)計學生課前-課中-課后的學習數(shù)據(jù)及行為,針對性地調(diào)整教學內(nèi)容,提高課堂教學效果。

3.4 考核評價

為了最大限度反映學生對課程的掌握程度,推動學生持續(xù)不斷地主動學習,筆者采取了貫穿于教學全過程的多項累加法,完成對學生的考核評價。其中,線上考核側(cè)重于量化學生的參與度,線下考核則側(cè)重于評價學生的能力?！伴L江雨課堂”和“超星學習通”平臺都擁有完善的統(tǒng)計功能,教師可自由地選擇過程性指標,客觀公正地量化每位學生在課前-課中-課后的學習行為,全面完成教、學、練、考、評五個方面的綜合教學管理。在O2O混合教學模式下,筆者的考核評價的指標為:1)形成性評價即平時成績(占總成績50%),記錄學生課前預(yù)習情況和課上平時表現(xiàn),多元化的考核指標包括線下課堂的到課率(5%)、師生交流互動和生生討論協(xié)作的課堂表現(xiàn)(10%)、預(yù)習任務(wù)點的完成率和課后作業(yè)的正確率(10%)以及期中測驗的分數(shù)(25%),培養(yǎng)學生的日常學習習慣;2)終結(jié)性評價即線下的期末考試(占總成績50%),考查對分析化學課程知識的總體掌握情況。課程結(jié)束后,將線上線下形成性考核與線下終結(jié)性考核相結(jié)合,共同對學生的學習情況進行較為全面和綜合的評價。

4 O2O混合教學模式實踐后的教學效果

4.1 O2O混合教學模式的滿意度調(diào)查

為了能夠更深入地了解O2O混合模式在分析化學課程中的教學效果,筆者通過“長江雨課堂”向?qū)嵤┰摻虒W模式的全體學生下發(fā)調(diào)查問卷。統(tǒng)計結(jié)果顯示:84%的學生對多平臺聯(lián)用的O2O混合教學模式感到非常滿意,并認為其明顯提高了自己的學習效果和學習興趣;88%的學生也非常認可這種模式增加了師生互動,活躍了課堂氣氛。因此,該模式既可以喚醒學生作為教學主體的意識,調(diào)動積極性、主動性和創(chuàng)造性,又可以發(fā)揮教師在教學過程中引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)督學生的主導(dǎo)作用。

4.2 混合教學模式下的學生成績比對

在同一學期,將實施O2O混合模式與非O2O混合模式的教學班成績進行對比分析。如表2可知,實施了O2O混合教學模式班級的期末卷面成績及總評優(yōu)秀率都顯著高于未實施O2O混合教學模式的班級,課程及格率也提高了1.5%.因此,該模式能使分析化學課程達到更好的教學效果。

表2 實施與未實施多平臺聯(lián)動O2O混合教學模式學生成績的對比結(jié)果

5 結(jié)論

本文結(jié)合分析化學課程特征及時代發(fā)展要求,構(gòu)建了基于“長江雨課堂”“超星學習通”和QQ群等多平臺聯(lián)動的O2O混合教學模式,并進行了教學實踐,結(jié)果顯示:該模式受到了學生們的歡迎且明顯提高了分析化學課程的教學成績。然而,基于多平臺聯(lián)動的O2O混合教學模式是新形勢下的一個新嘗試,還存在一些問題需進一步探索,比如:1)O2O混合教學模式不是技術(shù)與教育的簡單疊加與混合,如何同時設(shè)計好教學方案和學習方案,尤其是教學時長和形式的分配、線下課堂節(jié)奏的把握、討論環(huán)節(jié)的組織實施、學習資源以何種方式呈現(xiàn)等。盡可能為學生自主探索和交互學習創(chuàng)設(shè)情境,又不增加學生的負擔。2)混合式教學模式不可避免地運用多媒體元素,如何提升廣大師生應(yīng)用信息技術(shù)的能力,使教學平臺工具得到高效、熟練地運用。3)與傳統(tǒng)的課堂教學相比,線上教學的工作難以量化。為鼓勵新型教學改革模式,如何針對建立線上課程的教師給予合理的績效評價。