亓 雪,賈冬玲,紀萬里,王小芬,陸 葉,張宜凡
(上海健康醫學院藥學院,上海 201318)
如何做好線上與線下教學的有效銜接和有機融合,幫助學生順利過渡,保證教學質量,成為當前各高校教育工作者探索和分析的重點問題[1-2]。分析化學是醫藥類相關專業的必修專業基礎課,是一門基礎理論與實踐技能緊密結合的實用性學科[3]。通過分析化學的學習能使學生深化“量”的概念,掌握分析檢測的基本知識和技能,為后續課程的學習以及從事科學研究和生產工作打下良好的基礎。本文以我校藥學專業分析化學課程為例,分析線上線下教學銜接過程中存在的問題,對線上線下教學的有效銜接進行了設計探討,希望為后續教學工作的推進打下堅實基礎,也為相關專業線上線下教學銜接提供一定參考。
根據教學大綱,本課程共64 學時,理論課32 學時,實驗課32 學時,理實并重,助力學生成為優秀的應用型、技能型醫學人才。在“新醫科”背景下,醫學院校文科生招收比例增加,學生化學基礎參差不齊,整體相對薄弱,對分析化學的學習存在一定困難,影響學生的學習效果。
分析化學課程線上教學主要利用學習通網絡平臺上傳課程學習資源供學生自主學習,教師采用騰訊會議或釘釘等軟件進行在線直播授課,學生通過電腦、手機等電子設備在宿舍或居家完成學習。學習環境相對自由,學習時間相對靈活,但教師無法實時掌握學生的學習情況?;貧w線下課堂教學后,學生需在固定的時間和教室,在教師的監督和引導下學習。因此,學習環境及學習方式的改變,可能會使部分學生產生焦慮情緒。
線上教學的云端教學資源可使學生不受時間、空間限制,根據自己的學習情況反復回看學習,但由于主動性的差異造成學生之間的學習效果有較大差異。自律性較好的學生能夠主動自覺完成學習任務,有效吸收所學知識,而自控力較差的學生則因為缺乏課堂學習的“儀式感”和“制約性”無法積極主動學習,學習效果不佳?;謴途€下教學后,若依舊按照教學大綱機械進行教學內容的推進,可能會使部分學生跟不上課程進度。
實驗教學是分析化學課程教學的重要組成部分,有助于培養學生的實踐動手能力。本課程實驗課線上教學主要是教師對實驗原理、實驗目的、操作步驟、數據處理等進行直播講解,之后學生通過歐倍爾虛擬仿真云平臺進行練習。虛擬仿真練習雖然可一定程度模擬實驗環境,但是不能讓學生真實操作實驗儀器,對學生實踐動手能力的培養效果不佳?;貧w到線下實驗課,學生對操作技能及操作規范不能做到心中有數,部分學生可能會存在不敢動手操作的情況。
學生是學習的主人,準確掌握學情是進行教學設計的基礎。開啟線下教學前,需先了解學情,做好學情銜接。首先,做好與學生的溝通交流,了解其身心特點,激發學習積極性,緩解其回歸課堂教學的焦慮情緒,有針對性地耐心分析,做好后續課程安排并制訂學習困難解決方案,保證不讓一個學生掉隊。其次,為科學準確地掌握學生前期的線上學習情況,統計學生線上任務的完成情況,可以通過問卷調查了解學生線上學習效果及線下課堂學習存在的困難。根據對學生線上資源學習的主動性及個體差異的評估,調整線下教學進度及教學安排,確保學生在掌握已學知識的基礎上,再進行新課學習。此外,正確理性地面對學生的差異問題,從學情出發,對學生在線上線下教學銜接過程中存在的問題制訂解決方案,幫助其順利過渡。
分析化學知識點瑣碎、理論性強,學生學習差異明顯,恢復課堂教學后,如果完全按照教學大綱直接進行新的教學內容,教學效果就會不理想,不能顧及每位學生的學習需求。但又因課時有限,不可能對前期線上學習內容進行重復講授,且反復教學可能會引起學生的倦怠情緒,無法達到好的教學效果。因此,恢復線下教學前要充分評估學生線上學習情況,細化重、難點,使教學內容系統化、條理化,找準教學內容的銜接點,調整課堂結構,真正做到查缺補漏。
前期在線教學教師不斷進行改革創新,做了大量的準備工作,更新在線教學的理念和方法,搜索優質的在線教學資源,掌握“互聯網+教學”的相關工具,設計和制作微課,努力保證教學質量?;氐秸n堂教學后,若依舊采用“教師講、學生聽”的傳統教學模式,不能激發學生的學習興趣和積極性。分析化學教學內容多、課時少,教學難度大,僅靠線下教學很難保證教學效果[4-5]。因此,分析化學應充分利用線上教學的優勢,有機結合傳統課堂教學,開展線上線下混合式教學。
圖1 分析化學線上線下教學銜接設計Figure 1 Connection design of online and offline teaching of analytical chemistry
課前對教學銜接做好充分準備:(1)教師通過“超星學習通”分析學生線上學習情況,統計課件、視頻、文獻等課程資源的學習情況,以及課后作業、章節測驗等任務點的完成情況,對每個學生的學習情況做到心中有數。(2)設計問卷調研學生線上學習效果及課堂學習存在的困難。問卷主要包括3 個方面的內容:線上學習效果的自評、線下學習的顧慮及對課堂教學的意見和建議。(3)對線上教學內容進行測評,綜合考慮多數學生,測評的難易程度要適中,可根據調查問卷的反饋情況設計。對測評結果客觀分析,根據學生對知識點的掌握情況,找準線上教學與課堂教學的銜接點,針對性地設計課堂環節。(4)總結剖析教學內容,調整教學方法。根據問卷調研及學習測評情況,線下理論教學應用思維導圖[6-7]將知識點串聯起來,使內容系統化,幫助學生建立知識框架,加深記憶,順利過渡到新知識的學習。以線下課堂教學“氧化還原滴定法”為例,線上理論內容已學習“緒論”“誤差和分析數據處理”“滴定分析概論”和“酸堿滴定法”4 個章節,分別歸納知識點并標注重、難點(見圖2)。實驗部分為容量分析實驗,主要為滴定分析操作,教學目標是讓學生掌握天平、移液管、容量瓶、滴定管、錐形瓶等儀器的規范操作以及實驗數據的分析與處理。線上線下教學銜接時要考慮學生前期線上是通過虛擬仿真系統學習,未實際動手操作,基礎訓練不足,需要分配一定學時讓學生練習實驗操作。(5)針對學生線上線下銜接過程中可能存在的問題,制訂應對方案,以緩解學生的恐慌心理,幫助其順利過渡。如樹立線上學習榜樣,以其優秀的學習方法指導其他學生;建立互助小組或同學間一對一的幫扶模式;教師安排具體的答疑及輔導時間,幫助學生查缺補漏、解決問題等。
圖2 氧化還原滴定法思維導圖Figure 2 Mind map of redox titration method
3.2.1 理論教學 根據學情及教學內容,課上采用線上線下混合式教學模式,對理論課(2 學時,80 分鐘)課端、課中及課尾3個階段進行教學設計(見圖1)。(1)課端(30 分鐘):為讓學生適應線上線下教學的過渡,仍采用線上手機簽到方式進行課堂簽到,讓學生快速進入上課狀態。安排一定課時應用思維導圖直觀展示前期線上內容的知識點,帶學生一起回顧,強調重、難點。在知識點的串講中,通過課堂提問、隨機選人、小組討論、搶答等多種形式,調動學生積極性,以學生為主體、教師為主導,讓學生盡快回憶鞏固前期學習內容。如回顧誤差的分類時,借助線上學習通平臺進行隨堂提問,設置試題讓學生進行誤差分類判斷,學生回答結束后,其回答情況可通過投影實時反饋,教師對易錯題和疑難點進行講解,學生可了解自己的錯誤,加深對知識的理解和記憶。講解滴定終點與化學計量點時,讓學生分組討論兩者的定義、區別與聯系,然后進行搶答,激發其學習熱情,也培養了協作學習和分析問題的能力。(2)課中(40 分鐘):學生在鞏固舊知的基礎上進行新課學習。以氧化還原滴定法的第一次課為例,從氧化還原反應與醫學的密切聯系以及《中國藥典》中氧化還原滴定法的應用實例開啟新知識的學習,通過圖片及生活實例的方式導入,激發學生的學習興趣。新課學習是在學生自主預習的基礎上,采用傳統課堂PPT 講授的方式,教師在知識點的講解中,根據學生自主學習情況,通過討論、提問、搶答等多種課堂活動與學生互動交流,充分發揮其的主體作用。此外,氧化還原滴定法機理復雜、副反應多、反應緩慢,要想使之符合滴定分析的基本要求,需要控制反應條件,這部分內容學生理解起來相對困難。本次課的學習是在滴定分析法概論學習之后,可將相關知識進行對比講解,使學生更易于理解和接受新知識,同時也有助于新舊知識的聯系。比如,根據滴定分析法概論中講解的“適合直接滴定分析的化學反應需具備的條件”,對照分析氧化還原反應的特點,指出氧化還原滴定中,必須嚴格控制實驗條件,為后續相關知識的學習做好鋪墊。酸堿反應的本質是質子的轉移,氧化還原反應的本質是電子的轉移,兩種滴定方式同屬四大滴定分析方法,有很多相似之處。在講解氧化還原滴定曲線及指示劑等知識點時,對應回顧酸堿滴定法的相關知識,讓學生對比理解。(3)課尾(10 分鐘):對新課內容應用思維導圖進行知識點的歸納總結,為保證教學效果,及時了解學生對本次課內容的掌握情況,利用學習通平臺進行隨堂測驗。學生可通過測驗結果清楚自己的薄弱點,進一步加強學習,教師也能了解疑難知識點,不斷改進教學。
3.2.2 實驗教學 以“高錳酸鉀標準溶液的標定與硫酸亞鐵原料藥的含量測定”為例,設計線下氧化還原滴定分析實驗課(4學時,160 分鐘,見圖1)。(1)課端(40 分鐘):此次實驗為容量分析實驗,掌握滴定分析操作是實驗目的之一,考慮到線上教學只能利用虛擬仿真系統模擬操作,無法實際動手操作,線下實驗教學中,學生的滴定分析操作需規范練習,以提高動手能力。開展線下實驗教學前,教師先與學生討論互動,了解學生滴定分析操作中存在的困難,然后根據其實際情況針對滴定分析操作中的關鍵步驟、操作規范及注意事項進行講解。如滴定管的使用,強調兩檢、三洗、排氣,裝液,滴定手法,邊滴邊搖,讀數等關鍵步驟;解釋移液管的洗滌、吸液和放液的注意事項等。之后讓學生進行滴定技能練習,2~3 名教師巡視,指導學生實驗操作,及時糾正其操作過程中的錯誤,保證每位學生扎實掌握規范的操作技術。(2)課中(100 分鐘):進行實驗課講解,包括高錳酸鉀標準溶液的配制與標定方法及硫酸亞鐵的含量測定方法。學生在課前通過歐倍爾虛擬仿真平臺完成測試,教師根據測試情況,了解學生對實驗的理解和掌握情況。教師分別對實驗目的、實驗原理、實驗材料、實驗步驟等進行講解,理論聯系實際,注意與學生的互動交流,使其加深記憶。學生完全理解實驗內容及步驟后,在教師的指導下進行實驗操作。教師在網絡教學平臺發布實驗教學安排,要求學生上傳2~3 張實驗過程中的關鍵照片,如滴定終點顏色及實驗數據的原始記錄等,培養其實事求是的科學態度及嚴謹認真的工作作風。(3)課尾(20 分鐘):實驗結束后,引導學生對本次實驗的操作要點及注意事項等展開討論,總結實驗中存在的問題,引導學生思考,如高錳酸鉀滴定硫酸亞鐵時,為什么要用硫酸調節酸度?硫酸亞鐵的含量測定中,為什么需加“新沸過的冷水”,否則會對結果產生何種影響?讓學生學會運用理論知識來指導實驗,同時也在實驗過程中鞏固理論知識,培養解決問題的能力??蓪嶒灢僮饕幏秾W生的實驗過程錄制成視頻上傳網絡教學平臺,其他學生可對比參考校正,因為是同學的操作,學生會更有興趣學習。
為保證線上線下銜接效果,在有限的課時內,利用課后階段進一步查缺補漏。課后及時開展教學評價工作,學生反饋線上線下銜接過程中存在的問題,并提出意見和建議,教師反思總結,針對問題制訂解決方案。學生完成教師布置的課后作業,基于自己的實驗數據完成實驗報告,教師通過批改課后作業和審閱實驗報告了解學生的掌握情況,對共性問題通過網絡教學平臺與學生交流,將疑難知識點錄制成短視頻,供學生強化學習,提高復習效率,并安排專門的答疑和輔導時間,與學生面對面探討,也可進入實驗室進行實驗操作鞏固練習。