分析化學(xué)跨校修讀學(xué)分課程的教學(xué)研究與實(shí)踐

韓雙，姚慧，王淑菊，王娟，臧淑艷，張志超

（沈陽化工大學(xué) 理學(xué)院， 遼寧沈陽 110142）

為提升普通高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)課程資源共享共建，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，2014 年遼寧省教育廳開展了跨校修讀學(xué)分教學(xué)改革[1,2]。建課學(xué)校教師錄制課程視頻，制作課件和習(xí)題，然后上傳到酷學(xué)遼寧網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺[3,4]。用課學(xué)校提出使用申請，教師和學(xué)生注冊賬號，然后可以使用線上課程資源進(jìn)行教學(xué)。用課學(xué)校組織考試，學(xué)生通過考試修得學(xué)分，經(jīng)過兩校教務(wù)處審核后給予互認(rèn)，這個(gè)過程即是跨校修讀學(xué)分[5-7]。跨校修讀學(xué)分能夠加強(qiáng)普通高校和高水平大學(xué)之間的合作，減小教學(xué)質(zhì)量的差異，提升我國高等教育整體水平。

2020 年，沈陽化工大學(xué)化學(xué)專業(yè)和制藥工程專業(yè)的分析化學(xué)課程嘗試跨校修讀學(xué)分教學(xué)改革，選用大連理工大學(xué)在酷學(xué)遼寧平臺的分析化學(xué)課程。經(jīng)過幾年的研究和實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。

1 分析化學(xué)課程特點(diǎn)及沈陽化工大學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

分析化學(xué)是面向沈陽化工大學(xué)化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、制藥工程、化學(xué)工程與工藝、林產(chǎn)化工、能源化工、環(huán)境工程、資源科學(xué)與工程、安全工程、水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)及材料類等理科和工科專業(yè)本科生開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)課。選課學(xué)生眾多、專業(yè)背景復(fù)雜，存在以下特點(diǎn)。（1）課時(shí)縮減，各專業(yè)教學(xué)課時(shí)及教學(xué)側(cè)重點(diǎn)各不相同。化學(xué)專業(yè)和制藥工程專業(yè)的分析化學(xué)課程為3.5 學(xué)分，56 學(xué)時(shí)，主要學(xué)習(xí)化學(xué)分析。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)和化學(xué)工程與工藝專業(yè)的分析化學(xué)課程為2.5 學(xué)分，40 學(xué)時(shí)。其他專業(yè)為2 學(xué)分，32 學(xué)時(shí)。（2）課程內(nèi)容涉及的化學(xué)反應(yīng)和公式眾多，數(shù)值計(jì)算復(fù)雜，如數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和精密度判斷、可疑數(shù)據(jù)取舍、弱酸弱堿及金屬配合物各型體分布分?jǐn)?shù)、各種溶液氫離子濃度、金屬配合物條件穩(wěn)定常數(shù)、滴定曲線的繪制以及終點(diǎn)誤差的計(jì)算等。這些內(nèi)容對學(xué)生的理論推導(dǎo)能力和抽象理解能力提出了很高的要求。（3）學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足。有的學(xué)生高中沒有選修化學(xué)，化學(xué)知識基礎(chǔ)僅停留在初中，學(xué)習(xí)困難大，缺乏學(xué)習(xí)熱情。（4）課程理論與實(shí)踐結(jié)合緊密，學(xué)科交叉性強(qiáng)。在實(shí)際生產(chǎn)或科學(xué)研究中產(chǎn)生的分析化學(xué)方面問題，往往是相對復(fù)雜的跨學(xué)科問題，比如環(huán)境水質(zhì)土壤檢測等。解決學(xué)科交叉問題，應(yīng)注重加強(qiáng)分析化學(xué)與其他學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維[8]。

2 教學(xué)實(shí)踐過程

分析化學(xué)課程選擇酷學(xué)遼寧平臺的大連理工大學(xué)分析化學(xué)為線上學(xué)習(xí)資源，通過超星學(xué)習(xí)通運(yùn)行課程。課程采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式[9-11]，要求學(xué)生課前按照教師要求觀看跨校修讀課程視頻，自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，記錄疑問；教師收集這些問題，在課堂上答疑解惑，最終目的是讓學(xué)生掌握所有教學(xué)內(nèi)容，完成教學(xué)目標(biāo)。這就要求該課程具有完備的課前學(xué)習(xí)平臺，并且教師布置詳細(xì)、可操作的學(xué)習(xí)任務(wù)（包括個(gè)人任務(wù)和小組任務(wù)），并對學(xué)生學(xué)習(xí)情況實(shí)施有效監(jiān)督。

為了更好地利用跨校修讀課程提升教學(xué)效果，本文設(shè)計(jì)了如下教學(xué)實(shí)施過程（見圖1）。

圖1 教學(xué)實(shí)施過程

2.1 課前準(zhǔn)備

因?yàn)榇筮B理工大學(xué)分析化學(xué)課程包含化學(xué)分析和儀器分析兩部分，而學(xué)校秋季學(xué)期開設(shè)的是化學(xué)分析課程，所以選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容僅是跨校修讀課程里的化學(xué)分析部分，包括第一章緒論、第二章誤差與質(zhì)保和第三章滴定分析法。

教師引導(dǎo)：課前教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)，如學(xué)生自學(xué)本節(jié)需掌握的內(nèi)容、需要觀看的視頻任務(wù)點(diǎn)、記錄課程筆記和完成相應(yīng)自測題等。教師在學(xué)習(xí)通“班級空間”通知學(xué)生，要求限時(shí)完成。比如第三章分析化學(xué)中的誤差與數(shù)據(jù)處理3.1 分析化學(xué)中的誤差，教師課前布置學(xué)習(xí)任務(wù)：準(zhǔn)確度含義？用什么表示準(zhǔn)確度？誤差定義？有幾種表示方法？哪種誤差表示方法更科學(xué)可靠？什么樣的數(shù)據(jù)才是準(zhǔn)確可靠的？為什么滴定劑體積要控制在20～30 mL?

學(xué)生自學(xué)：學(xué)生通過觀看視頻任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，并做學(xué)習(xí)筆記及提出學(xué)習(xí)中遇到問題。各小組收集整理疑問，提前反饋給教師。教師課前將學(xué)生問題進(jìn)行分類，根據(jù)問題設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。比如簡單一點(diǎn)的問題就插入到相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容中，講完相應(yīng)知識點(diǎn)就能解決該問題；復(fù)雜的有討論價(jià)值的問題放在課程最后，留出充足時(shí)間，集中與學(xué)生進(jìn)行討論。因跨校修讀課程里暫無相關(guān)試題，教師在學(xué)習(xí)通里另建分析化學(xué)自檢課程，建立題庫，針對章節(jié)內(nèi)容設(shè)置相應(yīng)自測題和章節(jié)測驗(yàn)，便于檢驗(yàn)學(xué)生自學(xué)效果，統(tǒng)計(jì)平時(shí)成績。

小組任務(wù)需要組內(nèi)成員協(xié)作完成。按上學(xué)期總成績排名，教師將學(xué)生進(jìn)行蛇形分組。一般每組5～6 人，確保每組都有優(yōu)、良、中、差4 個(gè)類型的學(xué)生。教師根據(jù)章節(jié)內(nèi)容設(shè)置分組任務(wù)，如酸堿滴定法的分組任務(wù)：查閱資料，介紹牛奶中蛋白質(zhì)含量的測定方法，并分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)；做成PPT 并課上匯報(bào)。配位滴定法的分組任務(wù)：水泥熟料是調(diào)和生料經(jīng)過1 400 ℃以上的高溫煅燒而成的。通過熟料分析，可以檢驗(yàn)熟料質(zhì)量和煅燒情況的好壞，根據(jù)分析結(jié)果，可以及時(shí)調(diào)整原料的配比以控制生產(chǎn)。因此，水泥熟料中SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO 和MgO 含量的測定非常重要。學(xué)生查閱資料，介紹不同組分的測定方法，并分析誤差產(chǎn)生的原因。學(xué)生根據(jù)教師布置的題目收集資料，歸納總結(jié)，制作PPT，留待課堂講解，完成小組任務(wù)。通過組內(nèi)協(xié)作、組間競爭的方法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

教師檢查：課前在學(xué)習(xí)通里及時(shí)查看學(xué)生學(xué)習(xí)情況，如學(xué)生線上學(xué)習(xí)時(shí)間、復(fù)看次數(shù)、自測題和章節(jié)測驗(yàn)等，及時(shí)督促?zèng)]有完成的學(xué)生。自測題和章節(jié)測驗(yàn)設(shè)置2 次答題機(jī)會(huì)，學(xué)生第一次答錯(cuò)了，復(fù)習(xí)后再次作答，取最高成績。要讓學(xué)生明白，得高分不是最終目的，最終目的是掌握知識。對于課程筆記、作業(yè)等任務(wù)，教師在批閱時(shí)給學(xué)生留言，方便學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，改正錯(cuò)誤。教師每兩周發(fā)布一次學(xué)生成績，讓學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度和方法。

教師指導(dǎo)：學(xué)生在學(xué)習(xí)通班級的“留言”和“討論區(qū)”提出疑問，教師、學(xué)生都參與解答。教師及時(shí)查看解答情況，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)共性問題，留待課堂統(tǒng)一解決。

2.2 課堂活動(dòng)

由于不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方法和主動(dòng)性等存在一定差異，完全通過線上資源自主學(xué)習(xí)，難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。因此，教師還需要在課堂上講解重點(diǎn)和難點(diǎn)、解答學(xué)生疑問，并帶領(lǐng)學(xué)生一起做練習(xí)鞏固重點(diǎn)和難點(diǎn)。課程內(nèi)容重點(diǎn)和難點(diǎn)主要指關(guān)鍵概念解析、公式推導(dǎo)、原理推廣和綜合性分析計(jì)算。學(xué)生疑問就是課前自學(xué)產(chǎn)生的問題。將收集到的問題列在PPT 里，再提出一些與這些問題相關(guān)的實(shí)際問題，引發(fā)學(xué)生的興趣與好奇，進(jìn)而使學(xué)生加深對問題所涉及知識點(diǎn)的理解和掌握。例如，通過控制酸度實(shí)現(xiàn)混合金屬離子分別滴定的前提條件；如果不滿足該前提條件，如何實(shí)現(xiàn)分別滴定等。或者課前布置分組任務(wù)，課堂上讓學(xué)生分組介紹解決方案，其他學(xué)生提問、討論、學(xué)生答疑、教師答疑，以檢驗(yàn)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、總結(jié)歸納、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、臨場應(yīng)變等能力。教師在學(xué)習(xí)通發(fā)布課堂測驗(yàn)，檢驗(yàn)本節(jié)課學(xué)生掌握知識情況，并布置課后復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)內(nèi)容，為下一次上課做準(zhǔn)備。教師與學(xué)生的線上溝通方式限定在學(xué)習(xí)通，以防止交流平臺太多導(dǎo)致不容易及時(shí)查看和回復(fù)。

2.3 改革考核評價(jià)方法

恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)可以對學(xué)生學(xué)習(xí)起到導(dǎo)向和激勵(lì)作用。建立以檢測能力與素質(zhì)、思政目標(biāo)為主體的考核內(nèi)容，注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主觀表現(xiàn)，包括課前能否按要求完成復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)、能否提出有價(jià)值的問題、出勤、課堂測驗(yàn)完成情況、課堂回答問題準(zhǔn)確性、分組任務(wù)參與程度、學(xué)生的自評、組間評價(jià)、自主學(xué)習(xí)效果評價(jià)、翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)評價(jià)、教師的綜合評價(jià)等[12]。具體評價(jià)所占比例如下：該課程總成績?yōu)?00 分，平時(shí)成績占30%，期末考試成績占70%。平時(shí)成績采用百分制，由學(xué)習(xí)通統(tǒng)計(jì)，包括“觀看視頻（占比為15%）、課堂活動(dòng)（占比為20%，具體包括課前測驗(yàn)、課堂測驗(yàn)、課堂提問）、章節(jié)測驗(yàn)（占比為15%）、作業(yè)（占比為15%）、簽到（占比為5%）、期中考試（占比為15%）、分組任務(wù)（占比為15%），還包括教師評價(jià)、組間評價(jià)、組內(nèi)評價(jià)和自評等。

3 教學(xué)實(shí)踐成果

跨校修讀學(xué)分教學(xué)改革讓教師和學(xué)生的視野更開闊，教學(xué)和學(xué)習(xí)方法更靈活，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，取得了一定的教學(xué)成果。

3.1 學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自學(xué)能力普遍提升

分析化學(xué)屬于實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要學(xué)生建立起實(shí)際應(yīng)用與理論之間的聯(lián)系，以理論指導(dǎo)實(shí)踐。線上課程將整體知識點(diǎn)化整為零，學(xué)生利用課下時(shí)間靈活觀看，反復(fù)回放，課堂上教師再解答疑問。同時(shí)，學(xué)生為完成自測題、章節(jié)測驗(yàn)和分組任務(wù)，自主查找文獻(xiàn)資料進(jìn)行研究性和討論式學(xué)習(xí)。經(jīng)過多次知識輸入、加工和輸出，學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握明顯好于預(yù)期，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自學(xué)能力增強(qiáng)。

3.2 線上線下混合式促進(jìn)教學(xué)相長

線上課程資源直觀、新鮮、具體，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，開闊學(xué)生視野，自學(xué)過程有助于引導(dǎo)學(xué)生提出問題。線下課堂上教師的答疑解惑以及教學(xué)方式的靈活創(chuàng)新，有助于學(xué)生對概念、理論和應(yīng)用的深入理解和進(jìn)一步掌握。

4 存在問題和解決方式

學(xué)生在線學(xué)習(xí)的效果不能有效保障[13,14]，經(jīng)常出現(xiàn)如下情況。一是盡管有教師督促，但部分學(xué)生仍不能按時(shí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。完成任務(wù)的部分學(xué)生完成質(zhì)量不高，課堂測驗(yàn)成績明顯低于線上自測。一個(gè)人做事的動(dòng)力主要出于兩點(diǎn)：一是興趣，二是責(zé)任。出現(xiàn)這種情況，除了學(xué)生對該學(xué)科沒有興趣，就是學(xué)生自身責(zé)任感和學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差。教師可以找學(xué)生談心，了解原因，針對原因找到適當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法。二是匯報(bào)分組任務(wù)成果時(shí)，有的小組總是由同一人上臺講解。私下了解到，基本是1～2 人完成分組任務(wù)，其他學(xué)生沒有積極參與。評價(jià)打分時(shí)，部分學(xué)生不能根據(jù)每人包括自己的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行客觀打分，出現(xiàn)為自己打高分情況。改進(jìn)措施：請組長分解任務(wù)，分配任務(wù)到個(gè)人，學(xué)生輪流上臺講解，組內(nèi)匿名互評，制定更加細(xì)化的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

與課程內(nèi)容相關(guān)的校外實(shí)踐資源短缺匱乏。應(yīng)適當(dāng)安排學(xué)生參觀一些與分析化學(xué)課程內(nèi)容密切相關(guān)的企事業(yè)單位或在假期參加相關(guān)實(shí)踐，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解到學(xué)有所用及用在哪里，引導(dǎo)學(xué)生提前思考職業(yè)規(guī)劃和人生規(guī)劃。但因?qū)W時(shí)、經(jīng)費(fèi)等原因，實(shí)施起來比較困難，這需要教學(xué)主管部門和整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷努力完善。

綜上分析，需要查閱更多可用于教學(xué)的資料，利用線上課程資源，明確每一節(jié)課教師和學(xué)生的職責(zé)和任務(wù)，細(xì)化教學(xué)管理內(nèi)容，研究科學(xué)的評價(jià)考核方法，建立以培養(yǎng)能力與素質(zhì)、實(shí)現(xiàn)思政目標(biāo)為導(dǎo)向的教學(xué)過程等，為跨校修讀學(xué)分教學(xué)改革良好運(yùn)行并廣泛推廣提供參考。

5 結(jié)束語

隨著國家對化學(xué)類專業(yè)人才要求的不斷上升，高校需要改革培養(yǎng)模式，更新知識體系，培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展和就業(yè)需求的人才。本文探討了沈陽化工大學(xué)分析化學(xué)課程跨校修讀學(xué)分教學(xué)改革和實(shí)踐，將酷學(xué)遼寧、學(xué)習(xí)通以及其他優(yōu)秀教學(xué)資源和方法有效結(jié)合，在高等教育課堂教學(xué)中提升了學(xué)生的主動(dòng)性、自學(xué)能力和實(shí)踐能力。