基于線上線下混合式教學模式打造分析化學一流本科課程

毛麗惠　姚素梅　張秋平　黃艷偉　張藝

摘? 要：網絡的發展促進“網絡+教學”相結合的線上線下混合式教學模式的興起，積極探索適應時代發展的線上線下混合式教學模式是專業課教學改革的方向。分析化學是高等學校化學專業的一門專業基礎課，信陽學院分析化學課程進行基于“雨課堂+慕課+QQ群+線下課堂教學”的線上線下混合式教學模式改革和探索，課題組從課程目標、課程內容、教學模式、課程考核等方面進行優化改革，積極打造分析化學一流本科課程建設。實踐表明，改革后的課程教學能充分體現以學生為中心的教學理念，充分激發學生學習的積極性，培養學生發現問題和解決問題的能力，為線上線下混合式教學模式改革提供一條可借鑒的探索路徑。

關鍵詞：線上線下；混合式；分析化學；一流本科課程；教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）16-0029-04

Abstract： The development of the Internet has promoted the rise of the online and offline mixed teaching mode which combines "network + teaching". Actively exploring the online and offline mixed teaching mode which ADAPTS to the development of the Times is the direction of the teaching reform of professional courses. Analytical Chemistry is a basic professional course for chemistry majors in colleges and universities. The course of Analytical Chemistry of Xinyang University has carried out reform and exploration of online and offline mixed teaching mode based on "rain class + MOOCs +QQ group + offline classroom teaching". The research team has carried out optimization reform from the aspects of course objectives， course content， teaching mode and course assessment and actively built first-class undergraduate courses of Analytical Chemistry. Practice shows that the reformed curriculum teaching can fully reflect the student-centered teaching concept， fully stimulate students' enthusiasm for learning， train students' ability to discover and solve problems， and provide a reference exploration path for the reform of online and offline mixed teaching mode.

Keywords： online and offline; blended teaching mode; Analytical Chemistry; first-class undergraduate courses; teaching reform

2018年起，教育部啟動一流本科課程建設“雙萬計劃”，至2020年教育部推出首批包括線上線下混合式在內的國家級一流本科課程共5 118門[1-4]。一流本科課程建設，將示范并帶動更多高校和教師積極參與探索，全面推動課程目標、課程內容、教學設計和教學方式方法改革，實現立德樹人的目標，為國家培養合格的建設者和接班人。

分析化學是高等學校化學、應用化學、材料科學等專業的重要專業基礎課之一。通過本課程的學習，學生可以掌握分析化學的基本理論和知識，養成嚴謹的科學態度、實事求是的科學素養，初步具有從事科學研究的技能，創新能力得以提高。分析化學被立項為2021年度信陽學院線上線下混合式一流本科課程建設項目，課程教學團隊致力于打造適合化學專業學生的線上線下混合式一流本科課程。本文從分析化學課程的特點、分析化學教學過程中存在的問題入手，探索課程教學目標、教學資源和課程考核方式等方面的改革與實踐，實現“以學生為中心，以產出為導向”的OBE教育理念，提高教學效果和學生學習能力，提高人才培養質量。

一? 分析化學課程教學現狀

分析化學課程以定量分析為基礎，注重應用，實踐性強，是化學專業重要的專業基礎課。信陽學院分析化學課程開設在大二第一學期，這個時期的學生，已經學完無機化學這門化學專業核心課程。學生對物質結構、化學熱力學、化學動力學、酸堿解離平衡、沉淀溶解平衡、電化學和配位化學的基本概念和基本原理有了初步的認知[5-7]。但是每名學生理論知識水平參差不齊，接受知識的能力不一樣，遇到專業性比較強的知識點，雖然學習起來缺乏自信心，而且沒有養成良好的自學習慣，但有很高的學習熱情，學習方式方法需要改進。傳統的分析化學課程主要采用線下多媒體教學和板書相結合，教師根據章節內容，設計研討式、啟發式、任務驅動式的教學方法，主要以教師的講授為主。分析化學知識點多，而且公式推導和計算較多，在有限的學時內，教師以單一的線下教學方式很難激發學生學習的主動性。

（一）? 課程目標設置不合理

在傳統的分析化學教學模式下，教師對分析化學課程主要講授滴定分析法、重量分析法、分光光度法等基本理論知識，使學生掌握定量分析的基本理論和基本分析方法；訓練學生正確掌握化學分析實驗的基本操作技能；培養學生能根據既定分析程序正確地進行分析；培養學生良好的實驗習慣、實事求是的科學態度和嚴謹細致的工作作風。在這個課程目標下進行教學主要體現教師的“教”，教師注重理論知識講授，如滴定方法中滴定終點誤差，隨著滴定劑的加入，體系中pH、pM或者電動勢E的變化，滴定曲線、滴定突躍等基礎理論知識和解題訓練，不能體現學生“學”的主動性缺乏思辨能力的培養，也缺乏創新實踐能力的培養和訓練。

（二）? 學生課堂參與度不高

分析化學課程具有理論性和邏輯性強、概念抽象、公式多、計算推導過程復雜等特點，在傳統的線下課堂授課模式下，教師通過PPT輔助教學，課堂容量較大，老師和學生討論的機會少，學生小組討論的時間也沒有，學生學習起來比較吃力，容易造成學生厭學情緒，很難體現學生主觀能動性。

（三）? 課程考核形式單一

目前，課程的考核方式包括平時成績和期末考試成績兩部分。平時成績包括考勤、課后作業和課堂表現，主要是考核學生上課的主觀性和對課本知識的掌握情況，未能體現學生自主學習的能力，不能及時跟進學生的學習過程，不能對學生的學習動機、方法等進行及時評價、反饋并加以改進。期末考核采用閉卷考試的方式，試題類型包括選擇題、填空題、判斷題、計算題和簡答題，計算題分值占比較高，主要考察學生對課本基礎知識和重難點的掌握，未能體現出學生分析問題、解決問題的能力，難以實現對學生創新實踐能力、理論聯系實際能力的考核。

二? 線上線下混合式一流本科課程教學改革

線上線下混合式一流課程主要指基于慕課、專屬在線課程（SPOC）或其他在線課程，運用適當的數字化教學工具，課程進行改革建設，打造學生線上自主學習與線下面授有機結合的混合式“金課”[8-10]。一流課程的建設和線上線下混合式教學模式的探討，充分發揮“互聯網+教育”的優越性，提高學生學習的積極性和自學能力，使得分析化學課程教學質量和教學效果得以提高。基于上述目的，信陽學院分析化學課程的改革方案如圖1所示。

（一）? 課程目標改革

信陽學院分析化學課程采用武漢大學主編《分析化學（上）》第六版教材，教材主要包括十一個章節，分為四部分內容，定量分析化學的基本理論（第一、二、三、十一章），滴定分析法（第五、六、七、八章），重量分析法（第九章）和吸光光度法（第十章），課程內容多而且難以理解。在2018版培養方案中，分析化學教學課時為72學時，在2020版培養方案中，教學課時改為48個學時，教師要在有限的課時內完成整個分析化學知識框架的講授，容易出現“滿堂灌”的填鴨式教學現象，導致教學效果不理想。此外，理論課一直采用線下課堂教學的模式，教學內容較多，學生學習知識處于被動狀態。這種教學模式急需改革，提高教學效果。

基于OBE以學生為中心、以產出為導向的理念，對標培養方案中的畢業要求，分析化學2020版教學大綱依據從能力目標、素質目標、情感目標三個方面進行改革。

能力目標：掌握標準溶液濃度的表示方法；掌握標準溶液的配制和標定，基準物質的條件及滴定分析中的計算；掌握誤差的來源、分類及計算，掌握提高分析結果準確度的方法；掌握滴定分析的原理、化學計量點的計算及指示劑的選擇原則；掌握滴定突躍的計算方法及影響滴定突躍的因素；掌握沉淀溶解度的概念、影響因素及其計算；掌握沉淀的類型和形成過程、影響沉淀純度的因素及沉淀條件的選擇；掌握物質對光的選擇性吸收和光吸收的基本定律。

素質目標：理解定量分析中常用方法的基本原理、操作，以及這些方法在分析中的作用和應用范圍，為了解與掌握現代化學中的重要實驗方法打下初步的基礎。培養學生嚴謹的工作作風和科學的實驗態度。根據實際問題選擇合適分析方法的能力和解決具體問題的能力。

情感目標：培養學生培養創新意識、生態文明和環保精神教育，樹立正確的價值導向。

教學目標是進行教學改革的依據，分析化學教學團隊根據2020版教學大綱制定的教學目標，優化分析化學課程內容所占的課時，為了增強學生的科學素養適當補充課堂內容，如與分析化學相關歷史名人、文獻案例、與化學有關的新聞熱點等，豐富課堂內容，用案例、微視頻或者參考文獻，提高學生學習的積極性，活躍課堂氣氛。

（二）? 教學模式的改革

為實現該分析化學課程的教學目標，完成教學內容的重難點的講解，同時培養學生辯證思維與解決復雜問題的能力，課程采用“MOOC資源+雨課堂＋QQ群互動交流答疑+線下課堂”的模式，開展線上線下相結合的混合式教學，過程分為課前、課中和課后三個環節。

課前，教師在中國大學慕課平臺選用適合教材內容和課時安排的慕課，推薦給學生。目前，我們選用的慕課資源有福州大學的分析化學精品課程、湖南大學的分析化學精品課程、江蘇大學的分析化學精品課程等。積極發揮慕課資源的優勢來提高學生的學習興趣和教學效果。建立班級QQ群和雨課堂授課班級。首先，通過QQ群發布本學期課程教學內容課時安排，課程考核方式，分學習小組（每組6～8人），在QQ群建立群相冊，收集學生觀看慕課課程的照片和單元測驗的照片，小組長統計每單元慕課課程學習完的測驗成績，督促學生完成線上內容的自學。其次，在雨課堂發布預習課件，課件中包含每次課的重難點，學生能通過預習知道每節課的知識脈絡，并且雨課堂后臺數據會反饋學生預習情況，老師能及時跟進和督促學生完成預習。

課中，線下課堂教學利用多媒體和板書相結合的授課方式，同時用雨課堂輔助授課。首先，每次上課前學生用雨課堂掃碼進課堂，完成考勤，同時，雨課堂發布練習題，進行上節課知識點的回顧，老師根據正確率進行課堂提問和知識點把控。其次，在授課過程中，講完相應知識點后，老師會及時發布雨課堂單選題、投票題等，了解學生對知識點的掌握情況，雨課堂隨堂練習題會從基礎知識點的考察看學生的掌握情況，然后再進行難度提升，有時會把考研題加入到隨堂練習題中，考察學生對重難點的理解，提高學生解決問題的能力。最后，在課程授課過程中，教師會根據預習情況，用雨課堂隨機提問的方式將基礎概念等容易掌握的知識點進行考察，輔助以雨課堂練習題考察，利用講授法對重難點內容進行“精講”， 采用啟發式、問題驅動式等模式培養學生分析問題和解決問題的能力，并通過翻轉課堂的形式讓學生講解某一知識點，鍛煉學生表達能力，掌握學生的預習情況。在特定章節中會引入案例教學法，通過QQ群向學生發布分析測試方法的相關文獻，講解各種分析方法中典型的案例，提升學生學習分析化學的熱情，同時鼓勵學生自己設計相關實驗，增強學生的動手實踐能力。以研促教，鼓勵學生參與教師的科研項目，進行大學生創新創業項目的申報，激發學生的科研興趣，加深學生對基本知識點的理解和掌握，提高學生對分析化學知識的應用能力。

課后，知識點的鞏固。首先，布置課后作業，檢驗學生對知識點的理解能力。其次，在雨課堂發布單元測驗。單元測驗有單選題、多選題和問答題等形式，測試的成績將作為學生平時成績的一部分。學生完成后可以在雨課堂看到答案，了解自己哪些知識點沒有完全掌握。教師歸納總結學生的錯題并分析原因進行教學反思。最后，教師針對測驗的錯題在QQ群進行答疑講解，或者學生有部分知識點在課堂上沒有理解透徹，也可以通過QQ進行線上的答疑。

通過課前、課中、課后三個環節利用線上線下混合式教學模式，激發學生的學習興趣，培養了學生自主學習的能力，使教師的“教”轉化為學生主動的“學”，體現了以學生為中心的教學理念。慕課、QQ群、雨課堂信息化教學手段和傳統教學方式的有機融合，有利于分析化學一流課程的建設和發展。

（三）? 教學評價機制的改革

傳統的評價發生在課堂教學完成后，考察學生對所學知識點的掌握，這種方式不能及時反饋和改進教學。過程性評價是在教學活動實施過程中進行評價，可以通過教育數據及時對學習過程和效果進行反饋，教師反饋信息及時對教學過程和內容進行改進，以便達到預期的教學目標。信陽學院分析化學線上線下混合式一流課程建設過程中，充分利用教育教學大數據深入開展過程性評價，以便有效分析現存的問題，有針對性地及時改進，使評價結果充分發揮作用。2020版分析化學教學大綱中，將傳統的“平時成績考核（30%）+期末成績考核（70%）”考核方式進行改革，充分體現對學生綜合素質的考核。目前該課程的考試方式改革為：慕課學習成績（20%）+平時成績（20%）+期末考試成績（60%），從線上課前慕課、雨課堂預習，線下課堂表現以及線上線下課后追蹤三方面對學生進行全方位的評價，具體考核方案和評分標準見表1。這種考核方式實現了對學生多維度全面的考核，強調了過程化評價在學習過程中的重要性，同時促進了學生對平時學習過程的重視，養成良好的預習和復習的學習習慣，同時有些知識點讓學生在平時通過碎片化的時間進行線上學習，減輕了課堂教學的壓力，保證在有限課時內圓滿完成教學計劃。

三? 結束語

在一流課程建設過程中，分析化學課程引入慕課資源、QQ群、雨課堂等線上平臺與課堂教學形成線上線下混合式的教學模式，采用信息技術和教育大數據改善課程評價方式，較好地輔助線下教學，深化分析化學課程教學改革，增強學生的自主學習能力。線上線下混合式教學模式保證了教學目標的順利完成，體現了以學生為主體的教學理念。這種教學模式的實施也對教師提出了更高的要求，教師要花費更多的精力，在課前學習任務安排、課中教學活動的安排、課后的線上答疑環節做到及時溝通，構建教學團隊，教師分工合作保證這種教學模式的順利實施，同時也要對學生的過程性學習進行實時的督促，激發學生學習的積極性和主動性，使分析化學課程的教學質量和教學效果都得到進一步提高。

參考文獻：

[1] 國家級五大“金課”首次一并亮相[J].中國電力教育，2020（11）：6.

[2] 農清棟，屈澤強，吳展帥，等.基于線上線下混合式一流本科課程打造醫學免疫學“金課”的教學實踐初探[J].廣西中醫藥大學學報，2021，24（1）：100-103.

[3] 吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教學，2018（12）：4-9.

[4] 教育部關于一流本科課程建設的實施意見[EB/OL].（2019-10-24）.http：//www.gov.cn/gongbao/content/2020/content5480494.htm.

[5] 尹國杰，衛應亮.《無機化學》課程教學思政理念的滲透——以應用化學專業為例[J].大眾科技，2019，21（3）：77-78.

[6] 趙安婷，張朝，叢航，等.課程思政背景下無機化學專業的教學設計和實踐[J].現代商貿工業，2023，44（24）：261-263.

[7] 暢炳蔚，秦建芳，姜秀平，等.無機化學課程思政探索——以“緩沖溶液”為例[J].山西大同大學學報（自然科學版），2023，39（5）：1-6.

[8] 熊先青，鄒媛媛，沈俁，等.“雙一流”背景下線上線下混合課程建設探討——以《木家具制造工藝學》為例[J].家具，2021，42（2）：88-93.

[9] 張慶月.“互聯網+”背景下高等數學教學改革探索[J].高教學刊， 2023，9（34）：120-123，128.

[10] 聶曉營，張玥，趙天使.線上線下混合式“金課”建設方式探究——基于信息化背景[J].太原城市職業技術學院學報，2023（10）：92-94.

基金項目：2023年度河南省教師教育課程改革項目“師范專業認證背景下地方高校化學專業師范生核心素養培養研究”（2023-JSJYYB-126）；2021年度信陽學院線上線下混合式一流本科課程“《分析化學》”（校教字[2022]19號）

第一作者簡介：毛麗惠（1983-），女，漢族，河南濮陽人，博士研究生，副教授。研究方向為光譜分析法。