基于SPOC的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課堂教學(xué)改革

張立慶，李菊清，俞遠(yuǎn)志，干均江，張艷萍，祝 巨

(浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，杭州310023)

隨著以互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，高校的課堂教學(xué)手段出現(xiàn)了很大的變化。數(shù)字技術(shù)將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)空間延伸到互聯(lián)網(wǎng)，與此同時(shí)，手機(jī)APP等教學(xué)軟件進(jìn)入課堂，從而誕生了數(shù)字課堂。因此，在數(shù)字化環(huán)境下，傳統(tǒng)的教學(xué)思想與教學(xué)方法必須進(jìn)行相應(yīng)的改變［1-6］。2013年美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的阿曼多·福克斯教授提出小規(guī)模私有在線課程(small private online course，SPOC)概念，其基本形式是在傳統(tǒng)校園課堂采用MOOC教學(xué)視頻或在線學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)等功能輔助課堂教學(xué)［7］。SPOC教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)是能將課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行融合，將課前、課堂、課后貫穿一體，形成一種混合式的教學(xué)體系［8-9］。無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程是化學(xué)工程與工藝、材料科學(xué)與工程、制藥工程、生物工程、食品工程、輕化工程等專業(yè)在本科階段開設(shè)的第一門學(xué)科必修課程，對(duì)培養(yǎng)近化類專業(yè)技術(shù)人才的基本專業(yè)知識(shí)與基本能力有著重要的作用，同時(shí)也是人才培養(yǎng)方案體系中所有后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。因?yàn)闊o(wú)機(jī)及分析化學(xué)是一門基礎(chǔ)課程，知識(shí)點(diǎn)多而且散雜，教師在教學(xué)過程中往往比較重視基礎(chǔ)理論、基本原理、基本技術(shù)的講授與分析，用傳統(tǒng)的教學(xué)模式使得無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的課堂教學(xué)變得細(xì)碎與枯燥，經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生感覺上課無(wú)趣、專注力下降等情況，從而導(dǎo)致課堂教學(xué)達(dá)不到理想的效果;而采用SPOC混合式教學(xué)，則可為學(xué)生提供針對(duì)性更強(qiáng)、力度更大的專業(yè)支持［10］，對(duì)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與拓展知識(shí)能力具有明顯的作用，進(jìn)而可以提升課堂教學(xué)效果。

1 建立SPOC-無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)平臺(tái)

SPOC-無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)平臺(tái)的特點(diǎn)是將課前、課堂、課后形成一個(gè)循環(huán)的教學(xué)體系。平臺(tái)主要由三個(gè)部分組成，分別是建立課程數(shù)字資源體系、實(shí)施教學(xué)過程與學(xué)習(xí)綜合評(píng)價(jià)［11-12］。

1.1 建立系統(tǒng)的課程MOOC資源體系

首先針對(duì)數(shù)字化環(huán)境下學(xué)生高頻率使用手機(jī)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，將無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容細(xì)分到知識(shí)點(diǎn)，以知識(shí)點(diǎn)為單位拍攝教學(xué)視頻，一般是10～15 min，這樣的教學(xué)視頻對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)更為有利，效果更好。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)“理論+實(shí)驗(yàn)”的數(shù)字資源體系(表1)。理論教學(xué)內(nèi)容由“課堂教學(xué)實(shí)況+微課”構(gòu)成;實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容由“系列實(shí)驗(yàn)+技術(shù)”構(gòu)成。然后，將課程視頻、課件、測(cè)驗(yàn)與作業(yè)等上傳至浙江省精品在線開放課程共享平臺(tái)，建立無(wú)機(jī)及分析化學(xué)SPOC教學(xué)平臺(tái)(圖1)。

表1 課程數(shù)字資源建設(shè)情況Table 1 Construction situation of curriculum digital resources

圖1 SPOC-無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)平臺(tái)Fig.1 Teaching platform of SPOC-inorganic and analytical chemistry

1.2 綜合設(shè)計(jì)教學(xué)過程

根據(jù)課程的教學(xué)大綱，結(jié)合課堂教學(xué)進(jìn)度，系統(tǒng)地為學(xué)生設(shè)計(jì)課外在線學(xué)習(xí)的計(jì)劃與內(nèi)容。按照教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間，一般提前一周將相關(guān)的教學(xué)資源推送給學(xué)生，布置其進(jìn)行課外自主學(xué)習(xí)。圖2為課程教學(xué)資源推送示例。

圖2 教學(xué)資源推送示例Fig.2 Examples of teaching resources pushing

以SPOC教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)展開教學(xué)［13-15］。學(xué)生通過觀看教學(xué)視頻，回答視頻點(diǎn)問等進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過在線測(cè)驗(yàn)、問題討論、完成作業(yè)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。教師則根據(jù)SPOC平臺(tái)上學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決學(xué)生的問題，在平臺(tái)上進(jìn)行在線教學(xué)互動(dòng)與答疑解惑，在此基礎(chǔ)上調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，提煉出有共性的問題，進(jìn)行課堂講解，從而使課堂教學(xué)更有針對(duì)性，效果更好。

1.3 建立以知識(shí)點(diǎn)為核心的邏輯教學(xué)結(jié)構(gòu)

根據(jù)SPOC混合式教學(xué)的特點(diǎn)，針對(duì)目前學(xué)生廣泛使用手機(jī)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行邏輯劃分，細(xì)化知識(shí)點(diǎn)，重新進(jìn)行組合，構(gòu)成以知識(shí)點(diǎn)為核心的邏輯教學(xué)結(jié)構(gòu)。圖3為配位平衡穩(wěn)定性的邏輯結(jié)構(gòu)。

圖3 配位平衡穩(wěn)定性的邏輯結(jié)構(gòu)Fig.3 Hierarchical structure of coordinate equilibrium stability

2 形成SPOC混合式課堂教學(xué)模式

在互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下，由于網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)生已經(jīng)處在數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，因此，需要構(gòu)建一個(gè)數(shù)字化環(huán)境下的課堂。通過SPOC平臺(tái)將課前、課堂、課后融為一體，同時(shí)在教學(xué)的全過程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，監(jiān)督并保證學(xué)生課外在線學(xué)習(xí)的質(zhì)量與效果，形成一種SPOC混合式課堂教學(xué)模式。

2.1 構(gòu)建以自主學(xué)習(xí)為核心的課前教學(xué)環(huán)境

首先教師在開課前根據(jù)教學(xué)日歷，為學(xué)生建立自主學(xué)習(xí)計(jì)劃，在SPOC平臺(tái)上設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容的推送方案。在教學(xué)進(jìn)行過程中，提前一周發(fā)布教學(xué)視頻，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，設(shè)置教學(xué)點(diǎn)問，要求學(xué)生在課前完成自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，讓學(xué)生記錄在視頻學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問并發(fā)布到SPOC平臺(tái)的討論版，供師生一起進(jìn)行分析與思考。在這個(gè)過程中，其核心是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.2 建立以問題為核心的課堂教學(xué)方法

在每次課堂講授中，都圍繞一個(gè)或者幾個(gè)問題進(jìn)行教學(xué)，主要解決學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)后產(chǎn)生的問題，通過課堂講解與啟發(fā)討論，解決學(xué)習(xí)的疑點(diǎn)并幫助學(xué)生建立邏輯完整的知識(shí)體系。SPOC混合式課堂教學(xué)的普適性路線為:設(shè)問→提出知識(shí)結(jié)構(gòu)→啟發(fā)與講授→應(yīng)用點(diǎn)→網(wǎng)絡(luò)切入→討論與啟發(fā)→解決問題→歸納與總結(jié)→提出課外拓展問題。同時(shí)在課堂教學(xué)中引入手機(jī)APP軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，根據(jù)反饋實(shí)時(shí)進(jìn)行教學(xué)調(diào)整。

2.3 建立以拓展為核心的課后學(xué)習(xí)體系

課堂教學(xué)的成果需要在課后學(xué)習(xí)中進(jìn)行鞏固與延續(xù)。由于SPOC平臺(tái)可以在手機(jī)上使用，因此，給了課后學(xué)習(xí)廣闊的空間。學(xué)生可以在平臺(tái)上完成在線作業(yè)、在線測(cè)驗(yàn)，同時(shí)可以將在課堂學(xué)習(xí)后還存在的疑問通過SPOC討論平臺(tái)與教師進(jìn)行在線互動(dòng)，對(duì)于一些疑難問題，則可以由教師進(jìn)行面授輔導(dǎo)答疑。經(jīng)過課后拓展教學(xué)，使得學(xué)生對(duì)課程知識(shí)掌握得更為扎實(shí)。表2為學(xué)生在SPOC平臺(tái)上的學(xué)習(xí)情況。

表2 SPOC教學(xué)平臺(tái)學(xué)生學(xué)習(xí)情況Table 2 Students’learning situation in SPOC teaching platform

3 形成SPOC學(xué)習(xí)全過程的評(píng)價(jià)方法

以課前(自主學(xué)習(xí))—課堂(問題)—課后(拓展)構(gòu)建課程教學(xué)的總體框架，建立起覆蓋學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)。全面合理設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，細(xì)化觀測(cè)點(diǎn)，使權(quán)重更為科學(xué)，將學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)貫穿教學(xué)的全過程。

將成績(jī)分成平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分，各占50%。平時(shí)成績(jī)分成六部分，包括自主學(xué)習(xí)、在線參與、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、在線測(cè)試、課后筆記。

自主學(xué)習(xí)情況主要包括在線教學(xué)視頻觀看時(shí)間、討論版的提問與回答;在線參與情況包括點(diǎn)問回答成績(jī)、在線作業(yè)、測(cè)驗(yàn)完成情況等;課堂表現(xiàn)采用“APP藍(lán)墨云班課”進(jìn)行課堂實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)(圖4);課后筆記要求學(xué)生以手寫稿制成pdf文件，上傳平臺(tái)由教師進(jìn)行評(píng)分。

圖4 課堂表現(xiàn)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)示意Fig.4 Sketch map of real-time evaluation of classroom performance

在SPOC混合式教學(xué)中，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中，這樣的評(píng)價(jià)方式可以促進(jìn)學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)，反映出課堂的聽課表現(xiàn)，也能看出學(xué)生總結(jié)歸納知識(shí)的能力，使得對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)更為全面與客觀。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下高校的課堂教學(xué)已經(jīng)發(fā)生了革命性變化，如何應(yīng)對(duì)數(shù)字化環(huán)境下的課堂，已經(jīng)成為高等學(xué)校教學(xué)改革的一個(gè)重要部分。SPOC混合式教學(xué)的最大特點(diǎn)是能將傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢(shì)和互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)很好地結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生提供專業(yè)性更強(qiáng)、更具自由度的學(xué)習(xí)支持，從而得到更加靈活有效的學(xué)習(xí)效果。

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