地方本科院校分析化學(xué)實驗SPOC教學(xué)模式應(yīng)用初探*

張松柏，劉香林，張智麗，楊基峰，胡 霞，陳遠(yuǎn)道

(湖南文理學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院，湖南 常德 415000)

地方本科院校是指辦學(xué)層次為本科層次的地方所屬高等學(xué)校，其人才培養(yǎng)的重點是為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展以及相關(guān)行業(yè)需要服務(wù)，其生源相對于重點院校來說其文化基礎(chǔ)較薄弱，對知識點的自學(xué)能力和理解能力也相對要差一些。以地方本科院校的分析化學(xué)實驗教學(xué)為例，學(xué)生在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中經(jīng)常存在實驗內(nèi)容理解不深入、實驗操作欠規(guī)范、實驗現(xiàn)象的產(chǎn)生原因不能準(zhǔn)確解釋等諸多問題。說明學(xué)生對實驗對應(yīng)知識點的掌握以及規(guī)范操作的訓(xùn)練都還有待加強(qiáng)，而究其根源還是在于現(xiàn)有教學(xué)模式與學(xué)生能力基礎(chǔ)之間存在的矛盾。近年來，在慕課的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的小規(guī)模私有在線課程(SPOC)由于融合了傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)生現(xiàn)狀實施針對性的視頻輔助教學(xué)，為學(xué)生提供知識點詳細(xì)、脈絡(luò)清晰的專業(yè)支持，在加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)質(zhì)量等方面起到了比較明顯的作用[1]。筆者結(jié)合多年來分析化學(xué)實踐教學(xué)的經(jīng)驗，在分析化學(xué)實驗教學(xué)中初步構(gòu)建了SPOC教學(xué)模式，并取得了較好的成效。

1 SPOC教學(xué)模式簡介

SPOC(small private online course)，即小規(guī)模私有在線課程，這是繼MOOC(massive open online course)之后的又一個新型課堂教學(xué)方式。其中，“小規(guī)模(Small)”是與“大規(guī)模(Massive)”相對的，主要是指在學(xué)習(xí)者人數(shù)(約幾十人)方面做出限制，保障小班授課的教學(xué)質(zhì)量?！八接?Private)”是與“開放(Open)”相對的，主要是指授課范圍方面做出限制，雖然是網(wǎng)絡(luò)授課，但不是對全部學(xué)習(xí)者開放，而僅僅針對小范圍內(nèi)的固定學(xué)習(xí)者。在SPOC教學(xué)模式中，“小規(guī)?！庇欣趯W(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，積極參與到教學(xué)過程中，提升互動性，提高課程的完成率；“私有”讓授課內(nèi)容具有限制性，給課程帶上神秘性與隱私性[2]。

阿曼多·?？怂故状翁岢鯯POC這一概念，他指出SPOC深度挖掘了MOOC的潛能，尤其是對單一學(xué)校或班級等小規(guī)模的學(xué)習(xí)群體提供一種良好的教學(xué)解決方案。SPOC利用MOOC資源或在線測驗與評價功能輔助課堂教學(xué)，融合了MOOC與校園課堂教學(xué)，是MOOC資源延伸的一種新型教學(xué)解決方案，是貫穿課前、課堂與課后的一體化教學(xué)模式。美國著名教育學(xué)者羅爾夫·霍夫曼指出SPOC作為一種混合式教學(xué)模式，在課堂教學(xué)基礎(chǔ)上增加了網(wǎng)絡(luò)教育，豐富了教學(xué)方式，給予學(xué)生不同的課堂教學(xué)感受。我國學(xué)者賀斌指出，SPOC是教學(xué)者充分利用MOOC資源，以此基礎(chǔ)進(jìn)行教育資源優(yōu)化整合，改革與重塑學(xué)校教學(xué)，提高學(xué)生對教育活動的參與度，提升教學(xué)質(zhì)量[3]。總的來說，SPOC是一種新型的教學(xué)模式，融合了傳統(tǒng)校園與MOOC，按照實際教學(xué)內(nèi)容，針對性設(shè)計MOOC資源與課堂教學(xué)，輔助課堂教學(xué)。SPOC為學(xué)生創(chuàng)建了信息課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，豐富了學(xué)習(xí)資源，提供了更為廣闊的信息交流平臺，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)習(xí)效率。

2 地方本科院校分析化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及引入SPOC教學(xué)模式的必要性

《分析化學(xué)實驗》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，是地方本科院?；瘜W(xué)化工類學(xué)生必修的重要課程，該課程不僅傳授給學(xué)生基本實驗知識、常用分析方法和基本操作技能，還在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮重要作用[4]。但目前地方本科院校分析化學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)還存在許多問題。在教師層面，依然按照傳統(tǒng)的填鴨式授課模式，教師口述實驗原理與操作步驟，學(xué)生機(jī)械被動地跟隨操作。傳統(tǒng)授課模式限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的時間與空間，課堂教學(xué)的一次操作傳授使得部分學(xué)生并未完全掌握，而課后沒有復(fù)習(xí)的資源。教師對學(xué)生掌握知識程度關(guān)注較少，不能全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在學(xué)生層面，學(xué)生對分析化學(xué)實驗課的學(xué)習(xí)態(tài)度消極被動，積極性不高。課前很少有學(xué)生做好預(yù)習(xí)，對實驗原理、實驗步驟、可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象等沒有做預(yù)先了解和思考，導(dǎo)致在實驗課堂中機(jī)械被動地跟隨教師完成實驗，只停留在表面操作而沒有深入理解實驗原理和對應(yīng)的理論知識。因此，非常有必要在地方本科院校分析化學(xué)實驗教學(xué)中改變傳統(tǒng)授課模式以解決現(xiàn)有存在的問題。SPOC作為一種新型的教學(xué)模式，已經(jīng)在國內(nèi)外許多一流高校中得到了應(yīng)用并取得了良好的教學(xué)效果[5]。在地方本科院校的實驗課程中實施SPOC教學(xué)模式，學(xué)生既可以在課堂教學(xué)中得到教師的直接指導(dǎo)，又可以通過網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，有利于提升學(xué)生的自學(xué)能力，鍛煉學(xué)生的實際操作能力并拓展思維，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型化學(xué)化工類專業(yè)技術(shù)人才。

3 分析化學(xué)實驗SPOC教學(xué)模式構(gòu)建

在地方本科院校分析化學(xué)實驗教學(xué)中構(gòu)建SPOC教學(xué)模式，首先對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了選擇和設(shè)計，然后在所選擇的班級和實驗組進(jìn)行實施，同時對新教學(xué)模式下的考評方式也進(jìn)行了對應(yīng)的改革，具體如下：

3.1 分析化學(xué)實驗SPOC教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

以我?；瘜W(xué)教育專業(yè)為例，使用的分析化學(xué)實驗教材是武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)實驗》第六版，共安排64個學(xué)時。所開設(shè)實驗主要以四大滴定為主，重點集中于酸堿滴定、絡(luò)合滴定和氧化還原滴定，同時也包含分析天平的操作訓(xùn)練和滴定分析的基礎(chǔ)訓(xùn)練以及可見光區(qū)的分光光度法，實驗內(nèi)容既包含考察學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握情況的驗證性實驗，也包含考察學(xué)生思考問題解決問題能力的設(shè)計性和綜合性實驗。我們從中挑選了5個驗證性實驗(即酸堿滴定中的草酸含量分析，絡(luò)合滴定中的鋁合金中鋁含量的測定，氧化還原滴定中的間接碘量法測定銅鹽中銅含量，重量法測定鋇鹽中鋇含量和分光光度法測定微量鐵)和2個設(shè)計性實驗(即混合堿各組分含量分析和鐵鋅混合離子的連續(xù)測定)共計32個學(xué)時的實驗內(nèi)容應(yīng)用SPOC教學(xué)模式，對這7個實驗從實驗原理、所用儀器試劑、實驗步驟、如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及實驗中可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象等知識點精心制作了相關(guān)視頻，并由指導(dǎo)老師對實驗演示了規(guī)范操作，并制作了課后復(fù)習(xí)要點、思考題、練習(xí)題等網(wǎng)絡(luò)資源。

3.2 分析化學(xué)實驗SPOC教學(xué)實施設(shè)計

我們在17級化學(xué)教育專業(yè)和18級化學(xué)教育專業(yè)的分析化學(xué)實驗課程中實施了SPOC教學(xué)模式。為了更好地對照，將所選擇班級的學(xué)生安排到兩個實驗分室，一個分室實施新型SPOC教學(xué)模式，而另一個分室實施傳統(tǒng)教學(xué)模式。對于實施SPOC教學(xué)模式的分室，又將實驗內(nèi)容分為兩組作為對照，挑選出來的32個學(xué)時實驗實施SPOC教學(xué)模式，剩余的32個學(xué)時實驗仍然按照傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行。對于實施SPOC教學(xué)模式的實驗分室，將學(xué)生分成小組，每個小組4個同學(xué)，并將整個教學(xué)過程分為課前、課下、課堂和課后四個學(xué)習(xí)階段進(jìn)行實施，如表1所示。

表1 地方本科院校分析化學(xué)實驗SPOC教學(xué)模式實施的不同階段

3.3 分析化學(xué)實驗SPOC考核方式改革

傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗教學(xué)模式中，其考核方式一般是以實驗報告為主，而且每次實驗報告的成績評定很少考察到學(xué)生的課堂實驗表現(xiàn)和課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)情況，因此許多學(xué)生對實驗不夠重視，甚至出現(xiàn)抄實驗報告的情況。為了改變這種狀況，我們對SPOC教學(xué)模式下的分析化學(xué)實驗考核方式也進(jìn)行了相應(yīng)改革，將考核評定分成三大板塊：線上學(xué)習(xí)成績占比40%，課堂學(xué)習(xí)成績占比40%，最終考試成績占比20%。其中線上學(xué)習(xí)成績依據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的規(guī)則開展相應(yīng)的評價(包括課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)情況)，課堂成績依據(jù)教師對學(xué)生的課堂表現(xiàn)作出評定，而最終考試成績由期末統(tǒng)一測試得出。通過三部分成績的比例加權(quán)，獲得學(xué)生的最終考核成績。

4 SPOC教學(xué)模式實施效果

通過將所構(gòu)建的SPOC教學(xué)模式在我?；瘜W(xué)教育專業(yè)的兩個年級進(jìn)行了實施，獲得了比較好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生的普遍認(rèn)同。首先，將同一班級中實施了SPOC教學(xué)模式的實驗分室和實施傳統(tǒng)教學(xué)模式的實驗分室進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，實施了SPOC教學(xué)模式的實驗分室的學(xué)生平均成績明顯高于實施傳統(tǒng)教學(xué)模式的實驗分室；其次，在實施了SPOC教學(xué)模式的實驗分室，挑選出來的實施SPOC教學(xué)模式的7個實驗的平均成績明顯高于其他實驗的平均成績。由此可見，SPOC教學(xué)模式可以明顯提高地方本科院校分析化學(xué)實驗課程的教學(xué)效果，具體表現(xiàn)在：一是該模式由于包含大量實驗相關(guān)知識點的視頻或習(xí)題，可以顯著加強(qiáng)學(xué)生對實驗基本原理的理解、實驗步驟的熟悉和對應(yīng)理論知識的掌握；二是該模式因為在視頻中有指導(dǎo)老師的演示操作，可以讓學(xué)生反復(fù)觀看演練，顯著提高學(xué)生實驗技能的規(guī)范性；三是該模式由于有師生之間的答疑與解惑，有同學(xué)之間的分組討論與合作，可以顯著加強(qiáng)師生之間以及學(xué)生之間的交流和互動，學(xué)生的團(tuán)隊合作精神也得到了加強(qiáng)，創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到了提升[6]。在實施該模式的班級中，有三位同學(xué)在兩屆湖南省大學(xué)生化學(xué)化工學(xué)科競賽中獲得二等獎和三等獎，初步顯示了SPOC教學(xué)模式的成效。

5 結(jié) 語

作為化學(xué)化工類學(xué)生的必修課程之一，分析化學(xué)實驗課程在培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能，常用分析方法、綜合實踐能力等方面起到重要作用。本文針對地方本科院校學(xué)生的實際情況和分析化學(xué)實驗教學(xué)中存在的現(xiàn)實問題，構(gòu)建了更適合于地方本科院校分析化學(xué)實驗教學(xué)的SPOC教學(xué)模式，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實施和考核方式等方面開展改革，取得了較好的教學(xué)效果。我們將對所構(gòu)建的教學(xué)模式進(jìn)行持續(xù)的改進(jìn)和創(chuàng)新，以期取得更好的成效。