“后MOOC”背景下儀器分析實驗混合式教學(xué)改革

馬小明 (贛南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江西 贛州 341000)

0 引言

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，大型儀器已成為研究檢測中不可或缺的重要工具。為更好適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要，儀器分析實驗課程已經(jīng)在高校相關(guān)專業(yè)本科生或研究生的專業(yè)課程中開設(shè)，致力于對學(xué)生“學(xué)以致用”能力的培養(yǎng)，通過對儀器結(jié)構(gòu)和工作原理等理論知識的學(xué)習(xí)，掌握儀器操作方法，并能預(yù)判和解決實驗過程中所遇到的問題[1]。然而，在實際的實驗教學(xué)中，由于課程學(xué)分限制、儀器工作原理等理論知識抽象、儀器設(shè)備缺乏、課堂教學(xué)模式單一等現(xiàn)實問題，儀器分析實驗課程教學(xué)效果與高校培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用人才的矛盾不斷顯現(xiàn)[2]。學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏自主性，實驗參與度不高，個體化差異明顯，課堂教學(xué)效果收效甚微。因此，亟需借助當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)時代的便利性，對傳統(tǒng)的教學(xué)手段推陳出新，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；突破固有條件的限制，讓學(xué)生對大型儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、實驗原理等知識有更為直觀的理解，形成系統(tǒng)的知識鏈；促進教學(xué)相互，提升教學(xué)質(zhì)量。

1 儀器分析實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 儀器分析實驗課程內(nèi)容抽象，理論與實際聯(lián)系不夠

儀器分析實驗課程涵蓋多個模塊的內(nèi)容，且各個模塊相關(guān)性較小，學(xué)生難以對整個儀器分析實驗課程的內(nèi)容形成系統(tǒng)的理解[3]。同時，學(xué)生對大型儀器的接觸較少，僅通過課堂短時間的學(xué)習(xí)無法及時消化課堂所接受的知識，容易對儀器產(chǎn)生陌生感和抽象感，這將極大削弱學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與度。再者，儀器分析的理論課教學(xué)雖然系統(tǒng)地介紹了儀器的結(jié)構(gòu)和原理等知識，但純理論的課堂灌輸缺乏趣味性，學(xué)生接受度差；儀器分析實驗課程雖然融入了結(jié)構(gòu)和工作原理等基本知識，然而受限于時間的關(guān)系，實驗課程側(cè)重于實際操作教學(xué)，因此理論課程和實驗課程無法實現(xiàn)有機融合[4]。

1.2 儀器設(shè)備配置不足

儀器分析實驗所使用的大型精密儀器一般價格昂貴，而且由于高等教育的普及，儀器設(shè)備的配置通常無法與學(xué)生實際人數(shù)相匹配[5]。因此，在實際的實驗教學(xué)中一般是分組進行實驗。分組實驗無法確保每位同學(xué)都能進行一次實際操作，同時基礎(chǔ)較為薄弱的同學(xué)很有可能因為對于儀器不熟悉、知識理解不到位而全程觀摩。學(xué)生實際操作的時間不充足，因此難以做到熟練掌握，長時間未接觸后容易遺忘，難以達到預(yù)期的教學(xué)效果。

1.3 教學(xué)內(nèi)容陳舊且儀器封閉

現(xiàn)代科技進步日新月異，分析測試儀器也更新迭代。但是高校往往由于經(jīng)費、場地等限制，儀器更新緩慢。在實際教學(xué)過程中，實驗內(nèi)容只能圍繞現(xiàn)有的儀器開設(shè)，實驗項目和教學(xué)內(nèi)容陳舊，學(xué)生無法接觸前沿的儀器和技術(shù)。而且，大型儀器自購買后需要由專業(yè)的工程師進行調(diào)試，核心部位一經(jīng)組裝，再拆卸展示則會較為困難，不利于學(xué)生對儀器的構(gòu)造進行系統(tǒng)的了解，很大程度限制了學(xué)生對整體知識的把握。

1.4 教學(xué)模式較為單一

儀器分析實驗的授課模式通常為教師講授和演示，學(xué)生，按照規(guī)定的操作方法和參數(shù)，模一次實驗操作。但是在實際的操作過程中，實驗條件及參數(shù)將極大影響分析結(jié)果的準確性。學(xué)生在實驗過程中依葫蘆畫瓢，很難形成系統(tǒng)的知識體系，無法對實驗過程中可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)判，出現(xiàn)問題也不懂得怎么解決，這樣的教學(xué)模式極大限制了學(xué)生的思維模式，對于學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)十分不利。

2 “后MOOC”混合式教學(xué)模式

慕課(MOOC)是大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，它對觀看者的層次、等級、年齡、學(xué)歷不作限制。MOOC主要以視頻課程的形式展示，資源易于獲取，開放性強，面向?qū)W生的范圍很廣。因為MOOC課程學(xué)習(xí)可不受時間和空間的約束，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性更強。同時，在MOOC課程學(xué)習(xí)中，知識點的介紹形式多樣，有文字、視頻、動畫、聲音等等，增加了學(xué)習(xí)的趣味性。對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生或者知識點較難理解的章節(jié)，在線視頻可反復(fù)觀看，便于深層次的理解和掌握。因此，MOOC教學(xué)模式逐漸被高校引入并推廣。盡管MOOC作為一場教育界的“海嘯”有著無可比擬的優(yōu)勢，但是隨著MOOC的不斷發(fā)展，其自身的設(shè)計缺陷也不斷顯現(xiàn)。例如，制作成本高昂，資源豐富但針對性不強，教師對在線學(xué)習(xí)的效果不能有效監(jiān)管等等[6]。

SPOC (small private offline course)是在MOOC基礎(chǔ)上衍生的在線小規(guī)模限制性課程，被稱為“后MOOC”[7]。SPOC=MOOC+課堂交流，通過對平臺上的慕課資源進行整合，結(jié)合學(xué)校課程實際，設(shè)計開發(fā)出符合本校實際的SPOC開發(fā)課程，不僅有效彌補了MOOC的設(shè)計缺陷，還將線上和線下的教學(xué)模式有機融合，給學(xué)生帶來完整的學(xué)習(xí)體驗。SPOC的教學(xué)模式一般分為課前自學(xué)、課中內(nèi)化、課后研討等方面，學(xué)生先自學(xué)SPOC中的相關(guān)資源，對課程學(xué)習(xí)內(nèi)容有初步的了解。課中教師通過慕課堂及師生互動引導(dǎo)學(xué)生對知識點進行思考和內(nèi)化。課后學(xué)生可根據(jù)教師在SPOC討論區(qū)發(fā)布的內(nèi)容進行拓展討論，對知識點進行進一步的外化升華。SPOC還可根據(jù)學(xué)生的差異性進行針對性教學(xué)，根據(jù)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的差異發(fā)布難易不同的教學(xué)視頻和討論內(nèi)容，可滿足學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求，帶來差異性的學(xué)習(xí)體驗，更益于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，促進學(xué)生的長遠發(fā)展。

3 基于MOOC-SPOC混合教學(xué)模式的儀器分析實驗

3.1 建立基于MOOC的SPOC資源庫

教師根據(jù)學(xué)生對儀器的了解和掌握情況，充分運用MOOC平臺現(xiàn)有的資源進行整合，并根據(jù)本校實際儀器分知識點錄制精簡短小的教學(xué)視頻，便于學(xué)生利用碎片化時間進行有效學(xué)習(xí)。針對不同層次的學(xué)生，發(fā)布難易程度各異的教學(xué)視頻及討論內(nèi)容，滿足不同結(jié)構(gòu)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。要求學(xué)生在課前自學(xué)有關(guān)儀器結(jié)構(gòu)、原理、實驗步驟和操作規(guī)范等內(nèi)容，通過學(xué)生在線打卡進行后臺監(jiān)督學(xué)生有效預(yù)習(xí)的程度。為了進一步確保學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性，在視頻中針對具體的知識點和實驗中易錯的操作進行穿插打卡提問，通過后方可進行后續(xù)的視頻學(xué)習(xí)。這種自助通關(guān)式的打卡方式可對學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性進行監(jiān)管，最大程度確保學(xué)生課前預(yù)習(xí)的有效性。同時，在視頻學(xué)習(xí)之后，教師可發(fā)布系統(tǒng)的線上測試試卷，針對相關(guān)章節(jié)知識點、儀器原理、操作規(guī)范對學(xué)生掌握程度進行測試，試卷可多次作答，但需達到一定分數(shù)方可進入后續(xù)的線下課堂學(xué)習(xí)。

3.2 儀器分析實驗現(xiàn)場教學(xué)

在SPOC線下教學(xué)過程，教師可以創(chuàng)新融合“慕課堂”進行教學(xué)改革。慕課堂是中國大學(xué)慕課課堂教學(xué)的智能助手，作為連接線上線下教學(xué)的紐帶，對于推動課堂教學(xué)改革具有重要的作用。線下教學(xué)時，利用慕課堂微信小程序?qū)崿F(xiàn)簽到功能。課堂教學(xué)過程也可以借助慕課堂的微視頻、問答等活躍課堂氣氛，要求學(xué)生通過隨機分組或者固定分組等形式，在組內(nèi)進行實驗講解、演示和小組討論等活動，讓學(xué)生參與課堂教學(xué)，把自主學(xué)習(xí)的成果進行知識輸出，推動知識點的內(nèi)化。在此過程中，學(xué)生成為真正意義上的學(xué)習(xí)主體，教師則側(cè)重于對SPOC平臺上提問最多的問題、課程知識難點以及知識拓展進行講解，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考和論證，促進教學(xué)相互。這樣的課堂教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式中知識點講解花費時間多，學(xué)生交流討論少，教學(xué)模式“滿堂灌”，學(xué)生被動性吸收等缺陷，更有利于學(xué)生獨立思考和批判性思維的培養(yǎng)。

3.3 建立課后習(xí)題及討論專區(qū)，轉(zhuǎn)變課程考核形式

線下教學(xué)結(jié)束后，教師可通過SPOC的交流討論區(qū)對知識點做進一步的拓展和鞏固。通過發(fā)布課后習(xí)題，加深學(xué)生對知識點的理解，教師應(yīng)當(dāng)注重課后習(xí)題難易程度的分配，以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同時，教師可以建立互動交流專區(qū)，針對學(xué)生在實驗過程中遇到的問題或者想進一步了解的問題進行交流討論，在交流的過程中對知識進行升華，教師最后對學(xué)生提出的問題進行專業(yè)性的解答，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會舉一反三的能力。

此外，傳統(tǒng)的課程考核方式較為片面，一般依靠學(xué)生照搬照抄的預(yù)習(xí)報告、實驗數(shù)據(jù)等作為考核的依據(jù)，對于學(xué)生知識的掌握程度無法很好進行區(qū)分。基于MOOC-SPOC模式的教學(xué)評價可通過平時成績及期末成績統(tǒng)籌打分。將學(xué)生在課前線上測試的答題情況、課堂出勤率、活躍程度、實驗數(shù)據(jù)、課后討論的積極性等作為平時成績的主要依據(jù)，期末考試則圍繞課堂教學(xué)的重點和難點進行考察。這樣的考核方式可以有效區(qū)分學(xué)生對于儀器分析實驗的整體掌握情況，評價機制更為合理。

4 結(jié)語

MOOC豐富的教學(xué)資源為高校教學(xué)改革提供了路徑和手段，將SPOC與MOOC有機融合，可以最大程度發(fā)揮在線教學(xué)的優(yōu)勢。基于MOOC-SPOC的混合式課堂教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)教育模式的短板，為儀器分析實驗課程教學(xué)方式的改革提供了方向。將傳統(tǒng)的“被動性學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熞龑?dǎo)的自主討論，從學(xué)生需求出發(fā)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主性和批判思維能力。