線上混合式教學模式在《分析化學》課程中的應(yīng)用研究

張亞莉，哈 婧，王未肖

(1.河北科技大學 理學院；2.河北科技大學 化學與制藥工程學院，河北 石家莊 050018)

一、引言

“混合式教學”是基于慕課(MOOC)和專屬在線課程(SPOC)，[1]將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種“線上+線下”的教學模式。通過兩種教學組織形式的有機結(jié)合，一方面能發(fā)揮教師的主導作用，另一方面強調(diào)學生的主體學習地位。 基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學模式是當前探索的重點，它可以充分提升學生的自主學習能力，調(diào)動學習的積極性，[2]引導學生更高效、更深層次的理解知識，開發(fā)學生的團隊精神，是線上線下混合教學的有效策略，改變了傳統(tǒng)課堂的教學流程，從以教師“教”為中心轉(zhuǎn)為以學生“學”為中心，充分應(yīng)用線上“金課”進行本地化改造。[3]

《分析化學》是人們獲得物質(zhì)化學組成和結(jié)構(gòu)信息的科學，在化學學科本身的發(fā)展以及與化學有關(guān)的各學科領(lǐng)域中，分析化學都起著重要的作用。為了使學生能夠更好地系統(tǒng)掌握各種分析方法的基本原理、特點，正確樹立“量”的概念，以及正確地運用分析化學的方法和理論解決化學及環(huán)境科學問題，本文探索了適合本校實際的《分析化學》課程的混合式教學模式。

二、混合式教學模式在《分析化學》教學中的應(yīng)用策略

《分析化學》課程充分利用MOOC和SPOC優(yōu)越的數(shù)字化資源，依托超星泛雅及其學習通APP平臺，深入開展《分析化學》線上教學實踐，努力實現(xiàn)《分析化學》課程教學目標。

(一)構(gòu)建合理的課堂教學模式

《分析化學》線上教學模式選擇混合式教學，即由最初的“MOOC/SPOC錄播+直播總結(jié)答疑+線上測試”模式，逐漸過渡到“MOOC/SPOC錄播+直播翻轉(zhuǎn)+線上測試”的教學模式。

教學展開采用MOOC/SPOC錄播+直播相結(jié)合模式。MOOC課程是在線異步教學，不能和學生實時互動，關(guān)注學生比較少，SPOC錄播盡管只針對教學班級，可以達到在線同步，但沒有實體課堂面對面實時互動教學的氛圍。因此，MOOC/SPOC錄播+直播結(jié)合的課堂教學模式可以達到課堂教學需要，教師可以在超星教學平臺上隨時關(guān)注學生對MOOC和SPOC錄播視頻的收看情況，而 QQ群課堂或騰訊會議直播提供了教師和學生完成線上“面對面”互動的平臺，實現(xiàn)了課程內(nèi)容和課堂教學的有效統(tǒng)一。

開課初期，學生看完錄播視頻后，教師以直播的形式對錄播內(nèi)容進行總結(jié)，對學生提出的問題進行及時答疑，同時鼓勵學生參與討論。采用以練代講、案例點評的形式，對于學生不會做的復(fù)雜計算題，教師可引導學生一步步進行解析，并在引導過程中使學生明白解題思路和方法。在此基礎(chǔ)上，再出一道類似的題，讓學生獨立完成，然后安排一個或幾個學生在線直播講解，由學生點評、質(zhì)疑，教師總結(jié)，師生共同參與，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力；課程后期從教師直播總結(jié)答疑改為學生展示課前學習內(nèi)容、答疑并由教師總結(jié)，即課前教師給學生布置線上學習目標、任務(wù)和流程等活動方案，課中由學生代表講解課程主要知識點，回答同學提出的問題并由教師點評、總結(jié)，實現(xiàn)了線上“翻轉(zhuǎn)課堂”形式的混合式教學；課后通過學生完成知識點測試、章節(jié)作業(yè)和做思維導圖等形式實現(xiàn)對知識的內(nèi)化?；旌鲜浇虒W實現(xiàn)了教學由“線上+線下”到“線上+線上”的模式轉(zhuǎn)變，依舊發(fā)揮“教師主導，學生主體”的中心思想。整體的教學過程從“課程引入”“互動測試”“知識點講解”到“教學互動”，將線下課堂搬到了線上開展，是線上線下混合式教學的另一種實施模式。[4]

(二)規(guī)劃嚴謹?shù)慕虒W設(shè)計

《分析化學》知識點瑣碎，涉及各種分析方法的基本原理、特點，需要理解和記憶的知識點較多。為了讓學生具備運用分析化學的方法和理論分析解決實際化學問題的能力，教學設(shè)計從五個方面著手，即資源、導入、直播、考察、總結(jié)，引導學生高效的學習、掌握、運用分析化學知識，如圖1所示。

圖1 分析化學教學設(shè)計思維導圖

第一，課程資源選擇MOOC優(yōu)秀的數(shù)字化資源和自己錄制的各章節(jié)完整的教學視頻，并提供電子教材、PPT課件。MOOC資源可以擴展學生的視野，而教師自己錄制的視頻更貼合學生的實際水平，取兩者之長滿足學生學習需求。同時，視頻可反復(fù)收看，有利于學生對重點、難點部分的進一步掌握和理解。

第二，課前以“通知”的形式將課程時間安排發(fā)給學生，鼓勵學生提前預(yù)習電子課本、PPT課件和“任務(wù)點”，“任務(wù)點”在學習通提前發(fā)布給學生，“任務(wù)點”包括上節(jié)課知識的總結(jié)和復(fù)習測試、本節(jié)知識的概要、自主學習要求和詳細的講解視頻。

第三，考慮學生的實際情況，課程剛開始時并沒有要求學生提前預(yù)習，而是通過對提前預(yù)習學生的肯定和表揚促使越來越多的學生加入預(yù)習的行列，為后期的線上“翻轉(zhuǎn)課堂”做準備。課上采用“看視頻+直播”的方式，為了達到和學生互動的效果，在每節(jié)課開始時還采用QQ群課堂或騰訊會議直播的方式復(fù)習上節(jié)課的主要內(nèi)容,解答作業(yè)和測試中錯誤率高的試題,展示學生的優(yōu)秀筆記和思維導圖。

第四，通過課上發(fā)放隨堂練習、課后進行復(fù)習測試、進行調(diào)查問卷及主題討論等多種形式考察學生對知識的掌握情況，使學生在“學中練、練中學”。課后作業(yè)分學生個人完成和小組共同完成兩種，個人完成章節(jié)作業(yè)，小組作業(yè)由教師引導學生對整節(jié)課的知識進行系統(tǒng)總結(jié)和梳理，形成清晰的思維導圖。鼓勵學生對一些知識點或作業(yè)題錄制短視頻，鍛煉學生分析問題的能力。

第五，根據(jù)在各種測試、調(diào)查問卷及討論中所反饋出來的學生對知識的掌握情況，由教師對本節(jié)知識進行總結(jié)，對學習過程中學生出現(xiàn)的疑難問題進行答疑或引導學生進行小組討論來解決。

圖2 課堂活動魚骨圖

(三)組織形式多樣的教學活動

學生是學習的主體，教學過程中調(diào)動學生的積極性，使學生始終保持學習興趣尤為重要，主動學習的效果遠遠大于被動學習效果。

在進行緒論部分的教學時，教師從“醫(yī)藥、環(huán)境、興奮劑檢測、食品分析、轉(zhuǎn)基因”等與生活息息相關(guān)的事例入手，生動形象地介紹分析化學在其中所起的作用，激發(fā)學生的好奇心，使學生了解到分析化學在人類生命和生存中的重要性；教學過程中組織不同形式的課堂活動，使學生參與其中，提高學生學習的積極性。例如，采取簽到、組織問卷調(diào)查、開展主題討論、展示學生優(yōu)秀思維導圖等形式，以增強學生的自信心，激發(fā)學生學習熱情和主動性。如圖2所示，魚骨圖中列舉了十周課程中各周組織的教學活動，從中可以看出學生參與課程的形式由被動參與到主動參與再到由學生展示課前學習成果的課程安排。

此外，學生僅通過一次視頻學習很難達到學習效果，因此教師針對不同的教學內(nèi)容設(shè)計了不同的學習方法，引導學生自學。比如，鼓勵學生在課上講解或錄制小視頻上傳到QQ交流群以講解輸出達到知識學習內(nèi)化的效果；要求學生以小組為單位做本章內(nèi)容的思維導圖；學生之間互評課后作業(yè)。

(四)設(shè)置合理的成績考核評價指標

線上教學和課堂教學不同，學生在SPOC平臺不再僅是看視頻和完成作業(yè)，還需要簽到、完成測試、參與討論等。因此設(shè)置合理的評價體系直接關(guān)系到學生的學習主動性和課堂參與度。[5]為了充分調(diào)動學生學習的積極性，體現(xiàn)平時成績評定的公平與公正，線上課程的考核評價體系將學生的平時成績所占比例提高到40%。對平時表現(xiàn)特別積極的學生，有3-5分的互動加分，以促使學生在認真完成學習任務(wù)的同時，積極拓展自己，提升獨立思考、開拓創(chuàng)新的能力。

(五)適時穿插課程思政，增強學生的責任感

課程思政是通過學科專業(yè)知識激發(fā)學生愛國主義情懷，堅定學科專業(yè)理想和職業(yè)目標。疫情期間，在十周的教學過程中設(shè)置了五次相關(guān)的主題討論，即“對新冠肺炎疫情的感受和體會”“超長假期的收獲”“努力是會上癮的”“膠體金抗體檢測試劑盒原理”及“生于種花家庭的自豪和努力后的收獲”等。通過這些討論，結(jié)合當前國家、社會的關(guān)注點，有效引起了學生的情感共鳴，激發(fā)出學生學習興趣，產(chǎn)生學習內(nèi)動力，促進了學生對課程知識的理解和深化，增強了學生新時代青年責任感。

三、教學效果及教學反思

為了解學生在線教學模式下的學習體驗，分別從教學模式、教學設(shè)計、教學活動的滿意度進行了調(diào)查。在教學模式中，相較于僅使用MOOC資源自學和直播授課，79%的學生更喜歡“MOOC+SPOC+直播”的教學形式。在教學設(shè)計中，過半的學生認為知識復(fù)習、復(fù)習測試、課間課后考察練習、QQ答疑等輔助方式對課程內(nèi)容的學習有很大的幫助，44%的學生認為教師或?qū)W生錄制的試題講解短視頻如面對面講解一樣，看的更清楚，更容易理解。所有的學生都認為《分析化學》對他們有一定的吸引力，88%的學生認為在分析化學課程中，既學到了知識也體會到了學習的樂趣，71%的學生認為分析化學會對以后的學業(yè)和工作有幫助。對分析化學課進行10分制評分，評8-10分的同學占到了82%，評6-8分的同學占到了18%。

另外，作為理工科的學生，線下閉卷測試成績能更好的體現(xiàn)學生的學習效果。對比17級和18級理工學院應(yīng)用化學專業(yè)學生《分析化學》課程的綜合成績，可以看出18級學生高分段的學生數(shù)與17級學生數(shù)基本持平，但18級實施混合式教學后不及格的學生比例明顯下降，全班平均成績比17級學生提高了近14分。顯而易見，盡管18級學生是全線上授課，但采用混合式教學模式授課對學生成績、能力及學習興趣的提高具有明顯的優(yōu)勢。

對2019-2020年第二學期理工學院各專業(yè)學生學習《分析化學》課程綜合成績進行分析，各專業(yè)使用同一個平臺進行線上授課，線上教學設(shè)計、教學資源均相同，不同的是應(yīng)用化學專業(yè)學生增加了學生課上講解、大量形式多樣的教學活動和課程思政的內(nèi)容。對比學生綜合成績，應(yīng)用化學專業(yè)學生成績明顯好于其他專業(yè)學生，80分以上學生占比達40%，不及格率明顯低于其他專業(yè)。發(fā)揮學生學習的主體地位，有利于提高教學質(zhì)量，獲得良好的教學效果。

在獲得良好教學效果的同時，也需要對教學過程進行反思，以期不斷提升教學水平。第一，初次全線上授課選擇的教學視頻多數(shù)是本校教師自己錄制，學生接受起來比較快但不利于學生知識面拓展，后期考慮增加MOOC視頻的比例，并增加知識拓展內(nèi)容。第二，為了提高學生的參與度，鼓勵學生錄制了一些知識點講解或應(yīng)用題解答的短視頻，但參與的學生數(shù)不多，接下來將設(shè)置幾個具體的案例，讓學生分組課下討論、查閱文獻、制作PPT進行課堂展示，提高學生的參與度，增強其獲得感。第三，加大課程思政力度，從知識點入手拓展教學內(nèi)容，挖掘思政元素，從專業(yè)自信、家國情懷和科學精神等幾方面培養(yǎng)學生的思想品德。