“線上+線下”融合的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)多元化混合教學(xué)模式

楊懷金 葉芝祥 徐成華 楊迎春 趙 淼 林 瑜

（成都信息工程大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 四川·成都 610225）

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，是分析化學(xué)理論課教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合、實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力轉(zhuǎn)化的橋梁。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”信息化飛速發(fā)展大背景下，傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已不適應(yīng)高等教育創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，而“慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂”等新型教育模式已為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了一種全新的思路。雖然新型教育模式有著傳統(tǒng)教學(xué)模式無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，但就高校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)而言，單一的線上教學(xué)新模式不能完全取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因此，探索混合教學(xué)模式已經(jīng)成為近年分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究的熱點(diǎn)。本文借鑒“慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂”新型教學(xué)模式的理念，結(jié)合我校環(huán)境類專業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)，構(gòu)建一種“線上+線下”有機(jī)融合的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)多元化混合教學(xué)模式，以期提升分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。

1 我校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革現(xiàn)狀

我?，F(xiàn)有環(huán)境科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授予權(quán)，有環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)兩個(gè)本科專業(yè)。環(huán)境工程專業(yè)是四川省特色專業(yè)、國(guó)家卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)、國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2020年通過(guò)工程教育專業(yè)認(rèn)證。環(huán)境科學(xué)專業(yè)是四川省重點(diǎn)（培育）學(xué)科、省級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校面向環(huán)境類本科專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門必修學(xué)科基礎(chǔ)課，在環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中起著重要的作用。

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在我校開(kāi)設(shè)的歷史悠久，可一直追溯到我校自1999年招收首屆環(huán)境工程專業(yè)本科生就設(shè)置了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。經(jīng)過(guò)20多年的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐，目前已形成了適合環(huán)境類專業(yè)本科人才培養(yǎng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系和具有示范性的“口試+操作考試”相結(jié)合期末考核方式，自編了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過(guò)程中配備了充足的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備和資源。雖然在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐方面取得了良好的成效，但分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)仍采用“課前預(yù)習(xí)，課上教師講解、演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生‘照方抓藥’地做實(shí)驗(yàn)，課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的傳統(tǒng)單一的線下教學(xué)模式實(shí)施。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與新時(shí)代“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大背景下環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)的需求不適應(yīng)，主要存在以下問(wèn)題：（1）教學(xué)形式單一，教學(xué)互動(dòng)性不足，無(wú)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的積極性，不利于提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；（2）受實(shí)驗(yàn)儀器條件、學(xué)時(shí)等綜合因素制約，不利于學(xué)生綜合思維、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力的培養(yǎng)；（3）考核方式仍有待改進(jìn)，需建立全過(guò)程化考核和結(jié)果評(píng)價(jià)機(jī)制。因此，創(chuàng)新分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革勢(shì)在必行。

2 “線上+線下”有機(jī)融合的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)多元化混合教學(xué)模式的構(gòu)建

“慕課”的核心理念是“微課程、小測(cè)驗(yàn)、實(shí)時(shí)解答、學(xué)習(xí)自由”?！拔⒄n”以微視頻為主要載體，具有“主題突出、情境真實(shí)、交互性好、生動(dòng)有趣”等特點(diǎn)。翻轉(zhuǎn)課堂是一種全新的教學(xué)模式，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。本文在“慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂”新型教學(xué)模式的啟發(fā)下，將新型教育模式和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)有效互補(bǔ)，從課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)，構(gòu)建了“線上+線下”有機(jī)融合的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)多元化混合教學(xué)模式（如圖1所示）。

圖1：“線上+線下”有機(jī)融合的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)多元化混合教學(xué)模式

2.1 課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)包括教師教學(xué)資源準(zhǔn)備和學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師線下精心設(shè)計(jì)和制作實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案、微視頻、微課件（PPT）、測(cè)試題等教學(xué)資源包，至少在實(shí)驗(yàn)課前一周將教學(xué)資源包在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上線共享給學(xué)生，讓學(xué)生在課前能夠按照實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案自主學(xué)習(xí)。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中可以充分利用碎片時(shí)間、自主地選擇時(shí)間和地點(diǎn)，在線觀看實(shí)驗(yàn)微視頻、微課件及學(xué)習(xí)資料，在線完成課前小測(cè)驗(yàn)。學(xué)生遇到問(wèn)題可以與同學(xué)、教師進(jìn)行在線互動(dòng)交流和討論，在線及時(shí)獲得問(wèn)題的答疑和解答。學(xué)生完成在線自主學(xué)習(xí)和課前小測(cè)驗(yàn)后，需要線下認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告撰寫(xiě)。教師在課前環(huán)節(jié)可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，需要對(duì)學(xué)生完成課前小測(cè)驗(yàn)情況進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，同時(shí)對(duì)學(xué)生反饋的問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)，為持續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

2.2 課堂教學(xué)活動(dòng)

課堂實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師的主要任務(wù)是：實(shí)驗(yàn)課前借助在線學(xué)習(xí)平臺(tái)推送基于思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟微課件和實(shí)驗(yàn)操作示范微視頻；課前5分鐘檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，合格者方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室；精講實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、演示實(shí)驗(yàn)操作、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在課堂實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，教師講解實(shí)驗(yàn)的時(shí)間控制10分鐘以內(nèi)，實(shí)驗(yàn)操作演示主要通過(guò)微視頻形式展現(xiàn)，并對(duì)學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和指導(dǎo)。學(xué)生通過(guò)線上實(shí)驗(yàn)步驟思維導(dǎo)圖和實(shí)驗(yàn)操作微視頻的輔助下，線下完成實(shí)驗(yàn)操作、認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)。學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)程中自身遇到實(shí)際問(wèn)題，有針對(duì)性地選擇實(shí)驗(yàn)操作微視頻反復(fù)觀看，以發(fā)現(xiàn)、分析和解決在實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后必須將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄卡交由教師檢查并簽字，然后整理好實(shí)驗(yàn)臺(tái)面清潔后方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以抓錄一些學(xué)生操作不規(guī)范或容易出錯(cuò)的典型實(shí)驗(yàn)操作片段，制作成微視頻，為課后反思提供教學(xué)資料。

2.3 課后復(fù)習(xí)和反思

課后教師通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)把課后微視頻、實(shí)驗(yàn)拓展資源、思考題推送給學(xué)生。學(xué)生通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)對(duì)比觀看容易出錯(cuò)的典型實(shí)驗(yàn)操作微視頻和實(shí)驗(yàn)操作示范微視頻進(jìn)行反思、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)拓展資源、與同學(xué)和教師進(jìn)行問(wèn)題討論，以達(dá)到復(fù)習(xí)、鞏固和拓展應(yīng)用知識(shí)的目的。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生線下完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、思考題討論、結(jié)果分析與總結(jié)，形成最終提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課后教師認(rèn)真批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告，采用“過(guò)程化考核與學(xué)習(xí)效果考核相結(jié)合”的多維考核評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行總結(jié)與反思、制定持續(xù)改進(jìn)措施。

3 結(jié)語(yǔ)

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”信息化的推動(dòng)作用下，結(jié)合我校環(huán)境類專業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)，突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式定式思維的束縛，將“慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂”理念融入分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，“課前、課堂、課后”教學(xué)環(huán)節(jié)引入微視頻，構(gòu)建了“線上+線下”有機(jī)融合的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)多元化混合教學(xué)模式。多元化混合教學(xué)模式真正體現(xiàn)“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂、教師與學(xué)生的良性互動(dòng)，對(duì)創(chuàng)新環(huán)境類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)模式改革具有推廣應(yīng)用示范性，對(duì)激發(fā)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的熱情、培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和實(shí)踐創(chuàng)新能力、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果等方面有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。