智慧教學(xué)模式在《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中的創(chuàng)新研究與應(yīng)用

高 婧 王月嬌 婁振寧 康平利 馮小庚 熊 英

（遼寧大學(xué)化學(xué)院 遼寧·沈陽(yáng) 110036）

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)課程之一，但在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，無(wú)論是學(xué)生方面、課程方面還是考核方面都存在著諸多問(wèn)題。本文分析了目前分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀，并以“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定”為例，將智慧教學(xué)理念應(yīng)用到本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革中，借助“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)從課前、課上和課后三個(gè)方面進(jìn)行了改革設(shè)計(jì)。通過(guò)本次教學(xué)實(shí)踐探索，增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣，也提高了學(xué)生分析問(wèn)題及實(shí)際動(dòng)手能力。

智慧教學(xué)(intelligent teaching)的核心教育理念是“以學(xué)生為中心”，是一種基于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和“互聯(lián)網(wǎng)和智能終端”等信息技術(shù)的教學(xué)模式，尊重學(xué)生的個(gè)體差異和個(gè)性化需求。智慧教學(xué)并非是單純的運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)進(jìn)行的教學(xué)，而是通過(guò)教師“智慧”的教，促進(jìn)學(xué)生“智慧”的學(xué)。智慧教學(xué)過(guò)程應(yīng)該體現(xiàn)的是：教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、資源推送智能化、交流互動(dòng)立體化、學(xué)習(xí)指導(dǎo)個(gè)性化、教學(xué)反饋即時(shí)化、考核評(píng)價(jià)多元化。

1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)授課模式中先由老師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?shí)驗(yàn)過(guò)程以及注意事項(xiàng)等，學(xué)生聽(tīng)完老師講解后按照板書內(nèi)容進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)，“依樣畫葫蘆”，無(wú)暇進(jìn)行思考探究，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)沒(méi)有完全理解，只是被動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種使得部分學(xué)生養(yǎng)成了課前不預(yù)習(xí)，課上不動(dòng)腦思考，課后抄報(bào)告的習(xí)慣，因此很難達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。在新的歷史時(shí)代背景下，高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何主動(dòng)應(yīng)時(shí)而變，轉(zhuǎn)變教育理念，滿足新時(shí)代創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

第一，教學(xué)觀念方面。當(dāng)前高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都還停留在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，一般都還是教師作為主體，課堂上老師講解，學(xué)生只是被動(dòng)的去聽(tīng)，沒(méi)有調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生也就沒(méi)有很好的了解實(shí)驗(yàn)的原理及內(nèi)容，這就造成了學(xué)生創(chuàng)造性和積極性下降。

第二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面。高效實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要依附于理論課，多年來(lái)在高校教學(xué)中實(shí)驗(yàn)課程沒(méi)有引起足夠的重視，學(xué)生和老師都把主要的精力放在理論課的學(xué)習(xí)中，這就造成了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課沒(méi)有主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，只是被動(dòng)的參與，作為得到學(xué)分的工具?；谝陨弦蛩?，高校的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果不是很理想。因此需要改革教學(xué)內(nèi)容和方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

第三，評(píng)分模式單一。現(xiàn)階段，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，教學(xué)評(píng)價(jià)模式相對(duì)單一，大多數(shù)高校主要將學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)來(lái)進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。雖然一些高校已經(jīng)使用“實(shí)驗(yàn)考核”進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，但主要考察的是學(xué)生之前做過(guò)的實(shí)驗(yàn)，具有明顯的重復(fù)性，所以不能完全達(dá)到較好的效果，評(píng)價(jià)效果不理想。而且實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)模式相對(duì)單一，會(huì)在很大程度上削弱學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也不符合新時(shí)期高校針對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求。

第四，教學(xué)方法單一。相對(duì)單一的高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是難以達(dá)到良好教學(xué)效果的原因之一，缺乏多元性?，F(xiàn)階段教師上課時(shí)主要以演示實(shí)驗(yàn)為主，在講解完實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及注意事項(xiàng)之后，把主要的實(shí)驗(yàn)步驟演示給學(xué)生，學(xué)生在聽(tīng)的過(guò)程可能并沒(méi)有完全理解，只要照搬的去操作，難以達(dá)到鍛煉學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展的要求?，F(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)飛速發(fā)展，借助網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)可以使高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)向多元化發(fā)展，改變了以往單一的教學(xué)模式，同時(shí)與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)模式也會(huì)更加吸引學(xué)生，提高教學(xué)效果。

2 混合式智慧教學(xué)研究路線

以學(xué)生為中心，建立教學(xué)優(yōu)化體系，基于網(wǎng)絡(luò)資源信息功能實(shí)施個(gè)性化指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。注重學(xué)生動(dòng)手能力、引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新，實(shí)施互動(dòng)化、智慧化的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)創(chuàng)新。多元化教學(xué)模式，將線下網(wǎng)絡(luò)資源與線上課堂教學(xué)深度融合，從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、綜合成績(jī)考核等層面進(jìn)行改革，構(gòu)建智慧教學(xué)模式體系。

注重學(xué)生素養(yǎng)培養(yǎng)，在原有教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、過(guò)程和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，充分合理高效地利用信息技術(shù)及相關(guān)平臺(tái)設(shè)備，支持學(xué)生開展探究及問(wèn)題解決活動(dòng)；充分利用網(wǎng)絡(luò)慕課課程資源，針對(duì)學(xué)生因材施教，進(jìn)行個(gè)性化定制的課程研發(fā)；創(chuàng)新教學(xué)模式，建構(gòu)智慧教學(xué)模式流程。建立“課前推送微課視頻—設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容—課中指導(dǎo)—課后報(bào)告—教學(xué)反思”的循環(huán)優(yōu)化的智慧教學(xué)流程，培養(yǎng)學(xué)生探究和創(chuàng)新的能力。創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，增加探究性、創(chuàng)新性和前沿性內(nèi)容，完善優(yōu)化分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。刪除一些要用到對(duì)環(huán)境危害較大試劑的實(shí)驗(yàn)，增加貼近生活，學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新教學(xué)方式方法，針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容采用虛擬實(shí)驗(yàn)、課堂演示、觀看微課視頻、線上自學(xué)、基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（PBL）、隨堂測(cè)試等多元教學(xué)方法，實(shí)施多種教學(xué)舉措，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，達(dá)成能力培養(yǎng)目標(biāo)。

轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度。改變傳統(tǒng)教師“灌輸式”教學(xué)，學(xué)生被動(dòng)式接收的模式，該項(xiàng)目擬通過(guò)轉(zhuǎn)變教師教學(xué)觀念和借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等方法進(jìn)行解決。完善實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性和實(shí)用性。適當(dāng)增加綜合、設(shè)計(jì)性與貼近生活的實(shí)驗(yàn)，以激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。探索多種教學(xué)方式混合式應(yīng)用，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。通過(guò)課前線上自學(xué)慕課視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)“moolsnet”操作、課后及時(shí)反饋等智慧教學(xué)模式提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，以便達(dá)到解決真實(shí)問(wèn)題的目的。調(diào)整最后評(píng)分模式，注重知識(shí)、技能、能力的全方位考核，不再以學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為唯一評(píng)分依據(jù)，而是綜合學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的線上線下綜合表現(xiàn)、任務(wù)點(diǎn)完成情況、實(shí)驗(yàn)操作情況等全面評(píng)估學(xué)生的能力和學(xué)習(xí)態(tài)度。

3 智慧教學(xué)模式的實(shí)施——以EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定為例

首先教師的教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變。建立“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的新的教學(xué)模式，將網(wǎng)絡(luò)資源引入到課堂教學(xué)中，提高對(duì)課堂教學(xué)創(chuàng)新重要性的認(rèn)識(shí)。其次混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)。具體教學(xué)模式設(shè)計(jì)以“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定”為例。

（1）教師教學(xué)前的準(zhǔn)備工作。教師在課前查閱與EDTA相關(guān)文獻(xiàn)資料、跟蹤分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最新動(dòng)向及進(jìn)展、聯(lián)系相關(guān)學(xué)科知識(shí)，擴(kuò)展本節(jié)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容等。由分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)講授教師團(tuán)隊(duì)錄制“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定”的教學(xué)視頻和習(xí)題，并上傳到學(xué)習(xí)通平臺(tái)。發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)后，學(xué)生在平臺(tái)提前觀看并完成相關(guān)任務(wù)點(diǎn)，通過(guò)觀看教學(xué)視頻可以起到很好的預(yù)習(xí)作用，教師也可以在后臺(tái)查看學(xué)生觀看情況，用來(lái)給出學(xué)生的預(yù)習(xí)成績(jī)。具體實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)如表1。

表1：EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定的預(yù)習(xí)內(nèi)容

（2）學(xué)生上課前的預(yù)習(xí)工作。從高中進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生，有些還停留在填鴨式教學(xué)模式的階段，通過(guò)智慧教學(xué)模式，學(xué)生通過(guò)“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)提前觀看與本節(jié)課相關(guān)微課視頻，掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、操作步驟、注意事項(xiàng)等，操作虛擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)本節(jié)課內(nèi)容做充分的了解。借助“超星學(xué)習(xí)通”不僅能更好的監(jiān)督學(xué)生的預(yù)習(xí)程度、預(yù)習(xí)效果，還能使同學(xué)們真正了解到本次實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)溶液配置和標(biāo)定的步驟等，為課堂教學(xué)的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。學(xué)生還可以通過(guò)微信、QQ群等與任課教師交流互動(dòng)，及時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況。

（3）課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)數(shù)據(jù)反饋的學(xué)生情況，可以有針對(duì)性的設(shè)計(jì)教學(xué)方案，通過(guò)課前提問(wèn)的形式，掌握學(xué)生對(duì)EDTA溶液配制與標(biāo)定方法和金屬離子指示劑原理的理解程度，促使學(xué)生主動(dòng)思考，讓他們踴躍參與課堂互動(dòng)，真正成為課堂的主人。教師在課堂教學(xué)中與學(xué)生及時(shí)互動(dòng)，教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中可以講授關(guān)鍵步驟、觀察學(xué)生操作是否規(guī)范，指正錯(cuò)誤操作，讓課堂教學(xué)更高效、有更強(qiáng)的針對(duì)性，使每名同學(xué)都能順利完成本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí)課上鼓勵(lì)學(xué)生以小組討論的形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)和生生互動(dòng)的教學(xué)模式。

（4）實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定。實(shí)驗(yàn)后教師將本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)思考題布置給學(xué)生，學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告及思考題部分，掌握本實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)要點(diǎn)。教師可在學(xué)習(xí)通后臺(tái)查看學(xué)生完成任務(wù)點(diǎn)及回答課后題的情況，智慧教學(xué)模式對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)的評(píng)定更加全面、具體，評(píng)定范圍包括：預(yù)習(xí)報(bào)告、學(xué)習(xí)通任務(wù)點(diǎn)完成情況、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。

4 總結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)日益滲透到各個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)線上線下混合教學(xué)的融合，使教學(xué)由知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閭魇谒伎紗?wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。以“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定”實(shí)驗(yàn)為例，上課前教師錄制微課視頻，添加習(xí)題并上傳到“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)，學(xué)生課前完成任務(wù)點(diǎn)，達(dá)到提前預(yù)習(xí)的目的。課上以學(xué)生為主體，以小組討論的方式增加師生之間互動(dòng)和學(xué)生與學(xué)生之間互動(dòng)。課后，通過(guò)線上成績(jī)與線下實(shí)際操作綜合給出合理成績(jī)。