分析化學設計型實驗考核方法的探索與實踐

李嬌，金谷，李玲玲，姚奇志，劉紅瑜，王曉葵

1化學國家級實驗教學示范中心(中國科學技術大學)，合肥 230026

2中國科學技術大學化學與材料科學學院，合肥 230026

分析化學實驗是中國科學技術大學(以下簡稱“中科大”)面向化學與材料科學學院、少年班學院、地空學院的二年級本科生所開設的實驗課程，每學年開設的分析化學實驗項目有16個，共計年授課20教學周，學時為160，年授課人數約500人[1,2]。分析化學實驗課程注重實驗教學內容層次化整體設計，培養(yǎng)學生科學的思維模式和創(chuàng)新意識，教會學生如何做實驗、如何做科研。通過增加設計型實驗環(huán)節(jié)，加深學生對所學理論知識的理解，全面培養(yǎng)學生綜合素質[3–5]。經過十余年的教學改革，我們設計了一種新型的設計型實驗考核制度，在對學生學習效果以及教學質量予以客觀評價的同時，又能充分調動學生學習的積極性和促進其創(chuàng)造能力。

1 設計實驗實施過程

分析化學實驗課程中的設計實驗分為自主設計型實驗(自主選擇樣品)和普通設計實驗(教師指定樣品)，二者實施流程相同，見圖1。實施過程細節(jié)概述見表1。

圖1 設計實驗實施流程

表1 設計實驗實施過程細節(jié)概述

2 設計實驗成績考核評價標準

長期以來，實驗考核評價體系都存在考核單一化的弊端，教師是評價主體，實驗報告和實驗結果是唯一考核依據，嚴重影響了學生綜合素質的發(fā)展。設計型實驗是分析化學實驗教學的高層次，要完成一個設計型實驗，對學生各方面能力的考查是復合型的，因此其考核評價的標準和方法也須具有多元性。以“過程性考核，以評促學，以評促能，以評促新，客觀公平”為目標，新型考核制度擺脫了單一化的弊端，其包含了對學生實驗設計能力、實驗操作能力和分析問題能力等多方面的考核，考核標準更為細化，為學生學習指引明確方向，驅動學生學習的能動性[6,7]，設計型實驗成績評定標準賦分情況見表2。

3 參與式考核模式

從圖1、表2中可看出，設計型實驗的過程時間跨度長達9周，期間有足夠的時間對學生實施過程性的考核。經改革后，設計實驗考核標準更為細化、復雜，如何才能將考評的每一步都落實到實處，做到公平公正，這是實驗教學過程中的一個難點。為此，我們課程組嘗試“學生+助教+教師”三位一體的參與式考核模式，取得一定的成效。

表2 設計型實驗成績評定標準

此考核模式的最終考核分數由教師、助教和學生共同完成。依據打分項目，若單獨由教師、助教或者學生評分，則分數按實際總賦分計算；若由教師、助教、學生(占兩類)共同打分，則按教師–助教–學生的排列順序，以6 : 4的比例來折算最終評分。例如：評分項目由教師單獨完成評分，則教師評分占本項總分的100%；實驗操作評分項目由助教、學生共同打分，則助教評分占本項總分的60%，學生評分占40%，見表3?；凇皩W生的主體地位和教師的主導作用”的教學原則，該考核模式不僅提升了學生的參與感和積極性，而且分工評分使得考核成績更具全面性、客觀性、準確性和嚴謹性，同時也避免了教師單獨打分可能帶來的片面性。

表3 設計型實驗參與式考核辦法

4 線上答辯討論

2020年初，新冠病毒肺炎在國內的爆發(fā)嚴重影響了全國高校的教學進程，對實驗教學的影響尤為突出。為響應“停課不停教、停課不停學”要求，中科大化學實驗教學中心依托化學國家級實驗教學示范中心和化學國家級虛擬仿真實驗中心來開展化學實驗教學工作，及時調整教學計劃，實行“一課一策”的教學方案[8]。分析化學實驗課程組依據自身課程特點，結合Blackborad (Bb)教學平臺和ClassIn在線課堂等線上交流媒介實施線上實驗教學及考核，取得了良好的教學效果。

具體做法如下：(1) 教學資料上傳至 Blackborad教學平臺，包括設計實驗要求、實驗試劑、儀器設備可選范圍、論文報告格式以及評分標準等，以方便學生學習參考。(2) 通過ClassIn在線課堂(直播互動)以PPT論述、質疑提問、答辯討論等多種考核形式與學生實時而深度地互動，學生參與度高，積極性更高，線上答辯考評的實際效果遠超過預期，值得我們深入思考總結，見圖2。(3) 待疫情結束開學后，學生再補做設計實驗，將線上課程線下實驗有機融合，完成整個設計實驗教學活動。這次疫情催生的線上教學及考核模式，為我們今后的教學工作開拓了新思路，如何做到線上線下有機結合，優(yōu)勢互補，相輔相成，這是我們以后需重點關注和研究的教學方向。

圖2 (a) 線下學生答辯考核(非疫情期間)；(b) Classsin在線課堂學生答辯互動考核(疫情期間)

5 結語

設計型實驗考核方法對學生綜合素質和創(chuàng)新能力有著更高的要求，對于那些想蒙混過關的學生、學習知識淺嘗輒止的學生和實驗動手能力較差的學生是一個很大的“坎”，需經教師多次輔導幫助才有可能順利完成實驗，還有學生始終不得其法，如何兼顧這部分學生成績的評價是教師現階段面臨的最大困難。因此，當前的考核模式還有待于進一步探索和改進，使之更加科學化和合理化，以提高實驗教學質量和學生綜合素質。