“雨課堂”智慧教學(xué)在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究*

王 坤，楊 瑩，任麗英，馬 允，鄭 權(quán)

(安慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校藥學(xué)系，安徽 安慶 246052)

在醫(yī)藥類?？圃盒Ｋ帉W(xué)教育中，《分析化學(xué)》是一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是多門藥學(xué)類專業(yè)核心課程的必備基礎(chǔ)。要學(xué)好這門集理論與實(shí)驗(yàn)一體的課程，不僅要求學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識，更要熟練掌握各種分析方法的操作技能。因此，要提高分析化學(xué)教學(xué)質(zhì)量就必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度，才能培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型醫(yī)藥類人才[1]。

隨著信息時(shí)代的到來，“互聯(lián)網(wǎng)+”已廣泛融入各行各業(yè)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”的研究在國內(nèi)外的高校也備受重視，傳統(tǒng)教育順應(yīng)時(shí)勢與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，在教育教學(xué)過程中涌現(xiàn)出了各種在線課程，這為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式向“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)”模式的轉(zhuǎn)變提供了新的研究思路和方法。然而由于實(shí)驗(yàn)課受時(shí)空限制嚴(yán)重，需要有特定的實(shí)驗(yàn)資源(實(shí)驗(yàn)場地、儀器設(shè)備、試劑等)，不能像理論課教學(xué)一樣可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上完成。另外實(shí)驗(yàn)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析與解決問題的應(yīng)變能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，而這些都是單一的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)無法提供和實(shí)現(xiàn)的[2-3]。因此，我們要認(rèn)真研究現(xiàn)有分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的不足，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，探索分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)線上線下混合式的新型教學(xué)模式。

1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的主要問題

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師為主導(dǎo)，教師設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，邊講授邊演示，實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作步驟及注意事項(xiàng)包括后期數(shù)據(jù)處理都講解到位，而學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)則按部就班，缺乏思考，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果一般，難以彰顯實(shí)驗(yàn)課的最終目標(biāo)。因此，傳統(tǒng)教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題日益彰顯[4]。

1.1 實(shí)驗(yàn)課時(shí)緊張

本校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)大部分安排2課時(shí)(90 min)，傳統(tǒng)講授法教學(xué)，講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、操作步驟、示范演示及強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)等用時(shí)時(shí)間長，學(xué)生自由練習(xí)操作時(shí)間有限，進(jìn)而難以養(yǎng)成規(guī)范操作的習(xí)慣，有時(shí)因不規(guī)范操作導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，受時(shí)間限制也無法重做。

1.2 學(xué)生人數(shù)較多

1.3 實(shí)驗(yàn)參與度不高

班級人數(shù)多，化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，合作完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生主動(dòng)意識不夠，團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識欠缺，大家相互產(chǎn)生依賴，實(shí)驗(yàn)過程中惰于動(dòng)手，相互推諉，草草了結(jié)實(shí)驗(yàn)，缺乏追根問底的精神。實(shí)驗(yàn)報(bào)告毫無新意，抄襲嚴(yán)重，錯(cuò)誤部分不訂正，實(shí)驗(yàn)課后不總結(jié)，班級整體實(shí)驗(yàn)熱情低迷，參與度較低。

1.4 考核方式單一

分析化學(xué)課程傳統(tǒng)考核方式包括兩部分:平時(shí)成績和期末閉卷筆試成績，再將兩部分成績按百分比權(quán)重折合成最終考核成績。而分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)并沒有單獨(dú)的考核方式，只是將學(xué)生實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評分納入分析化學(xué)課程考核方式中的平時(shí)成績，存在重理論輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。正是由于未將實(shí)驗(yàn)操作納入考核，才導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)課參與度不高。

2 雨課堂在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具體應(yīng)用

“雨課堂”是由學(xué)堂在線、清華大學(xué)、教育部在線教育辦公室共同研發(fā)的一款旨在連接師生智能終端的新型智慧教學(xué)工具，它將課前、課中、課后的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都緊密連接起來，為師生搭建了傳統(tǒng)課堂教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)的互助溝通平臺，讓教與學(xué)釋放更多能量，有效促進(jìn)了師生互動(dòng)，使教學(xué)變得更為便捷[5]。因此，可以充分利用“雨課堂”這款教學(xué)工具的優(yōu)勢，在我校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中建立線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的不足，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和求知欲，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)計(jì)劃的制定

表1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及單個(gè)實(shí)驗(yàn)分值分配Table 1 Teaching content of analytical chemistry experiment and score distribution of single experiment

藥學(xué)類《分析化學(xué)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，制定分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)先深入了解專業(yè)特點(diǎn)，確保所教授的分析化學(xué)內(nèi)容能夠?yàn)楹罄m(xù)專業(yè)核心課的學(xué)習(xí)打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。分析化學(xué)各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容雖然繁雜，但實(shí)際都是圍繞著完成實(shí)驗(yàn)檢測項(xiàng)目這條主線展開的，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)基本理論知識，使抽象的文字內(nèi)容實(shí)踐化，從而起到降低學(xué)習(xí)本門課程難度的效果?，F(xiàn)以藥學(xué)專業(yè)學(xué)生分析化學(xué)課程(李維斌主編，人民衛(wèi)生出版社，第三版)為例，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容確定如表1所示。

2.2 混合式教學(xué)模式

基于“雨課堂”線上線下混合式教學(xué)模式在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中應(yīng)用主要包括課前預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗(yàn)與互動(dòng)、課后復(fù)習(xí)三個(gè)模塊，整體教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)雨課堂教學(xué)流程圖Fig.1 Flow chart of analytical chemistry experiment rain classroom teaching

2.2.1 課前預(yù)習(xí)

實(shí)驗(yàn)課前，教師上傳發(fā)布實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，包括實(shí)驗(yàn)視頻、實(shí)驗(yàn)多媒體課件、預(yù)習(xí)測試題等。實(shí)驗(yàn)視頻包括完整實(shí)驗(yàn)步驟視頻和分步操作視頻，分布操作視頻著重講解實(shí)驗(yàn)過程中每一步操作注意事項(xiàng)。學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)不理解部分可以在課件上標(biāo)注“不懂”或是向教師提問。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課件及視頻內(nèi)容設(shè)置配套預(yù)習(xí)測試題來可以檢測學(xué)生們的預(yù)習(xí)情況。教師通過手機(jī)隨時(shí)可以掌握學(xué)生們的觀看視頻、閱讀課件及參與答題的動(dòng)態(tài)，及時(shí)對學(xué)生反饋的問題進(jìn)行解答，保證課前預(yù)習(xí)有效進(jìn)行。在課前開展線上預(yù)習(xí)，讓學(xué)生事先熟知實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師課堂上可縮短理論講解部分時(shí)間，留足時(shí)間供學(xué)生操作練習(xí)，這種方法在一定程度上解決了因課時(shí)限制導(dǎo)致學(xué)生練習(xí)時(shí)間不足的問題。

風(fēng)影雙手合十，念了一句，阿彌陀佛。她沖上前來，扳住他的身子，不停地?fù)u晃著，嚷嚷個(gè)沒完沒了，你這個(gè)沒良心的，怎么就忍心離開我？你好狠的心！原來你的心思一直在那些泥菩薩身上，從來沒有想到過我。我們這個(gè)茶莊生意總的來說還不錯(cuò)，你也算個(gè)小老板了，小日子過得有滋有味的，你為什么突然要離開？你走了叫我怎么辦？你這個(gè)沒良心的！你的良心是不是喂了野狼野狗？

2.2.2 課堂實(shí)驗(yàn)及互動(dòng)

課上掃碼簽到，快速管控學(xué)生的出勤情況，這種新型簽到方式，有效降低學(xué)生們的缺勤率。教師在課堂上首先要點(diǎn)評學(xué)生們的預(yù)習(xí)情況，對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表揚(yáng)，鼓勵(lì)表現(xiàn)不佳的學(xué)生再接再厲。針對預(yù)習(xí)情況提供的數(shù)據(jù)，對錯(cuò)誤率較高及學(xué)生有疑問標(biāo)記“不懂”的知識點(diǎn)進(jìn)行有針對性地課堂講解?！坝暾n堂”令廣大師生喜愛之處是可進(jìn)行隨堂測試，教師只需將重難點(diǎn)及易錯(cuò)知識點(diǎn)編輯成測試題融入課件中，課堂上隨講隨測。在實(shí)驗(yàn)課堂上教師一對多的情況下，學(xué)生有疑問可以發(fā)送彈幕互動(dòng)，教師可以關(guān)注到每一位學(xué)生的疑惑，并逐一進(jìn)行解答與指導(dǎo)。此外，對于課堂表現(xiàn)積極、答題正確率高、實(shí)驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的學(xué)生，教師可適當(dāng)給予紅包獎(jiǎng)勵(lì)，這種新穎的師生互動(dòng)方式，深得廣大學(xué)生的喜愛，不僅活躍了課堂氣氛，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.2.3 課后復(fù)習(xí)

實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，學(xué)生可以利用“雨課堂”推送的相關(guān)實(shí)驗(yàn)資源，結(jié)合自己實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析處理，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告后拍照以圖片的形式上傳至“雨課堂”，教師利用手機(jī)隨時(shí)隨地可完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱工作，線上批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告相較于傳統(tǒng)作業(yè)批閱方式而言具有方便自由、快捷高效的特點(diǎn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后教師要及時(shí)總結(jié)學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的不規(guī)范操作及相應(yīng)的改正措施，推送給學(xué)生后要求學(xué)生們對自己的實(shí)驗(yàn)失誤進(jìn)行反思。

2.3 實(shí)驗(yàn)考核方式

實(shí)驗(yàn)考核方式包括兩部分組成，平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績。期末考試包括基本操作知識的筆試和基本技能操作兩部分組成[6]。

2.3.1 平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績

平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績滿分100分，平均分配至每個(gè)實(shí)驗(yàn)即得單個(gè)實(shí)驗(yàn)分值(見表1所示)，學(xué)期結(jié)束時(shí)所有實(shí)驗(yàn)得分之和即為平時(shí)實(shí)驗(yàn)總成績。單個(gè)實(shí)驗(yàn)必須制定具體評分標(biāo)準(zhǔn)，包括實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)情況、到課率、實(shí)驗(yàn)基本操作、勞動(dòng)教育及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，其中課前預(yù)習(xí)情況、到課率及實(shí)驗(yàn)報(bào)告三項(xiàng)可依據(jù)“雨課堂”線上數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，實(shí)驗(yàn)基本操作和勞動(dòng)教育中的衛(wèi)生情況則有教師課堂現(xiàn)場打分。

2.3.2 期末考試

期末考試采取“筆試+實(shí)驗(yàn)操作”的方式來對分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行全面考核。筆試安排在實(shí)驗(yàn)操作之前，考試內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則及安全應(yīng)急措施、實(shí)驗(yàn)基本原理、基本操作要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)等，卷面題型有填空題、選擇題、判斷題或問答題、考察分析處理數(shù)據(jù)能力的計(jì)算題。實(shí)驗(yàn)操作考試主要檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，將實(shí)驗(yàn)基本素養(yǎng)(著裝儀態(tài)、實(shí)驗(yàn)記錄、衛(wèi)生及勞動(dòng)教育等)、基本操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為評分標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。

2.3.3 實(shí)驗(yàn)成績評定

表2 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)評分要點(diǎn)及成績占比Table 2 Scoring points and score distribution proportion of analytical chemistry experiment

實(shí)驗(yàn)總成績由平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績按權(quán)重比例折合評定，二者比例各占50%，詳細(xì)評分要點(diǎn)及成績占比見表2。平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績占比一半，目的是讓學(xué)生一改往日懶散實(shí)驗(yàn)態(tài)度，重視并認(rèn)真對待每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)綜合素養(yǎng)。另外，這種實(shí)驗(yàn)考核方式也要求教師全身心投入到整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，嚴(yán)格把控實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3 應(yīng)用效果

“雨課堂”智慧教學(xué)已在本校2019級藥學(xué)專業(yè)分析化學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)用，選取2019級藥學(xué)1班(54人)和2班(58人)兩個(gè)班級，分別作為對照組和觀察組。1班分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然采取傳統(tǒng)的線下課堂講授教學(xué)模式，2班則采用“雨課堂”智慧教學(xué)模式。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)成績評定標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定實(shí)驗(yàn)總分100分，綜合成績由平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績按權(quán)重合成最終評分作為最終成績。成績分為五個(gè)等級：優(yōu)秀(≥90 分)、良好(≥80分且<90分)、中等(≥70分且<80分)、合格(≥60分且<70分)、差(<60 分)。對于等級優(yōu)秀的學(xué)生給予獎(jiǎng)勵(lì)，推薦給其輔導(dǎo)員及系部，可在獎(jiǎng)學(xué)金評定、各類評先評優(yōu)及相應(yīng)技能大賽等方面優(yōu)先考慮，而總成績<60分的學(xué)生必須補(bǔ)考，補(bǔ)考機(jī)會(huì)一次。

3.1 觀察組學(xué)生實(shí)驗(yàn)考核結(jié)果分布

由表3可知：相較于線上傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用“雨課堂”智慧教學(xué)后，班級的出勤率明顯提升，只有個(gè)別學(xué)生出現(xiàn)嚴(yán)重逃課現(xiàn)象，學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及守紀(jì)情況良好，班級整體實(shí)驗(yàn)基本操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告方面都有所改觀，實(shí)驗(yàn)總成績分布較均勻合理，基本符合高斯分布規(guī)律。

表3 觀察組學(xué)生各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)考核要點(diǎn)得分表Table 3 Score table of various experimental examination points of students in the observation group (人)

3.2 對照組和觀察組兩班實(shí)驗(yàn)總成績對比

從表4中數(shù)據(jù)可以看出，基于“雨課堂”智慧教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)總成績考明顯提高，觀察組優(yōu)秀學(xué)生數(shù)增多、不及格學(xué)生數(shù)減少，這是混合式教學(xué)注重學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的收益。觀察組學(xué)生分?jǐn)?shù)段主要集中在良好水平，中等及合格水平也占很大部分；對照組學(xué)生分?jǐn)?shù)段則主要集中在中等合格水平，優(yōu)秀率很低。因此，從表中數(shù)據(jù)來看，兩種不同教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)效果差異明顯。

表4 對照組和觀察組兩班實(shí)驗(yàn)總成績對比表Table 4 Comparison of total experimental scores of two classes in the control group and the observation group

3.3 “雨課堂”教學(xué)效果問卷調(diào)查

通過一學(xué)期的“雨課堂”智慧教學(xué)，為了檢測學(xué)生對“雨課堂”的認(rèn)可度，本人對開展“雨課堂”教學(xué)的19級藥學(xué)2班58名學(xué)生進(jìn)行了“雨課堂使用滿意度”的問卷調(diào)查，發(fā)放和回收調(diào)查問卷58份，回收率100%。具體結(jié)果如表5所示，絕大部分學(xué)生對雨課堂使用滿意度較高，認(rèn)為“雨課堂”操作簡便、活躍了課堂氣氛、對提高學(xué)習(xí)成績有幫助。同時(shí)，對于“雨課堂”智慧教學(xué)模式，學(xué)生也提到了它的一些缺點(diǎn)，并提出很好的建議，這些對于以后教學(xué)的改進(jìn)具有重要意義。

表5 觀察組班級“雨課堂”使用滿意度問卷調(diào)查(n=58)Table 5 Questionnaire survey on the using satisfaction of “rain class” in the observation group

4 結(jié) 語

在互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，為突破傳統(tǒng)教學(xué)手段的局限，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，采用基于“雨課堂”智慧教學(xué)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)模式，能夠有效評估監(jiān)控“課前-課中-課后”每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施。根據(jù)線上提供的龐大數(shù)據(jù)，教師可量化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)對學(xué)生學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行干預(yù)與指導(dǎo)。傳統(tǒng)教學(xué)與“雨課堂”智慧教學(xué)對比研究表明，學(xué)生對“雨課堂”使用滿意度較高，“雨課堂”智慧教學(xué)不僅提高了學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)熱情，也增強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)與交流，多角度、全方位調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，切實(shí)有效提高了學(xué)生的“出勤率”、課上學(xué)習(xí)的“抬頭率”以及新知識的“入腦率”，有效提高了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量[7-8]。

另外，“雨課堂”智慧教學(xué)也對教師提出更高的要求，教師必須全心全意投入教學(xué)中，不僅要準(zhǔn)備豐富的線上教學(xué)資源，更要時(shí)時(shí)跟蹤了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，精準(zhǔn)教學(xué)，及時(shí)答疑，調(diào)整線下課堂教學(xué)進(jìn)度和完成實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱工作等。教師在教學(xué)中進(jìn)行了深刻的思考，獲得了較多的經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)，可考慮在后期進(jìn)一步采用這種模式進(jìn)行教學(xué)，并不斷進(jìn)行優(yōu)化。