關(guān)于構(gòu)建開放式分析化學課程體系的探討

高慧妍

沈陽科技學院（遼寧沈陽 110000）

為深入貫徹落實《遼寧省人民政府辦公廳關(guān)于推動本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的實施意見》（遼政辦發(fā)〔2015〕89 號）和《遼寧省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)遼寧省深化普通高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實施方案的通知》（遼政辦發(fā)〔2015〕70 號）精神，沈陽科技學院正積極推行應(yīng)用型學科的轉(zhuǎn)型工作，而課程建設(shè)是應(yīng)用型轉(zhuǎn)型中的重要環(huán)節(jié)。分析化學課程是應(yīng)用化學、高分子材料、安全工程、能源、化工、制藥等專業(yè)教學體系中重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是學習其他專業(yè)課程的過渡課程。提高分析化學課程的教學效果對學生四年的專業(yè)教育來說至關(guān)重要。

1 分析化學課程改革的必要性

沈陽科技學院實行大類招生，采用“3+1”的培養(yǎng)模式，而在分析化學的授課過程中，采用大班授課制。教師根據(jù)考點講授，授課內(nèi)容繁多，知識點繁雜，而授課學時有限，沒有全面地考慮到學生的專業(yè)需要。面對大量復雜煩瑣的化學公式，不少學生上課時只顧埋頭自思，或是忙著記筆記，思想不能與授課教師保持一致，導致課堂效率低下。這是目前教學中存在的一個主要問題[1-3]。

學生方面，相關(guān)基礎(chǔ)一般。在眾多學生中，很大一部分在高中學習階段并未涉及分析化學相關(guān)內(nèi)容，這造成學生在平時的學習過程中感覺難度較大，進而對分析化學的學習興趣和積極性不高。

教師方面，教學理念需要更新。很多教師沿用傳統(tǒng)的教學方法，在課堂上密集地向?qū)W生傳授知識點，單方面對學生進行知識灌輸，使學生失去了參與感，不能發(fā)揮學生學習的能動性；在教學過程中，沒有充分調(diào)動學生的主動性和積極性，課堂成為了教師的“一言堂”，這種授課模式嚴重制約了學生的全面化發(fā)展。

課程改革的最終目的是培養(yǎng)學生的興趣愛好，強化學生的基礎(chǔ)知識，提高學生的應(yīng)用能力和實踐能力，實現(xiàn)課程教學的培養(yǎng)目標與就業(yè)崗位要求的零對接[4-6]。

2 構(gòu)建開放式分析化學課程體系的思路

為探索分析化學課程體系建設(shè)有效途徑，適應(yīng)應(yīng)用型理工專業(yè)“新工科”建設(shè)提出的“創(chuàng)新型、跨學科視野和強實踐能力”人才培養(yǎng)新要求，充分運用教育信息化時代新的研究理論和技術(shù)手段，重組和變革分析化學課堂教學生態(tài)關(guān)系、結(jié)構(gòu)要素和過程場景等課堂基因，建立了一套特色鮮明的多元開放式課程教學體系[7-10]。

教學內(nèi)容優(yōu)化:通過查閱文獻、分析微課等網(wǎng)絡(luò)教學模式在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況，結(jié)合學校民辦學院學生的實際情況，為本課題所要建設(shè)的“本土化”的微課程資源提供夯實的理論基礎(chǔ)。根據(jù)現(xiàn)有培養(yǎng)方案，秉持“要素入手，能力本位”的教育理念，按照不同的大類招生，對各專業(yè)教學內(nèi)容進行增加和刪減，使授課內(nèi)容更貼近專業(yè)教育，增加知識的實用性。

課堂教學設(shè)計：根據(jù)優(yōu)化后的培養(yǎng)方案，將所搜集的文獻和教學實例適當?shù)匾胝n堂教學，以此激發(fā)學生的學習熱情和興趣；在有限的理論課學時內(nèi)，傳授更多的學習技巧和實用性更高的知識，使課堂教學的內(nèi)容更合理。

數(shù)字化教學資源建設(shè)：利用慕課（MOOC）平臺布置課前預習內(nèi)容并進行課后考核，讓學生了解下次課課堂授課的重難點，帶著疑問上課，在聽課過程中尋找答案；將預習情況和課后考核情況納入平時考核體系，并記入期末總成績。

課堂應(yīng)用探索：根據(jù)學生學習情況的反饋，檢驗微課的建設(shè)質(zhì)量及教學應(yīng)用效果，并根據(jù)課堂情況，積極、及時掌握學生感興趣的地方和沒有興趣的地方，探索更高效的教學方案。

反饋結(jié)果總結(jié)提升：根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)和期末成績總結(jié)授課經(jīng)驗，反思新授課模式的優(yōu)勢和缺點，并對微課開發(fā)情況、應(yīng)用情況進行研究總結(jié)，作出課程結(jié)論，包括課程改革的研究現(xiàn)狀、微課開發(fā)的具體流程、實際教學的應(yīng)用效果和特點等。根據(jù)應(yīng)用化學專業(yè)學生反饋意見，對微課教學改進的計劃與設(shè)想進行總結(jié)與完善。

3 構(gòu)建開放式分析化學課程體系的具體舉措

3.1 構(gòu)建分層次信息化教學資源新體系

本次分析化學課程的教學改革注重優(yōu)化重組課程知識體系，以兼顧學生共性提高和個性發(fā)展。按記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)新6 個層級，架構(gòu)以“MOOC+智慧課件+試題庫App+虛擬仿真實驗”四大模塊作為改革四大核心的分層次信息化教學資源體系。

大規(guī)模開放在線課程是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產(chǎn)物。慕課的特點為：（1）自主與自動。慕課學習最突出的特點是自主與主動。自主性首先體現(xiàn)在學生能夠自主選擇課程，甚至自主創(chuàng)建課程。主動性主要是指學生能夠自主學習。由于每個人參與課程的動機不同，有的人學習到一半就放棄了，有的人可能是想了解該課程某一部分的內(nèi)容，因此，學習進程也是有差距的。（2）拓展性學習。慕課的學習是拓展性學習，如果學生自主完成了慕課學習，說明學生對該課程內(nèi)容非常感興趣，對所講授的新知識有求知的渴望，所以通過慕課的學習一定是有深度、有拓展性的。傳統(tǒng)課堂一般是學習老師教授的內(nèi)容，而通過慕課平臺，學生可以圍繞課程內(nèi)容的主題線索開展個性化的、深入的學習。（3）網(wǎng)絡(luò)課程。這種課程并不是面對面的課程，而是在互聯(lián)網(wǎng)上進行的課程，學生的上課地點不限，即在任何地方都可以花費最少的成本來享受一流的課程教學。（4）課程的多樣性。慕課課程在組織方式上強調(diào)“翻轉(zhuǎn)課堂”，在課程內(nèi)容上強調(diào)重組，在學習方式上強調(diào)眾包交互。對于要進行在線學習的學生來說，這種教學形式是相當有效果的。

目前，信息化席卷整個教育行業(yè)，教師應(yīng)盡可能讓學生享受到信息化所帶來的教學模式的變革。從學生的角度講，利用智慧課件系統(tǒng)，可以把一些零散的時間利用起來。如果他們在學習生活的間隙，想要查看老師上一節(jié)課講的內(nèi)容，可以很方便地翻閱相關(guān)材料，里面有詳細記錄。從教師的角度講，智慧課件提供了很好的教學管理平臺，課程通知、課程作業(yè)提交、學生信息管理等都可以在這個平臺上進行。歸根到底，智慧課件是為了回歸教育本質(zhì)，將課堂從教學過程中課前-中-后全方位以先進的科學技術(shù)加以輔助，讓學生、教師、院校受益的綜合解決方案或平臺。

對于學生而言，學習是他們的任務(wù)，但是學生的學習方式各不相同，而學校的教育方式大致相同，所以難免會有學生不能接受傳統(tǒng)的教育方式，學習成績自然一落千丈。為了幫助他們更好地學習和復習知識，學校可以創(chuàng)建試題庫App，內(nèi)容包括：（1）考點精選。包含知識點、考點清單、易錯點及注意事項等內(nèi)容，讓學生在短時間內(nèi)鞏固知識點、考點，有效提高學習效率。（2）名師直播。每天推送免費的直播課，使學生隨時隨地輕松地學習，不被時間和空間束縛，隨時與老師、同學交流考試心得。（3）精選考題：題庫收錄多年經(jīng)典期末考試題、考研真題等，讓學生鞏固練習，以加強知識點的應(yīng)用。試題庫的應(yīng)用，使得學生可以隨時隨地刷題，有效利用碎片時間，提高學習效率。

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科。沒有化學實驗，這門學科就沒有靈魂，化學學習將變成機械式記憶，化學教學變成空洞的說教。重視實驗并發(fā)揮實驗教學的功能，就能抓住提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵。對于分析化學課程的教學，通常采用理論教學與實驗實訓相結(jié)合的方式，但是受有限的實驗教學學時及實驗條件的限制，會存在理論教學與實驗課程不能有效結(jié)合的情況。學生對老師所講授的理論知識沒有直觀的認知，不能夠?qū)W以致用，對教學效果造成很大的影響。在分析化學課程中引入虛擬仿真實驗系統(tǒng)，理論課程中涉及的實驗部分都可以在虛擬仿真實訓系統(tǒng)中完成虛擬操作，教師可以一邊理論教學一邊進行虛擬仿真實訓，讓學生在學習理論知識的同時，直觀地觀察到所涉及的實驗現(xiàn)象，為學生營造輕松有趣的課堂氛圍，有效激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效率。

3.2 優(yōu)化重組課程跨學科知識體系

系統(tǒng)融入Excel 軟件、Matlab 編程、SPSS 數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件等計算機學科知識，構(gòu)建跨學科教學模塊，實現(xiàn)分析化學公式圖形化和復雜數(shù)值計算程序化教學。與此同時，以跨學科視角對課程內(nèi)容進行升級改造，重構(gòu)兩個層次的跨學科知識點融合，包括針對復雜科學問題開展的跨學科主題教學和依托慕課討論區(qū)開展的跨學科開放式討論專題教學。

分析化學理論性強，計算公式多且雜，將Excel，Matlab，SPSS 軟件應(yīng)用到教學過程中，既鍛煉了學生的動手能力，又提升了學生的數(shù)據(jù)分析處理能力。數(shù)據(jù)分析能力已經(jīng)成為各個行業(yè)必備的技能，如果能熟練掌握數(shù)據(jù)分析技能，對于學生來說，不管是申請留學還是以后的就業(yè)，都會是一個很大的加分項。

“跨學科”一詞最早出現(xiàn)于美國，學者舒梅克提出了跨學科教學的定義：教學將跨越學科界限，把課程的各個方面組合在一起，建立有意義的聯(lián)系，從而使學生在廣闊的領(lǐng)域中學習。多學科融合是現(xiàn)代化教育的趨勢，多學科融合的最終目標是全面培養(yǎng)學生的學習能力，提升學生的綜合素質(zhì)。在進行分析化學的單科教學時，學生對于一些問題的認知局限在本學科中，這使得學生理解問題比較片面；而在學科融合時，教師將環(huán)境、食品等學科知識融合在一起教學，這些學科之間并沒有嚴格的界限之分，在實踐應(yīng)用中的關(guān)聯(lián)十分緊密，而且各個學科之間會產(chǎn)生協(xié)同作用，使學生打破對傳統(tǒng)分析化學教學中的單一認知，學會多維度地認識問題和解決問題。

3.3 創(chuàng)新分層次混合式教學新模式

結(jié)合在線開放課程和雨課堂進行翻轉(zhuǎn)課堂，即遞進式OPPOs 混合式智慧教學新模式，課堂更注重學生對知識的運用和創(chuàng)新。每個OPPO 教學單元包括：線上課前預習與預習測驗、思維導圖預習匯報、參與式學習以及線上課后測驗和復習。實現(xiàn)課前-課中-課后全鏈條智慧教學。在多輪OPPOs 后嵌入分層分級、難度進階的課程任務(wù)，提升課程挑戰(zhàn)度，實現(xiàn)學生高階能力的培養(yǎng)。通過角色代入、任務(wù)驅(qū)動、實驗?zāi)M、話題討論、問題導入等多種方式驅(qū)動課堂教學，充分激活學生學習熱情；通過小組討論、同伴教學、組間互評、隨堂辯論、多師教學、校際交流、學術(shù)墻報等新穎的教學組織形式，有效促進師師協(xié)作、師生互動和生生互助學習，實現(xiàn)問題共振、情感共鳴及智慧共生。

3.4 構(gòu)建“2+2”能力進階實驗實踐體系

分別構(gòu)建基于“分析化學實驗+化學技能競賽”的基礎(chǔ)應(yīng)用型和基于“分析化學技能實習+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類大賽”的綜合創(chuàng)新型實驗實踐體系。通過分析化學實驗課程和實驗技能競賽，提高知識運用能力，解決學生綜合素質(zhì)和基本能力培養(yǎng)問題。分析化學技能實習是分析化學課程跨學科主題教學的延續(xù)，借助土壤成分及性質(zhì)測定、化肥農(nóng)藥分析兩個實際生產(chǎn)項目，讓學生獨立探索，通過方案的不斷優(yōu)化調(diào)整及驗證，培養(yǎng)學生對知識的綜合運用能力和解決實際生產(chǎn)問題的能力。通過兩個層次的跨學科知識體系，初步培養(yǎng)科研實踐能力，解決學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)問題。

4 結(jié)語

基于課程培養(yǎng)目標與職業(yè)崗位需求，通過構(gòu)建開放式分析化學課程教學體系，可以彌補傳統(tǒng)分析化學課程教學中的一些不足，并切實有效地提高教學效果。但是，教學改革是一項復雜煩瑣而且艱巨的工作，不能一蹴而就。要在長期的教學過程中不斷地摸索，根據(jù)學生的實際學習情況逐步推進，才能切實提高學生的綜合能力與素質(zhì)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與實踐能力；響應(yīng)教育部打造“金課”、消滅“水課”的號召，將授課模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為核心，切實提升分析化學課程的教學質(zhì)量。