多元混合式教學(xué)在儀器分析實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)踐

王京，李琰，南晶，李一峻，邱曉航，丁飛

化學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(南開大學(xué))，天津 300071

現(xiàn)代分析測(cè)試是從事化學(xué)、化工、生物、醫(yī)藥、食品、環(huán)境等領(lǐng)域科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于其應(yīng)用的廣泛性和技術(shù)的先進(jìn)性，儀器分析實(shí)驗(yàn)已成為高等院?；瘜W(xué)及其相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一[1,2]。教育部《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》提出，著力提高教育教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)課程體系整體設(shè)計(jì)，通過實(shí)施國家級(jí)和省級(jí)一流課程建設(shè)“雙萬計(jì)劃”，提高課程建設(shè)高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自主支配學(xué)習(xí)的時(shí)間比例，引導(dǎo)學(xué)生多讀書、深思考、善提問、勤實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能和學(xué)習(xí)興趣[3]。儀器分析實(shí)驗(yàn)應(yīng)聚焦學(xué)生“學(xué)以致用”能力的培養(yǎng)，通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握儀器操作方法，并能預(yù)判和解決實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題[4]。但是，受實(shí)驗(yàn)課時(shí)、儀器種類、儀器數(shù)量、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等限制，學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度不高，學(xué)習(xí)缺乏積極性，教學(xué)效果難以進(jìn)一步提升[5–7]。

化學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(南開大學(xué))根據(jù)儀器分析實(shí)驗(yàn)的課程特點(diǎn)，積極探索和改革教學(xué)模式，逐漸摸索出一套多元混合式教學(xué)課程體系。這種多元混合式教學(xué)不僅僅體現(xiàn)在線上線下混合式教學(xué)模式，還包含了在教學(xué)內(nèi)容方面，在常規(guī)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)方法上增加了翻轉(zhuǎn)課堂和問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法(Problem-Based Learning，PBL)的授課方式。經(jīng)過4年摸索和實(shí)踐，該教學(xué)模式有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，得到了廣大師生的認(rèn)可，同時(shí)收獲了一批優(yōu)秀的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的儲(chǔ)備，取得了較好的教學(xué)效果[8–13]。

1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題

1.1 學(xué)生實(shí)際操作不充分

儀器分析實(shí)驗(yàn)課時(shí)為64學(xué)時(shí)，單次實(shí)驗(yàn)為4學(xué)時(shí)，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生課前預(yù)習(xí)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)講義撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告，往往是大篇幅的抄寫，預(yù)習(xí)效果差，導(dǎo)致課上理論講解占用了大量時(shí)長，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)長被迫壓縮。此外，實(shí)驗(yàn)室空間有限，大型儀器設(shè)備價(jià)格昂貴、數(shù)量少，往往只能多人共用設(shè)備輪流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不得不壓縮操作內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生等待時(shí)間長，實(shí)驗(yàn)感受不佳，影響學(xué)習(xí)熱情。

1.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊

現(xiàn)代科技進(jìn)步日新月異，分析測(cè)試儀器更新迭代迅速。但是高校往往由于經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地等限制，儀器更新緩慢。在實(shí)際教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只能圍繞現(xiàn)有的儀器開設(shè)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一種設(shè)備開設(shè)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的情況，造成知識(shí)內(nèi)容重復(fù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多依附于理論教學(xué)，內(nèi)容陳舊，與科研熱點(diǎn)和生產(chǎn)生活脫節(jié)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

1.3 教學(xué)方法較為單一

儀器分析實(shí)驗(yàn)涉及化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科和儀器操作、分析方法等眾多知識(shí)內(nèi)容，教學(xué)難度大，通常的授課模式為教師講授和演示，學(xué)生按照規(guī)定的操作方法和參數(shù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作?！皾M堂灌”的授課方式忽略了學(xué)生的個(gè)性化差異和需求，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中依葫蘆畫瓢，很難形成系統(tǒng)的知識(shí)體系，無法對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)判，出現(xiàn)問題也不懂得怎樣解決。這種“教”大于“學(xué)”的教學(xué)方法，抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，對(duì)于創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)十分不利。

2 教學(xué)課程體系設(shè)計(jì)與實(shí)踐

2.1 多平臺(tái)線上線下混合式教學(xué)模式

隨著新時(shí)代新技術(shù)的不斷發(fā)展，線上教學(xué)手段不僅在理論課程中得到了廣泛應(yīng)用和認(rèn)可，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也發(fā)揮出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。本課程使用的線上平臺(tái)包括長江雨課堂、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室和飛書交流平臺(tái)。

長江雨課堂是一款線上線下相結(jié)合的移動(dòng)交流教學(xué)助手，目前我校已普及長江雨課堂的應(yīng)用。長江雨課堂可以在課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)完成線上、線下的相互交融，具體實(shí)施方案如圖1所示。課前，教師將實(shí)驗(yàn)相關(guān)的課件、視頻資料、網(wǎng)絡(luò)資源、檢測(cè)習(xí)題上傳到平臺(tái)，學(xué)生利用空余時(shí)間在線上進(jìn)行學(xué)習(xí)和習(xí)題檢測(cè)，完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的內(nèi)容。教師通過后臺(tái)數(shù)據(jù)掌握學(xué)習(xí)時(shí)長和進(jìn)度，綜合評(píng)定預(yù)習(xí)成績。學(xué)生也可以對(duì)上傳課件進(jìn)行標(biāo)注反饋給教師，在討論區(qū)提出問題并開展討論。這使得學(xué)生和教師在課前就建立了有效溝通渠道，教師可以有針對(duì)性地在課堂進(jìn)行重點(diǎn)講解。在課堂教學(xué)中，利用長江雨課堂平臺(tái)發(fā)布課堂檢測(cè)習(xí)題和投票，使得每個(gè)學(xué)生都能參與到課堂互動(dòng)中來。課后作業(yè)由學(xué)生在線下完成，再拍照上傳，教師在線批改返回給學(xué)生，學(xué)生修改后可以再次補(bǔ)充提交。教師通過后臺(tái)大數(shù)據(jù)的反饋能夠掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行評(píng)估和總結(jié)，在后續(xù)課程中調(diào)整課程設(shè)計(jì)，優(yōu)化教學(xué)方案。

圖1 長江雨課堂混合式教學(xué)

自2013年教育部大力推行虛擬仿真建設(shè)以來，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)例層出不窮[14–16]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)最大的優(yōu)勢(shì)在于突破了時(shí)間和空間的限制，極大縮短了建立實(shí)物和獲取培訓(xùn)環(huán)境的時(shí)間，而且一套虛擬仿真系統(tǒng)可以多人同時(shí)、單人多次使用，實(shí)現(xiàn)了在更短的時(shí)間內(nèi)用更低的成本培養(yǎng)更高素質(zhì)人才的目標(biāo)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以高度逼真地模擬實(shí)驗(yàn)操作的流程，使學(xué)生獲得生動(dòng)直觀的感性認(rèn)識(shí)。軟件自動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行記錄，生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和成績，方便學(xué)生回溯實(shí)驗(yàn)過程。虛擬仿真項(xiàng)目的交互性操作還為學(xué)生提供了試錯(cuò)的機(jī)會(huì)，有助于消除學(xué)生對(duì)儀器的陌生感。相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是更為開放自由的，更容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力得到提高。

飛書是保障高效協(xié)作的辦公工具，整合即時(shí)溝通、工作日歷、視頻會(huì)議、云文檔、工作臺(tái)等功能于一體。在開展自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要團(tuán)隊(duì)分工合作完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，利用飛書平臺(tái)可以建立工作群組，創(chuàng)建共享文檔，上傳參考資料，召開視頻會(huì)議同時(shí)記錄會(huì)議紀(jì)要。其中共享文檔用于記錄實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)電子實(shí)驗(yàn)記錄本，為高效完成團(tuán)隊(duì)工作提供技術(shù)支持。

2.2 三位一體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展

儀器分析實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置了17個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中常規(guī)實(shí)驗(yàn)14個(gè)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)2個(gè)，自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1個(gè)，具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1所示。

表1 儀器分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目列表

2.2.1 持續(xù)更新常規(guī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，拓寬知識(shí)領(lǐng)域

現(xiàn)代科技進(jìn)步日新月異，分析測(cè)試儀器種類不斷細(xì)化，功能更加豐富。近年來，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對(duì)實(shí)際科研需求購置了圓二色光譜儀、拉曼光譜儀、X射線衍射儀和熱分析儀，并且配套設(shè)計(jì)了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(表1，序號(hào)6、7、12、14)應(yīng)用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，除了基本的分析檢測(cè)技術(shù)內(nèi)容，還增加了Origin作圖、數(shù)據(jù)擬合、數(shù)據(jù)庫檢索等知識(shí)點(diǎn)。與此同時(shí)，對(duì)原實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行內(nèi)容改革，刪減重復(fù)的知識(shí)內(nèi)容，將學(xué)科發(fā)展、科研熱點(diǎn)、交叉學(xué)科應(yīng)用引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在“火焰原子吸收光譜法測(cè)定鈣”的定量分析中增加了標(biāo)準(zhǔn)加入法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法的比較，并且增加了化學(xué)干擾的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在“ICPOES全譜直讀光譜法檢測(cè)生物樣品”中添加了樣品前處理的過程，并且對(duì)比了不同的觀測(cè)方向?qū)悠沸盘?hào)和背景信號(hào)的影響。在“核磁共振波譜法測(cè)定乙酰乙酸乙酯互變異構(gòu)體的相對(duì)含量”實(shí)驗(yàn)中增加測(cè)定某功率下90°脈寬的內(nèi)容，并詳細(xì)介紹定量檢測(cè)時(shí)需要注意的功率、脈寬、采樣中心、脈沖間隔等參數(shù)的設(shè)置。近五年內(nèi)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更新率達(dá)到41%，同步更新了實(shí)驗(yàn)教材《儀器分析實(shí)驗(yàn)(第二版)》，在拓寬課程廣度的同時(shí)適當(dāng)加深課程深度，更加貼合科研工作的基礎(chǔ)性需求。

2.2.2 引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，互補(bǔ)線下教學(xué)

儀器分析實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置了兩項(xiàng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，分別為“某化合物的核磁共振全分析實(shí)驗(yàn)”和“ICPOES的工作原理及生物樣品的檢測(cè)”，見圖2。軟件建設(shè)采用實(shí)驗(yàn)室真實(shí)儀器建模，利用透視效果還原儀器內(nèi)部構(gòu)造和工作原理，通過第一視角的3D動(dòng)畫方式模擬了樣品在儀器中的演變過程，幫助學(xué)生更加直觀地理解儀器構(gòu)造和工作原理。除了儀器的模擬操作，軟件還建設(shè)了儀器維護(hù)、儀器部件拆卸、故障排除、多種核磁共振實(shí)驗(yàn)、未知化合物圖譜解析、微波消解樣品前處理等模塊，將在真實(shí)實(shí)驗(yàn)室無法開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容移至虛擬仿真軟件，幫助學(xué)生擴(kuò)展知識(shí)層面。教師可以通過后臺(tái)數(shù)據(jù)觀察學(xué)生容易出錯(cuò)的操作步驟，在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中加以強(qiáng)調(diào)，既提高了教學(xué)質(zhì)量也減少了儀器故障率。

圖2 虛擬仿真軟件建設(shè)

2.2.3 開展自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐精神

自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不同于常規(guī)實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，不屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而是由學(xué)生自主選題、設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)。自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)同步于常規(guī)實(shí)驗(yàn)，在提前自主深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，圍繞一、兩種儀器開展實(shí)驗(yàn)，教學(xué)實(shí)施方案如圖3所示。自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要8～12人組建團(tuán)隊(duì)，通過文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)際操作、數(shù)據(jù)處理，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。授課教師的主要任務(wù)是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)儀器相關(guān)知識(shí)、提出有效建議、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作和確保實(shí)驗(yàn)安全，并不過多干預(yù)學(xué)生，將主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，允許學(xué)生試錯(cuò)，促進(jìn)學(xué)生思考解決問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后授課教師對(duì)工作進(jìn)行系統(tǒng)梳理，總結(jié)工作特色和不足，完成實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)定，將新的知識(shí)內(nèi)容反哺到常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

圖3 自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施方案

以自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“ICP-OES檢測(cè)茶水中的金屬含量”為例[10]，在課題立項(xiàng)之初學(xué)生通過文獻(xiàn)調(diào)研鎖定了3個(gè)目標(biāo)物，分別為茶葉、塑膠跑道和海水。與授課教師討論后，首先排除了樣品前處理難度較大的塑膠跑道，考慮到茶葉種類較多，并且存在泡茶時(shí)間、次數(shù)等諸多變化因素可以提供豐富的研究方向，最終確定以茶水為檢測(cè)樣品開展研究。隨后學(xué)生提供“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案”，授課教師進(jìn)行審核并提出修改建議，從眾多的金屬元素中篩選出12個(gè)元素進(jìn)行檢測(cè)，其中既包含了人體必需的部分元素，又包含了幾種常見的有害元素。實(shí)驗(yàn)操作期間教師協(xié)助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從元素特征譜線的選擇、儀器檢測(cè)方法的設(shè)定、標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性及范圍等諸多方面進(jìn)行把控，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在學(xué)生最終提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，授課教師組織討論完成項(xiàng)目總結(jié)，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后撰寫實(shí)驗(yàn)教學(xué)文章。學(xué)生表示該實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)、實(shí)施到撰寫雖然投入了大量的課余時(shí)間，但是經(jīng)歷了一次完整的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，很有挑戰(zhàn)性，同時(shí)也完成了一件和生活緊密聯(lián)系的研究工作，可以給身邊的人提供有效建議，十分有成就感。

經(jīng)過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)周期，已經(jīng)完成28項(xiàng)自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選題大部分圍繞生活中的化學(xué)，食用油、茶葉、飲用水、可樂、咖啡、菠菜、青海湖鹽等紛紛進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)室，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是將所學(xué)到的理論知識(shí)不斷鞏固并靈活運(yùn)用于復(fù)雜問題的處理上，不僅訓(xùn)練了學(xué)生的思考能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐精神。

2.3 多種教學(xué)方法相結(jié)合，打造高效課堂

根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目各部分的特點(diǎn)，量身打造不同的教學(xué)方法。儀器分析實(shí)驗(yàn)中分析原理部分由于理論性比較強(qiáng)，可以在充分預(yù)習(xí)基礎(chǔ)上采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，由學(xué)生以小組為單位進(jìn)行講解，教師引領(lǐng)討論。對(duì)于應(yīng)用性較強(qiáng)的儀器構(gòu)造、儀器工作原理和實(shí)驗(yàn)操作部分，更多的采用問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法。問題設(shè)計(jì)應(yīng)緊密圍繞教學(xué)大綱中的教學(xué)目標(biāo)來提煉，把多層面和多學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，引導(dǎo)學(xué)生思考。多舉措并用的教學(xué)方法，旨在激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的熱情，變被動(dòng)接收為積極主動(dòng)去梳理和構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，提高教學(xué)效果。

3 實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)價(jià)和課程建設(shè)成效

儀器分析實(shí)驗(yàn)課程中常規(guī)實(shí)驗(yàn)的成績由診斷性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)構(gòu)成。在以往的儀器分析實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果無從考證，診斷性評(píng)價(jià)缺失。實(shí)驗(yàn)操作循規(guī)蹈矩，實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨同，實(shí)驗(yàn)報(bào)告類似，形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)難以發(fā)揮作用，最終導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績無法反映學(xué)習(xí)效果。在采用線上線下混合式教學(xué)模式后，教師通過線上平臺(tái)可將教學(xué)過程數(shù)據(jù)化，完成診斷性評(píng)價(jià)。教師在線下課程中通過更多的師生交流觀察了解學(xué)生的特質(zhì)、實(shí)驗(yàn)技能、創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)，使得形成性評(píng)價(jià)更加真實(shí)可靠?？偨Y(jié)性評(píng)價(jià)主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，通過統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改細(xì)則和標(biāo)準(zhǔn)，提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)成績?yōu)樵\斷性評(píng)價(jià)，源于線上平臺(tái)數(shù)據(jù)記錄。自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)則側(cè)重于形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)，如表2所示。對(duì)2019–2022年的學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)施教學(xué)改革之后的實(shí)驗(yàn)成績梯度得到明顯優(yōu)化，更加符合正態(tài)分布，如圖4所示。

表2 實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)價(jià)體系

圖4 2019–2022年度學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績統(tǒng)計(jì)

經(jīng)過數(shù)個(gè)教學(xué)周期近千人次的教學(xué)實(shí)踐，這種多元混合式教學(xué)模式取得了教師和學(xué)生們的普遍好評(píng)，在2021年9月被認(rèn)定為天津市一流本科建設(shè)課程。并且通過自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以作為“全國大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目的儲(chǔ)備，同時(shí)部分優(yōu)秀工作成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文[8–13]。

4 結(jié)語

在“四新”教育教學(xué)改革大背景下，儀器分析實(shí)驗(yàn)立足于學(xué)生“學(xué)以致用”能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決問題的高階思維與綜合能力。在儀器分析實(shí)驗(yàn)課程中引入長江雨課堂、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和飛書協(xié)作平臺(tái)，優(yōu)化傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同時(shí)增加了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，授課過程中采用翻轉(zhuǎn)課堂和以問題為導(dǎo)向的授課方式，將多元化教學(xué)有機(jī)融合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升教師教學(xué)效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。注重新時(shí)期學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)興趣，真正做到與時(shí)俱進(jìn)、因材施教是今后實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還需要繼續(xù)探索的方向。