現(xiàn)代媒體、新型教法、課程思政融合構(gòu)建“新工科”分析化學(xué)課程

卜春苗，王固霞

北方民族大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，銀川 750021

1 引言

2017年教育部高教司發(fā)表“新工科”建設(shè)行動路線，對高等教育的“工程素質(zhì)培養(yǎng)”提出了更高的要求，正式開啟工程教學(xué)改革的新篇章[1]。實施工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國高等學(xué)校推進工程教育改革的重要舉措，是工程教育國際化的重要標(biāo)志，對學(xué)校進一步提升人才培養(yǎng)質(zhì)量、提高學(xué)校競爭實力具有非常重要的推動作用[2]?！耙詫W(xué)生為中心、以目標(biāo)為導(dǎo)向、持續(xù)改性”是工程認(rèn)證的核心理念，也是高校在工科專業(yè)教育中必須遵守的指導(dǎo)思想和原則[3]。

北方民族大學(xué)是一所綜合性高等院校，依據(jù)“新工科”建設(shè)要求，基于工程專業(yè)認(rèn)證和“學(xué)生為中心”理念的課程教學(xué)，我校對各工科類專業(yè)人才的培養(yǎng)方案進行修訂，對各專業(yè)的學(xué)位課程進行了一系列教學(xué)改革，加強教育建設(shè)，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。其中，化學(xué)知識領(lǐng)域主要以四大基礎(chǔ)化學(xué)：無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)構(gòu)成，分析化學(xué)是我校化工、制藥、食品、生物技術(shù)、材料等各工科類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程既具有基礎(chǔ)性，又具有前沿性，是理論與實際結(jié)合非常緊密的實用性課程，對于各專業(yè)后續(xù)的學(xué)位課的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)論文實踐環(huán)節(jié)起著非常重要的作用，在專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用[4]。

在新工科背景下，為了構(gòu)建符合“新工科”背景要求的人才培養(yǎng)體系，和“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，分析化學(xué)作為一門重要的自然科學(xué)課程，在社會發(fā)展進步中不斷進行著教學(xué)改革的創(chuàng)新[5–8]。“新工科”建設(shè)對高等教育的“工程素質(zhì)培養(yǎng)”提出了更高的要求，針對我校提出培養(yǎng)符合“新工科”要求的綜合素質(zhì)全面發(fā)展的人才目標(biāo)，對不同專業(yè)學(xué)生進行調(diào)查問卷，結(jié)果表明分析化學(xué)教學(xué)主要存在以下問題：(1) 課程內(nèi)容與專業(yè)實踐融合欠缺。我校分析化學(xué)課程所授專業(yè)：制藥工程、化學(xué)工程、生物工程、食品工程等，教學(xué)內(nèi)容依照：緒論–誤差分析及數(shù)據(jù)處理–化學(xué)分析(酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、重量分析)–儀器分析(光譜分析、電化學(xué)分析、色譜分析、波譜分析)，形成一個特定的講授過程；作業(yè)、知識點的應(yīng)用、習(xí)題等缺乏各專業(yè)的差異；應(yīng)用分析化學(xué)理論知識對分析和解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)薄弱；課程目標(biāo)設(shè)定以教材目標(biāo)為主，重知識輕能力，與當(dāng)前新工科重能力、重應(yīng)用的要求相悖。(2) 完成教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式不匹配。培養(yǎng)方案中，分析化學(xué)核定為32學(xué)時。根據(jù)統(tǒng)計(中國大學(xué)MOOC)，分析化學(xué)學(xué)時一般為48–96。因此，32學(xué)時的教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容如何達(dá)成？如果采用教師講授為主的模式，教學(xué)目標(biāo)如何達(dá)到？教學(xué)效果如何保證？(3) 課程教學(xué)中創(chuàng)新教育和育人不足。分析化學(xué)課程目標(biāo)是使學(xué)生全方位掌握分析化學(xué)理論知識，依托知識體系使學(xué)生能夠?qū)?fù)雜工程體系建立科學(xué)的辯證思維和解決實際問題的能力，引領(lǐng)學(xué)生感悟科學(xué)的思維方式，強化科研強國意識、團隊合作精神、職業(yè)道德和社會責(zé)任感。當(dāng)前教學(xué)理論知識構(gòu)建可以達(dá)成，但將理論知識用于解決專業(yè)工程實際問題的能力得不到鍛煉。教學(xué)中，缺少對學(xué)生團隊合作、責(zé)任感、職業(yè)道德的培養(yǎng)。(4) 課程考核未體現(xiàn)課程目標(biāo)和培養(yǎng)工科人才的要求。改革前該課程考核以過程作業(yè)和結(jié)課考試為主，考核“重結(jié)果輕過程”，沒有體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)，不能科學(xué)、全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不能支撐新工科培育要求?？偟膩碚f，當(dāng)前分析化學(xué)課程教學(xué)“以教師為中心，以課堂為中心，以教材為中心，以考試為目的”，不符合“新工科”培養(yǎng)人才要求和“以學(xué)生為中心”的教育理念，勢必需要改革。

2 教學(xué)中的創(chuàng)新舉措

針對上述問題，教學(xué)團隊基于“以學(xué)生為中心”的教育理念，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及評價機制等方面對課程體系進行重新構(gòu)建，瞄準(zhǔn)前沿，推進思政教育與教學(xué)內(nèi)容有機融合的教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)符合新工科專業(yè)要求的應(yīng)用型人才。

2.1 對標(biāo)工程專業(yè)畢業(yè)要求，明確課程教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)工程教育畢業(yè)要求一級指標(biāo)點，明確分析化學(xué)課程與畢業(yè)要求指標(biāo)點對應(yīng)支撐關(guān)系。以“學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，確定課程目標(biāo)、重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課時安排。以制藥工程專業(yè)為例，基于專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)和對新修訂制藥工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案進行內(nèi)涵解讀，表1為制藥工程專業(yè)畢業(yè)要求/指標(biāo)點與分析化學(xué)理論課對應(yīng)的關(guān)系矩陣，明確分析化學(xué)課程與畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)支撐關(guān)系，將該課程歸屬于支撐“問題分析”畢業(yè)要求中的“能夠針對復(fù)雜工程問題，利用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)及材料科學(xué)等知識識別和表達(dá)”二級指標(biāo)點。

表1 制藥工程專業(yè)畢業(yè)要求與分析化學(xué)課程的對應(yīng)關(guān)系矩陣

根據(jù)指標(biāo)點確立課程目標(biāo)，實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)到課程育人。知識目標(biāo)：從“化學(xué)分析-儀器分析”漸進層面全方位掌握分析化學(xué)理論知識；能夠根據(jù)實際任務(wù)合理選擇分析方法和測試條件，解決生產(chǎn)和科研中的測試問題。能力目標(biāo)：使學(xué)生具備厚實的理論基礎(chǔ)和較強的知識應(yīng)用能力、良好的科學(xué)素養(yǎng)、掌握科學(xué)研究的技能和較強的創(chuàng)新能力；課程大綱能夠通過各種分析方法的基本原理和技能的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，對復(fù)雜體系進行分析，建立科學(xué)的辯證思維和解決實際問題的能力。情感目標(biāo)：感悟科學(xué)的思維方式對工程創(chuàng)新的驅(qū)動作用；強化科研強國意識、團隊合作精神、職業(yè)道德和社會責(zé)任感。

2.2 對標(biāo)學(xué)生專業(yè)，理論與實踐融合

“以學(xué)生為中心”教育理念的實質(zhì)是以提高學(xué)生的能力為中心。本校分析化學(xué)課程面向不同專業(yè)，但在教學(xué)內(nèi)容上未體現(xiàn)出課程與專業(yè)間的相互關(guān)系，使得學(xué)生不能建立分析化學(xué)理論知識與解決專業(yè)實際問題的關(guān)聯(lián)！因此，總學(xué)時立足教學(xué)大綱要求的前提下，基于課程目標(biāo)，結(jié)合專業(yè)特點，重構(gòu)課程內(nèi)容，將理論知識與專業(yè)實踐有機融合，聚焦培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新意識。制藥工程重構(gòu)前后的課程內(nèi)容和課時安排如表2所示，重點改進：第一，根據(jù)制藥專業(yè)特點，課程內(nèi)容中加強理論知識與專業(yè)間的關(guān)聯(lián)，加大知識點在專業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用；第二，分析化學(xué)課程體系大類上可分為化學(xué)分析和儀器分析，針對當(dāng)前儀器分析在解決實際問題中發(fā)揮著更重要的作用，課時安排上加大儀器分析內(nèi)容，使學(xué)生了解多種儀器分析方法，面對復(fù)雜工程問題能夠合理選擇現(xiàn)代分析方法；第三，重點提升學(xué)生解決問題的能力，突出工程認(rèn)證對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐。設(shè)計開放性案例，學(xué)生查閱文獻(xiàn)設(shè)計分析報告，完成課程論文，加強學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握及知識點應(yīng)用，提高解決實際問題的能力。

表2 制藥工程分析化學(xué)課程重構(gòu)前后教學(xué)內(nèi)容和課時安排對比

2.3 現(xiàn)代媒體、新型教法、課程思政融合構(gòu)建教學(xué)

基于產(chǎn)出導(dǎo)向教學(xué)理念，大力推進現(xiàn)代技術(shù)與教學(xué)深度融合，積極引導(dǎo)學(xué)生進行探究式學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，推行線上線下、課前–課中–課后一體化教學(xué)服務(wù)。

(1) 設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。

基于重構(gòu)分析化學(xué)課程內(nèi)容，梳理每章節(jié)的基礎(chǔ)概念性知識和重點難點，基礎(chǔ)概念性知識作為線上課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，支撐畢業(yè)要求的重難點知識作為線下課堂教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建線下和線上深度融合的混合教學(xué)。如以第四章節(jié)酸解滴定分析法為例：酸堿滴定是重點授課章節(jié)，但根據(jù)4學(xué)時的安排，采用純講授的方式很難完成課程內(nèi)容，需進行線上線下相結(jié)合的方式授課。如表3所示，4.1和4.2屬于基礎(chǔ)性概念知識，且無機化學(xué)課程中已有涉及，這部分內(nèi)容采用線上學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課堂通過提問、自測方式考查學(xué)生自學(xué)情況；4.3是酸堿滴定重點掌握知識點，課堂講授；4.4節(jié)內(nèi)容在酸堿滴定中比較關(guān)鍵，但屬于基礎(chǔ)性概念知識，本部分內(nèi)容采取學(xué)生線上預(yù)習(xí)，課堂翻轉(zhuǎn)形式加深理解授課；4.5酸堿滴定曲線是前面4節(jié)知識點的整合，采用課堂講授加強本章節(jié)知識點間的關(guān)聯(lián)，學(xué)生最終達(dá)到能夠繪制滴定曲線、選擇指示劑的高階目標(biāo)；4.6酸堿滴定法的應(yīng)用采用課程論文方式完成，教師點評、學(xué)生互評，提升學(xué)生運用酸堿滴定理論知識解決實際問題的能力。

表3 酸堿滴定章節(jié)混合式教學(xué)課程內(nèi)容安排

(2) 搭建線上教學(xué)。

線上平臺搭建主要基于學(xué)生特點制定教學(xué)方案，合理選取優(yōu)質(zhì)線上教學(xué)資源，教師借助線上平臺監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)，實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)線上教學(xué)+教師督學(xué)”的教學(xué)模塊，具體設(shè)計過程：第一，分析化學(xué)課程是一門基礎(chǔ)性課程，中國大學(xué)MOOC、愛課程、超星學(xué)習(xí)通等已經(jīng)發(fā)布50多所學(xué)校，如湖南大學(xué)、西北大學(xué)、大連理工等建設(shè)的分析化學(xué)線上課程，可選取的線上資源較多。因此，教師全面梳理教學(xué)內(nèi)容，整合優(yōu)化知識點，精準(zhǔn)化選取適合學(xué)生自學(xué)的線上教學(xué)資源，推送精細(xì)化課程視頻、課件以及配套練習(xí)；第二，為調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，借助公眾號(如色譜學(xué)堂)、嗶哩嗶哩網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)平臺篩選趣味性視頻，推進學(xué)生理解難懂的知識點，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情；第三，基于專業(yè)特點構(gòu)建的課程內(nèi)容，則采用自己錄制的SPOC課件，自建教學(xué)資源，如儀器分析部分需要學(xué)生掌握相應(yīng)的儀器構(gòu)造，結(jié)合本學(xué)院實驗室平臺，錄制分光光度儀、氣相色譜儀、液相色譜儀等儀器構(gòu)造介紹視頻，結(jié)合虛擬仿真實訓(xùn)，協(xié)同加深學(xué)生對知識點的掌握，實現(xiàn)理論和配套實驗實踐的有機結(jié)合；第四，通過學(xué)習(xí)通平臺監(jiān)督在線學(xué)習(xí)、推送測試題、考核學(xué)習(xí)成效，結(jié)合考核情況對接線下課堂，另外，為提升學(xué)習(xí)成效，需要學(xué)生歸納總結(jié)以思維導(dǎo)圖等方式對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行整合，線上提交作業(yè)，學(xué)生互評，監(jiān)督學(xué)習(xí)情況。

(3) 課堂教學(xué)改革。

改革課堂教學(xué)是提升分析化學(xué)課程教學(xué)的重點，重點措施為：① 導(dǎo)課激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。結(jié)合實際生活案例、故事、問題多種導(dǎo)課方法實施教學(xué)。如酸堿滴定采用如何區(qū)分酸和堿為問題導(dǎo)入知識內(nèi)容；配位滴定則采用故事導(dǎo)入法，以云南女兒村為例展開重金屬超標(biāo)對人體的危害及重金屬檢測的重要性，引出金屬離子測定方法；儀器分析概論以問題導(dǎo)入法：例如，含鐵量為0.01%的試樣，取樣1 g，對試樣中鐵進行測定？得出結(jié)論：微量、痕量組分，滴定操作無法進行，引出儀器分析新的授課內(nèi)容。② 現(xiàn)代教法促進教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。通過新型教法：問題為導(dǎo)向(PBL)的教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、5E (引導(dǎo)、探究、解釋、遷移、評價)教學(xué)法，推進知識傳播的有效性，具體案例見表4。③ 強化講解分析方法的共性與本質(zhì)。分析化學(xué)相對于無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)課程，體系復(fù)雜。該課程內(nèi)容體系主要分為化學(xué)分析和儀器分析兩大模塊，常規(guī)教學(xué)模式按照先化學(xué)分析再儀器分析的授課方式，忽略了化學(xué)分析和儀器分析之間的相關(guān)性，以及酸堿、配位、氧化還原、沉淀四大滴定間的共性，光、電、色、波譜分析方法的差異以及在解決實際問題中的聯(lián)用，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)后，未建立一個完整的知識體系，解決實際問題時，學(xué)生無法合理選擇分析方法及制定分析步驟。針對該問題，采用新型教法，幫助學(xué)生構(gòu)建知識框架體系，將零散知識一體化，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，提高學(xué)習(xí)效果。

(4) 理論實踐一體化提升創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

面向國家亟需創(chuàng)新型人才這一新形勢，分析化學(xué)課程應(yīng)圍繞高素質(zhì)、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。理論與實踐結(jié)合是培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型化學(xué)人才的基礎(chǔ)。首先，為提升學(xué)生解決實際問題的能力，授課中結(jié)合自己科研課題引入相關(guān)內(nèi)容，如在講授色譜分析時，提前錄制色譜固定相的整個制備、裝柱過程，將理論和實踐結(jié)合起來。其次，依托本院仿真實訓(xùn)中心，將虛擬仿真與理論教學(xué)融合，如在高效液相色譜教學(xué)中，學(xué)生借助虛擬仿真平臺完成國標(biāo)“奶粉中三聚氰胺的檢測”實驗，將理論知識應(yīng)用于實踐，更重要的是使學(xué)生理解，當(dāng)前對于復(fù)雜樣品中痕量、超痕量物質(zhì)的色譜分析，樣品前處理是真正制約色譜、質(zhì)譜發(fā)展的關(guān)鍵問題，使學(xué)生了解色譜發(fā)展的研究前沿和熱點，拓展課本知識，提升學(xué)生對科學(xué)研究的興趣和促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。再次，帶領(lǐng)學(xué)生到寧夏食品檢測研究院、寧夏藥物檢測院、寧夏糧油檢測站、寧夏進出口檢驗局等國家質(zhì)監(jiān)部門參觀交流，見圖1，將理論與實踐結(jié)合起來，提升學(xué)生對最新檢測方法、高端儀器的認(rèn)知。

圖1 學(xué)生在寧夏糧油檢測站參觀交流照片

(5) 課程思政實現(xiàn)協(xié)同育人。

本課程遵循“以立德樹人為根本，培養(yǎng)更多有家國情懷與責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)男鹿た迫瞬拧钡挠死砟?，教學(xué)團隊對專業(yè)課程進行思政元素重構(gòu)，將知識傳授和價值引領(lǐng)相結(jié)合，達(dá)到專業(yè)知識與課程思政的協(xié)同育人。教學(xué)團隊結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，制定課程思政案例，如：構(gòu)建分析化學(xué)在衣食住行、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科技強國中的作用，體現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的意義和重要性，弘揚科學(xué)觀；與歷史人物相關(guān)的思政案例設(shè)計；公共安全事件與社會責(zé)任感相關(guān)思政案例設(shè)計；倡導(dǎo)健康生活方式思政案例設(shè)計；理論聯(lián)系實際相關(guān)案例設(shè)計；倡導(dǎo)綠色化學(xué)相關(guān)案例設(shè)計。分析化學(xué)教學(xué)中融入課程思政案例不難，但要服務(wù)于人才培養(yǎng)目標(biāo)、適用于培養(yǎng)對象，做到恰到好處是難點。因此，教學(xué)團隊立足我校學(xué)科特點、專業(yè)特色、教學(xué)目標(biāo)、人才培養(yǎng)目標(biāo)專向設(shè)計思政案例，保證思政實施效果。

(6) 多元化的考核評價體系。

教學(xué)團隊打破目前“輕過程重結(jié)果”的考核評價，改革課程考核方式，具體實行四元評價體系：學(xué)習(xí)通平臺反饋(20%) + 課堂參與及作業(yè)(15%) + 課程論文及實踐(15%) + 結(jié)課閉卷考試(50%)。該體系關(guān)注學(xué)生對知識掌握的個體化差異，注重培養(yǎng)學(xué)生高階思維和解決復(fù)雜問題的綜合能力，實現(xiàn)過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合，加強學(xué)生課堂內(nèi)外、線上線下學(xué)習(xí)的評價，構(gòu)建與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程相匹配的評價體系，使得課程成績能夠真正反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果。

下面以“儀器分析概述”詳解現(xiàn)代媒體、新型教法、課程思政融合構(gòu)建教學(xué)的實施：基于課程目標(biāo)、學(xué)情分析，首先重構(gòu)儀器分析概述教學(xué)內(nèi)容；根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇以5E教學(xué)模式實施教學(xué)內(nèi)容；借助現(xiàn)代媒體：中國MOOC、學(xué)習(xí)通、Moolsnet虛擬仿真平臺實施教學(xué)過程，實現(xiàn)線上線下、課前–課中–課后的有機統(tǒng)一；課堂引入中國古代科學(xué)儀器，激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維、民族自豪感和愛國情懷；根據(jù)教學(xué)實施環(huán)節(jié)，制定四元考核評價體系，客觀評價學(xué)習(xí)成效和教學(xué)成效(實施過程見圖2)。具體教學(xué)實施步驟如下：

圖2 儀器分析概述教學(xué)設(shè)計

(1) 學(xué)情分析確定教學(xué)目標(biāo)：分析化學(xué)課程主要分為化學(xué)分析和儀器分析兩大體系。前期學(xué)生已完成化學(xué)分析內(nèi)容的學(xué)習(xí)，但化學(xué)分析和儀器分析理論體系有著本質(zhì)的區(qū)別，學(xué)生以化學(xué)分析學(xué)習(xí)方法認(rèn)知儀器分析，勢必影響后期學(xué)習(xí)效果。本節(jié)在系統(tǒng)學(xué)習(xí)儀器分析之前，宏觀上給學(xué)生建立儀器分析的概念，促進學(xué)生認(rèn)知從分析化學(xué)到儀器分析的轉(zhuǎn)變，區(qū)分化學(xué)分析與儀器分析在解決實際問題中方法和內(nèi)容上的不同，構(gòu)建新的學(xué)習(xí)方法，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

(2) 基于教材和教學(xué)目標(biāo)確定教學(xué)內(nèi)容：① 儀器分析的產(chǎn)生，② 儀器分析的特點，③ 儀器分析的分類，④ 儀器分析應(yīng)用、學(xué)習(xí)方法。

(3) 采用5E教學(xué)方法：引導(dǎo)、探究、解釋、遷移、評價實施教學(xué)內(nèi)容。構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，挖掘儀器分析背景知識、拓展思維方法、實現(xiàn)價值引領(lǐng)，教師引導(dǎo)學(xué)生接收共同完成教學(xué)任務(wù)。

具體實施見圖3，課前：① 學(xué)習(xí)通發(fā)布課前練習(xí)“含鐵量為0.01%試樣，取樣1 g，對試樣中鐵進行測定？運用前期化學(xué)分析知識如何解決？”② 借助中國大學(xué)MOOC上的儀器分析概述自學(xué)視頻，學(xué)生自建知識框架，學(xué)習(xí)通完成課前測試。課中：公布課前測試答案，結(jié)合前期知識點學(xué)生討論得出“微量、痕量組分，化學(xué)分析無法進行測定”的結(jié)論，實現(xiàn)與已知的化學(xué)分析法產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)的探究興趣，產(chǎn)生探究意愿。采用5E教法完成確定的4個教學(xué)內(nèi)容，具體教學(xué)過程見表4。

圖3 課前作業(yè)及5E教學(xué)法實施教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)環(huán)節(jié)有效融合思政元素。在講授儀器分析概念中，突出借助特殊儀器實現(xiàn)認(rèn)知物質(zhì)組成、含量、結(jié)構(gòu)的特征，引入中國古代的科學(xué)儀器，如天文觀測儀器——渾儀、簡儀；方向辨別儀器——司南，到現(xiàn)在的指南針等；讓學(xué)生意識到借助特殊儀器的科學(xué)思維自古就有。進一步介紹現(xiàn)代分析儀器在日常衣食住行中的作用，加強學(xué)生對儀器分析概念的認(rèn)知，為后續(xù)探究儀器分析特點奠定基礎(chǔ)。實現(xiàn)結(jié)合實際教學(xué)，思政與專業(yè)知識有效融合，使學(xué)生感受科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和民族自豪感。通過案例教學(xué)法：講解儀器分析法在病毒檢測、環(huán)境監(jiān)測、食品安全、科學(xué)研究中的應(yīng)用和作用。體會儀器分析法的重要性，理解“分析化學(xué)是科學(xué)技術(shù)的眼睛”的高度定位。通過構(gòu)建分析化學(xué)對就業(yè)和從事研究的重要性，達(dá)到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的目的。通過鐵粉案例分析，引導(dǎo)學(xué)生建立多種儀器分析聯(lián)用確定物質(zhì)組成、含量、結(jié)構(gòu)的科學(xué)思維，達(dá)到對物質(zhì)綜合、立體、辯證的了解。實現(xiàn)課程教學(xué)與學(xué)科育人的同向同行、有機統(tǒng)一。

(4) 課后：借助虛擬仿真實驗平臺和學(xué)習(xí)通完成知識的鞏固和提升。具體實施見圖4，課后拓展借助虛擬仿真平臺，對于課堂中教學(xué)案例：含鐵量為0.01%試樣，取樣1 g，對試樣中鐵如何進行測定？指導(dǎo)學(xué)生借助鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的仿真實驗，加深學(xué)生對儀器分析的理解，及銜接下節(jié)教學(xué)內(nèi)容光度分析法。以拓展性習(xí)題和課程報告為任務(wù)，以“學(xué)生組隊完成匯報和教師點評”的方式促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團隊協(xié)作精神。借助現(xiàn)代媒體、現(xiàn)代教學(xué)方法真正實現(xiàn)線上線下、課內(nèi)課外一體化教學(xué)，構(gòu)建以學(xué)生為中心的有效課堂。

圖4 課后作業(yè)及評價標(biāo)準(zhǔn)

(5) 基于課程內(nèi)容、課堂過程、課后拓展，制定四元考核評價體系。課前學(xué)習(xí)及測試考核借助于學(xué)習(xí)通平臺實現(xiàn)過程的準(zhǔn)確記錄，實時監(jiān)測及反饋，準(zhǔn)確評價學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)；課堂實施過程設(shè)計回答問題、案例分析、小組討論，教師實施考核評價；借助學(xué)習(xí)通和虛擬仿真平臺，考核實踐探究和開放性報告成效(組內(nèi)互評、組與組互評、教師評分)，明確過程性考核方式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

3 結(jié)語

針對本校多專業(yè)開設(shè)的分析化學(xué)課程中的教學(xué)問題，基于教學(xué)改革原理，提出對標(biāo)學(xué)生需要，優(yōu)化課程內(nèi)容，借助現(xiàn)代媒體、新型教法讓學(xué)生成為課堂“中心”，融入課程思政，實現(xiàn)課程育人。構(gòu)建多元考核評價體系，科學(xué)評價學(xué)習(xí)成效和教學(xué)效果，實現(xiàn)現(xiàn)代媒體、新型教法、課程思政融合構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的分析化學(xué)課程教學(xué)創(chuàng)新。優(yōu)化課程資源，充分利用現(xiàn)代媒體技術(shù)，選擇適合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)模式調(diào)動學(xué)生積極性與主動性，構(gòu)建師生教學(xué)共同體，培養(yǎng)符合國家需要的新工科人才。