基于網(wǎng)絡(luò)平臺的不同教學(xué)模式的應(yīng)用與分析*
——以“無機(jī)及分析化學(xué)”為例

黎 艷，朱文娟，鄧文葉

(新疆工程學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830091)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，基于該技術(shù)的信息傳遞和接受越來越符合時(shí)代的發(fā)展和需求。教學(xué)也因此經(jīng)歷了傳統(tǒng)的線下教學(xué)、線上教(e-teaching)、線上學(xué)(e-learning)以及線上同步教與學(xué)的過程[1]。電子設(shè)備的普及和應(yīng)用軟件的完善，加速推進(jìn)了線上教學(xué)的全面開展[2]。自2019年以來，為了推動線下、線上、線上線下混合式課程建設(shè)和教學(xué)，保障教學(xué)的質(zhì)量和效果，教育部因此印發(fā)了《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》和《開展2019年線下、線上線下混合式、社會實(shí)踐國家級一流本科課程認(rèn)定工作的通知》，明確要求推動教師全員參與課程理念創(chuàng)新、內(nèi)容創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，開展線下、線上、線上線下混合式課程建設(shè)和多模式教學(xué)。四年來，各平臺也不斷優(yōu)化和完善在線教學(xué)功能和界面，使之變得更加友好和可操作。借此，我們就“無機(jī)及分析化學(xué)”這門課，開展了線上同步教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)、線上多平臺聯(lián)用的教學(xué)模式的探索，并與線下教學(xué)模式進(jìn)行了對比分析，探討不同教學(xué)模式的影響和效果，以期為新時(shí)代“無機(jī)及分析化學(xué)”教學(xué)提供一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

1 不同教學(xué)模式的實(shí)施

1.1 線上同步教學(xué)模式

利用線上直播平臺，將線下課堂轉(zhuǎn)為線上課堂。開展線上同步教學(xué)模式時(shí)，理論課我們采用了溫、學(xué)、練、用四個(gè)環(huán)節(jié)，由淺入深、由點(diǎn)到面、由理論到實(shí)際漸進(jìn)式推進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)程?？紤]到線上互動受網(wǎng)速的限制和影響，四個(gè)環(huán)節(jié)中特別強(qiáng)化了“練”，具體開展如下。

1)溫故

“無機(jī)及分析化學(xué)”各章節(jié)知識點(diǎn)雖然相對獨(dú)立，但主脈絡(luò)“化學(xué)平衡”貫穿無機(jī)化學(xué)的四大平衡和分析化學(xué)的四大滴定。而結(jié)構(gòu)化學(xué)部分，從原子結(jié)構(gòu)到分子結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)到配合物結(jié)構(gòu)，三部分也存在很強(qiáng)的邏輯關(guān)系。因此通過溫習(xí)已學(xué)內(nèi)容引入新的知識，不僅能夠鞏固所學(xué)，還能更好的幫助學(xué)生抓住該門課的主脈絡(luò)，理清各知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，依照順藤摸瓜式收獲更多的知識。

2)學(xué)新

課堂關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一即學(xué)習(xí)新的知識，與線下課略有不同，單調(diào)枯燥的屏幕容易引起視覺疲勞，很難讓學(xué)生長時(shí)間專注于線上學(xué)。因此線上課要求課程內(nèi)容更加凝練，課中著重對新知識中的重、難點(diǎn)問題進(jìn)行講解，特別是學(xué)生普遍關(guān)注的重難點(diǎn)問題。比如在學(xué)習(xí)電極電勢時(shí)，學(xué)生能夠理解氧化還原的本質(zhì)并進(jìn)行配平，知道電極電勢的產(chǎn)生和屬性，會用能斯特方程計(jì)算非標(biāo)準(zhǔn)條件下的電極電勢，但是很難將電極電勢與氧化還原之間的關(guān)系建立起來，并將其用于解決實(shí)際問題，而電極電勢的應(yīng)用這一部分又是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)放在如何關(guān)聯(lián)電極電勢和氧化還原。從學(xué)生熟知的鋅銅原電池出發(fā)，通過可見的電流現(xiàn)象，讓學(xué)生明晰鋅銅原電池中的電子轉(zhuǎn)移，引出氧化還原反應(yīng)。根據(jù)電子的流向確定電池的正負(fù)極，并根據(jù)正負(fù)極判斷電極電勢的大小，再利用鋅溶解、銅沉積現(xiàn)象進(jìn)一步闡釋正負(fù)極反應(yīng)及對應(yīng)的電極電勢大小。再列舉更多的電池反應(yīng)闡述氧化還原反應(yīng)與電極電勢二者的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)電極電勢差是氧化還原發(fā)生的動力。通過舉一反三，由此及彼，幫助學(xué)生深入理解電極電勢與氧化還原的關(guān)系，掌握并利用電極電勢的大小來選擇氧化劑和還原劑、判斷氧化還原進(jìn)行的方向、計(jì)算電動勢和平衡常數(shù)等相關(guān)的應(yīng)用。

3)勤練

線下教學(xué)課堂練習(xí)設(shè)置較少，但因?qū)W生專注于線上視聽的時(shí)間較短，而參與答題的積極性相對較高，因此線上教學(xué)將課堂練習(xí)貫穿于每個(gè)知識點(diǎn)。況且耳聽千遍不如親手過一遍，學(xué)生通過自己動手練習(xí)，能夠加深對所學(xué)知識的印象。線上直播平臺有發(fā)布習(xí)題的功能，特別是選擇、判斷題，十分方便快捷。比起一對一連線互動的耗時(shí)和單一，平臺發(fā)布的習(xí)題80%學(xué)生愿意參與完成，答題結(jié)果能及時(shí)反饋于課堂上。一方面學(xué)生通過勤練鞏固所學(xué)，另一方面老師通過結(jié)果統(tǒng)計(jì)掌握學(xué)生問題所在，進(jìn)而有針對性的答疑解惑。

4)巧用

通過溫、學(xué)、練三個(gè)環(huán)節(jié)，在理解掌握所學(xué)知識基礎(chǔ)上，融會貫通，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，達(dá)到學(xué)以致用是本課程教學(xué)的終極目標(biāo)。大多學(xué)生并非課堂上聽不懂，而是聽懂了不會用。比如學(xué)生學(xué)完酸堿平衡，會利用平衡計(jì)算不同溶液的pH值，包括計(jì)算緩沖溶液的pH值。但要求學(xué)生根據(jù)緩沖溶液的特征和相應(yīng)的平衡計(jì)算，配制一定pH值的緩沖溶液時(shí)，學(xué)生卻無從下手。解決諸如此類的實(shí)際問題，不僅需要學(xué)生具備扎實(shí)的基本知識，還需要學(xué)生具有綜合運(yùn)用的能力。課堂上設(shè)計(jì)具體問題，老師指導(dǎo)，學(xué)生思考，幫助學(xué)生找到實(shí)際問題的突破口，融合相關(guān)知識點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際，巧用活用所學(xué)知識解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題。

線上理論教學(xué)除了上述課堂開展的工作以外，也要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，并在每一章留有典型的課后習(xí)題，學(xué)生完成后，電子化發(fā)送老師批改。實(shí)驗(yàn)部分采用了虛擬仿真，整個(gè)過程由課前學(xué)生預(yù)習(xí)，課中老師于線上直播平臺講述和演示，課中學(xué)生操作老師指導(dǎo)，課后學(xué)生練習(xí)和撰寫報(bào)告四個(gè)部分組成。

1.2 線上線下混合式教學(xué)模式

“無機(jī)及分析化學(xué)”線上線下混合式教學(xué)是以線下為主線上為輔的教學(xué)方式。線下課堂的理論教學(xué)與線上同步教學(xué)相似，包含了“溫、學(xué)、練、用”四個(gè)環(huán)節(jié)，與線上略有不同，線下弱化了“練”，強(qiáng)化了“用”。老師在課堂上對基礎(chǔ)知識的活學(xué)巧用進(jìn)行縱橫延伸和拓展，課堂信息容量相對大、內(nèi)容更加豐富。實(shí)驗(yàn)部分與傳統(tǒng)線下相同。混合式教學(xué)的線上部分利用雨課堂增加了線上學(xué)、線上做和線上測三部分內(nèi)容。

1)線上學(xué)——課前引導(dǎo)式預(yù)習(xí)

借助線上平臺提前發(fā)布預(yù)習(xí)課件。預(yù)習(xí)課件包含學(xué)習(xí)目標(biāo)、重難點(diǎn)內(nèi)容，個(gè)別知識點(diǎn)配有語音解釋，每一個(gè)知識點(diǎn)設(shè)有練習(xí)題。學(xué)生可根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，有針對性的結(jié)合重難點(diǎn)內(nèi)容開展課前預(yù)習(xí)，并通過練習(xí)題檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中，可對不懂問題進(jìn)行標(biāo)記或者在線與老師探討。老師接受到預(yù)習(xí)反饋后，對于個(gè)性問題可直接在線解答，也可私下討論，對于共性問題，將在課堂中進(jìn)一步深入講解和探討。

2)線上做——課后針對性練習(xí)

根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，將每章節(jié)相應(yīng)的練習(xí)題發(fā)布于線上平臺。習(xí)題內(nèi)容包括基本概念、簡單的計(jì)算、單一知識的應(yīng)用，以及綜合性夸章節(jié)知識的融會貫通，題型有選擇、填空、判斷、簡答和計(jì)算五種類型。與線下課后習(xí)題相比，線上平臺習(xí)題覆蓋面廣，題型豐富，它涵蓋大綱的主要內(nèi)容，體現(xiàn)了重難點(diǎn)。通過線上平臺針對性的練習(xí)，結(jié)合課前預(yù)習(xí)，課中的溫故、學(xué)新、勤練、巧用，學(xué)生能更好地掌握知識要點(diǎn)。另外，線上完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以幫助老師分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的薄弱問題，為進(jìn)一步做好強(qiáng)化指明方向。

3)線上測——三次階段性測驗(yàn)

“無機(jī)及分析化學(xué)”課程涉及的內(nèi)容繁而難，需要學(xué)生記背的知識點(diǎn)也比較多，且課時(shí)量大(含實(shí)驗(yàn)共96學(xué)時(shí)，需在一學(xué)期內(nèi)完成)，學(xué)習(xí)時(shí)間跨度長，課程安排長達(dá)16周，甚至更多。盡管章節(jié)均有習(xí)題，老師在課堂中也會固舊引新，但如果結(jié)課后直接考試，由于大部分課程都集中在最后的考試階段，學(xué)生沒有足夠的時(shí)間復(fù)習(xí)某一門課，特別是那些需要記背的知識，難于在短時(shí)間完成。與線下測試需要打印復(fù)印試卷，安排教室和時(shí)間不同，線上測試只需要老師將試題導(dǎo)入平臺，設(shè)置好考試要求，發(fā)布給學(xué)生，便可以進(jìn)行測試。本課程教學(xué)過程中，根據(jù)知識模塊設(shè)置了三次階段性檢驗(yàn)，一方面可以督促學(xué)生及時(shí)溫習(xí)所學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生加強(qiáng)對所學(xué)知識的記憶，另一方面通過模塊測驗(yàn)，學(xué)生可以及時(shí)查找自己所欠缺及不足之處，進(jìn)而促使學(xué)生不斷的補(bǔ)充和完善，做到亡羊補(bǔ)牢。

1.3 線上多平臺聯(lián)用教學(xué)模式

線上多平臺聯(lián)用教學(xué)模式是將線上同步教學(xué)和線上線下混合式教學(xué)中的線上部分結(jié)合的教學(xué)方式，即用線上直播進(jìn)行課堂教學(xué)，用雨課堂等平臺完成“線上學(xué)”“線上做”“線上測”，具體實(shí)施方式同上所述。

2 不同教學(xué)模式的效果分析

圖1是2021—2022學(xué)年和2022—2023學(xué)年“無機(jī)及分析化學(xué)”各班平均總評成績分布的總體情況。2021級共11個(gè)班級，四位任課老師均以線下教學(xué)為主，其中21-7班至21-9班采用了線上線下混合式教學(xué)。2022級共10個(gè)班級，本學(xué)期該門課全部采用線上教學(xué)，其中22-4至22-6三個(gè)班級利用線上多平臺聯(lián)用的方式開展教學(xué)。承擔(dān)本課程的五位老師中，C、D、E三位老師任教均在8年以上，擔(dān)任“無機(jī)及分析化學(xué)”有5年的經(jīng)歷，A、B為近年新進(jìn)教師。

圖1 2021、2022級“無機(jī)及分析化學(xué)”班級平均成績

整體來看，班級之間平均成績差別與任課老師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、能力密不可分。如2021級由老師C所帶21-7班與老師B所帶21-5班平均成績相差11.0分，2022級老師D所帶22-9班與老師B所帶22-3班相差11.7分。如果上述差異可能由班級本身原因?qū)е拢敲磮D2的老師本課程的平均成績能更好反應(yīng)上述問題。其次班級本身學(xué)風(fēng)班風(fēng)、學(xué)生態(tài)度和動機(jī)同樣影響班級總評成績。如2022級老師D所帶兩個(gè)班級平均分差8.3，老師C所帶22-4班和22-6班差5.2分。上述差異均在任課老師的預(yù)判中，這些成績較好的班級，學(xué)生整體學(xué)習(xí)氛圍、態(tài)度、積極性相對更好。

由上述總體結(jié)果和分析可知，一個(gè)班級學(xué)生總評成績影響因素較多，一方面與教師的教學(xué)水平、經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)，同時(shí)也受生源、學(xué)風(fēng)班風(fēng)的影響。教學(xué)模式是否也顯著影響教學(xué)效果，需要排除教師、生源、班級自身的原因。由于本課程兩個(gè)年級學(xué)生均是大類招生，分班時(shí)已經(jīng)考慮了生源的均衡性。為了降低教師和班級本身的影響，我們將教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和能力相當(dāng)?shù)睦蠋烠和老師D開展的四種模式進(jìn)行了對比分析，并采用不同模式下的平均成績來消除班級自身原因產(chǎn)生的影響。圖3、圖4為兩位老師分別于2021—2022學(xué)年和2022—2023學(xué)年在“無機(jī)及分析化學(xué)”這門課上采用不同教學(xué)模式的學(xué)期平均總評成績。

圖3 不同教學(xué)模式下各班級平均總評成績分布

圖4 不同教學(xué)模式下平均總評成績

由圖3、圖4可知，不同教學(xué)模式對學(xué)生最終總評成績影響不大。圖3中不同班級產(chǎn)生的差異原因前面已討論，不再贅述，我們更加關(guān)心圖4中不同教學(xué)模式下的平均成績。從圖4來看，不同模式下的平均總評成績十分接近，基于網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué)模式總評成績稍高，其中最高的為線上線下混合式教學(xué)，其次為線上同步教學(xué)，然后為線上多平臺聯(lián)用教學(xué)，線下教學(xué)相對較低，但與最高的線上線下混合式教學(xué)僅有3分之差。單從分?jǐn)?shù)來看不足以說明問題，結(jié)合本課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程中老師的體驗(yàn)和學(xué)生的反饋，不同教學(xué)模式之間仍然存在較大的差異。

不可否認(rèn)，基于網(wǎng)絡(luò)平臺的線上同步教學(xué)、線上多平臺聯(lián)用教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)確實(shí)存在很多的優(yōu)勢[3-4]，比如學(xué)生可以通過回放、重播等反復(fù)多次的學(xué)習(xí)(圖5)，對線上習(xí)題完成的時(shí)間空間要求更少。線上題庫建設(shè)完善后，對老師具有“一勞永逸”的作用，線上完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析有利于老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。但是線上同步教學(xué)以及線上多平臺聯(lián)用教學(xué)存在的問題還是不容忽視。

圖5 同步課堂學(xué)生回看統(tǒng)計(jì)

一方面長期高強(qiáng)度線上教學(xué)，致使學(xué)生身心疲憊。學(xué)生每天因?yàn)殚L時(shí)間對著電腦、手機(jī)、平板等電子設(shè)備，對線上教學(xué)平臺產(chǎn)生了極度的厭煩，需要具備更強(qiáng)的毅力克服因長時(shí)間面對電子設(shè)備帶來的疲憊感和煩躁情緒。特別是線上多平臺聯(lián)用的教學(xué)模式，需要學(xué)生在不同平臺上切換，更加容易引起學(xué)生的反感，從線上平臺不斷下降的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)和學(xué)生希望老師統(tǒng)一教學(xué)平臺的意愿來看，多平臺聯(lián)用教學(xué)并未起到預(yù)期的效果，更有甚者后期不再參與線上平臺答題，導(dǎo)致平時(shí)成績偏低，進(jìn)而影響總評成績的情況。而且所有工作在線上進(jìn)行，缺乏老師現(xiàn)場輔導(dǎo)以及同學(xué)之間的討論互助，某些難點(diǎn)學(xué)生需要花更多時(shí)間去梳理。再者部分學(xué)生因每月線上學(xué)習(xí)流量的消耗而產(chǎn)生額外的費(fèi)用，對某些貧困家庭來講雪上加霜。

另一方面，通過仿真和線上觀摩的實(shí)踐教學(xué)遠(yuǎn)不能達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。雖然學(xué)生通過線上教學(xué)能夠很好地掌握實(shí)驗(yàn)原理、步驟、操作條件等，但動手能力、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力遠(yuǎn)不如線下親手操作。親手實(shí)驗(yàn)過程中遇到的各種現(xiàn)象和問題能夠引發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。再者很多家庭貧困的學(xué)生，自身也不具線上仿真的條件，這些學(xué)生需在同伴的幫助下完成線上操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，有的學(xué)生為了不麻煩同伴，草草結(jié)束操作過程，實(shí)踐效果遠(yuǎn)不能達(dá)到預(yù)期效果。

另一方面，增加了教師的工作難度。為了改善線上教學(xué)效果，老師需根據(jù)學(xué)生反饋不斷調(diào)整課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和方法，比如有效的互動，精簡課堂內(nèi)容等，甚至增加每周答疑時(shí)間以解決學(xué)生的問題。另大量線下工作轉(zhuǎn)為線上開展，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、試卷等的批改，給老師工作增加了難度，此外長時(shí)間面對電腦，對老師的身心也是一種考驗(yàn)。

相比較，“無機(jī)及分析化學(xué)”在以線下為主線上為輔的線上線下混合式教學(xué)，它兼顧了線上多平臺聯(lián)用教學(xué)、線下教學(xué)所長，回避了二者之短，不管是從學(xué)生的總評成績，還是從學(xué)生自主學(xué)、自主做，亦或是課程培養(yǎng)目標(biāo)，以及老師辦公效率都具有顯著的優(yōu)勢。

3 建議

線上教學(xué)在被提出之后的短短二十年間，以其迅猛之勢得到了快速的發(fā)展。線上教學(xué)時(shí)間利率用高，空間不受限制，再學(xué)習(xí)方便，對教學(xué)工作具有減負(fù)增效的作用。而傳統(tǒng)線下教學(xué)方法靈活多樣，師生現(xiàn)場互動效果好，課堂教學(xué)效率高，對學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備無特殊要求，特別是線下實(shí)踐教學(xué)的作用和效果，是線上實(shí)踐不可取代的。信息時(shí)代教學(xué)工作的開展，我認(rèn)為可以從以下幾點(diǎn)考慮：

1)可以充分利用線上、線下教學(xué)的優(yōu)勢，開展混合式教學(xué)。

像“無機(jī)及分析化學(xué)”這種含有課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)核心課程，教學(xué)開展更應(yīng)以線下為主，一些輔助教學(xué)的工作課可在線上進(jìn)行。比如借用平臺發(fā)布課件，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)，發(fā)布可操作性強(qiáng)的習(xí)題，如選擇、判斷、填空題等，學(xué)生容易自主完成，老師通過數(shù)據(jù)分析掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)干預(yù)?；诟邚?qiáng)度線上學(xué)習(xí)對學(xué)生身心的影響，即便是非專業(yè)核心課程，也不建議完全采用線上教學(xué)。

2)加強(qiáng)班風(fēng)學(xué)風(fēng)建設(shè)。

不管是線上教學(xué)還是線下授課，學(xué)生始終是教學(xué)的中心，是學(xué)習(xí)的主體，只要學(xué)生愿意學(xué)，哪種教學(xué)模式下都有可能學(xué)好。因此加強(qiáng)班風(fēng)學(xué)風(fēng)建設(shè)，營造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍，形成良好的競爭和激勵機(jī)制，帶動更多的學(xué)生愿意并努力學(xué)習(xí)，是提高教學(xué)效率主要途徑之一。

3)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的教學(xué)能力和水平。

從整體平行班教學(xué)情況來看，授課教師是影響教學(xué)效果的主要因素之一，因此學(xué)校應(yīng)該聚焦教師教學(xué)水平和能力的提高。一方面給老師創(chuàng)造更多的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)機(jī)會，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)及教學(xué)技能。另外要充分發(fā)揮基層教研室的作用，開展教學(xué)研討、說課磨課、示范課等活動，發(fā)揮優(yōu)秀老師引領(lǐng)示范和傳幫帶作用。培養(yǎng)新時(shí)代社會主義建設(shè)者和接班人，我們要有好學(xué)生，好環(huán)境、好方法，還離不開好老師。

4 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代成長起來的學(xué)生，電子設(shè)備已經(jīng)成為手上不可或缺的接受信息的工具，適當(dāng)?shù)乩镁W(wǎng)絡(luò)平臺開展線上教學(xué)是社會發(fā)展的需求?；诰W(wǎng)絡(luò)平臺不同的教學(xué)模式和方法，雖然目前還不能深刻影響教學(xué)效果，但合理科學(xué)的利用具有減負(fù)增效的作用。具體到某一門課程，采用何種教學(xué)模式開展教學(xué)，需要學(xué)校、教師從課程培養(yǎng)目標(biāo)及要求、學(xué)生身心健康出發(fā)，綜合權(quán)衡和考量，取利棄弊，才能把育人工作做的更好。