分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)混合式教學(xué)模式改革
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摘要:分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，因此為提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，并達(dá)到良好的教學(xué)效果，我們嘗試將混合式教學(xué)模式融入分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，并從教學(xué)資源建設(shè)和教學(xué)過程的實(shí)施兩個(gè)方面進(jìn)行了改革。最后對(duì)混合式教學(xué)效果進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明，混合式教學(xué)改革能夠有效的提高學(xué)生獨(dú)立思考的能力，并能達(dá)到以學(xué)生為中心的教學(xué)效果。但仍有部分學(xué)生參與度不夠，因此在今后的教學(xué)中要更加深入的發(fā)掘混合式教學(xué)在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的優(yōu)勢，使更多的學(xué)生從中受益。
關(guān)鍵詞:分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);混合式教學(xué);改革探索
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它與分析化學(xué)理論課程教學(xué)緊密結(jié)合。該課程所講授的基本原理和方法等知識(shí)是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，也是培養(yǎng)有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人才的整體知識(shí)及能力結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能，使學(xué)生對(duì)定量分析方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的掌握，并了解學(xué)科領(lǐng)域的新成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)。培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)、分析和解決問題以及創(chuàng)新等科學(xué)思維能力。養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，使學(xué)生在科學(xué)方法上得到初步訓(xùn)練，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
1分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀
目前，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和理論課程存在脫節(jié)的現(xiàn)象，通常理論課才開始一兩周，實(shí)驗(yàn)課就已經(jīng)進(jìn)行了，此時(shí)學(xué)生只了解分析化學(xué)的基本任務(wù)和作用等基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)具體的酸堿滴定法、氧化還原滴定法、配位滴定法等原理并沒有掌握，即使在實(shí)驗(yàn)課上，由老師通過板書的方式為同學(xué)們講解相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程的理解也不夠深入，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情［1］。因此在實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生也因理解不透徹而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程頻頻出錯(cuò)，學(xué)生只是按照老師黑板的實(shí)驗(yàn)步驟“按部就班”的完成，不懂的地方第一時(shí)間想到的是問老師，忽視了獨(dú)立思考及解決問題的能力。為了解決分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的眾多問題，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的線上線下混合式改革探索。以期改變傳統(tǒng)教學(xué)的弊病，并遵從OBE理念撰寫教學(xué)大綱，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生成為專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、環(huán)保意識(shí)強(qiáng)、有責(zé)任、敢擔(dān)當(dāng)和有作為的新時(shí)代專業(yè)工程技術(shù)人才［2］。
2基于超星學(xué)習(xí)通的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)改革實(shí)踐
混合式教學(xué)是將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，利用二者的優(yōu)勢開展的新型教學(xué)模式［3－4］。雨課堂、藍(lán)墨云班課等在近些年已經(jīng)逐步成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要工具，并取得了良好的教學(xué)效果［5－7］。超星學(xué)習(xí)通也是在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)背景下孕育而生的一種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可在電腦、手機(jī)等多種電子產(chǎn)品端進(jìn)行閱讀和學(xué)習(xí)，還開設(shè)有網(wǎng)絡(luò)公開課、資料圖書等資源。我校為方便教師開展線上教學(xué)活動(dòng)，與超星學(xué)習(xí)通合作，開通了泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。通過該教學(xué)平臺(tái)，教師可以對(duì)原有課程進(jìn)行改革，將線上教學(xué)與線下教學(xué)有機(jī)結(jié)合，更好的將混合式教學(xué)模式融入自己的課程體系中。為此，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程也利用該教學(xué)平臺(tái)對(duì)課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式進(jìn)行了改革，將混合式教學(xué)貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中［5］，通過混合式教學(xué)改革，使學(xué)生能更好的掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定，掌握定量分析的基本操作技能及各種典型的分析方法。
2．1教學(xué)資源建設(shè)
對(duì)照專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色，在整合并優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上融入課程思政元素，制定課程教學(xué)大綱。針對(duì)教學(xué)大綱，并考慮學(xué)生的能力水平和不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程組將容量分析器皿的使用和校準(zhǔn)、滴定分析法的基本操作練習(xí)、有機(jī)酸摩爾質(zhì)量的測定、HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、溶液中鉍和鉛的連續(xù)測定、I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定及直接碘量法測定維生素C的含量等幾個(gè)重要實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目錄制成微課，并上傳到超星學(xué)習(xí)通泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)。微課內(nèi)容包括學(xué)習(xí)目的、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)處理、注意事項(xiàng)以及課后思考題。同時(shí)，根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，課程組也制作了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)講義，供同學(xué)們書寫報(bào)告和預(yù)習(xí)使用。通過教學(xué)資源的建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)模式起到了良好的鋪墊作用。
2．2分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)模式實(shí)施
課前，教師通過超星泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)預(yù)習(xí)任務(wù)，教學(xué)任務(wù)中包括教學(xué)視頻和教學(xué)講義兩個(gè)部分，學(xué)生課前需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)應(yīng)的任務(wù)點(diǎn)，并學(xué)習(xí)與該項(xiàng)目相關(guān)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)。從圖1中可以看到，26．67%的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)部分可以獲得滿分，此部分學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)認(rèn)真完成了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的預(yù)習(xí)任務(wù)。43．33%的學(xué)生成績在80～100分之間，證明絕大部分同學(xué)也取得了良好的學(xué)習(xí)效果。有23．33%的學(xué)生成績在60～80分范圍內(nèi)，只有少數(shù)同學(xué)沒有按照規(guī)定的任務(wù)要求完成網(wǎng)絡(luò)課前預(yù)習(xí)部分。因此，在課堂教學(xué)中要更加注重對(duì)少部分沒有按時(shí)完成預(yù)習(xí)任務(wù)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作輔導(dǎo)，以幫助他們順利完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。課上，根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)成績分布圖，教師可以準(zhǔn)確掌握同學(xué)們的課前預(yù)習(xí)效果。并根據(jù)學(xué)習(xí)效果適當(dāng)安排課前提問，以鞏固、加深重點(diǎn)內(nèi)容。在正式實(shí)驗(yàn)操作前，老師在講臺(tái)前也要對(duì)微課視頻中容易出錯(cuò)的步驟和關(guān)鍵操作環(huán)節(jié)進(jìn)行演示，以加深同學(xué)們的印象。實(shí)驗(yàn)過程中雖然是單人單組進(jìn)行演示操作練習(xí)，但是每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也安排了相應(yīng)的學(xué)生助教，幫組同學(xué)們解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。特別是對(duì)線上預(yù)習(xí)中成績不高的同學(xué)，要更加關(guān)注他們在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施過程中，步驟和方法是否正確、規(guī)范，遇到問題時(shí)要及時(shí)幫助他們糾正操作中的錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)過程中，每個(gè)同學(xué)也要記錄自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并要求每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都要重復(fù)操作三次，以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確率。課后，針對(duì)本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中大部分同學(xué)遇到的問題，安排小組討論并總結(jié)改進(jìn)計(jì)劃。討論內(nèi)容包括課后思考題、實(shí)驗(yàn)中易錯(cuò)操作環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用等熱點(diǎn)問題。教師將全班同學(xué)平均分成6組，每組選出一個(gè)組長，組織成員進(jìn)行討論。最后每組以PPT的形式展示小組的討論結(jié)果，對(duì)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在生產(chǎn)或生活中的應(yīng)用，其他組同學(xué)如果有更好的建議，也可以提出相應(yīng)的補(bǔ)充。最終的實(shí)驗(yàn)成績不僅包括了課前預(yù)習(xí)，課上實(shí)驗(yàn)操作，還將小組討論部分換算成分值計(jì)入總成績，這就有效避免了單一考核制度帶來的重結(jié)果、輕過程的弊病，將同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性充分的調(diào)動(dòng)起來?？傊?，通過小組討論，加強(qiáng)了學(xué)生間的溝通和互動(dòng)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生關(guān)注與分析化學(xué)有關(guān)的食品安全、藥品分析、化妝品研究和環(huán)境監(jiān)測等問題，使學(xué)生樹立了科學(xué)、公平的分析檢測意識(shí)。
3分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)改革調(diào)查
有學(xué)者認(rèn)為，不同班級(jí)、不同專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)以及學(xué)習(xí)能力各有差異，單獨(dú)的通過行政班的成績來衡量和評(píng)價(jià)教學(xué)效果是不夠準(zhǔn)確的［8］。因此我們對(duì)不同專業(yè)、不同班級(jí)的同學(xué)進(jìn)行了全面調(diào)查，調(diào)查問卷采取無記名方式，在所有專業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后將問卷發(fā)送給學(xué)生，調(diào)查結(jié)果不影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績。本次調(diào)查內(nèi)容主要包括線上線下混合式教學(xué)改革對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)能力的提升等方面的影響，此次調(diào)查也為后期教學(xué)改革的進(jìn)一步實(shí)施提供一定的參考。
3．1線上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)調(diào)查
線上預(yù)習(xí)調(diào)查見表1。從表1線上預(yù)習(xí)調(diào)查表和圖2調(diào)查結(jié)果分布圖中可以看出，81%的同學(xué)能夠按照任務(wù)點(diǎn)要求完成線上預(yù)習(xí)，只有4%的同學(xué)從來不預(yù)習(xí)，說明大部分同學(xué)對(duì)待課前線上預(yù)習(xí)有較好的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時(shí)在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，96%的同學(xué)認(rèn)為線上預(yù)習(xí)是有必要的，對(duì)課堂上的實(shí)驗(yàn)操作也起到了一定的幫助，這個(gè)調(diào)查結(jié)果與參與線上課前預(yù)習(xí)的調(diào)查結(jié)果相吻合，說明能夠完成課前預(yù)習(xí)的同學(xué)都覺得線上預(yù)習(xí)對(duì)線下的實(shí)驗(yàn)操作起到了一定程度的幫助。而在調(diào)查同學(xué)們是如何完成課前預(yù)習(xí)的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，有62%的同學(xué)不僅能完成老師在線上的預(yù)習(xí)內(nèi)容，還結(jié)合了實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行有目的預(yù)習(xí)，說明絕大部分同學(xué)在預(yù)習(xí)的過程中并不是機(jī)械的觀看視頻和PPT，而是帶著問題和思考去完成課前預(yù)習(xí)部分，這就充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
3．2混合式教學(xué)效果調(diào)查
混合式教學(xué)效果調(diào)查見表2。從表2混合式教學(xué)效果調(diào)查表和圖3調(diào)查結(jié)果分布圖中可以看出，有72%的學(xué)生認(rèn)為，混合式教學(xué)對(duì)提高實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立思考和解決問題的能力是有幫助的，但仍有20%的同學(xué)認(rèn)為，只是有少部分幫助而已。因此，通過問卷調(diào)查結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，雖然混合式教學(xué)能夠?qū)W(xué)生獨(dú)立思考能力有所提高，但仍需進(jìn)一步發(fā)掘混合式教學(xué)的優(yōu)勢，以更大的限度幫助同學(xué)們提高自己獨(dú)立解決問題的能力。但值得慶幸的是，在調(diào)查中我們也發(fā)現(xiàn)92%的同學(xué)認(rèn)為混合式教學(xué)模式有助于學(xué)習(xí)興趣的提高，這也更加激勵(lì)我們突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的瓶頸，探索更適合的教學(xué)方式，從而引導(dǎo)學(xué)生，提高他們的學(xué)習(xí)熱情。最后，我們在混合式教學(xué)能否使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變主動(dòng)的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，78%的學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式是持肯定態(tài)度的，認(rèn)為混合式教學(xué)模式可以達(dá)到以學(xué)生為中心的教學(xué)效果，但仍有少部分同學(xué)持否定態(tài)度，這個(gè)結(jié)果與學(xué)生課堂的參與度和積極性有著密切的關(guān)系。
4總結(jié)
隨著教學(xué)改革的不斷深入，實(shí)踐課程教學(xué)也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，因此，我們在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中進(jìn)行了混合式教學(xué)改革嘗試。課前通過超星泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)預(yù)習(xí)任務(wù)，課上根據(jù)預(yù)習(xí)效果，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)，以更好的幫助同學(xué)們順利完成實(shí)驗(yàn)操作，從中也鍛煉了同學(xué)們獨(dú)立思考和解決問題的能力，課后，安排小組討論并總結(jié)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施，從而提高學(xué)生之間交流溝通與互動(dòng)的能力。實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，我們也對(duì)混合式教學(xué)改革進(jìn)行了調(diào)查。從調(diào)查結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)，絕大部分同學(xué)是能夠積極主動(dòng)的完成老師布置的線上預(yù)習(xí)任務(wù)，并結(jié)合書本內(nèi)容去進(jìn)一步思考和探索學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。同時(shí)混合式教學(xué)也給這部分同學(xué)帶來了良好的學(xué)習(xí)效果，使同學(xué)們積極主動(dòng)的參與到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中來，真正成為學(xué)習(xí)的主體，這也激勵(lì)了教師在今后的教學(xué)中，要更加發(fā)揮混合式教學(xué)的優(yōu)勢，從而使學(xué)生達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。但我們也注意到，有少部分同學(xué)忽視課前線上預(yù)習(xí)，課堂參與度不強(qiáng)，因此混合式教學(xué)并沒有給這部分同學(xué)帶來積極的效果和有效的幫助。因此教師在探索和實(shí)施新的教學(xué)模式上要更加注重因材施教，關(guān)注不同學(xué)生之間的差異和需求，發(fā)掘混合式教學(xué)的優(yōu)勢，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，從而使更多同學(xué)在新的教學(xué)改革中收益。
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作者：陳琳 劉海燕 陳紅 吳曉 朱秀慧 單位：營口理工學(xué)院
