分析化學教學改革與創新研究

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[摘要]本文旨在對化學類專業的分析化學課程采取慕課教學法(MOOC)和問題學習法(PBL)相結合的混合式教學模式，利用慕課平臺的教學資源及大數據信息技術的優勢，在知識點碎片化、課程重點難點、章節在線測試、綜合應用問題、團隊合作和考核形式等方面進行了系列改革與創新。結果表明，該混合式教學模式能充分調動學生學習的主動性，能提高高校學生的綜合素質，能培養學生成為研究型創新性人才。

[關鍵詞]慕課教學法；問題學習法；線上線下混合式教學；分析化學

分析化學是化學、應用化學、化學工程、食品科學、生物工程、環境工程、輕化工程以及無機材料等專業的專業基礎課程，分析化學是確定物質的化學組成，測量各組成的含量以及表征物質的化學結構的一門學科。通過本課程的教學，學生對分析化學這一領域有較全面的了解，能掌握四大平衡理論在化學分析中的指導作用及應用方法。其內容涵蓋酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法等四大容量分析法、重量分析法及分光光度法。培養學生嚴謹、認真和實事求是的科學態度及分析、判斷、解決問題的能力，使學生具有科技工作者應具備的素質。在分析化學理論課教學中，采取慕課教學(MOOC)與問題學習法(PBL)相結合的混合式教學模式，利用教學資源多樣化和信息化的優勢，以學生為主體，讓學生學會獨立分析，主動探索綜合應用問題，并以團隊為基礎合作找到最優解決方案，培養分析問題解決問題的能力，獲得了較好的教學效果。

1教學方法簡介

1.1慕課教學法。慕課(MOOC，MassiveOpenOnlineCourse)這個術語最早是2008年由加拿大學者DaveCormier和BryanAlexanderA首次提出[1]，它又叫大規模開放在線課程，是“互聯網+教育”的產物，以互聯網為媒介與已有的教育經多年磨合而形成的一種開放式的在線學習模式[2-3]。慕課教學模式，要求學生在課堂外先上網學習課程的碎片化知識點視頻，在課堂內側重探討和解決問題。與傳統教學模式相比，慕課具有大規模課程開放、精品課程資源共享、個性化學習、互動學習等幾大特征：實現了將網絡課程與現實課堂相融合，讓教學活動變得多樣化；可以滿足不同學習者的個性化需求，學習者可以根據自己的時間合理安排學習時間，也可以根據自己的興趣愛好自由選擇學習內容。1.2問題學習法。問題學習法是由美國Barrows教授于1969年首次創立的教學方法。該教學方法以課程內容為基礎引入問題為導向，強調學生主動學習。通常將教學內容體系中的不同章節知識與綜合應用問題相結合，以學生為中心，讓學生先自主探究，然后建立學習小組合作研討找到最佳解決問題的方法，從而牢固掌握隱含在問題中的知識點，提高自主學習的能力，獲取解決問題的技能。分析化學課程結合課本知識，通過設計單元問題，成立學習小組，通過引入個性化練習、交互式討論以及匯報的實時反饋，讓學習者全程參與教學的全進度，提高學習者的學習自主性，強化學習效果[4-5]。

2混合教學模式對分析化學課程的改革與創新

2.1分析化學課程教學流程。針對化學類專業的特點，綜合慕課教學法(MOOC)和問題學習法(PBL)的優勢，按照下列流程開展分析化學理論課程的線上線下混合式教學[6]。2.2教學改革與創新實踐。2.2.1轉變教學理念，構建了適于慕課課堂的知識結構系統。將分析化學課程中的四大滴定分析、重量分析及吸光光度法等學習內容重新進行了梳理，逐步樹立慕課教學條件下組織課堂的思路，構建了適于傳播的分析化學課程知識體系；發掘知識結構的內涵和外延，了解分析化學課程的現狀和未來發展趨勢，擴寬學生的知識面，滿足了不同層次學生對該課程的學習要求。2.2.設計翻轉課堂教學，合理安排線上線下教學比例。將分析化學的教學內容碎片化，使之生成微課件和微視頻，在網絡學習平臺上創建了慕課課程，合理安排線上線下的教學比例，線上學生進行視頻觀看、章節考試等，線下進行翻轉教學，在教師的引導下，結合線上學習的內容，師生共同討論慕課學習過程中出現的常見疑難問題。2.2.3引入章節問題，建立小組合作評價制度。學習完章節內容后，在教師的引導下，學生針對分析化學理論聯系實踐的章節問題，根據課程知識體系以及分析化學理論知識來解決實際應用問題，大大提高了學生分析問題及解決問題的能力。2.3線上線下混合教學。2.3.1線上慕課學習。線上慕課學習各章節所涉及的所有知識點內容，包括基本概念、重點難點在線測試，題型包括選擇題、判斷題，填空題、計算題和簡答題。學生在線上先觀看知識點視頻，進行知識點測試，完成問題討論，然后根據時間節點進行線上章節考試。分析化學課程內容包括酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法以及分光光度法[7]，根據每章節的教學內容設計章節問題，學生根據線上學習內容自行設計分析檢測方案，如：(1)生活飲用水中硬度的測定；(2)市售奶粉中三聚氰胺的含量；(3)食品維生素C含量的測定；(4)生產企業排放廢水污染物的測定；(5)漂白粉中氯離子含量的測定；(6)殘留菜品中亞硝酸鹽含量的測定。2.3.2線下自主成立學習小組。根據班級的人數建設學習小組，每組選派組長，組長負責組織組員針對慕課學習中的疑難問題進行答疑解惑；并針對教師發放的章節問題進行小組討論，根據小組成員的方案設計出最佳解決方案，完成PPT制作并提交至網絡教學平臺。學習小組根據組內成員所選出的最佳解決方案，制作完整內容的PPT，包括章節問題的由來、意義、實驗方案設計、實驗流程、解決方案等等，并選出小組內口才最好的學生負責PPT匯報，組內其他成員進行答辯，教師和其他小組成員根據PPT制作、匯報內容、回答問題等等環節進行自評與互評，達到了學生之間互教與團隊之間學習解決問題的目的。

3綜合考評模式的改革與創新

在化學類專業的分析化學教學中，MOOC和PBL混合式教學模式的應用使得學生對該門課程的學習考核呈現多元化。以往的傳統考試采取的是期末紙質版考試，一考定終身，形式單一，一些學生只需突擊學習1~2周就可以及格，而MOOC與PBL混合教學模式要求學生從開課到結課，每周都有測試及章節考試，要完成很多類型的學習任務才能拿到40%的平時成績，而期末考試只占了總成績的60%，因此學生在整個教學周期中一直處于緊繃的學習狀態，不能有絲毫的松懈，多元化的考核體系使得學生提高了自主學習的能力，被動學習變成主動學習，更好地提高了教學效果。

4結束語

化學類專業的分析化學課程采用慕課教學模式和問題學習法相結合的混合式教學模式，以學生為中心，建立線上線下混合式教學，線上學生利用慕課教學平臺自主學習，觀看視頻、閱讀課件、完成在線測試，開展問題討論以及進行章節考試；線下教師結合課程內容，引入問題學習法，學生組成學習小組，針對章節單元問題制定解決方案，并進行專題討論與匯報，提高了學生的主動性和參與性，提升了學生的自學能力、分析和解決問題的能力。但是，慕課教學法和問題學習法，不管是線上對學生學習的管理，而且線下課堂教學對教學內容的合理安排，都需要教師花費大量的時間精力來把控，還要引導學生對章節問題進行深入理解和掌握。而學生在混合式教學模式的學習中也要花費大量的業余時間來完成線上線下的學習任務，在這種情況下，師生難免會出現疲憊和抵觸情緒，如何提高教學效果，如何能夠讓MOOC和PBL混合教學模式達到揚長避短的目的，分析化學教學團隊教師們將在這些問題上進行不斷地探索和創新。

參考文獻

[1]MeltemHuriBaturay．AnOverviewoftheWorldofMOOCS[J]．Procedia-SocialandBehavioralSciences，2015，174(1)：427-433．

[2]王彥明．慕課(MOOCs)時代下的教學變革：一種理性之思[J]．教育科研究，2015，07：59-64．

[3]郭英劍．“慕課”在全球的現狀、困境與未來[J]．高校教育管理，2014，4(8)：41-48．

[4]李晟．淺析“慕課”帶給高校的機遇與挑戰[J]．課程教育研究，2017(04)：233．

[5]陳懷俠，黨雪平，黃建林．“互聯網+教育”助力分析化學課程群建設[J]．大學化學，2017，32(12)：12-16．

[6]華東理工大學，四川大學．分析化學[M]．高等教育出版社．

[7]王宏，朱麗華，陳芳，等．多元教學模式在分析化學教學中的應用探索[J]．大學化學，2017，32(5)：21-24

作者:李丹 張玲 陳平 李君 何婧琳 曹忠 單位:長沙理工大學