信息化教学手段在《分析化学》中的改革与实践*

暴 玮

(桂林理工大学南宁分校，广西 南宁 530001)

分析化学作为工业分析技术、环境工程技术、有色冶金技术、应用化工技术等专业的专业基础课程，熟悉和掌握常用的分析方法，并能够根据分析的目的，选择出适宜的分析方法，已经成为一个合格的化工类、环境类应用型人才的基本标准。通常情况下，分析化学教学以课堂讲授为主，并辅以问答、讨论等教学方法[1-2]。在这种教学模式下，学生学习情绪普遍比较低落、学习积极性不高。因而，教好这门课程的关键点，是激发学生的好奇心和求知欲。现如今，信息技术的飞速发展及学生获取资讯的方式多样化，如何做好信息化、智慧化推动下的“互联网+教育”是教师与时俱进的必修课[3]，也是实现“内涵式发展”中努力提高人才培养质量这一目标的有效途径。

本文作者根据分析化学课程的特点，在当前混合式教学模式的基础上，将信息化技术与竞赛训练进行有效融合，进行了一种新的尝试和探索[4-5]。

1 传统课程教学方法中存在的问题

随着时代和科技的发展，教学的组织形式和教学方法也从来不是一成不变，随着网络2.0时代的到来，在《分析化学》课程教学过程中教师虽然做了一些教学上的调整，然而依然没有跳出教学组织形式单一、以教师为中心的教学模式，通过对我校课程教学形式的调查分析，其教与学存在的问题主要为以下几个方面。

1.1 学生基础问题

高职高专学生的基础较为薄弱，对于部分调剂专业的学生，如文科类专业转到化学化工类专业的学生，更是觉得跟不上。不少学生习惯于被动式的学习方式，不愿意主动思考。

1.2 教学方式缺乏创新

现阶段教学虽然引入了PPT演示、动画、微课等教学手段，但仅仅作为教师教学过程中的一个辅助手段，并不能在实际意义上提升学生的注意力，且受课堂教学时间限制，无论是PPT演示、动画、微课等都难以回放，对于提升课堂效果象征意义大于实践意义。如何将互联网技术很好的运用于教学过程并切实提高教学质量，是分析化学教学改革研究的方向[6-7]。

1.3 师生课堂交互性弱

教学过程并非只是单纯的教师教授过程，应该是师生间的交互探讨，共同学生的过程，通过教师的引导，师生之间、学生与学生间的相互交流沟通，才能使抽象的理论深刻地储存在脑子里。然现阶段教学过程，教师讲绝大部分时间放在讲授新知识上，师生之间交互较少，且部分学生由于本身性格腼腆，也不善于面对面交流，这大大削弱了教学效果。

1.4 实训内容缺乏创新性和实用性

《分析化学课程实训》在我校以开始有15年之久，已经建立起交完备的实训教学内容，然而，社会的高速发展，对于分析人才的要求不断提高，实训教学内容却并未做到与时俱进，缺乏创新性，某些实训操作都属于被淘汰的落后技术，教学过程也以学生进行验证性操作为主，不能较好的激发和培养学生的创新能力。

2 教学改革探索与方法创新

2.1 构建以行动为导向的课程内容，搭建师生间互动桥梁

以行动为导向的教学也称为以工作过程为导向的教学，是以杜威为代表的实用主义教育学，即将学生认知过程和职业活动相结合，以经验为中心，以学生为中心，以职业活动为中心的教学理念。强调“为了行动而学习”和“通过行动来学习”。

本课程改革过程中，以企业的检测岗位的要求为标准，通过典型检测工作任务分析，检测过程行动领域归纳，依据职业成长规律，将检测行动领域转化为学习领域，通过认知过程教学加工，依据检测工作过程分析→行动领域归纳→学习领域构建→学习过程设计→教学资源配置→考核与评价→教学设计优化的课程开发思路。

同时构建了微课、动画等便于碎片化学习的资源库，并在教学网络平台建设网络课程。从而实现网络教学、答疑、练习、讨论、资源共享为一体的混合式教学体系，搭建起教师、学生实时沟通的桥梁，把教学从课堂延伸至课外，促进学生自主学习，碎片化学习，让学生在有限的教学时间里学习到更多的知识。

2.2 建设系统的实践教学体系，提升学生动手能力

基于工作过程的分析化学课程改革[8-10]，目的是让学生参与其中，在学习中真实体验工作过程，使其掌握更多的职业岗位技能[11-12]。在混合式教学改革中，通过构建“实验→实习→技能培训”实践教学体系，使实验和实习、技能大赛进行有机结合，构建了如表1所述的试验实训项目。

表1 试验实训项目Table 1 Experimental training items

在实践课程的设置中，依据实际条件建立“基础性实验-综合设计性实验-开放性实验”三阶段的实验模式。开设与岗位实习、技能大赛密切相关的教学项目。从而实现教学过程与生产过程相对接，教学过程与大赛项目相对接，尽可能提高学生的参与度与动手能力。针对部分感兴趣的学生进一步实施开放性实验，鼓励学习基础较好的学生参与学校、企业教师科研工作等。

2.3 多种教学组织形式的应用，提高学习效率

在课程改革过程中，对不同的教学内容，进行了多种组织形式的课堂线上和线下教学，改变以往单纯的课堂讲授模式，以“教师课堂讲授+学生线上学习+线上分散讨论+课堂集中讨论”课堂教学进行为主，将以教师为中心的课堂讲授教学模式逐步转向学生为中心的探究性学习模式，充分利用网络的便捷性与实时性，及时解决学生的问题，并有效收集学生自主线上学习过程中的普遍问题进行课堂讲授和通论，充分调动学生的积极性，提高学习效率。重点推进“三微一平台”新模式，以促进学生的“两学一做”。

所谓的“三微一平台”，即借助本校混合式教学公共网络平台打造“微课”、“微视频”，“结合微助教”三个板块，提供针对性教学。所谓学生“两学一做”，即理论学习与实践学习，实践操作。

2.3.1 “一平台”即混合式网络教学平台

信息技术方式的应用在很大程度上改变了传统教学模式。利用互联网，可以增大教学内容，教师在授课过程中，要坚持以学生为中心，学生自主学习。教师通过自身的教学能力，增加与学生的互动，将传统的优秀的教学理念融入到现代化的教学方法中。混合式学习整合对接下的优势互补，学生主体与教师主导和谐统一[2]。以“学”为主，学与教兼顾，保证学生学习顺利进行。既重知识学习，更重能力培养，实现知能并举、发展学习能力。既可保证自由选择学习内容，又能保证获得系统扎实的基础知识，实现因材施教、发展个性化。真实情境与虚拟仿真情境的启发式学习，实现图文并茂，形象与抽象并重的学习过程。接受式学习和参与互动式学习兼有，全面实现学生的自主学习与协作互动。多媒体网络技术构成网络环境，既作为教师的教学工具，更是学生的认知工具、信息加工与表达工具、协作交互工具等。既可以通过网络环境实现多向性互动、又保证了师生面对面的情感交流与人文精神体验。

2.3.2 “三微”即“微课”、“微视频”和“微助教”

移动端学习比PC端学习更灵活、便捷，混合式教学也渐渐更多地与移动端结合。基于移动端教育APP——优慕课的混合式教学，也是线上教学与面授教学的一个结合。线上学习即知识点获取过程，学生观看教学视频、完成测试、进行讨论以及拓展学习；面授课是对线上学习的延续，教师总结前阶段线上学习，进行学习成果的汇总展示，对后一阶段学习进行提示，面授课堂还可使用移动端进行当堂测试、竞赛等等，丰富教学形式。但混合式教学平台也不是没有缺点的。比如要求全校wifi覆盖；手机登录优慕课时，常常存在视频动画不能够播发等缺点。因此，在教学实践过程中，“三微一平台”新模式在一定程度上可以取长补短，能够积极推进学生“两学一做”。

教师们集思广益，采用优秀的教学设计，并运用Camtasia Studio录制分析化学章节重点、难点视频，形成10分钟教学视频——微课，形成微课库。微课库可以提供学生们在线上自主学习时突破重难点，比如滴定分析中的绘画滴定曲线等，可以节约课堂时间，使课堂效率提高。

分析化学离不开化学分析实验。针对不同实验内容，可通过视频录制，把实验操作步骤、实验操作原理、实验操作注意事项、实验数据处理方法等录制下来，形成微视频，并制作相对应的二维码贴在实验操作台上，方便学生扫码观看，既起到预习的作用，同时也减少实验室教师重复讲解的麻烦。

微助教是比本校混合式网络教学平台对应的APP还要方便的移动端混合式教学。设置有课堂统计、在线考勤、互动答题、在线题库、课堂讨论、开放集成、过程评价、助教协助等模块，老师可以随时随地了解学生情况，学生无需下载任何软件即可参加课堂互动。微助教线上教学监控方便，学生学习反馈和教师答疑及时，线下教学气氛活跃，教学效率高，教学效果佳。

2.3.3 实践初效

经过探索与实践，分析化学课程“三微一平台”新模式初显成效。本教研室通过问卷调查共发放问300卷份，收回有效问卷264份。调查结果如图1所示，与2017、2018学年相比，2019学年度通过对采用“三微一平台”新模式，学生理论学习更积极主动、理解更深刻，动手能力、分析与解决问题能力的更强，实验设计能力显著提高。

表2 “三微一平台”新模式积极推进学生“两学一做”实践初效Table 2 Practice primary

以学生为主体，教师为主导，结合学校实际，不断优化完善混合式教学平台内容，探索建立“三微一平台”教学模式，积极推进学生“两学一做”，真正做到畅通教学渠道，丰富教学内容，提升教学水平。

2.4 完善考核评价体系，提高考评成绩的公平性

我校分析化学一直坚持理论和基本操作技能单独考核，理论是以灌输式教学方法为主，缺乏“教、学、做”的互动，考核方式是平时和期末成绩各占50%，缺乏具体考评体系，考评成绩随意性较大，公平性欠缺，不利于激发学生的学习积极性。

在课程改革过程中，改变传统的考核体系，除了考核和评价操作技能和科学素质外，还对学生的学习效率和终身发展进行发展性教学评价。这种评价标准同时能够引导学生对自己在学习中的表现进行自我评价，采用形成性评价和终结性评价相结合的方式。在形成性评价中，既有学生的自我评价，也有小组成员之间的相互评价；终结性评价中，既有通过期末考试对学生的理论知识的考核，又有教师组成的专门评价小组对学生进行的综合实验能力的考核。同时还加入了奖励性评价，即学生参加技能大赛、科技创新等可增加期末总评分，以此鼓励学生积极锻炼动手能力和创新能力。具体考评项目及期末总评比例如表2所示。

表3 成绩评定比例Table 3 Performance evaluation ratio

2.5 教师不定期下企业，提升教师的教学和技能水平

混合式教学模式的有效实施要求任课教师具备较高的专业理论知识和教学水平，同时还要有较高的技术能力和动手操作能力。为提高教师对行业动态的把我准确度，提高教师教学和职业技能，教师不定期前往企业、检测单位进行学习和培训，及时全面地了解国内外分析仪器和分析方法的发展趋势，并结合行业动态，将新的知识和技术及时传授给学生，同时，在本课程授课教师成员上，也聘请了企业一线员工为实训指导教师，对学生的实训操作进行指导，在提高学生动手能提的同时，提前感受工作实际操作氛围。

3 结 语

分析化学课程信息化教学改革，在充分应用信息化教学手段的基础上，将工学结合的模式和技能大赛融入到教学中，并紧密结合行业发展和需求，建立起一个《分析化学》课程教学的新体系、新模式，对整个学校的教育教学改革、师资队伍建设、课程建设、等方面都能起到积极的作用，使本专业学生在发展中找准定位，能培养出动手能力强，专业技能尖的高的素质技能人才，全面提高学生的实践和创新能力。