地方本科院校分析化学实验SPOC教学模式应用初探*

张松柏，刘香林，张智丽，杨基峰，胡 霞，陈远道

(湖南文理学院化学与材料工程学院，湖南 常德 415000)

地方本科院校是指办学层次为本科层次的地方所属高等学校，其人才培养的重点是为区域经济社会发展以及相关行业需要服务，其生源相对于重点院校来说其文化基础较薄弱，对知识点的自学能力和理解能力也相对要差一些。以地方本科院校的分析化学实验教学为例，学生在实践教学环节中经常存在实验内容理解不深入、实验操作欠规范、实验现象的产生原因不能准确解释等诸多问题。说明学生对实验对应知识点的掌握以及规范操作的训练都还有待加强，而究其根源还是在于现有教学模式与学生能力基础之间存在的矛盾。近年来，在慕课的基础上发展起来的小规模私有在线课程(SPOC)由于融合了传统课堂教学与网络教学，根据学生的学生现状实施针对性的视频辅助教学，为学生提供知识点详细、脉络清晰的专业支持，在加强学生自主学习能力、提高学习兴趣、提升教学质量等方面起到了比较明显的作用[1]。笔者结合多年来分析化学实践教学的经验，在分析化学实验教学中初步构建了SPOC教学模式，并取得了较好的成效。

1 SPOC教学模式简介

SPOC(small private online course)，即小规模私有在线课程，这是继MOOC(massive open online course)之后的又一个新型课堂教学方式。其中，“小规模(Small)”是与“大规模(Massive)”相对的，主要是指在学习者人数(约几十人)方面做出限制，保障小班授课的教学质量。“私有(Private)”是与“开放(Open)”相对的，主要是指授课范围方面做出限制，虽然是网络授课，但不是对全部学习者开放，而仅仅针对小范围内的固定学习者。在SPOC教学模式中，“小规模”有利于学生提高学习兴趣，积极参与到教学过程中，提升互动性，提高课程的完成率；“私有”让授课内容具有限制性，给课程带上神秘性与隐私性[2]。

阿曼多·福克斯首次提出SPOC这一概念，他指出SPOC深度挖掘了MOOC的潜能，尤其是对单一学校或班级等小规模的学习群体提供一种良好的教学解决方案。SPOC利用MOOC资源或在线测验与评价功能辅助课堂教学，融合了MOOC与校园课堂教学，是MOOC资源延伸的一种新型教学解决方案，是贯穿课前、课堂与课后的一体化教学模式。美国著名教育学者罗尔夫·霍夫曼指出SPOC作为一种混合式教学模式，在课堂教学基础上增加了网络教育，丰富了教学方式，给予学生不同的课堂教学感受。我国学者贺斌指出，SPOC是教学者充分利用MOOC资源，以此基础进行教育资源优化整合，改革与重塑学校教学，提高学生对教育活动的参与度，提升教学质量[3]。总的来说，SPOC是一种新型的教学模式，融合了传统校园与MOOC，按照实际教学内容，针对性设计MOOC资源与课堂教学，辅助课堂教学。SPOC为学生创建了信息课堂学习环境，丰富了学习资源，提供了更为广阔的信息交流平台，有利于培养学生的自主学习能力，提高学习效率。

2 地方本科院校分析化学实验教学现状及引入SPOC教学模式的必要性

《分析化学实验》作为一门专业基础实验课，是地方本科院校化学化工类学生必修的重要课程，该课程不仅传授给学生基本实验知识、常用分析方法和基本操作技能，还在培养学生分析问题、解决问题能力和创新能力方面发挥重要作用[4]。但目前地方本科院校分析化学化学实验教学还存在许多问题。在教师层面，依然按照传统的填鸭式授课模式，教师口述实验原理与操作步骤，学生机械被动地跟随操作。传统授课模式限制了学生学习的时间与空间，课堂教学的一次操作传授使得部分学生并未完全掌握，而课后没有复习的资源。教师对学生掌握知识程度关注较少，不能全面了解学生的学习情况。在学生层面，学生对分析化学实验课的学习态度消极被动，积极性不高。课前很少有学生做好预习，对实验原理、实验步骤、可能出现的实验现象等没有做预先了解和思考，导致在实验课堂中机械被动地跟随教师完成实验，只停留在表面操作而没有深入理解实验原理和对应的理论知识。因此，非常有必要在地方本科院校分析化学实验教学中改变传统授课模式以解决现有存在的问题。SPOC作为一种新型的教学模式，已经在国内外许多一流高校中得到了应用并取得了良好的教学效果[5]。在地方本科院校的实验课程中实施SPOC教学模式，学生既可以在课堂教学中得到教师的直接指导，又可以通过网络资源进行预习和复习，有利于提升学生的自学能力，锻炼学生的实际操作能力并拓展思维，有利于培养创新型化学化工类专业技术人才。

3 分析化学实验SPOC教学模式构建

在地方本科院校分析化学实验教学中构建SPOC教学模式，首先对教学内容进行了选择和设计，然后在所选择的班级和实验组进行实施，同时对新教学模式下的考评方式也进行了对应的改革，具体如下：

3.1 分析化学实验SPOC教学内容设计

以我校化学教育专业为例，使用的分析化学实验教材是武汉大学主编的《分析化学实验》第六版，共安排64个学时。所开设实验主要以四大滴定为主，重点集中于酸碱滴定、络合滴定和氧化还原滴定，同时也包含分析天平的操作训练和滴定分析的基础训练以及可见光区的分光光度法，实验内容既包含考察学生对基础知识掌握情况的验证性实验，也包含考察学生思考问题解决问题能力的设计性和综合性实验。我们从中挑选了5个验证性实验(即酸碱滴定中的草酸含量分析，络合滴定中的铝合金中铝含量的测定，氧化还原滴定中的间接碘量法测定铜盐中铜含量，重量法测定钡盐中钡含量和分光光度法测定微量铁)和2个设计性实验(即混合碱各组分含量分析和铁锌混合离子的连续测定)共计32个学时的实验内容应用SPOC教学模式，对这7个实验从实验原理、所用仪器试剂、实验步骤、如何进行数据处理以及实验中可能出现的实验现象等知识点精心制作了相关视频，并由指导老师对实验演示了规范操作，并制作了课后复习要点、思考题、练习题等网络资源。

3.2 分析化学实验SPOC教学实施设计

我们在17级化学教育专业和18级化学教育专业的分析化学实验课程中实施了SPOC教学模式。为了更好地对照，将所选择班级的学生安排到两个实验分室，一个分室实施新型SPOC教学模式，而另一个分室实施传统教学模式。对于实施SPOC教学模式的分室，又将实验内容分为两组作为对照，挑选出来的32个学时实验实施SPOC教学模式，剩余的32个学时实验仍然按照传统教学模式进行。对于实施SPOC教学模式的实验分室，将学生分成小组，每个小组4个同学，并将整个教学过程分为课前、课下、课堂和课后四个学习阶段进行实施，如表1所示。

表1 地方本科院校分析化学实验SPOC教学模式实施的不同阶段

3.3 分析化学实验SPOC考核方式改革

传统的分析化学实验教学模式中，其考核方式一般是以实验报告为主，而且每次实验报告的成绩评定很少考察到学生的课堂实验表现和课前预习课后复习情况，因此许多学生对实验不够重视，甚至出现抄实验报告的情况。为了改变这种状况，我们对SPOC教学模式下的分析化学实验考核方式也进行了相应改革，将考核评定分成三大板块：线上学习成绩占比40%，课堂学习成绩占比40%，最终考试成绩占比20%。其中线上学习成绩依据系统设定的规则开展相应的评价(包括课前预习和课后复习情况)，课堂成绩依据教师对学生的课堂表现作出评定，而最终考试成绩由期末统一测试得出。通过三部分成绩的比例加权，获得学生的最终考核成绩。

4 SPOC教学模式实施效果

通过将所构建的SPOC教学模式在我校化学教育专业的两个年级进行了实施，获得了比较好的教学效果，得到了学生的普遍认同。首先，将同一班级中实施了SPOC教学模式的实验分室和实施传统教学模式的实验分室进行对比发现，实施了SPOC教学模式的实验分室的学生平均成绩明显高于实施传统教学模式的实验分室；其次，在实施了SPOC教学模式的实验分室，挑选出来的实施SPOC教学模式的7个实验的平均成绩明显高于其他实验的平均成绩。由此可见，SPOC教学模式可以明显提高地方本科院校分析化学实验课程的教学效果，具体表现在：一是该模式由于包含大量实验相关知识点的视频或习题，可以显著加强学生对实验基本原理的理解、实验步骤的熟悉和对应理论知识的掌握；二是该模式因为在视频中有指导老师的演示操作，可以让学生反复观看演练，显著提高学生实验技能的规范性；三是该模式由于有师生之间的答疑与解惑，有同学之间的分组讨论与合作，可以显著加强师生之间以及学生之间的交流和互动，学生的团队合作精神也得到了加强，创新能力和综合素质得到了提升[6]。在实施该模式的班级中，有三位同学在两届湖南省大学生化学化工学科竞赛中获得二等奖和三等奖，初步显示了SPOC教学模式的成效。

5 结 语

作为化学化工类学生的必修课程之一，分析化学实验课程在培养学生基本操作技能，常用分析方法、综合实践能力等方面起到重要作用。本文针对地方本科院校学生的实际情况和分析化学实验教学中存在的现实问题，构建了更适合于地方本科院校分析化学实验教学的SPOC教学模式，从教学内容、教学实施和考核方式等方面开展改革，取得了较好的教学效果。我们将对所构建的教学模式进行持续的改进和创新，以期取得更好的成效。