“后MOOC”背景下仪器分析实验混合式教学改革

马小明 (赣南师范大学化学化工学院，江西 赣州 341000)

0 引言

随着现代科技的快速发展，大型仪器已成为研究检测中不可或缺的重要工具。为更好适应培养应用型人才的需要，仪器分析实验课程已经在高校相关专业本科生或研究生的专业课程中开设，致力于对学生“学以致用”能力的培养，通过对仪器结构和工作原理等理论知识的学习，掌握仪器操作方法，并能预判和解决实验过程中所遇到的问题[1]。然而，在实际的实验教学中，由于课程学分限制、仪器工作原理等理论知识抽象、仪器设备缺乏、课堂教学模式单一等现实问题，仪器分析实验课程教学效果与高校培养创新性应用人才的矛盾不断显现[2]。学生学习缺乏自主性，实验参与度不高，个体化差异明显，课堂教学效果收效甚微。因此，亟需借助当前互联网时代的便利性，对传统的教学手段推陈出新，转变教学模式，提升学生学习的积极性；突破固有条件的限制，让学生对大型仪器的内部结构、实验原理等知识有更为直观的理解，形成系统的知识链；促进教学相互，提升教学质量。

1 仪器分析实验课程教学现状

1.1 仪器分析实验课程内容抽象，理论与实际联系不够

仪器分析实验课程涵盖多个模块的内容，且各个模块相关性较小，学生难以对整个仪器分析实验课程的内容形成系统的理解[3]。同时，学生对大型仪器的接触较少，仅通过课堂短时间的学习无法及时消化课堂所接受的知识，容易对仪器产生陌生感和抽象感，这将极大削弱学生学习的主动性和参与度。再者，仪器分析的理论课教学虽然系统地介绍了仪器的结构和原理等知识，但纯理论的课堂灌输缺乏趣味性，学生接受度差；仪器分析实验课程虽然融入了结构和工作原理等基本知识，然而受限于时间的关系，实验课程侧重于实际操作教学，因此理论课程和实验课程无法实现有机融合[4]。

1.2 仪器设备配置不足

仪器分析实验所使用的大型精密仪器一般价格昂贵，而且由于高等教育的普及，仪器设备的配置通常无法与学生实际人数相匹配[5]。因此，在实际的实验教学中一般是分组进行实验。分组实验无法确保每位同学都能进行一次实际操作，同时基础较为薄弱的同学很有可能因为对于仪器不熟悉、知识理解不到位而全程观摩。学生实际操作的时间不充足，因此难以做到熟练掌握，长时间未接触后容易遗忘，难以达到预期的教学效果。

1.3 教学内容陈旧且仪器封闭

现代科技进步日新月异，分析测试仪器也更新迭代。但是高校往往由于经费、场地等限制，仪器更新缓慢。在实际教学过程中，实验内容只能围绕现有的仪器开设，实验项目和教学内容陈旧，学生无法接触前沿的仪器和技术。而且，大型仪器自购买后需要由专业的工程师进行调试，核心部位一经组装，再拆卸展示则会较为困难，不利于学生对仪器的构造进行系统的了解，很大程度限制了学生对整体知识的把握。

1.4 教学模式较为单一

仪器分析实验的授课模式通常为教师讲授和演示，学生，按照规定的操作方法和参数，模一次实验操作。但是在实际的操作过程中，实验条件及参数将极大影响分析结果的准确性。学生在实验过程中依葫芦画瓢，很难形成系统的知识体系，无法对实验过程中可能出现的问题进行预判，出现问题也不懂得怎么解决，这样的教学模式极大限制了学生的思维模式，对于学生创新能力和综合素质的培养十分不利。

2 “后MOOC”混合式教学模式

慕课(MOOC)是大规模的网络教学模式，它对观看者的层次、等级、年龄、学历不作限制。MOOC主要以视频课程的形式展示，资源易于获取，开放性强，面向学生的范围很广。因为MOOC课程学习可不受时间和空间的约束，学生学习的自主性更强。同时，在MOOC课程学习中，知识点的介绍形式多样，有文字、视频、动画、声音等等，增加了学习的趣味性。对于基础薄弱的学生或者知识点较难理解的章节，在线视频可反复观看，便于深层次的理解和掌握。因此，MOOC教学模式逐渐被高校引入并推广。尽管MOOC作为一场教育界的“海啸”有着无可比拟的优势，但是随着MOOC的不断发展，其自身的设计缺陷也不断显现。例如，制作成本高昂，资源丰富但针对性不强，教师对在线学习的效果不能有效监管等等[6]。

SPOC (small private offline course)是在MOOC基础上衍生的在线小规模限制性课程，被称为“后MOOC”[7]。SPOC=MOOC+课堂交流，通过对平台上的慕课资源进行整合，结合学校课程实际，设计开发出符合本校实际的SPOC开发课程，不仅有效弥补了MOOC的设计缺陷，还将线上和线下的教学模式有机融合，给学生带来完整的学习体验。SPOC的教学模式一般分为课前自学、课中内化、课后研讨等方面，学生先自学SPOC中的相关资源，对课程学习内容有初步的了解。课中教师通过慕课堂及师生互动引导学生对知识点进行思考和内化。课后学生可根据教师在SPOC讨论区发布的内容进行拓展讨论，对知识点进行进一步的外化升华。SPOC还可根据学生的差异性进行针对性教学，根据学生知识结构的差异发布难易不同的教学视频和讨论内容，可满足学生不同的学习需求，带来差异性的学习体验，更益于培养学生学习主动性，促进学生的长远发展。

3 基于MOOC-SPOC混合教学模式的仪器分析实验

3.1 建立基于MOOC的SPOC资源库

教师根据学生对仪器的了解和掌握情况，充分运用MOOC平台现有的资源进行整合，并根据本校实际仪器分知识点录制精简短小的教学视频，便于学生利用碎片化时间进行有效学习。针对不同层次的学生，发布难易程度各异的教学视频及讨论内容，满足不同结构层次学生的学习需求。要求学生在课前自学有关仪器结构、原理、实验步骤和操作规范等内容，通过学生在线打卡进行后台监督学生有效预习的程度。为了进一步确保学生学习的有效性，在视频中针对具体的知识点和实验中易错的操作进行穿插打卡提问，通过后方可进行后续的视频学习。这种自助通关式的打卡方式可对学生学习的自主性进行监管，最大程度确保学生课前预习的有效性。同时，在视频学习之后，教师可发布系统的线上测试试卷，针对相关章节知识点、仪器原理、操作规范对学生掌握程度进行测试，试卷可多次作答，但需达到一定分数方可进入后续的线下课堂学习。

3.2 仪器分析实验现场教学

在SPOC线下教学过程，教师可以创新融合“慕课堂”进行教学改革。慕课堂是中国大学慕课课堂教学的智能助手，作为连接线上线下教学的纽带，对于推动课堂教学改革具有重要的作用。线下教学时，利用慕课堂微信小程序实现签到功能。课堂教学过程也可以借助慕课堂的微视频、问答等活跃课堂气氛，要求学生通过随机分组或者固定分组等形式，在组内进行实验讲解、演示和小组讨论等活动，让学生参与课堂教学，把自主学习的成果进行知识输出，推动知识点的内化。在此过程中，学生成为真正意义上的学习主体，教师则侧重于对SPOC平台上提问最多的问题、课程知识难点以及知识拓展进行讲解，引导学生学会思考和论证，促进教学相互。这样的课堂教学打破了传统教学模式中知识点讲解花费时间多，学生交流讨论少，教学模式“满堂灌”，学生被动性吸收等缺陷，更有利于学生独立思考和批判性思维的培养。

3.3 建立课后习题及讨论专区，转变课程考核形式

线下教学结束后，教师可通过SPOC的交流讨论区对知识点做进一步的拓展和巩固。通过发布课后习题，加深学生对知识点的理解，教师应当注重课后习题难易程度的分配，以满足不同层次学生的学习需求。同时，教师可以建立互动交流专区，针对学生在实验过程中遇到的问题或者想进一步了解的问题进行交流讨论，在交流的过程中对知识进行升华，教师最后对学生提出的问题进行专业性的解答，引导学生学会举一反三的能力。

此外，传统的课程考核方式较为片面，一般依靠学生照搬照抄的预习报告、实验数据等作为考核的依据，对于学生知识的掌握程度无法很好进行区分。基于MOOC-SPOC模式的教学评价可通过平时成绩及期末成绩统筹打分。将学生在课前线上测试的答题情况、课堂出勤率、活跃程度、实验数据、课后讨论的积极性等作为平时成绩的主要依据，期末考试则围绕课堂教学的重点和难点进行考察。这样的考核方式可以有效区分学生对于仪器分析实验的整体掌握情况，评价机制更为合理。

4 结语

MOOC丰富的教学资源为高校教学改革提供了路径和手段，将SPOC与MOOC有机融合，可以最大程度发挥在线教学的优势。基于MOOC-SPOC的混合式课堂教学模式打破了传统教育模式的短板，为仪器分析实验课程教学方式的改革提供了方向。将传统的“被动性学习”转变为教师引导的自主讨论，从学生需求出发，有利于培养学生的自主性和批判思维能力。