线上混合式教学模式在《分析化学》课程中的应用研究

张亚莉，哈 婧，王未肖

(1.河北科技大学 理学院；2.河北科技大学 化学与制药工程学院，河北 石家庄 050018)

一、引言

“混合式教学”是基于慕课(MOOC)和专属在线课程(SPOC)，[1]将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上+线下”的教学模式。通过两种教学组织形式的有机结合，一方面能发挥教师的主导作用，另一方面强调学生的主体学习地位。 基于“翻转课堂”的混合式教学模式是当前探索的重点，它可以充分提升学生的自主学习能力，调动学习的积极性，[2]引导学生更高效、更深层次的理解知识，开发学生的团队精神，是线上线下混合教学的有效策略，改变了传统课堂的教学流程，从以教师“教”为中心转为以学生“学”为中心，充分应用线上“金课”进行本地化改造。[3]

《分析化学》是人们获得物质化学组成和结构信息的科学，在化学学科本身的发展以及与化学有关的各学科领域中，分析化学都起着重要的作用。为了使学生能够更好地系统掌握各种分析方法的基本原理、特点，正确树立“量”的概念，以及正确地运用分析化学的方法和理论解决化学及环境科学问题，本文探索了适合本校实际的《分析化学》课程的混合式教学模式。

二、混合式教学模式在《分析化学》教学中的应用策略

《分析化学》课程充分利用MOOC和SPOC优越的数字化资源，依托超星泛雅及其学习通APP平台，深入开展《分析化学》线上教学实践，努力实现《分析化学》课程教学目标。

(一)构建合理的课堂教学模式

《分析化学》线上教学模式选择混合式教学，即由最初的“MOOC/SPOC录播+直播总结答疑+线上测试”模式，逐渐过渡到“MOOC/SPOC录播+直播翻转+线上测试”的教学模式。

教学展开采用MOOC/SPOC录播+直播相结合模式。MOOC课程是在线异步教学，不能和学生实时互动，关注学生比较少，SPOC录播尽管只针对教学班级，可以达到在线同步，但没有实体课堂面对面实时互动教学的氛围。因此，MOOC/SPOC录播+直播结合的课堂教学模式可以达到课堂教学需要，教师可以在超星教学平台上随时关注学生对MOOC和SPOC录播视频的收看情况，而 QQ群课堂或腾讯会议直播提供了教师和学生完成线上“面对面”互动的平台，实现了课程内容和课堂教学的有效统一。

开课初期，学生看完录播视频后，教师以直播的形式对录播内容进行总结，对学生提出的问题进行及时答疑，同时鼓励学生参与讨论。采用以练代讲、案例点评的形式，对于学生不会做的复杂计算题，教师可引导学生一步步进行解析，并在引导过程中使学生明白解题思路和方法。在此基础上，再出一道类似的题，让学生独立完成，然后安排一个或几个学生在线直播讲解，由学生点评、质疑，教师总结，师生共同参与，培养学生分析和解决问题的能力；课程后期从教师直播总结答疑改为学生展示课前学习内容、答疑并由教师总结，即课前教师给学生布置线上学习目标、任务和流程等活动方案，课中由学生代表讲解课程主要知识点，回答同学提出的问题并由教师点评、总结，实现了线上“翻转课堂”形式的混合式教学；课后通过学生完成知识点测试、章节作业和做思维导图等形式实现对知识的内化。混合式教学实现了教学由“线上+线下”到“线上+线上”的模式转变，依旧发挥“教师主导，学生主体”的中心思想。整体的教学过程从“课程引入”“互动测试”“知识点讲解”到“教学互动”，将线下课堂搬到了线上开展，是线上线下混合式教学的另一种实施模式。[4]

(二)规划严谨的教学设计

《分析化学》知识点琐碎，涉及各种分析方法的基本原理、特点，需要理解和记忆的知识点较多。为了让学生具备运用分析化学的方法和理论分析解决实际化学问题的能力，教学设计从五个方面着手，即资源、导入、直播、考察、总结，引导学生高效的学习、掌握、运用分析化学知识，如图1所示。

图1 分析化学教学设计思维导图

第一，课程资源选择MOOC优秀的数字化资源和自己录制的各章节完整的教学视频，并提供电子教材、PPT课件。MOOC资源可以扩展学生的视野，而教师自己录制的视频更贴合学生的实际水平，取两者之长满足学生学习需求。同时，视频可反复收看，有利于学生对重点、难点部分的进一步掌握和理解。

第二，课前以“通知”的形式将课程时间安排发给学生，鼓励学生提前预习电子课本、PPT课件和“任务点”，“任务点”在学习通提前发布给学生，“任务点”包括上节课知识的总结和复习测试、本节知识的概要、自主学习要求和详细的讲解视频。

第三，考虑学生的实际情况，课程刚开始时并没有要求学生提前预习，而是通过对提前预习学生的肯定和表扬促使越来越多的学生加入预习的行列，为后期的线上“翻转课堂”做准备。课上采用“看视频+直播”的方式，为了达到和学生互动的效果，在每节课开始时还采用QQ群课堂或腾讯会议直播的方式复习上节课的主要内容,解答作业和测试中错误率高的试题,展示学生的优秀笔记和思维导图。

第四，通过课上发放随堂练习、课后进行复习测试、进行调查问卷及主题讨论等多种形式考察学生对知识的掌握情况，使学生在“学中练、练中学”。课后作业分学生个人完成和小组共同完成两种，个人完成章节作业，小组作业由教师引导学生对整节课的知识进行系统总结和梳理，形成清晰的思维导图。鼓励学生对一些知识点或作业题录制短视频，锻炼学生分析问题的能力。

第五，根据在各种测试、调查问卷及讨论中所反馈出来的学生对知识的掌握情况，由教师对本节知识进行总结，对学习过程中学生出现的疑难问题进行答疑或引导学生进行小组讨论来解决。

图2 课堂活动鱼骨图

(三)组织形式多样的教学活动

学生是学习的主体，教学过程中调动学生的积极性，使学生始终保持学习兴趣尤为重要，主动学习的效果远远大于被动学习效果。

在进行绪论部分的教学时，教师从“医药、环境、兴奋剂检测、食品分析、转基因”等与生活息息相关的事例入手，生动形象地介绍分析化学在其中所起的作用，激发学生的好奇心，使学生了解到分析化学在人类生命和生存中的重要性；教学过程中组织不同形式的课堂活动，使学生参与其中，提高学生学习的积极性。例如，采取签到、组织问卷调查、开展主题讨论、展示学生优秀思维导图等形式，以增强学生的自信心，激发学生学习热情和主动性。如图2所示，鱼骨图中列举了十周课程中各周组织的教学活动，从中可以看出学生参与课程的形式由被动参与到主动参与再到由学生展示课前学习成果的课程安排。

此外，学生仅通过一次视频学习很难达到学习效果，因此教师针对不同的教学内容设计了不同的学习方法，引导学生自学。比如，鼓励学生在课上讲解或录制小视频上传到QQ交流群以讲解输出达到知识学习内化的效果；要求学生以小组为单位做本章内容的思维导图；学生之间互评课后作业。

(四)设置合理的成绩考核评价指标

线上教学和课堂教学不同，学生在SPOC平台不再仅是看视频和完成作业，还需要签到、完成测试、参与讨论等。因此设置合理的评价体系直接关系到学生的学习主动性和课堂参与度。[5]为了充分调动学生学习的积极性，体现平时成绩评定的公平与公正，线上课程的考核评价体系将学生的平时成绩所占比例提高到40%。对平时表现特别积极的学生，有3-5分的互动加分，以促使学生在认真完成学习任务的同时，积极拓展自己，提升独立思考、开拓创新的能力。

(五)适时穿插课程思政，增强学生的责任感

课程思政是通过学科专业知识激发学生爱国主义情怀，坚定学科专业理想和职业目标。疫情期间，在十周的教学过程中设置了五次相关的主题讨论，即“对新冠肺炎疫情的感受和体会”“超长假期的收获”“努力是会上瘾的”“胶体金抗体检测试剂盒原理”及“生于种花家庭的自豪和努力后的收获”等。通过这些讨论，结合当前国家、社会的关注点，有效引起了学生的情感共鸣，激发出学生学习兴趣，产生学习内动力，促进了学生对课程知识的理解和深化，增强了学生新时代青年责任感。

三、教学效果及教学反思

为了解学生在线教学模式下的学习体验，分别从教学模式、教学设计、教学活动的满意度进行了调查。在教学模式中，相较于仅使用MOOC资源自学和直播授课，79%的学生更喜欢“MOOC+SPOC+直播”的教学形式。在教学设计中，过半的学生认为知识复习、复习测试、课间课后考察练习、QQ答疑等辅助方式对课程内容的学习有很大的帮助，44%的学生认为教师或学生录制的试题讲解短视频如面对面讲解一样，看的更清楚，更容易理解。所有的学生都认为《分析化学》对他们有一定的吸引力，88%的学生认为在分析化学课程中，既学到了知识也体会到了学习的乐趣，71%的学生认为分析化学会对以后的学业和工作有帮助。对分析化学课进行10分制评分，评8-10分的同学占到了82%，评6-8分的同学占到了18%。

另外，作为理工科的学生，线下闭卷测试成绩能更好的体现学生的学习效果。对比17级和18级理工学院应用化学专业学生《分析化学》课程的综合成绩，可以看出18级学生高分段的学生数与17级学生数基本持平，但18级实施混合式教学后不及格的学生比例明显下降，全班平均成绩比17级学生提高了近14分。显而易见，尽管18级学生是全线上授课，但采用混合式教学模式授课对学生成绩、能力及学习兴趣的提高具有明显的优势。

对2019-2020年第二学期理工学院各专业学生学习《分析化学》课程综合成绩进行分析，各专业使用同一个平台进行线上授课，线上教学设计、教学资源均相同，不同的是应用化学专业学生增加了学生课上讲解、大量形式多样的教学活动和课程思政的内容。对比学生综合成绩，应用化学专业学生成绩明显好于其他专业学生，80分以上学生占比达40%，不及格率明显低于其他专业。发挥学生学习的主体地位，有利于提高教学质量，获得良好的教学效果。

在获得良好教学效果的同时，也需要对教学过程进行反思，以期不断提升教学水平。第一，初次全线上授课选择的教学视频多数是本校教师自己录制，学生接受起来比较快但不利于学生知识面拓展，后期考虑增加MOOC视频的比例，并增加知识拓展内容。第二，为了提高学生的参与度，鼓励学生录制了一些知识点讲解或应用题解答的短视频，但参与的学生数不多，接下来将设置几个具体的案例，让学生分组课下讨论、查阅文献、制作PPT进行课堂展示，提高学生的参与度，增强其获得感。第三，加大课程思政力度，从知识点入手拓展教学内容，挖掘思政元素，从专业自信、家国情怀和科学精神等几方面培养学生的思想品德。