分析化学设计型实验考核方法的探索与实践

李娇，金谷，李玲玲，姚奇志，刘红瑜，王晓葵

1化学国家级实验教学示范中心(中国科学技术大学)，合肥 230026

2中国科学技术大学化学与材料科学学院，合肥 230026

分析化学实验是中国科学技术大学(以下简称“中科大”)面向化学与材料科学学院、少年班学院、地空学院的二年级本科生所开设的实验课程，每学年开设的分析化学实验项目有16个，共计年授课20教学周，学时为160，年授课人数约500人[1,2]。分析化学实验课程注重实验教学内容层次化整体设计，培养学生科学的思维模式和创新意识，教会学生如何做实验、如何做科研。通过增加设计型实验环节，加深学生对所学理论知识的理解，全面培养学生综合素质[3–5]。经过十余年的教学改革，我们设计了一种新型的设计型实验考核制度，在对学生学习效果以及教学质量予以客观评价的同时，又能充分调动学生学习的积极性和促进其创造能力。

1 设计实验实施过程

分析化学实验课程中的设计实验分为自主设计型实验(自主选择样品)和普通设计实验(教师指定样品)，二者实施流程相同，见图1。实施过程细节概述见表1。

图1 设计实验实施流程

表1 设计实验实施过程细节概述

2 设计实验成绩考核评价标准

长期以来，实验考核评价体系都存在考核单一化的弊端，教师是评价主体，实验报告和实验结果是唯一考核依据，严重影响了学生综合素质的发展。设计型实验是分析化学实验教学的高层次，要完成一个设计型实验，对学生各方面能力的考查是复合型的，因此其考核评价的标准和方法也须具有多元性。以“过程性考核，以评促学，以评促能，以评促新，客观公平”为目标，新型考核制度摆脱了单一化的弊端，其包含了对学生实验设计能力、实验操作能力和分析问题能力等多方面的考核，考核标准更为细化，为学生学习指引明确方向，驱动学生学习的能动性[6,7]，设计型实验成绩评定标准赋分情况见表2。

3 参与式考核模式

从图1、表2中可看出，设计型实验的过程时间跨度长达9周，期间有足够的时间对学生实施过程性的考核。经改革后，设计实验考核标准更为细化、复杂，如何才能将考评的每一步都落实到实处，做到公平公正，这是实验教学过程中的一个难点。为此，我们课程组尝试“学生+助教+教师”三位一体的参与式考核模式，取得一定的成效。

表2 设计型实验成绩评定标准

此考核模式的最终考核分数由教师、助教和学生共同完成。依据打分项目，若单独由教师、助教或者学生评分，则分数按实际总赋分计算；若由教师、助教、学生(占两类)共同打分，则按教师–助教–学生的排列顺序，以6 : 4的比例来折算最终评分。例如：评分项目由教师单独完成评分，则教师评分占本项总分的100%；实验操作评分项目由助教、学生共同打分，则助教评分占本项总分的60%，学生评分占40%，见表3。基于“学生的主体地位和教师的主导作用”的教学原则，该考核模式不仅提升了学生的参与感和积极性，而且分工评分使得考核成绩更具全面性、客观性、准确性和严谨性，同时也避免了教师单独打分可能带来的片面性。

表3 设计型实验参与式考核办法

4 线上答辩讨论

2020年初，新冠病毒肺炎在国内的爆发严重影响了全国高校的教学进程，对实验教学的影响尤为突出。为响应“停课不停教、停课不停学”要求，中科大化学实验教学中心依托化学国家级实验教学示范中心和化学国家级虚拟仿真实验中心来开展化学实验教学工作，及时调整教学计划，实行“一课一策”的教学方案[8]。分析化学实验课程组依据自身课程特点，结合Blackborad (Bb)教学平台和ClassIn在线课堂等线上交流媒介实施线上实验教学及考核，取得了良好的教学效果。

具体做法如下：(1) 教学资料上传至 Blackborad教学平台，包括设计实验要求、实验试剂、仪器设备可选范围、论文报告格式以及评分标准等，以方便学生学习参考。(2) 通过ClassIn在线课堂(直播互动)以PPT论述、质疑提问、答辩讨论等多种考核形式与学生实时而深度地互动，学生参与度高，积极性更高，线上答辩考评的实际效果远超过预期，值得我们深入思考总结，见图2。(3) 待疫情结束开学后，学生再补做设计实验，将线上课程线下实验有机融合，完成整个设计实验教学活动。这次疫情催生的线上教学及考核模式，为我们今后的教学工作开拓了新思路，如何做到线上线下有机结合，优势互补，相辅相成，这是我们以后需重点关注和研究的教学方向。

图2 (a) 线下学生答辩考核(非疫情期间)；(b) Classsin在线课堂学生答辩互动考核(疫情期间)

5 结语

设计型实验考核方法对学生综合素质和创新能力有着更高的要求，对于那些想蒙混过关的学生、学习知识浅尝辄止的学生和实验动手能力较差的学生是一个很大的“坎”，需经教师多次辅导帮助才有可能顺利完成实验，还有学生始终不得其法，如何兼顾这部分学生成绩的评价是教师现阶段面临的最大困难。因此，当前的考核模式还有待于进一步探索和改进，使之更加科学化和合理化，以提高实验教学质量和学生综合素质。