优化教学设计：探究分析化学课程混合式教学模式

2021-11-05钱频邓春艳黄健涵阳明辉

大学化学 2021年9期

钱频，邓春艳，黄健涵，阳明辉

中南大学化学化工学院，长沙 410083

当前，我国高等教育正处于内涵式发展、质量提升、改革攻坚的关键时期，进入全面提高人才培养能力建设高等教育强国的关键阶段[1]。高等教育已经在推行相应的改革措施来提高教育的有效性。分析化学是各高校化学、医学、生物、材料、环境等相关专业的必修基础课，课程的目的在于使学生在学习无机化学的基础上，学习和掌握分析化学的基本原理、基本知识，为获取物质的化学信息提供原理和手段。准确树立“量”的概念，正确进行有关的计算，培养学生解决问题的综合能力和高阶思维，知识能力素养有机结合。在传统的教学模式下突出表现的问题有：受培养方案学时数减少的影响，课堂偏向“一言堂”式单向知识传授，考核评价内容偏重知识掌握，使学生综合能力与高阶思维的培养成为空谈，这些问题对教学有效性的影响不可小觑，如何真正实现有效教学成为分析化学课程教学改革的目标。

本文从一线教学改革实践出发，在混合式学习理念下优化分析化学课程教学设计，成就学生的学习[2]。

1 混合式学习的课程教学设计

1.1 课程教学设计思路

高校信息化教学建设的关注点开始从“怎么建在线课程”向“怎么用好在线课程”转移。目前我国分析化学课程已经储备了丰富的数字化课程资源，包括精品资源共享课、视频公开课、微课以及慕课等。如何整合这些分散的数字化课程资源，将设计的课程内容更易为学生学习和理解，激发学生学习的活力和动力？全球兴起的一种新的教学理念“混合式学习”给我们带来新路径。通过“混合”，使课堂教学与在线学习优势结合起来[3]，既发挥教师引导、启发和监控教学过程的主导作用，又充分体现学生的主体地位[4]，设计课堂教学内容与在线学习内容相互补充(表1)。

表1 教师课堂教学内容与学生在线学习内容设计思路

1.2 课程教学方案设计与实施

通过打破传统以教为主的教学设计，转而从整体上重新设计教与学方案(表2)。不仅设计教师“如何教”的教学方案，还强调设计学生“如何学”的学习方案。按照国家一流课程“两性一度”的建设要求，遵循在线学习与课堂教学内容的互补性原则，依据教学大纲目标和网络资源情况，将教学内容重构为在线学习内容和课堂教学内容。在不增加课堂教学学时的基础之上，渐进式提升课程内涵。通过在线学习、课堂教学的有机融合，实现以学生为主体、以交互学习为导向，强调知识的建构过程，增强学生自主学习能力及综合素养，最终实现培养创新人才的教学目的。

表2 教师课堂教学与学生在线学习内容设计

(待续)

(续表2)

在线学习内容侧重于知识性传授的一般性内容。教师在线发布导学任务单，学生有的放矢地围绕导学任务和自学思考题完成在线学习，并通过课前测验，较简单的自学疑问通过“学生互助讨论+教师在线解答”解决。例如，酸碱滴定章节的知识体系相对比较稳定，学生已经有一定的课程基础，我们把一些基础概念和计算公式放在课前，学生进行在线自主学习，讨论两个问题：在实际工作中若以NaOH滴定锌电解液，若以HCl滴定Na2WO4溶液，将分别选择什么指示剂？学生在线作答时，大部分都掉进题目陷阱里了。在面授课堂时，引导学生分析这两种滴定所处的环境不同，不能机械根据酸碱滴定曲线选择指示剂，在锌电解液中要考虑碱性条件会生Zn(OH)2沉淀，所以只能选择甲基红做指示剂；而在酸性溶液中生成H2WO4沉淀，所以用HCl滴定Na2WO4溶液首选酚酞。通过学生课前试错，激发学习动机，在论坛上积极参与讨论，改变学生被动学习的习惯，有助于培养学生质疑与批判精神。

课堂教学内容侧重知识内化和学生能力发展的重要原理、方法和应用。课堂内容又分解为重点内容和难点内容。重点内容采取以问题为导向的教师串讲，引导学生将知识碎片珠串化、知识体系脉络化，再组织学生分小组讨论。难点内容主要针对学生自学过程中形成的疑难展开解析，同时教师也有难点预案，以备对学生提问没有提及的关键性问题，启发学生思考。例如对于临床八年制的学生，在学习分析化学中的数据处理这一章内容时，有很多概念学生由于没有太多研究经验，所以学习起来比较机械。然而医学研究，特别是临床随机对照组试验，置信区间非常重要，但在中文论文文献中被长期忽视。我们以具体的临床实际案例为问题，如通过比较实验组和对照组人群血压下降值有无统计学差异来比较两组人群有无差异？一般通过t检验得出有无差异，解答就结束了。我们继续追问临床上差异有多大？是否有临床意义？就需要置信区间来判断，这些讨论深化了学生对知识的理解，适当拓宽了学生的知识深度。

1.3 运用学习目标促进学习，指导课程思政

明确学习目标能促进学生学习动力，教师所做的一切，如果不能引起学生自身的行动，学习就不会发生。我们从学生角度设定具有挑战性的、切合实际的学习目标以提高学生的效能感，增加学生学习动机。每堂课都对目标进行解释，使教与学进程可视化，师生共同努力去实现，尽力创造促进学生进步的机会。用学习目标指导学生运用已了解的事实和概念来发现、推理、解决问题[5]。

为实现分析化学课程的育人功能，我们将课程思政目标纳入分析化学课程教学大纲中的素质目标，指导教学团队积极开展课程思政教育工作。以案例设计为切入点，通过思政元素与专业知识的深度融合，有效避免了在课堂上生硬地加入听起来较突兀的思政观点，导致课程思政工作呈现“两张皮”问题，实现“润物细无声”的育人效果。

2 混合式教学考核评价方案设计

考核评估目的是了解学生在实现既定学习目标方面所取得的进展，与课程目标相符的学习评价，不仅能帮助教师深入了解学生的学习情况，也可以让学生追踪自己在整个课程学习中的进展。改革传统的课程考核方式，针对教学目标，采取多元化的考核指标，构建过程性评价体系，最大限度反映学生对课程的掌握程度。为了有利于推动学生持续不断地主动学习，促进学生在原有水平上的发展与成长。考核评价渗透到线上线下的各个教学活动、贯穿于混合式教学的每个环节，将线上线下过程性考核与线下终结性考核相结合，以发挥评价的引导和教育功能。经过两轮教学实践教学，逐步完善分析化学课程混合式教学考评方案(表3)。

表3 分析化学课程混合式教学考评方案

3 分析化学课程混合式教学改革体会

3.1 优化分析化学课程教学设计是混合式教学的关键

在混合式教学的模式下，重构教学内容的教学设计显得尤为重要。分析化学课程混合式学习设计顺应认知心理规律，为学生自主探索和交互学习创设情境、提供条件，帮助学生实现对新旧知识的自我融合和知识体系的自我构建，通过优化分析化学课程设计，将网络资源有效整合，使得课程的呈现方式更加多元化，通过在线交流平台，扩大师生、生生互动的空间。一年两轮教学打磨下来，数据处理、酸碱滴定和络合滴定这三大重点章节混合式教学设计比较完善，学生课堂学习比较积极，学习目标达成度高。

3.2 为学生学习提供支架式学习指导

调查表明，70%的学生适应混合式教学，但30%的学生对混合式模式还不是很适应。不适应的原因主要在于学生过往的学习行为让他们感到轻松[6]，当要求学生在学习中承担新的任务，跳出学习舒适圈时，他们有点抗拒。例如氧化还原滴定法这一章的学习中，自学内容需要学生自我归纳总结，有部分学生没有及时跟上，导致课堂教学氛围比较传统。这需要教师更细致地做好在线导学和促学工作，在学生学习过程中为学生提供支架式学习指导，让学生“跳一跳”，变被动学习为主动学习。