线上线下混合式教学在无机化学教学中的应用

张玉才，徐志珍，阿不力米提·玉麦尔，陈红曼，阿不都卡德尔·阿不都克尤木

线上线下混合式教学在无机化学教学中的应用

张玉才1，徐志珍2，阿不力米提·玉麦尔1，陈红曼1，阿不都卡德尔·阿不都克尤木1

（1. 喀什大学 化学与环境科学学院，新疆 喀什 844006；2. 华东理工大学 化学与分子工程学院，上海 200237）

通过线上线下混合式教学开展对无机化学课程的教学实践探究，利用智慧树公司开发的“知到”APP将在线课堂教学与线下讲授相结合．选取喀什大学2019级使用线上线下混合式教学的化学专业学生与2019级未使用该教学方式的应用化学专业学生进行对比．通过整个授课学期的数据可见，采用线上线下混合式教学结合翻转课堂的学生学习兴趣明显提高，具有更强的自主学习能力．结果表明，线上线下混合式教学结合翻转课堂的模式，可有效活跃课堂氛围，提升学生主动思考和解决问题的能力，真正实现以学生为中心的教学理念，混合式教学模式使得“慕课西行”政策有效地运行于中国的东西部．

无机化学；线上线下混合式教学；翻转课堂；知到；慕课西行

无机化学作为化学类本科生的第一门基础课，可培养其利用化学基本理论知识解决相关化学实际问题的能力，进行自主实验，并解决实验中常见的问题[1-2]．为更好地应对创新型国家建设的战略要求，基础教育必须实现从规模扩张向提高质量、从单一模式向结构多样化、从传统讲授向实践能力培养为主的战略性转变[3]．加强本科生的创新能力和动手能力是培养复合型人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分之一，也是构建国家创新体系和提高我国国际竞争力的迫切需求．

自教育部办公厅通知开展2019年国家级线下一流课程、国家级线上线下混合式一流课程和国家级社会实践一流课程推荐认定工作以来，各大高校陆续推进线上线下混合式课程教学[4]，促进信息技术与教育教学深度融合，提升教学水平和人才质量培养[5-7]．采用现代网络资源和计算机软件进行教学是当代教学手段的重要组成部分[8-9]．伴随着现代教学方式的转变，学生对课堂教学手段也提出了更高的要求，翻转课堂作为一种良好的教学方式，可大幅提升教学效果[10-11]．本文将线上线下混合式教学与翻转课堂相结合，根据教学效果分析该模式在无机化学教学实践中的可行性与优越性．

1　无机化学教学现状及研究方法

目前，无机化学课程在喀什大学呈现出三大特点：理论教学内容丰富；涉及多个课程的专业基础；实验教学地位极其重要．对于此现象，前期进行了一系列教学探究：针对专业培养目标及学生就业岗位的需求，按照知识的相关性，以模块化的形式构建了课程的教学内容，该课程内容的多个模块都采用理论实践一体化的教学方法，近些年来逐步增加实验课内容的比重，将理论课与实验课分开讲授，实验课实行小班授课，理论课在条件允许的情况下也逐步采取小班教学．虽然这些教学改革的实施让学生的能力得到了一定程度的提高，但仍然存在着一些问题：（1）受课程安排和课时限制，传统的教学无法保障学生的学习时间．大一学生由于入学时间晚，又要进行军训等基础教育，无机化学课程本身的课时量就偏少，因此在有限的课时内，如果多花时间进行基础知识讲解，就大大缩减了学生的自学时间，使重难点无法得到有效训练．（2）缺乏有效的师生互动，教师无法掌握学生的真实状况．传统教学中，教师需要完成相应的教学任务，无法在课堂抽出大量时间与学生进行互动，导致学生的真实状况不能被教师及时捕获，无法跟踪学生学习中遇到的各类情况．（3）课程结束后，所学知识无法对后续专业课程的学习提供良好的保障．大部分学生在学习本课程时可以较好地掌握相关的知识技能，但课程一结束就很快抛之脑后，加之无可回看的相关资源，不利于后续专业课学习乃至今后的工作，严重阻碍知识积累的持续性．

当前，随着社会发展和科技进步，超星学习通、雨课堂和智慧树等大批辅助教学软件已广泛应用于大学的课堂教学中，且取得了较好的教学效果[12-14]．为充分贯彻以学生为中心的教学理念，进一步探究新颖的教学模式迫在眉睫[15-17]．自2018年10月起，华东理工大学先行先试的全国首个“慕课西行”同步课程，将优质教育资源无偿输送至中国西部的喀什大学．结合上述优势，本文利用智慧树公司开发的“知到”APP，采用线上线下混合式教学结合翻转课堂的教学模式开展无机化学课程的教学探究（见图1），以期充分调动学生的学习兴趣，引导学生自主学习．

图1　线上线下结合翻转课堂开展混合式教学的技术路线

2　教学实践的探究过程

2.1　搭建有效的线上学习平台，长期服务师生

备课组教师共同组建教学团队，以课程教学目标、学生基础和思政教育为出发点，华东理工大学、智慧树公司和喀什大学教师进行充分沟通，在明确思政教育、理论学习的基础上合作搭建线上学习平台．学生可通过手机端下载“知到”APP观看华东理工大学教师的实时直播在线课程；教师可提前根据喀什大学的教学大纲与任务，在线上菜单中对学生进行任务点的发布，制定学习进度和学习目标．通过前期教学效果、后续内容衔接、学生掌握程度及兴趣点，整合思政教育、课前导学、学习任务单、知识点PPT、电子教材、在线测试和小组协作学习等模块素材资料，提升学生的学习兴趣，推进学生课前学习情况．在思政教育模块，深入挖掘课程所蕴含的思政元素，积极搜集并选取与本课程内容相关的典型案例，将优秀课程思政渗透到教学大纲、课程教案和教学过程中；在讨论板块，设置学生随时发言探讨，增强思政元素的渗透（见图2）．课后在网络平台发布相关的扩展知识并布置线上练习题，让学生利用网络教学资源进行学习、完成练习、查阅课外资料等，从而增强不同层次学生的学习需求．

图2　无机化学（上册）部分课程教学中思政教育的探索与渗透

2.2　线下课堂讲解重难点知识，增加师生的互动交流

教师根据学生在线上学习的反馈情况以及知识点的难易程度及时作出调整．制定线下课堂教学的决策，不再重复讲解基本的理论内容，而是针对课程的重点、难点及学生在线学习中遇到的难题与疑问，对课程的知识结构进行归纳和讲解，组织学生分组讨论、案例分析以及复习答疑等工作．授课中教师通过点评线上学习的得失，巩固重难点知识，通过重点案例分析引导学生提高合作能力．教师可创建班级钉钉、QQ群等，加强学生在课余时间的讨论和交流，教师也可及时解答学生提出的疑问，提高他们掌握知识的效果．课后教师布置作业并上传于交流群，要求学生将作业上传群内，教师及时查看学生的完成情况，并反馈给学生，从而加强对其实践能力、研究能力、创新思维、道德情操等目标的培养．

2.3　翻转课堂的实践

翻转课堂作为线上线下混合式教学模式的补充环节，教师可提前布置重难点章节（如热力学基础、化学平衡、酸碱反应、电化学基础等）的预习任务，并将学生分成若干小组，给每组分配学习主题（见表1）．

组织其利用课余时间在网络平台自行学习相关知识点，在课堂教学中每组选定一名代表进行现场讲解，教师和其他学生现场提问．最后教师对所讲解的内容进行适当点评，并指出不足、注意点、迁移知识及改进措施．这样不仅促进了学生对知识点的理解，也锻炼了他们的表达能力．为了让学生将理论知识点及时应用于实践，在实践教学中选定2个实验项目让学生自主进行．在实验之前，提前给学生布置好相应的任务，自行拍摄或下载相关的图片与视频，以理论知识点为主导完成相关的实验操作，通过理论实践一体化教学，加深学生对重难点的理解，延续学生对知识的长期学习．通过翻转课堂的实践，学生能把自己的成果组织成语言进行讲解，这样可以加深对知识的掌握，同时教师根据学生的疑惑，进一步完善网络平台资源．

表1　翻转课堂主题

2.4　重建课程考核评价体系

改变传统的期末考核模式，实施“全过程考核”评价体系，最终考核成绩由网络平台线上学习、翻转课堂、线下课堂表现、作业、期末考试等综合评定．其中，网络平台学习考核由系统依据学生观看视频、任务点、参与讨论情况自动赋分；翻转课堂考核中，教师通过各小组组员参与教学过程的程度，依据学生在翻转课堂中的讲解效果，给出成绩；课堂表现考核，教师根据日常教学过程学生出勤情况、课堂回答问题情况的记录给出成绩；课后作业考核，根据学生作业的完成情况给出成绩；期末考试为闭卷笔试，按照课程教学大纲设置考试题目．最终成绩=期末卷面考试成绩（50%）+在线学习成绩（30%）+翻转课程、作业等（20%）．这种综合性考核方式促使学生把期末突击复习方式转变为平时的主动学习，期末笔试并没有舍弃，只是在总成绩中所占比重相应减少，降低了学生“突击考试”的心态，也避免了学生“一考定终生”的状况．另外，将“价值引领”和“德育”等纳入教学评价体系，引导学生树立正确的科学观，培养其积极向上的科学创新精神和储备扎实的学科知识．

2.5　推动教材编写和提升教学水平

教师通过将自己的教学过程与现代信息技术相结合并以教材的形式呈现，编写成相应的“互联网+教材”．编写过程可面向教学一线的授课教师征求意见，进行经验的交流，搜集意见和建议，最终进一步修改与完善，形成面向培训、经验交流的样版．另外，对网络平台的使用情况进行跟踪分析，并对线上学习模块严格把关，努力把典型思政案例和教学模式更好地融入教材中，进而提高教师的教学水平．

3　教学效果

以喀什大学使用线上线下混合式教学的2019级化学专业80名学生，与未使用线上线下混合式教学的2019级应用化学专业80名学生进行对照．

3.1　通过对比剖析线上学习对学生成绩的影响

通过成绩测试的对比，剖析线上学习对学生成绩的影响（见表2）．由表２可见，经过线上平台学习的学生成绩要优于未使用者，仅有2.5%的学生成绩不及格，而未使用线上平台学习的学生成绩不及格的接近一半，说明线上平台的使用可极大地提高学生对基础知识的掌握，达到事半功倍的效果，这也为线下课堂学习重难点和易错点提供了大量的时间保障．

表2　2019级化学专业和应用化学专业学生测试成绩对照

3.2　教学效果

为了更客观公正地进行教学效果评价，深入了解学生的学习过程及效果，开展设计了一系列问卷调查（见表3）．由表3可见，（1）80.00%的学生能够很好地掌握基础和重难点知识，88.75%的学生的自主学习能力得到提升，67.50%的学生的交流表达能力得到加强；（2）对于教学中使用到的智慧树公司开发的“知到”APP，82.50%的学生表示对自己的帮助很大，这说明随着科技的发展，电子产品及新型软件的开发有助于提高学生的学习效果；（3）通过线上线下混合式教学模式的探究，超过90%的学生认为线上平台的学习板块多，学习内容丰富，学习时间较传统教学模式有了极大的自由度，小组交流机会也明显增多；（4）85.00%的学生认为此模式使自己的学习效率和积极性得到提升；（5）98.75%的学生对该模式下的教学表示认可，这表明在当前的环境中，线上线下混合式教学模式有利于学生学习．总之，在线上线下混合式教学探究中，学生的学习主动性和积极性得到了很大程度的提高，交流表达能力、科学素养、创新能力增强，混合式教学在师生中的教学效果反响良好．

表3　线上线下结合翻转课堂混合式教学效果问卷调查情况

4　结语

无机化学作为大一年级的基础课程，知识点具有很大的难度，但对后续课程的学习具有重要的影响，需要采用合理的教学模式进行教学探究．与传统的教学模式相比，线上线下教学模式应用在无机化学教学过程中取得了很好的教学效果．在教学中，教师先在“知到”APP中设置相关的学习模块，学生先行学习相关的基础知识并进行交流，线下授课中教师主要讲解重难点与易错点，学生分组进行翻转课堂的实践教学，课后进行相关的作业提交和测试．学生可全程参与教学，提升了学习的主动性和积极性，深化了对知识点的掌握．在整个教学过程中，师生互动频繁，满足了学生个性化学习知识的需求．教学效果表明，线上线下混合式教学模式顺应时代发展的潮流，充分利用现代互联网资源，丰富了教学形式和内容，极大地激发了学生的学习兴趣和热情，开阔了学生的视野，培养了学生自主学习和探索的能力，有效提高了人才培养质量．

[1] 李襄宏，张丙广，唐定国，等．无机化学课程教学策略与方法选择[J]．绿色科技，2019（17）：282-283．

[2] 杨丽锦，苏敏，黄采薇，等．多模态建构下的无机化学课程学习体验与感受[J]．大学化学，2021（36）：21-31．

[3] 何海伦，李文凯，刘丹，等．精学以致用：生物化学线上线下混合式教学改革探究[J]．生命的化学，2021，41（6）：1295-1301．

[4] 乔玲，糜长稳，王莹，等．金课背景下材料力学课程线上线下混合式教学研究与实践[J]．高教学刊，2021（21）：111-114．

[5] 李玲，王凯，王娟，等．基于工程认证标准构建无机化学实验课程标准化教学大纲[J]．大学化学，2021（36）：7-14．

[6] 杨晓宏，郑新，田春雨．线上线下混合式一流本科课程的内涵、建设目标与建设策略[J]．现代教育技术，2021（31）：104-111．

[7] 张霞，桑晓光，王锦霞，等．“知识、能力、素养”融合的无机化学课程新教学模式建设[J]．大学化学，2021（36）：64-69．

[8] 夏冰．互联网背景下的“线上+线下”混合式大学英语语法教学分析[J]．黑龙江教师发展学院学报，2021，40（9）：151-153．

[9] 马婷，刘绍庆，曹秀娟．基于互联网的线性代数课程混合教学实践[J]．电子技术，2021，50（9）：58-60．

[10] 张培，许龙，沈茜．一带一路背景下留学生翻转课堂教学改革研究[J]．沧州师范学院学报，2021，37（3）：124-128．

[11] 彭晓霞，李楠，任丽磊，等．线上线下混合式教学结合翻转课堂进行酯缩合反应的教学[J]．化学教育，2021，42（16）：38-42．

[12] 汤晓君．基于智慧树平台技术在无机化学教学中的实践应用[J]．化工时刊，2021，35（9）：58-59．

[13] 吴明．物联网设备安装与调试课程混合式教学探究[J]．科技风，2021（26）：95-97．

[14] 李存，任俊亚，吴瑞田，等．基于超星学习通的大学物理混合式教学实践[J]．黑龙江科学，2021，12（17）：31-33．

[15] 韩丽琴，隋春红，刘建华．以学生为中心的药学专业无机化学混合式教学设计与实施[J]．吉林医药学院学报，2021，42（5）：386-387．

[16] 王彩君，梁慧锋．立德树人视域下无机化学课程思政教学实践探索[J]．邢台学院学报，2021，36（3）：176-180．

[17] 李艳．信息时代线上线下融合教学活动开展：评《线上线下混合式教学模式研究与实践》[J]．中国教育学刊，2021（9）：113．

Application of online and offline hybrid teaching in inorganic chemistry teaching

ZHANG Yucai1，XU Zhizhen2，ABULIMITI Yumaier1，CHEN Hongman1，ABUDUKADER Abudukeyoumu1

（1. School of Chemistry and Environmental Sciences，Kashi University，Kashi 844006，China；2. School of Chemistry and Molecular Engineering，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China）

The teaching practice of inorganic chemistry course was explored through online and offline mixed teaching．The online classroom teaching was combined with offline teaching by using the Zhidao APP developed by Wisdom Tree Company．The chemistry majors of grade 2019 in Kashi University who use online and offline hybrid teaching are compared with the applied chemistry majors of grade 2019 who do not use this teaching method．It can be seen from the data of the whole teaching semester，students who adopt online and offline mixed teaching combined with flipped classroom have significantly increased learning interest and stronger autonomous learning ability．The results show that the online and offline hybrid teaching combined with the flipped classroom mode can effectively enliven the classroom atmosphere，improve students′ ability to actively think and solve problems，and realize the student-centered teaching concept truly．The hybrid teaching mode also makes the massive open online course Westbound policy effectively operate in the eastern and western parts of China．

inorganic chemistry；online and offline hybrid teaching；flip the classroom；Zhidao；massive open online course Westbound

1007-9831（2022）05-0098-06

O61∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.05.019

2022-01-05

新疆维吾尔自治区教育厅高校本科教育教学研究和改革项目（PT―2021051）

张玉才（1989-），男，甘肃临洮人，副教授，博士，从事无机化学研究．E-mail：506747671@qq.com

阿不都卡德尔·阿不都克尤木（1980-），男，新疆喀什人，教授，博士，从事分析化学研究．E-mail：1844200399@qq.com