新农科背景下分析化学II课程的教学创新——“四维创新”实现“四有目标”

崔运梅，陆瑞利，王莉，宋春霞

安徽农业大学理学院，合肥 230036

2019年以来，新农科建设已奏响“三部曲”，从宏观层面的“安吉共识”到中观层面的“北大仓行动”再到微观层面的“北京指南”，层层递进，环环相扣，共同构成了新农科建设体系[1,2]。在新形势下，高等农林院校积极响应习近平总书记向全国涉农高校广大师生发出的“以立德树人为根本，以强农兴农为己任”的伟大号召，全面推进新农科建设，矢志培育卓越农林人才[3]。

分析化学II是面向全校农林类相关专业学生开设的一门公共基础课，涉及专业多，覆盖面广[4]。而且本课程开设在大学一年级第二学期，开设时间较早，对于激发学生学习的兴趣和热情、培养学生良好的学习习惯和解决问题的能力，树立正确的人生观、价值观和世界观，实现高等教育培养应用型和创新型人才目标，具有极其重要的地位[5–7]。因此，响应新农科建设“新型人才培养行动”“课程改革创新行动”等举措，对分析化学II进行课程教学创新，打造线下金课，势在必行。

目前紧跟高等教育的发展趋势，大学课程教学秉承“以学生为中心”的教学理念，利用优质教学平台、线上教学资源、翻转课堂模式、课程思政融入、过程化考核等打破传统教学模式，发展步入新的阶段。然而，矛盾是事物发展的动力。新形势下分析化学II课程教学出现了新的“痛点”，一是教学内容仍按教材编写顺序进行，不分析教材，不抓住各章节之间的内在关系，按部就班，没有做到让“教材精起来”；二是面向全校各类专业学生，教学内容一模一样，没有将分析化学与学生的专业相结合，没有做到知识、能力和素质的统一；三是过度依赖教学平台，所有教学知识点都要求学生在课前线上自学和在线检测，教师针对重难点线下讲解讨论，千篇一律，仍然缺乏新颖的课程教学设计，没有做到教学模式和教学方法的多样性，没有让课堂真正“活起来”；四是思政融入课堂教学时，多以案例或名人轶事为主，内容和形式与其他课程相似，学生容易产生倦怠和抵触心理，没有引发学生共鸣，没有做到重塑学生的人文精神；五是过程化考核指标不全面，只包括便于统计成绩的出勤、作业、线上教学资源学习、测试等客观指标，缺乏互动、抢答、资料查找等主观指标，没有真正做到让“学生忙起来”。以上这些问题从根本上影响课程的教学质量，无法调动学生学习的积极性和主动性，难以实现人才培养目标，难以发挥分析化学在新农科建设举措中的作用。

教学是一个预先难以确定变化的复杂随机系统，其复杂性和挑战度给教育教学的研究、改革、建设和实践提供了广阔的创新天地[8]。要想跟上高等教育发展的步伐，实现分析化学II课程在人才培养中的作用和价值，教师就要在教学中不断探索，不断创新。唯有创新，才能突破框架；唯有创新，才能杜绝惰性。唯有创新，才能提升兴趣；唯有创新，才能激发潜能；唯有创新，才能让课程教学永葆活力。因此，贯彻“学生中心、产出导向、持续改进”的教学理念，从教学内容、课程思政、教学设计、过程化考核四个维度对分析化学II进行课程教学创新，以实现“有知识、有能力、有素质、有情怀”的人才培养目标，即“四维创新”实现“四有目标”。

1 教学内容创新是课程教学创新的基础

1.1 整合知识点，构建知识体系

分析化学II课堂教学内容突破教材编排顺序，打破章节框架，重新整合知识点，把对比性强、相似性强、关联度大的知识点整合在一起，进行授课。以第3章滴定分析法为例(见图1)，通过分析本章教学内容的特点，把主要内容分为两个部分。第一部分包括滴定分析的基本概念、滴定分析法的分类和滴定分析对化学反应的要求，第二部分包括滴定方式、滴定分析中的标准溶液和滴定分析的计算。在实际教学中，如果想把第二部分内容讲懂讲透，学生能够灵活运用，就要跟应用实例相结合。然而具体的滴定分析方法还没有学习，学生对应用实例的理解有一定的难度。因此，在正常完成第一部分内容的学习后，直接进入第4章酸碱滴定法的教学，而第二部分内容则融合进酸碱滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法的应用中。学生在掌握滴定分析应用实例的基础上，也掌握了此例的滴定方式、标准溶液的配制方法以及相关计算。这样的知识点整合，在节省学时进行高阶探索的同时，可以让学生将一个知识点连接成知识链。此外，再通过应用实例，让学生巩固和实践第2章提高分析结果准确度的方法以及有效数字的运算规则，就可以进一步把知识链连成知识网，构建知识体系，从而有效地实现知识、能力和素质的统一。

图1 第3章知识点整合示意图

1.2 依据学生专业，调整教学内容

分析化学II面向全校农林专业，要体现专业特色，加强理科和农科的交叉融合，为当前“新农科”建设培养高质量人才打好基础。以“定量分析步骤”为例，为培养学生分析问题、解决问题的能力，提高课程的高阶性和挑战度，根据学生专业，布置不同的定量分析任务(见表1)，要求学生设计定量分析的方案。

表1 不同专业学生的定量分析任务

通过实际应用，学生可以将所学知识与自身专业相结合，既夯实了基础知识、训练了分析解决实际问题的能力，又体会到分析化学和自身专业的重要作用，巩固了专业思想，实现了人才培养的“四有目标”即知识、能力、素质和情怀的统一。

1.3 教学内容合理分类，对应不同教学模式

“翻转课堂”模式，本身是为了充分调动学生的积极性和发挥学生的主观能动性。但是不管教学内容的难易程度，每节课都进行相同模式的翻转，新鲜的教学模式也会落入俗套。此外，教学难点课前自学和做题，会让部分学生产生畏难情绪，继而产生厌学情绪。导致的后果是，学生对课程失去兴趣，对线下课堂没有期待。因此，分析化学II的教学内容根据教学大纲和教师的教学经验，分为三类：一是简单和先修课程知识点，二是重点和实用性强知识点，三是难点。值得强调的是，教学内容的分类并不是一成不变的，它是一个动态过程。三类知识点根据学生学习情况的反馈，可适度调整。比如，教师课前在教学平台上发布的重点内容，学生通过自学，然后在线习题检测。如果学生答题不理想，整体正确率较低，说明学生对此知识点理解困难，那么教师就要及时地把重点内容调整为难点内容。三类教学内容依托教学设计，采用不同教学模式，见图2。

图2 教学内容分类和对应教学模式

例如，分析方法的选择和定量分析步骤是教学重点，此部分内容在教材的第1章绪论中，但根据教学内容的整合，这部分内容的学习放到各类滴定分析法学完之后。这样学生在掌握了各类分析方法的原理和特点后，才能更好地利用所学知识解决实际问题。课前让学生自主学习相关内容并检测学习效果，课中教师给出一张石灰石的图片并把这一节课称为“一张图片引发的思考”，极大程度地吸引了学生的注意力，课堂气氛活跃。学生围绕石灰石展开思考，想到石灰石的主要成分是碳酸钙，紧跟着学生就提出如何测定碳酸钙的含量，这就引出了一个定量分析任务，即石灰石中碳酸钙含量的测定。接着教师让学生分组讨论，选择合适的分析方法并设计分析步骤。最后各组代表展示自己的方案并讨论完善。课后，再根据学生的专业，布置不同的定量分析任务进行拓展巩固。

再如，一元弱酸弱碱水溶液pH的计算是教学重点。如果直接用精确计算公式，求解方程非常复杂。通常情况下，是根据条件简化公式，使用近似计算式。但是根据课前学生自主学习后的检测发现，学生错误率较高，主要体现在思路不清楚，解题不规范。因此这部分内容被调整为难点，由教师点拨，引导推进。课堂上教师创设情境，把一元弱酸弱碱水溶液pH的计算比作“看电影”，用学生熟悉的看电影过程来描述解题过程。手持电影票进入影院，首先要找对放映厅，因为不同的放映厅播放的电影不同。针对解题，第一步就是判断水溶液是一元弱酸还是一元弱碱，因为酸碱计算方法不同。接着根据排号座位号找到自己的座位，对于解题而言，就是根据条件找到对应的简化公式。最后安心落座，观赏电影，针对解题，就是代入数据，进行计算。通过这种模式教学，学生能够更好地理解掌握难点并且记忆深刻。

由上述重难点教学示例可以看出，不同教学内容采用不同教学模式，可以增加课程教学的新鲜感，提高学生的学习兴趣，增加学生对线下课堂教学的期待值。

2 课程思政创新是课程教学创新的核心

课程思政的本质是立德树人，目的是为了实现各类课程与思想政治理论课的同向同行，实现协同育人。其本身就意味着教育结构的变化，即实现知识传授、价值塑造和能力培养的多元统一。为了实现课程思政的价值，课程思政也要不断创新，以实现价值性和知识性相统一，统一性和多样性相统一，灌输性和启发性相统一，显性教育和隐性教育相统一。分析化学II除了常规案例、科学家故事、辩证哲学思想等思政内容外，采用“悬念式”“回忆式”“解惑式”，融入对弘扬社会主义核心价值观有着独特价值的古诗文和成语，引发学生强烈共鸣，见表2。

表2 思政创新的内容和形式

例如，在讲授“提高分析结果准确度的方法”时，首先抛出成语“知己知彼，百战不殆”，设置悬念。然后给出一个具体的分析化学实验，让学生讨论如何提高实验结果的准确度，并引申出知识点和成语之间的关系，具体实施流程如图3所示。这种教学内容和思政的融合方式，既可以让学生掌握知识点的逻辑关系，提高分析问题、解决问题的能力，又可以实现价值的塑造，对“四有目标”的实现起着至关重要的作用。

3 教学设计创新是课程教学创新的关键

线下课程，课堂仍是教学的主阵地。在借助教学平台实现各种互动功能的基础上，完善的课堂教学设计才是打造金课，实现“两性一度”的关键，才是提高学习效果的重要渠道。教学内容和课程思政的创新也依赖于教学设计，因此，它是课程教学创新的关键。分析化学II针对线下每周两学时的课堂教学，积极进行课堂教学设计，整体框架如图4所示。

图4 课堂教学设计的整体框架

贯彻“以学生为中心”的理念，根据不同的教学内容和教学目标，创设具体情境，采用不同的教学模式和教学方法，让课堂始终葆有新鲜感。例如，利用学习通随机选择两位学生进行辩论，辩论的题目是“高锰酸钾法好还是重铬酸钾法好？”。通过辩论，学生掌握两种方法的优缺点，在实际应用中，就能根据具体条件，选择合适的分析方法，在提高学生分析问题、解决问题能力的同时，做到知识融会贯通，提高课程的高阶性。再如，回顾旧课知识点，总结新课知识点时，采用“你说我答”的互动形式。具体做法：选择一位学生根据知识点给全班同学出一道选择题或判断题，同学们当堂作答，由出题学生给出答案，判断对错。如有争议，可以教师引导，互动讨论。这样的生生互动，可以让学生将所学知识内化于心，外化于行。总之，多样化的课堂教学设计，极大程度地活跃了课堂气氛，提高了课程教学效果，实现了知识、能力和素质的统一。

4 过程化考核创新是课程教学创新的保障

教师对学生的成绩评价摒弃了传统的“重结果轻过程”的终结性评价，强调过程化考核，即期末考试成绩和平时成绩各占一定比例。既然强调过程化考核，平时成绩的给定就显得尤为重要。课程教学创新的实施离不开学生的积极参与和配合，因此分析化学II平时成绩的确定包含11项指标，覆盖教学的各个环节，而且比例设置合理，见表3。从表中的评价指标可以看出，过程化考核体现了学习过程中课前、课中和课后的统一，主观因素和客观因素的统一。在过程化考核的带动下，学生参与学习的积极性和主动性得到提升，教学的各个环节也得以顺利实施。值得一提的是，出勤在所有评价指标中占比最大，所占比例为15%。这样设置的原因是线下教学，只要学生愿意来到课堂，作为导演和编剧的老师就可以通过活跃的课堂氛围、丰富的互动方式，吸引作为主角的学生参与到课堂教学中，以实现发挥学生的主观能动性，提高学习效果的目标。

表3 平时成绩评价指标及比例

5 结语

分析化学II通过教学内容、课程思政、教学设计、过程化考核四个维度的创新，提升了学生学习过程与结果双重意义上的品质，为学生的终身学习与发展奠定良好的基础，真正实现培养学生具有知识、能力、素质、情怀的“四有目标”。“问渠那得清如许？为有源头活水来。”作为课程教学创新的主体和受益者，学生知识水平和自学能力参差不齐，思想意识也在不断变化。因此，分析化学II将继续采用教师主导、学生主体的“双主”模式，大胆进行课程设计和创新，让分析化学II的课程教学始终葆有新鲜活力，提高教学质量，为推进新农科建设，培育卓越农林人才贡献力量。