新农科背景下无机及分析化学线上线下混合式“金课”建设

董彦莉，常青云，王俊敏，李芝，吴秋华(河北农业大学理学院化学系，河北 保定 071001)

1 线上线下混合教学模式实施的必要性

农林教育是我国高等教育体系中的重要组成部分，担负着为我国“三农”建设提供人才保障的重任。而无机及分析化学课程是农林院校中农业、林学、水产、环境、食品、动物医学等专业开设的一门重要基础课程，它不仅关系着学生后期理论水平与操作能力的发展，影响着学生探索能力和创新能力的开发，还会直接影响将来学生学业的提升—考研成绩，因此提高无机与分析化学的教学、教育效果，是一件事关农业学科教育成效的大事。

无机与分析化学课程开课时间早，开设专业多，覆盖面广。受限于技术条件，多年来该课程只能采用线下教学模式。传统的线下教学模式以教师为中心，利用板书、语言、教具和多媒体等形式向学生传授知识，其优势表现在教学耗时短、教授方式简单、便于管理学生等方面。但传统教学模式同时也存在着巨大的缺陷：“植入式”教学不适合该课程知识点繁杂、习题量大、教师授课速度快的特点，学生不能通过有限的课堂教学牢固掌握所学知识，教师很难有更多的教学手段；单一的教学方式不利于调动学生学习的主动性，同时大班教学也无法让学生讨论和延伸思考，学生往往是被动学习，不利于发挥学生的主观能动性，学生的学习兴趣、创造性和探索能力受到压制；高考制度的改革，使部分同学在中学未选修化学课，化学基础知识薄弱，而线下教学忽视学生的个体差异，无法满足不同层次学生的学习需求。因此，无机及分析化学的教学不能仅局限于单一的线下教学模式[1]。

受益于现代科学技术特别是网络技术、信息化技术、移动智能技术的发展，现代化教学手段不断得到拓展与推广[2]。线上教学便是应运而生的一项重要的教学方法。通过网络技术可以利用远高于以往的教学资源。同时线上教学的录播、回放、教学资源库等条件也能够使学生获得了随时随地都可以反复学习的便利，极大幅度提升了课程的延伸[3]。然而无机及分析化学课程理论性强、知识点多、计算题多、趣味性差。线上课缺乏教师的面对面监管和学习伙伴，有的学生缺乏学习主动性和自律性，教学质量难以保证。因此，在当前条件下线上教学模式只能作为一种辅助手段，仍然不具备完全取代线下教学方式的能力。基于此，积极开发、探索既能实现“线下”与“线上”的紧密结合、优势互补，又能调动师生双方特别是学生的积极性、创造性的线下课堂与线上课程有机融合的新模式，是当前无机与分析化学课程课程教学改革中的首要问题，也是深入贯彻以学生为主体的教育理念赋予我们的重任[4]。

2 线下线上混合教学模式的具体实施

2.1 学情调查

了解学生的学习水平、特点和学习兴趣，是进行分类教学的首要依据，也是整个教学环节中最重要的一环[5]。农林院校招生时不仅面向普通高考生，还会面向职高招生，在这些同学中职高学生完全没有接触过化学课程，即使是普高学生也有部分学生在中学未选修化学，选修过的同学在同专业同班级也会出现化学基础参差不齐的现象，这就增加了教学的难度。因此，为了做好差异性教学，教师首先要了解学情，而线上问卷调查是非常简便易行的手段。在开课初期，教师通过线上学情调查，摸清学生的基本情况。如：学生来源、重修生的比例，了解学生对本课程的学习兴趣及化学基础等情况，以便进行合理的教学设计，为实施分类教学打好基础。该项调查可通过学习通平台中的“问卷调查”功能实施，选课学生通过平台回答问卷，任课教师统计、分析并记录问卷结果，采取相应措施，做好教学工作。根据调查结果来看，不同专业学生的化学基础存在明显差距，线上课程的建设适用于不同水平的学生课下自学，也可以使不同层次的学生都得到知识和思想上的健康发展。

2.2 线上教学资源的建设

线上教学资源的建设是线上线下混合式教学的基础。课程组依托超星学习通网络教学平台和微信公众号，建设了丰富的线上课程资源，以便于同学们对课程相关设置进行了解，并能够结合自身学习情况调整学习进度。课程组为同学们准备了课程须知、常用数据、元素电子字典、课件、章节要点、作业解析和国家精品在线课程资源等电子资料，同时还录制了各章节讲解视频以及重难点解析。以思政育人为目的融入思政元素，为培养学生创新创业能力设置了专创模块。

2.2.1 重新定位课程目标，将思政元素融入混合教学模式

围绕 “将思政元素融入专业知识教学、注重学生自主学习和创新能力培养”的课程定位，特别设置了“挑战易错题”“榜样的力量”“学以致用”“头脑风暴”等几大专题模块，实现了与学生的全方位、多角度互动，突出学生在教学过程中的主体地位。下面重点介绍深受学生欢迎的“头脑风暴”和“榜样的力量”模块。

(1)深耕教材，建设具有化学特色的“课程思政资源库”。在线上线下教学过程中，结合农林专业特色和新农科人才培养要求，深入挖掘思政教育资源，精心设计课程思政建设目标，反复研讨、打磨，寻找思政元素在课堂讲授过程中的最佳切入点，最终形成了按章节和知识点整理、独具特色的“课程思政资源库”。以课程中涉及的环境问题、爱国元素、责任担当等，提倡绿色环保理念，加强学生的“五爱”情感(爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体)，激发学生的科技报国、工匠精神。通过按章节整理精选思政典型案例，按课时整理思政资源与专业知识融合点，达到了“章章有案例，节节有融合”的育人效果[6-7]。

(2)“头脑风暴”模块。每个学生的思维习惯、专业和观察问题的角度都不同，特别设置了“头脑风暴”模块，通过“本章知识趣味大盘点”“与专业密不可分”“化学角度看世界”等几个问题，可以让学生结合自己的专业自由联想和讨论，互相启发，共同提高。通过“头脑风暴”模块，学生不仅巩固了本章知识，还能了解化学和后续专业课程的联系，激发了学生的学习兴趣。并且从某一知识点出发，让学生们讨论对其思想带来的正能量的触动，于细微之处进行思政教育。

(3) “榜样的力量”模块。纵观无机及分析化学的发展史，有很多正能量的励志故事。在每章讲授结束后，推出“榜样的力量”，将国内外优秀化学家的名人轶事穿插在各章知识点中，不仅使学生了解了这些科学家艰苦奋斗的精神和科学品质，还使他们在学习生活中有面“镜子”，激发学生艰苦奋斗、刻苦学习的精神。

除了专业知识外，思政课程的建设培养了学生优秀品质、良好的学习习惯，结合课程特点，尽可能更多的挖掘课程相关的思政教育资源，通过网络平台创新了课程思政建设模式和方法路径，不断开创、丰富、完善了线上线下课程思政建设内容，积极推进课程思政教学实践，把立德树人贯穿始终，取得优良的教育效果。

2.2.2 开设微信公众号，融入“无关”信息

除了在学习通平台建设了丰富的教学资源，课程组还利用微信公众号将看似无关信息融入教学中，可以帮助学生加深对所学知识的理解。目前公众号开设了“春风化雨”“快乐话剧” “创享化作”三个栏目。“春风化雨”通过介绍励志名人故事，让同学们“看最好的别人，做更优秀的自己”，真正做到了润物细无声。“快乐话剧”根据无机及分析化学的英文inorganic and analytical chemistry设计了两个人物—安娜姐和倪奥哥，以话剧的形式将化学知识与生活联系起来，如在物质结构基础一章，推出了“薛定谔的猫”，在氧化还原反应一章中推出了“氧化还原反应与酒精检测”等话剧，在学生们感兴趣的话题中，让他们从化学系学长、学姐的日常互怼中发现学习的乐趣。“创享化作”由教师结合所学知识点提供趣味实验思路，学生独立完成拍摄和剪辑，使化学实验不再“高冷”，帮助学生开启全新的实验视角，通过形象生动的实验理解相关知识，有效激发了学习兴趣，使无机及分析化学摆脱了枯燥乏味的标签。

2.2.3 构建专创融合的课程体系，聚焦学生创新能力培养

为提升农林专业学生化学实验素养、培养大学生创新创业意识和学以致用能力，结合不同专业特点，挖掘创新创业的元素，依托本校课内项目、大学生创项目、互联网+创业大赛等项目和活动，依托“学习通”SPOC平台，设立了“专创融合课程”专栏以及系列学以致用主题讨论和前沿分享模块，将学科知识与创新前沿自然融合，激发学生创新思维。

通过对本科生开放科研室，创新实验室；指导本科生进行创新创业实践，举办了多期的创新实验活动；学生们积极报名参与系列趣味创新实践活动，并很好地完成了具有一定挑战度的实验方案设计和视频拍摄制作任务，创新实践能力大大提高。

通过自行引导学生通过自主、合作、探究的新型学习方式开展学习，突破学生思维定式，进一步强化学生的创新能力的培养。使学生开拓了视野，提高了他们的创新意识和创新实践能力[8]。

3 建立线上线下混合教学模式的效果评价体系

无论是线上考核还是线下考核，不仅看考试结果，更要注意学习过程。为了改变学生不注重学习过程、临考前突击背题的状况，课程组加大了过程考核成绩在课程总成绩中的比重 (占总成绩30%)，并在教学过程中利用线上和线下相结合的方式，要求学生和教师做到“笔记记录规范化、章节测验常态化”，切实加强对学生的管理，使平时成绩能够更加客观真实的体现学生的学习过程和知识掌握水平。

教学平台可以记录所有学生的学习轨迹，教师可以根据平台数据掌握学生的学习情况，对学习确实有困难的学生给予重点帮助。教师也可以线上通过平台与学生随时沟通，答疑解惑，线下利用课余时间进行辅导，全方位地关心学生，实现了对学生的差异化管理，努力实现让“学生忙起来、管理严起来、效果实起来、教师强起来”的目标要求。

4 实际成效

通过两年对学习通平台和微信公众号的持续建设，课程组不断丰富和完善了线上教学资源，满足了不同基础和层次学生学习的需求。学生和教师普遍反映与传统的教学模式相比，线上线下混合教学更具吸引力，提高了学生学习的积极性，增加了学习的灵活性，在课堂上未完全掌握的知识可以通过线上学习弥补，拓展了学习的时间和空间，可以随时随地用手机完成学习任务，大量的拓展资源还延伸了学习的广度和深度。不仅线上成绩较为理想，通过近两年期末成绩的对比分析，优良率较以往有了明显提高，不及格率显著下降，如图1所示。

图1 最近两学期的学生成绩分布统计

5 总结与展望

在无机及分析化学教学中探索以学生为主体的线上线下混合教学模式，利用现代的信息技术，弥补传统教学中的不足，丰富教学内容。线下注重对学生的引导，强化教学管理，加强师生之间的交流，为学生提供了全方位的学习环境，做到了“线上有资源，线下有活动，过程有评估”，有效激发了学生学习主动性，为后续专业课程、毕业论文和职业规划打下了坚实的基础。课程组依托学习通平台和微信公众号，线上线下融会贯通，努力将无机及分析化学课程打造成线上线下混合教学模式的“金课”。