高职化工专业仪器分析课程线上线下混合式教学模式的建立与运行

张慧捷，常越凡 (山西工程职业学院，山西 太原 030009)

0 引言

在信息化时代，随着化工行业生产规模的日益增大，生产工艺的数字化、智能化水平大幅提升，普遍以复杂的大型仪器和设备以及高密集的联合体为基础。而仪器分析是化学化工从业者必备的一项基本技能，是开展化工技术研发和生产的前提和基础，因此，更是高职化工人才培养的重要内容。

在高职化学化工类专业课程体系中，仪器分析课程是一门学科交叉性较强的必修课程，包括众多光化学、电化学、色谱等大型仪器的工作原理、组成结构、操作方法等内容。其教学目标是让学生理解各种分析仪器的相关理论基础知识、熟知仪器的构造部件，更重要的是掌握仪器的规范操作、维护方法、实验数据处理等技能，最终具备将大型仪器设备运用于化工领域及冶金、环保等相关领域解决实际问题的分析检测能力。同时，培养学生实事求是的职业态度以及精益求精的工匠精神，对以后从事化工生产工作和创新研发至关重要。

然而，目前仪器分析课程的教学模式大多仍为“教师讲授+学生实操”的传统模式，普遍存在以下教学弊端[1-4]：其一，对高职学生来说，该课程内容抽象、乏味、枯燥，不易理解和掌握；其二，由于大型仪器价格高昂导致数量有限，无法每人一台操作练习，实践教学效果较差；其三，该课程的授课对象均是伴随着互联网成长起来的学生，他们普遍使用手机、平板、电脑等终端，而不乐于手捧书本。

为解决以上教学痛点问题，探索利用互联网开展仪器分析课程的线上线下混合式教学模式改革，分别从优化教学内容、开发线上资源、探索信息化手段、搭建翻转课堂教学框架等方面入手，全面提高仪器分析课程的教学质量和教学效果，培养具备扎实仪器分析操作技能和良好职业品德的高素质化工人才。

1 仪器分析线上线下混合式教学存在的问题

目前，虽然众多院校化工教师团队都在积极进行仪器分析课程线上线下混合式教学，但该教学模式仍然存在一些问题，如：教学内容枯燥陈旧且未融入课程思政[5-6]；线上资源数量有限、类型单一；线上师生互动模式单一；线下教学传统乏味，学生难免会产生怠惰现象，抵触、应付心理；考核评价指标单薄等。因此，如何将课程思政融入仪器分析教学内容，如何提高学生线上线下学习积极性，如何制定更加合理的考核评价机制等都是亟需解决的问题。

2 仪器分析线上线下混合式教学模式的改革思路

仪器分析课程线上线下混合式教学的实现以及教学质量的提升，离不开优质的线上资源以及高效的线下面授，更离不开与时俱进的教学内容。因此，改革思路分为教学内容、线上资源、线下面授，三条路径同时进行，如图1 所示。

图1 仪器分析线上线下混合式教学模式改革思路

3 仪器分析线上线下混合式教学模式的建立

3.1 教学内容的改革

首先，重构内容。依托职教云平台建课，并立足企业需求对教学内容进行重构，将理论和实训融为一体，构建模块化、项目化的课程体系，如表1 所示。

表1 立足企业岗位需求的仪器分析课程理实一体模块化教学内容

其次，结合“六新”。搜集仪器分析领域中的新技术、新材料、新产品、新标准等融入教学内容，供学有余力的学生线上自学，实现对学生的个性化教学，增加课程的挑战度。

最后，融入思政。建立知识技能、德育思政“双主线”课程体系，根据“三全育人”要求，以新时代中国特色社会主义思想和社会主义核心价值观为指导，深入挖掘仪器分析课程内容中的思政元素和德育元素，如：爱岗敬业、工匠精神、劳模精神、职业素养等。利用“学习强国”APP、“三晋先锋”APP 等润物细无声地融入于教学全过程，如图2 所示，并将品德素养作为考核评价的一部分，真正落实课程思政，助力学生全面发展。课程内容中部分知识技能与思政元素的融合设计如表2 所示。

表2 仪器分析课程部分内容与思政元素融合设计表

图2 仪器分析课程双主线课程体系

3.2 线上教学资源的开发

开发了“三库一平台”线上资源体系，即搭建基础资源库、拓展资源库、企业案例库三个资源库和一个虚拟仿真平台，颗粒化程度高，表现形式适当，为学生个性化自主学习提供优质资源。

其中，基础资源库包括课件、电子教案、试题、教师(包括企业兼职教师)教学视频、教学动画等，覆盖该课程所有知识点和岗位技能点；拓展资源库包括企业前沿的分析检验新技术、新仪器设备、样品处理新工艺的图片、视频，体现行业发展的前沿技术和最新成果；企业案例库包括企业生产过程中典型仪器分析检测案例的视频、图片，使学生获得真实的职业岗位体验；虚拟仿真平台涵盖课程中主要的大型仪器虚拟操作，打破时间空间、仪器数量的限制，有效帮助学生提高操作技能。

3.3 信息化教学手段的探索

探索综合运用仿真模拟动画、直播投屏、在线监控等多种信息化手段创新教学模式，解决因大型仪器数量有限导致学生不能人人上手操作的问题。开发更适合仪器分析课程的在线评价系统，根据评分标准自动给分，省去教师人工查阅评分标准再逐一给分的繁琐环节。

3.4 考核评价机制的改革

为更加适应混合式教学的考核评价，形成线上和线下各占权重，自评、互评、师评相结合，过程评价和结果评价结合，技能评价和德育评价结合，校方和企业共评的多元化、多维度评价机制。

另外，制定出一套采用新颖教学游戏活动激发学生线上线下学习动力和兴趣的激励方法，即开展集赞赢奖品活动，按照考核评价机制，每个教学环节中得分最高的小组可在自行开发的“智能考核”APP 上点亮一个“赞”，样例如图3 所示，集齐规定个数的“赞”就可以获得本专业社团自制的精美礼品一件。

图3 “智能考核”APP 集赞记录

3.5 翻转课堂教学框架的构建

依据企业分析检验岗位实际工作流程，将仪器分析线上资源进行梳理和充分利用，构建了仪器分析课程线上线下相结合的翻转课堂教学框架，即“三阶段八环节”基本模式(课前线上自学、课中线下导学、课后线上巩固三个阶段和下任务、育思政、明原理等八个教学环节)，而思政德育和考核评价贯穿教学全过程。翻转课堂教学框架如图4 所示。

图4 仪器分析课程线上线下相结合的翻转课堂教学框架

以翻转课堂为基本模式的“三阶段八环节”教学实施如下。在下任务环节，教师通过职教云平台发布来自合作企业的项目任务，教师根据学生的预习反馈及时调整教学策略。在课中线下导学阶段，通过育思政、明原理、练技能、测样品、算结果五个环节进行。在育思政环节，以教学内容对应的思政元素导入课程，在讲解专业知识技能之前，先用有“温度”的德育教育感染人心，引起学生的共鸣和学习兴趣；在明原理环节，各小组自学并讨论当前任务的测定原理、测定过程，形成完整实验方案并做汇报展示，教师根据学生的汇报情况针对性讲解重难点，配合使用仿真动画、视频、图片等多媒体资源，做中教，做中学，使学生深刻明确测定原理；在练技能环节，教师根据实验步骤提取关键操作技能，教师通过直播投屏的方式强化细节，随后学生重点练习操作技能，将细节决定成败的意识和精益求精的工匠精神融入其中，做中学，做中育；在测样品环节，学生分组进行正式的完整实操，在线监控系统全程录像，以供组间互评和教师评价；在算结果环节，各组处理数据，计算最终测定结果，完成实验报告；在课后线上巩固阶段找问题环节，师生查看操作录像作出组间互评和教师评价；在再提升环节，学生完成平台上的课后思考题，巩固、提升学习内容。考核评价伴随整个教学过程，职教云平台根据各环节评价项目的比重，自动生成学生综合成绩，反馈教学效果。

4 仪器分析线上线下混合式教学模式运行效果

仪器分析课程使用线上线下混合式教学模式运行以来，课堂变得更高效、更活泼，受到我院师生的高度肯定。通过网络调查问卷表明，学生的积极性、主动性明显提高，从以往的“被迫学”变成了现在的“主动学”。学生的仪器分析操作技能得到优质培训，测定准确度、精密度大幅提升，在全国职业院校技能大赛化学实验技术赛项中屡获佳绩。

5 仪器分析线上线下混合式教学模式改革对化工人才培养的作用

化工企业生产过程连续不可逆，且具有高危性，必然对化工从业者的职业技能有较高标准，如何培养出企业所需的化工类人才是高职教师的教学重难点。在“互联网+”时代，立足化工企业岗位职业能力要求，急需将信息化手段运用于教学，提高教学效率和质量，培养符合新时代需求的高素质化工技能人才，促进学校、行业、企业的无缝接轨。

仪器分析作为化工从业者必备技能，该课程的教学效率直接影响着化工人才培养质量。借助“互联网+”信息化教学手段实施线上线下混合式教学，融合了线上优质资源的灵活运用和线下体验感极强的实际面授，并改革了理实一体教学内容，合理渗透思政元素、德育教育。通过多方面多维度的仪器分析教学模式改革，使之拥有诸多传统教学无法比拟的优点，对培养掌握仪器分析操作技能过硬，同时可以灵活运行计算机网络系统并且具有良好职业素养和职业品德的高素质化工人才起到了直接推动作用。

6 结语

本文立足化工类人才必备的仪器分析技能，以助力培养高素质化工人才为目标，针对仪器分析传统教学模式的诸多教学弊端，以及目前线上线下混合式教学仍然存在的问题，紧跟“互联网+”潮流，多方面、全方位研究形成以翻转课堂为基本模式的仪器分析线上线下混合式教学模式。并应用于实际教学，充分发挥线上教学和线下教学的各自优势，切实提高了高职化工专业仪器分析课程的教学质量和教学效果，对培养掌握扎实仪器分析操作技能和具有良好职业素养的高素质化工人才起到了极大的助推作用。