基于成果导向的分析化学课程改革与探索*

国大旺，徐 玲，王曦烨，王书妍

(内蒙古民族大学化学与材料学院内蒙古民族大学化学实验教学中心，内蒙古 通辽 028000)

分析化学是指发展并应用各种理论、方法、仪器和策略，在最大程度上获取物质在某一特定的时空范围内的组成和性质信息的一门科学[1]。作为最早发展起来的化学分支学科，是高等学校化学和近化学类专业本科生的基础必修课。随着科学技术不断发展进步，化学学科知识也在不断增加，为适应高等教育发展新形势，满足化学类专业学生对学科知识的新需求，适时地对课程教学内容进行传承与更新，是每一位专业课教师必须面对的问题。分析化学的教学不仅是为了传授理论知识，更重要的是能够培养学生严谨的科学态度，提高学生综合素质和创新能力。因此，如何在有限的课堂时间内实现价值塑造、能力培养和知识传授三重目标，提高课堂教学效果是目前分析化学教学改革的重点和方向。

1 分析化学教学现状及改革的基本思想

1.1 分析化学课程教学现状

目前，该课程的教学存在以下不足之处：(1)随着分析相关科学研究和技术产业快速发展，该课程涉及的理论知识不断增多，而课程教学时不增甚至减少[2]。为了完成教学内容，教师在课堂讲授中只能加快速度，导致教师与学生之间互动较少甚至无互动，授课效果变差。(2)以往的课堂教学以教师讲授、学生听讲为主，课堂气氛沉闷，学生的学习兴趣不高[3]。(3)传统教学中授课形式多以板书为主辅以PPT，限制了课堂的空间和时间，不利于课堂外教学环节的开展。近几年意识到这个问题的老师也尝试借助多媒体教学平台，借助互联网和信息技术来开展立体化的教学例如云课堂、优慕课、蓝墨云、学习通、微信雨课堂等，提高了学生课堂参与度扩展了课前课后的学习空间，但是又面临采集数据易监督难的问题。(4)传统教学多偏重于知识的考核，考核形式主要以试卷考试为主辅以作业和考勤，考核方式比较单一，部分学生存在考前突击学习，死记硬背公式，而依靠期末突击复习的方式不利于知识的整体掌握和融会贯通以及分析和解决实际问题的能力的提高。(5)一直以来，高校思政教育与专业教育存在“两张皮”现象，专业课教师注重专业知识讲授，思政教师强调思想政治教育，忽视“知识传授”与“价值引领”之间的紧密联系，使得专业课与思政理论课无法同向同行，形成协同效应[4]。

1.2 教学改革的基本思想

针对分析化学教学中存在的问题，通过几年的实践和参考相关报导，我们在教改探索中确立了以下基本思想和原则。(1)“教无定法”、“不为改而改，不为新而新”，一切活动都以是否有利于教学效果是否有利于教学目标的实现为出发点。实事求是、坚守本心这也是分析化学这门课所要体现的思政元素。例如传统板书和基于“互联网+”和多媒体信息技术的新型教学形式各有优缺点，要新旧结合发挥各自的优点，传统的基础上有继承有发展。在公式推导时板书在思路引导细节展示方面有优势，而新教学形式在内容扩展、生动形象、信息采集方面具有优势，可以在教学中两者结合使用。(2)“正视人性中的惰性思想”，在安排教学活动时先考虑有没有合适的考核方法，怎么设置考核百分比更公正，做到有任务之处必有考核相随。例如利用网络教学平台布置的课前自测、课后自测以及相关的预习和复习内容难以监督确定是否由学生本人完成，那么该部分在综合成绩核算时比例要适当降低。(3)“重质不重量”。例如在网络教学平台的选择上要仔细考察，选择最适合本学校和学情的平台，防止出现教师过于追求教学方式的多样化而忽视了实用性和趣味性。在布置学习任务时要掌握好量，任务过重学生疲于应付不利于对知识的理解思考创新。进一步假设培养方案里的所有课程全部教改，学生不吃不睡都完不成老师布置的学习任务，学生只有被迫去抄袭去走捷径甚至会产生厌烦情绪，这样反而失去了教改的意义。(4)“思政教育融入教学过程”尽量做到“润物细无声”，找准专业知识与思政教育的“契合点” 使得专业课与思政理论课无法同向同行，形成协同效应。

2 改革的措施

2.1 教学内容凝练，注重知识点融合

本校分析化学课程使用的教材是武汉大学主编的第6版《分析化学》，经典的化学分析部分包括误差和数据处理，样品采集和样品处理，四大滴定和重量分析，以及吸光光度法。分析化学课程内容繁杂，但课时非常有限[5]。(1)需要结合专业培养方案，积极同其他课程负责人沟通，对不同课程中相同知识点统筹安排。例如，应用化学专业学生同时开设《化学统计学》课程，在统计学里会对误差及统计假设检验和回归分析部分做系统的学习，所以在讲授分析化学课程时对其中误差和数据处理部分保留误差及误差来源，数据处理和有效数字，及标准曲线的线性回归的内容。(2)对知识进行梳理，详略得当，在有限的时间内将分析化学知识有效地传授给学生。对于四大平衡原理及滴定，既有其自身的特殊性又有很多共性特征，都是通过各自平衡关系计算目标物的量，进而讨论滴定曲线的变化，指示剂选择及误差讨论。因此可以在讨论滴定曲线时可以都分成滴定开始前、开始至化学计量点前、化学计量点时、化学计量点后四个阶段讨论，既有利于揭示滴定过程中量的变化又可给学生处理该类问题提供了一个共同的思路。在此基础上就可以进行详略设计，酸碱滴定是第一种滴定方法要详细讲解，其它类型滴定可以布置成课下任务，交给学生自己推导。(3)对于有文献中提到的分析化学公式繁琐的问题也做了调整。酸碱滴定部分体系pH计算部分，重点对一元弱酸体系pH值计算式进行了详细推导，其它的则通过PPT只做简单演示。虽然有的教师认为此部分过于枯燥不利于学生的学习兴趣培养，甚至提出去公式化的教学方法，但是我们认为推导过程能很好的揭示计算过程中的简化处理基本原则和微观平衡宏观定量之间的辩证关系，而且很好的体现了矛盾的主次和具体问题具体分析的思想，对学生观察、分析和解决实际问题的能力，实事求是的工作作风和科学严谨的工作态度这一培养目标有很大的帮助。(4)凝练教学内容的同时结合科研前沿的发展趋势，及时拓展学科前沿知识，激发学生的学习兴趣，开拓学生的眼界，做到教学内容有减有增。

2.2 教学形式的改进

2.2.1 利用优慕课平台进行混合式教学。

当前教育教学多集中在教室课堂中讲授与答疑，课下师生互动较少，学生无法实时回顾课堂内容。由于课程内容以及课程时间的限定，教室课堂上达不到对每个知识点都非常详细的讲授也不方便新知识的扩展。而线上教学模式可利用互联网技术来突破学习空间的束缚，不再绑定教室，可将课堂搬到教室之外。课前教师需要新建课程并将课程课件、教学大纲、课程视频、课前自测、课后自测及每章的扩展阅读资料等大量数字化教学资源上传至优慕课平台，同时根据需要开通讨论区，并在系统中添加班级学生。这样学生就可以通过手机端APP进行访问和查看，平台后台可以统计学生访问次数，学习时长，提问和回答问题次数等可以对学生的课下学习情况有相对全面的了解。当然这种形式也有不足之处无法判断这些活动的完成者是否是学生本人，学习中是真学还是“挂课”，作为弥补可以在发布自学任务时要求学生学习完相关的视频后在留言区提交自己的学习心得或印象最深知识点。此外，还可以通过微信群、钉钉直播等方式加强与学生的课前任务解析课后辅导答疑，并且定期公布学生完成线上学习情况，做到有要求必有反馈。线上教学方式和平台很多，要根据自身情况选择合适的平台，不要让线上教学流于形式甚至成为老师和学生的负担，尽量实现“用必有得，不得宁可不用”，所以在线上课程建设时我们采用了阶段式的建设步骤。上传的课程资源开始可以引用现有的精品课程、金课，毕竟在这些课程在建设和评选过程中投入了大量的人力物力资源直接引用的效果要好过教师个人匆忙录制的视频，经过一段时间摸索熟悉后，再根据授课中遇到的问题自己制作视频微课。

2.2.2 翻转课堂，以学生为中心

传统讲授模式存在理论知识较强，课程内容以教师讲授为主，普遍存在着师生互动少、上课积极性不高、教学效果不理想等问题，基于OBE理念和PBL教学法，进行了以学生为中心的翻转课堂式教学尝试。从课前提问、课堂讲授、微课录制、考试出题、研究报告等方面进行了学生与教师身份的转换，学生成为活动的主体教师起引导辅助作用。例如课前提问环节多是老师对上次课知识回顾总结提问回答，翻转后每次课前由学生来提问和作为评判者对其他同学的答案进行打分和解析，最后再由老师针对不足之处补充完善，同时对参与的同学在平时成绩中给予相应的加分鼓励。这样可以调动学生参与度，提升其对知识的归纳总结能力，并且充分利用了课前时间。学生也表现了很高的热情，有时下午上课，中午就已经有同学在黑板上书写问题了。视频微课翻转时我们选择了一元弱酸pH计算式的推导作为任务让同学们通过录制视频的形式进行讲解。通过自己讲解对推导的细节和简化处理的指导思想才能有跟深入的了解，才有可能去扩展实现“授人以渔”。期末考试学生一般是比较痛苦的一个环节，翻转后也有很好的效果。教师给学生布置“出题”任务，每章学习结束后通过自拟或查找课外资料编辑，题型及分值不限并附标准答案，老师从其中选择部分优秀试题出现在期末考试卷上。提高学生参与度的同时，减轻了教师题库建设的压力，试题更新的压力。

其它方面，将章节总结以思维导图的形式呈现，并鼓励编制顺口溜对知识点进行总结；以小组的形式对热点进行讨论，并提交报告；以问题为引然后进行知识的讲解；等不同与以往的教学形式的采用，使同学觉得新鲜的同时其实也潜移默化的提高了他们主动学习的能力，分析问题、解决问题的能力以及与人合作交流的能力。

2.3 考核模式的完善

传统的课程评价方式主要以知识考查为主，采取平时成绩(出勤、作业)+期末考试成绩(理论课考试)，大多数学生通过考前突击，重点知识进行死记硬背，并不重视知识的理解和应用，无法全面准确评价学生整体水平。应建立多元的评价方式，例如对于知识的考核仍以出勤、讨论、测验、作业、考试等评价方式为主；对于能力的考核，可以通过论文写作及调研报告，口头汇报等内容，通过学生自评、小组间互相点评、教师点评等方式综合评定学生的自学能力、创新能力、交流表达能力等各项能力。

2.4 课程思政的融入

近年来，高校思想政治教育工作受到了党中央及国家领导人的高度重视和关注。分析化学是一门重要的实用性很强的专业基础课，其课程知识体系中蕴含的思政要素丰富且广泛[6]。课前通过线上教学平台发布如一些科学家的家国情怀、典型事迹、励志故事、中国近年来在化学及相关领域取得的重大成果、社会出现的一些热点问题分析，课中挖掘分析化学中的一些哲学思想等，合理地加入到课堂讲授内容中，将知识教育同价值观教育相结合。例如将屠呦呦发现青霉素、中国空间站承担的科研任务、还有为电分析发展做贡献的汪尔康院士、中国对世界“碳达峰、碳中和”的承诺等事迹作为扩展资料上传教学平台并持续更新引导学生树立正确的人生观和价值观。还有授课中一元弱酸溶液pH计算式推导过程，很好的揭示了微观物质交换和宏观定量之间的辩证关系，矛盾的主次关系，通过学习能对分析化学里的取舍思想更深入的理解。在讲误差理论时，正好揭示实事求是、一丝不苟的职业道德。在讲各种分析方法时联系食品安全和环境保护，让学生树立职业责任感。当然所有一切的实现离不开新的教学平台教学方式和教师的认真准备，备课的过程也是教师明确专业责任自我升华的一个过程。

3 结 语

本文基于以成果导向理念为教育模式，以学生为中心的教学方案，改变教学方式、教学内容和考核方式，使分析化学理论和实践紧密结合，改善了学生对分析化学课程的学习态度，由被动学习转变为主动学习，提高了学生思考、解决问题的能力和实际动手能力。同时，课程思政融入教学全过程，引导学生树立正确的爱国主义价值观，优良的职业道德。