基于网络平台的不同教学模式的应用与分析*——以“无机及分析化学”为例

黎 艳，朱文娟，邓文叶

(新疆工程学院 化学与环境工程学院，新疆 乌鲁木齐 830091)

随着网络技术的成熟，基于该技术的信息传递和接受越来越符合时代的发展和需求。教学也因此经历了传统的线下教学、线上教(e-teaching)、线上学(e-learning)以及线上同步教与学的过程[1]。电子设备的普及和应用软件的完善，加速推进了线上教学的全面开展[2]。自2019年以来，为了推动线下、线上、线上线下混合式课程建设和教学，保障教学的质量和效果，教育部因此印发了《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》和《开展2019年线下、线上线下混合式、社会实践国家级一流本科课程认定工作的通知》，明确要求推动教师全员参与课程理念创新、内容创新和模式创新，开展线下、线上、线上线下混合式课程建设和多模式教学。四年来，各平台也不断优化和完善在线教学功能和界面，使之变得更加友好和可操作。借此，我们就“无机及分析化学”这门课，开展了线上同步教学、线上线下混合式教学、线上多平台联用的教学模式的探索，并与线下教学模式进行了对比分析，探讨不同教学模式的影响和效果，以期为新时代“无机及分析化学”教学提供一点经验。

1 不同教学模式的实施

1.1 线上同步教学模式

利用线上直播平台，将线下课堂转为线上课堂。开展线上同步教学模式时，理论课我们采用了温、学、练、用四个环节，由浅入深、由点到面、由理论到实际渐进式推进学习进程。考虑到线上互动受网速的限制和影响，四个环节中特别强化了“练”，具体开展如下。

1)温故

“无机及分析化学”各章节知识点虽然相对独立，但主脉络“化学平衡”贯穿无机化学的四大平衡和分析化学的四大滴定。而结构化学部分，从原子结构到分子结构，分子结构到配合物结构，三部分也存在很强的逻辑关系。因此通过温习已学内容引入新的知识，不仅能够巩固所学，还能更好的帮助学生抓住该门课的主脉络，理清各知识点的内在联系，依照顺藤摸瓜式收获更多的知识。

2)学新

课堂关键环节之一即学习新的知识，与线下课略有不同，单调枯燥的屏幕容易引起视觉疲劳，很难让学生长时间专注于线上学。因此线上课要求课程内容更加凝练，课中着重对新知识中的重、难点问题进行讲解，特别是学生普遍关注的重难点问题。比如在学习电极电势时，学生能够理解氧化还原的本质并进行配平，知道电极电势的产生和属性，会用能斯特方程计算非标准条件下的电极电势，但是很难将电极电势与氧化还原之间的关系建立起来，并将其用于解决实际问题，而电极电势的应用这一部分又是本章的重点内容。因此，在教学设计时，重点放在如何关联电极电势和氧化还原。从学生熟知的锌铜原电池出发，通过可见的电流现象，让学生明晰锌铜原电池中的电子转移，引出氧化还原反应。根据电子的流向确定电池的正负极，并根据正负极判断电极电势的大小，再利用锌溶解、铜沉积现象进一步阐释正负极反应及对应的电极电势大小。再列举更多的电池反应阐述氧化还原反应与电极电势二者的联系，强调电极电势差是氧化还原发生的动力。通过举一反三，由此及彼，帮助学生深入理解电极电势与氧化还原的关系，掌握并利用电极电势的大小来选择氧化剂和还原剂、判断氧化还原进行的方向、计算电动势和平衡常数等相关的应用。

3)勤练

线下教学课堂练习设置较少，但因学生专注于线上视听的时间较短，而参与答题的积极性相对较高，因此线上教学将课堂练习贯穿于每个知识点。况且耳听千遍不如亲手过一遍，学生通过自己动手练习，能够加深对所学知识的印象。线上直播平台有发布习题的功能，特别是选择、判断题，十分方便快捷。比起一对一连线互动的耗时和单一，平台发布的习题80%学生愿意参与完成，答题结果能及时反馈于课堂上。一方面学生通过勤练巩固所学，另一方面老师通过结果统计掌握学生问题所在，进而有针对性的答疑解惑。

4)巧用

通过温、学、练三个环节，在理解掌握所学知识基础上，融会贯通，综合运用所学知识解决实际问题，达到学以致用是本课程教学的终极目标。大多学生并非课堂上听不懂，而是听懂了不会用。比如学生学完酸碱平衡，会利用平衡计算不同溶液的pH值，包括计算缓冲溶液的pH值。但要求学生根据缓冲溶液的特征和相应的平衡计算，配制一定pH值的缓冲溶液时，学生却无从下手。解决诸如此类的实际问题，不仅需要学生具备扎实的基本知识，还需要学生具有综合运用的能力。课堂上设计具体问题，老师指导，学生思考，帮助学生找到实际问题的突破口，融合相关知识点，理论联系实际，巧用活用所学知识解决生产中的实际问题。

线上理论教学除了上述课堂开展的工作以外，也要求学生课前预习和课后复习，并在每一章留有典型的课后习题，学生完成后，电子化发送老师批改。实验部分采用了虚拟仿真，整个过程由课前学生预习，课中老师于线上直播平台讲述和演示，课中学生操作老师指导，课后学生练习和撰写报告四个部分组成。

1.2 线上线下混合式教学模式

“无机及分析化学”线上线下混合式教学是以线下为主线上为辅的教学方式。线下课堂的理论教学与线上同步教学相似，包含了“温、学、练、用”四个环节，与线上略有不同，线下弱化了“练”，强化了“用”。老师在课堂上对基础知识的活学巧用进行纵横延伸和拓展，课堂信息容量相对大、内容更加丰富。实验部分与传统线下相同。混合式教学的线上部分利用雨课堂增加了线上学、线上做和线上测三部分内容。

1)线上学——课前引导式预习

借助线上平台提前发布预习课件。预习课件包含学习目标、重难点内容，个别知识点配有语音解释，每一个知识点设有练习题。学生可根据学习目标，有针对性的结合重难点内容开展课前预习，并通过练习题检验学习效果。学生在预习过程中，可对不懂问题进行标记或者在线与老师探讨。老师接受到预习反馈后，对于个性问题可直接在线解答，也可私下讨论，对于共性问题，将在课堂中进一步深入讲解和探讨。

2)线上做——课后针对性练习

根据学习目标，将每章节相应的练习题发布于线上平台。习题内容包括基本概念、简单的计算、单一知识的应用，以及综合性夸章节知识的融会贯通，题型有选择、填空、判断、简答和计算五种类型。与线下课后习题相比，线上平台习题覆盖面广，题型丰富，它涵盖大纲的主要内容，体现了重难点。通过线上平台针对性的练习，结合课前预习，课中的温故、学新、勤练、巧用，学生能更好地掌握知识要点。另外，线上完整的统计数据，可以帮助老师分析学生在学习过程中的薄弱问题，为进一步做好强化指明方向。

3)线上测——三次阶段性测验

“无机及分析化学”课程涉及的内容繁而难，需要学生记背的知识点也比较多，且课时量大(含实验共96学时，需在一学期内完成)，学习时间跨度长，课程安排长达16周，甚至更多。尽管章节均有习题，老师在课堂中也会固旧引新，但如果结课后直接考试，由于大部分课程都集中在最后的考试阶段，学生没有足够的时间复习某一门课，特别是那些需要记背的知识，难于在短时间完成。与线下测试需要打印复印试卷，安排教室和时间不同，线上测试只需要老师将试题导入平台，设置好考试要求，发布给学生，便可以进行测试。本课程教学过程中，根据知识模块设置了三次阶段性检验，一方面可以督促学生及时温习所学内容，帮助学生加强对所学知识的记忆，另一方面通过模块测验，学生可以及时查找自己所欠缺及不足之处，进而促使学生不断的补充和完善，做到亡羊补牢。

1.3 线上多平台联用教学模式

线上多平台联用教学模式是将线上同步教学和线上线下混合式教学中的线上部分结合的教学方式，即用线上直播进行课堂教学，用雨课堂等平台完成“线上学”“线上做”“线上测”，具体实施方式同上所述。

2 不同教学模式的效果分析

图1是2021—2022学年和2022—2023学年“无机及分析化学”各班平均总评成绩分布的总体情况。2021级共11个班级，四位任课老师均以线下教学为主，其中21-7班至21-9班采用了线上线下混合式教学。2022级共10个班级，本学期该门课全部采用线上教学，其中22-4至22-6三个班级利用线上多平台联用的方式开展教学。承担本课程的五位老师中，C、D、E三位老师任教均在8年以上，担任“无机及分析化学”有5年的经历，A、B为近年新进教师。

图1 2021、2022级“无机及分析化学”班级平均成绩

整体来看，班级之间平均成绩差别与任课老师教学经验、能力密不可分。如2021级由老师C所带21-7班与老师B所带21-5班平均成绩相差11.0分，2022级老师D所带22-9班与老师B所带22-3班相差11.7分。如果上述差异可能由班级本身原因导致，那么图2的老师本课程的平均成绩能更好反应上述问题。其次班级本身学风班风、学生态度和动机同样影响班级总评成绩。如2022级老师D所带两个班级平均分差8.3，老师C所带22-4班和22-6班差5.2分。上述差异均在任课老师的预判中，这些成绩较好的班级，学生整体学习氛围、态度、积极性相对更好。

由上述总体结果和分析可知，一个班级学生总评成绩影响因素较多，一方面与教师的教学水平、经验密切相关，同时也受生源、学风班风的影响。教学模式是否也显著影响教学效果，需要排除教师、生源、班级自身的原因。由于本课程两个年级学生均是大类招生，分班时已经考虑了生源的均衡性。为了降低教师和班级本身的影响，我们将教学经验和能力相当的老师C和老师D开展的四种模式进行了对比分析，并采用不同模式下的平均成绩来消除班级自身原因产生的影响。图3、图4为两位老师分别于2021—2022学年和2022—2023学年在“无机及分析化学”这门课上采用不同教学模式的学期平均总评成绩。

图3 不同教学模式下各班级平均总评成绩分布

图4 不同教学模式下平均总评成绩

由图3、图4可知，不同教学模式对学生最终总评成绩影响不大。图3中不同班级产生的差异原因前面已讨论，不再赘述，我们更加关心图4中不同教学模式下的平均成绩。从图4来看，不同模式下的平均总评成绩十分接近，基于网络平台的教学模式总评成绩稍高，其中最高的为线上线下混合式教学，其次为线上同步教学，然后为线上多平台联用教学，线下教学相对较低，但与最高的线上线下混合式教学仅有3分之差。单从分数来看不足以说明问题，结合本课程教学目标、教学过程中老师的体验和学生的反馈，不同教学模式之间仍然存在较大的差异。

不可否认，基于网络平台的线上同步教学、线上多平台联用教学、线上线下混合式教学确实存在很多的优势[3-4]，比如学生可以通过回放、重播等反复多次的学习(图5)，对线上习题完成的时间空间要求更少。线上题库建设完善后，对老师具有“一劳永逸”的作用，线上完备的数据统计和分析有利于老师掌握学生的学习情况。但是线上同步教学以及线上多平台联用教学存在的问题还是不容忽视。

图5 同步课堂学生回看统计

一方面长期高强度线上教学，致使学生身心疲惫。学生每天因为长时间对着电脑、手机、平板等电子设备，对线上教学平台产生了极度的厌烦，需要具备更强的毅力克服因长时间面对电子设备带来的疲惫感和烦躁情绪。特别是线上多平台联用的教学模式，需要学生在不同平台上切换，更加容易引起学生的反感，从线上平台不断下降的预习数据和学生希望老师统一教学平台的意愿来看，多平台联用教学并未起到预期的效果，更有甚者后期不再参与线上平台答题，导致平时成绩偏低，进而影响总评成绩的情况。而且所有工作在线上进行，缺乏老师现场辅导以及同学之间的讨论互助，某些难点学生需要花更多时间去梳理。再者部分学生因每月线上学习流量的消耗而产生额外的费用，对某些贫困家庭来讲雪上加霜。

另一方面，通过仿真和线上观摩的实践教学远不能达到人才培养目标的要求。虽然学生通过线上教学能够很好地掌握实验原理、步骤、操作条件等，但动手能力、发现问题、分析问题、解决问题的能力远不如线下亲手操作。亲手实验过程中遇到的各种现象和问题能够引发学生的思考，培养学生创新意识和创新能力。再者很多家庭贫困的学生，自身也不具线上仿真的条件，这些学生需在同伴的帮助下完成线上操作，费时费力，有的学生为了不麻烦同伴，草草结束操作过程，实践效果远不能达到预期效果。

另一方面，增加了教师的工作难度。为了改善线上教学效果，老师需根据学生反馈不断调整课堂教学设计和方法，比如有效的互动，精简课堂内容等，甚至增加每周答疑时间以解决学生的问题。另大量线下工作转为线上开展，如实验报告、试卷等的批改，给老师工作增加了难度，此外长时间面对电脑，对老师的身心也是一种考验。

相比较，“无机及分析化学”在以线下为主线上为辅的线上线下混合式教学，它兼顾了线上多平台联用教学、线下教学所长，回避了二者之短，不管是从学生的总评成绩，还是从学生自主学、自主做，亦或是课程培养目标，以及老师办公效率都具有显著的优势。

3 建议

线上教学在被提出之后的短短二十年间，以其迅猛之势得到了快速的发展。线上教学时间利率用高，空间不受限制，再学习方便，对教学工作具有减负增效的作用。而传统线下教学方法灵活多样，师生现场互动效果好，课堂教学效率高，对学生的网络、设备无特殊要求，特别是线下实践教学的作用和效果，是线上实践不可取代的。信息时代教学工作的开展，我认为可以从以下几点考虑：

1)可以充分利用线上、线下教学的优势，开展混合式教学。

像“无机及分析化学”这种含有课内实验的专业核心课程，教学开展更应以线下为主，一些辅助教学的工作课可在线上进行。比如借用平台发布课件，方便学生课前预习课后复习，发布可操作性强的习题，如选择、判断、填空题等，学生容易自主完成，老师通过数据分析掌握学生的学习情况，发现问题并及时干预。基于高强度线上学习对学生身心的影响，即便是非专业核心课程，也不建议完全采用线上教学。

2)加强班风学风建设。

不管是线上教学还是线下授课，学生始终是教学的中心，是学习的主体，只要学生愿意学，哪种教学模式下都有可能学好。因此加强班风学风建设，营造积极向上的学习氛围，形成良好的竞争和激励机制，带动更多的学生愿意并努力学习，是提高教学效率主要途径之一。

3)加强师资队伍建设，提高教师的教学能力和水平。

从整体平行班教学情况来看，授课教师是影响教学效果的主要因素之一，因此学校应该聚焦教师教学水平和能力的提高。一方面给老师创造更多的学习和培训机会，提高教师的专业素养及教学技能。另外要充分发挥基层教研室的作用，开展教学研讨、说课磨课、示范课等活动，发挥优秀老师引领示范和传帮带作用。培养新时代社会主义建设者和接班人，我们要有好学生，好环境、好方法，还离不开好老师。

4 结语

网络时代成长起来的学生，电子设备已经成为手上不可或缺的接受信息的工具，适当地利用网络平台开展线上教学是社会发展的需求。基于网络平台不同的教学模式和方法，虽然目前还不能深刻影响教学效果，但合理科学的利用具有减负增效的作用。具体到某一门课程，采用何种教学模式开展教学，需要学校、教师从课程培养目标及要求、学生身心健康出发，综合权衡和考量，取利弃弊，才能把育人工作做的更好。