分析化學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新研究

時(shí)間:2022-09-10 03:32:19

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分析化學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新研究

[摘要]本文旨在對(duì)化學(xué)類專業(yè)的分析化學(xué)課程采取慕課教學(xué)法(MOOC)和問(wèn)題學(xué)習(xí)法(PBL)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式,利用慕課平臺(tái)的教學(xué)資源及大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),在知識(shí)點(diǎn)碎片化、課程重點(diǎn)難點(diǎn)、章節(jié)在線測(cè)試、綜合應(yīng)用問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)合作和考核形式等方面進(jìn)行了系列改革與創(chuàng)新。結(jié)果表明,該混合式教學(xué)模式能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,能提高高校學(xué)生的綜合素質(zhì),能培養(yǎng)學(xué)生成為研究型創(chuàng)新性人才。

[關(guān)鍵詞]慕課教學(xué)法;問(wèn)題學(xué)習(xí)法;線上線下混合式教學(xué);分析化學(xué)

分析化學(xué)是化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程、食品科學(xué)、生物工程、環(huán)境工程、輕化工程以及無(wú)機(jī)材料等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,分析化學(xué)是確定物質(zhì)的化學(xué)組成,測(cè)量各組成的含量以及表征物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科。通過(guò)本課程的教學(xué),學(xué)生對(duì)分析化學(xué)這一領(lǐng)域有較全面的了解,能掌握四大平衡理論在化學(xué)分析中的指導(dǎo)作用及應(yīng)用方法。其內(nèi)容涵蓋酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法等四大容量分析法、重量分析法及分光光度法。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及分析、判斷、解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生具有科技工作者應(yīng)具備的素質(zhì)。在分析化學(xué)理論課教學(xué)中,采取慕課教學(xué)(MOOC)與問(wèn)題學(xué)習(xí)法(PBL)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式,利用教學(xué)資源多樣化和信息化的優(yōu)勢(shì),以學(xué)生為主體,讓學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立分析,主動(dòng)探索綜合應(yīng)用問(wèn)題,并以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)合作找到最優(yōu)解決方案,培養(yǎng)分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,獲得了較好的教學(xué)效果。

1教學(xué)方法簡(jiǎn)介

1.1慕課教學(xué)法。慕課(MOOC,MassiveOpenOnlineCourse)這個(gè)術(shù)語(yǔ)最早是2008年由加拿大學(xué)者DaveCormier和BryanAlexanderA首次提出[1],它又叫大規(guī)模開放在線課程,是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產(chǎn)物,以互聯(lián)網(wǎng)為媒介與已有的教育經(jīng)多年磨合而形成的一種開放式的在線學(xué)習(xí)模式[2-3]。慕課教學(xué)模式,要求學(xué)生在課堂外先上網(wǎng)學(xué)習(xí)課程的碎片化知識(shí)點(diǎn)視頻,在課堂內(nèi)側(cè)重探討和解決問(wèn)題。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,慕課具有大規(guī)模課程開放、精品課程資源共享、個(gè)性化學(xué)習(xí)、互動(dòng)學(xué)習(xí)等幾大特征:實(shí)現(xiàn)了將網(wǎng)絡(luò)課程與現(xiàn)實(shí)課堂相融合,讓教學(xué)活動(dòng)變得多樣化;可以滿足不同學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的時(shí)間合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間,也可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。1.2問(wèn)題學(xué)習(xí)法。問(wèn)題學(xué)習(xí)法是由美國(guó)Barrows教授于1969年首次創(chuàng)立的教學(xué)方法。該教學(xué)方法以課程內(nèi)容為基礎(chǔ)引入問(wèn)題為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。通常將教學(xué)內(nèi)容體系中的不同章節(jié)知識(shí)與綜合應(yīng)用問(wèn)題相結(jié)合,以學(xué)生為中心,讓學(xué)生先自主探究,然后建立學(xué)習(xí)小組合作研討找到最佳解決問(wèn)題的方法,從而牢固掌握隱含在問(wèn)題中的知識(shí)點(diǎn),提高自主學(xué)習(xí)的能力,獲取解決問(wèn)題的技能。分析化學(xué)課程結(jié)合課本知識(shí),通過(guò)設(shè)計(jì)單元問(wèn)題,成立學(xué)習(xí)小組,通過(guò)引入個(gè)性化練習(xí)、交互式討論以及匯報(bào)的實(shí)時(shí)反饋,讓學(xué)習(xí)者全程參與教學(xué)的全進(jìn)度,提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)自主性,強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果[4-5]。

2混合教學(xué)模式對(duì)分析化學(xué)課程的改革與創(chuàng)新

2.1分析化學(xué)課程教學(xué)流程。針對(duì)化學(xué)類專業(yè)的特點(diǎn),綜合慕課教學(xué)法(MOOC)和問(wèn)題學(xué)習(xí)法(PBL)的優(yōu)勢(shì),按照下列流程開展分析化學(xué)理論課程的線上線下混合式教學(xué)[6]。2.2教學(xué)改革創(chuàng)新實(shí)踐。2.2.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,構(gòu)建了適于慕課課堂的知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。將分析化學(xué)課程中的四大滴定分析、重量分析及吸光光度法等學(xué)習(xí)內(nèi)容重新進(jìn)行了梳理,逐步樹立慕課教學(xué)條件下組織課堂的思路,構(gòu)建了適于傳播的分析化學(xué)課程知識(shí)體系;發(fā)掘知識(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵和外延,了解分析化學(xué)課程的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面,滿足了不同層次學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)要求。2.2.設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),合理安排線上線下教學(xué)比例。將分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容碎片化,使之生成微課件和微視頻,在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上創(chuàng)建了慕課課程,合理安排線上線下的教學(xué)比例,線上學(xué)生進(jìn)行視頻觀看、章節(jié)考試等,線下進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué),在教師的引導(dǎo)下,結(jié)合線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容,師生共同討論慕課學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)疑難問(wèn)題。2.2.3引入章節(jié)問(wèn)題,建立小組合作評(píng)價(jià)制度。學(xué)習(xí)完章節(jié)內(nèi)容后,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生針對(duì)分析化學(xué)理論聯(lián)系實(shí)踐的章節(jié)問(wèn)題,根據(jù)課程知識(shí)體系以及分析化學(xué)理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,大大提高了學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。2.3線上線下混合教學(xué)。2.3.1線上慕課學(xué)習(xí)。線上慕課學(xué)習(xí)各章節(jié)所涉及的所有知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容,包括基本概念、重點(diǎn)難點(diǎn)在線測(cè)試,題型包括選擇題、判斷題,填空題、計(jì)算題和簡(jiǎn)答題。學(xué)生在線上先觀看知識(shí)點(diǎn)視頻,進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)測(cè)試,完成問(wèn)題討論,然后根據(jù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行線上章節(jié)考試。分析化學(xué)課程內(nèi)容包括酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法以及分光光度法[7],根據(jù)每章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)章節(jié)問(wèn)題,學(xué)生根據(jù)線上學(xué)習(xí)內(nèi)容自行設(shè)計(jì)分析檢測(cè)方案,如:(1)生活飲用水中硬度的測(cè)定;(2)市售奶粉中三聚氰胺的含量;(3)食品維生素C含量的測(cè)定;(4)生產(chǎn)企業(yè)排放廢水污染物的測(cè)定;(5)漂白粉中氯離子含量的測(cè)定;(6)殘留菜品中亞硝酸鹽含量的測(cè)定。2.3.2線下自主成立學(xué)習(xí)小組。根據(jù)班級(jí)的人數(shù)建設(shè)學(xué)習(xí)小組,每組選派組長(zhǎng),組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織組員針對(duì)慕課學(xué)習(xí)中的疑難問(wèn)題進(jìn)行答疑解惑;并針對(duì)教師發(fā)放的章節(jié)問(wèn)題進(jìn)行小組討論,根據(jù)小組成員的方案設(shè)計(jì)出最佳解決方案,完成PPT制作并提交至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)習(xí)小組根據(jù)組內(nèi)成員所選出的最佳解決方案,制作完整內(nèi)容的PPT,包括章節(jié)問(wèn)題的由來(lái)、意義、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)流程、解決方案等等,并選出小組內(nèi)口才最好的學(xué)生負(fù)責(zé)PPT匯報(bào),組內(nèi)其他成員進(jìn)行答辯,教師和其他小組成員根據(jù)PPT制作、匯報(bào)內(nèi)容、回答問(wèn)題等等環(huán)節(jié)進(jìn)行自評(píng)與互評(píng),達(dá)到了學(xué)生之間互教與團(tuán)隊(duì)之間學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的目的。

3綜合考評(píng)模式的改革與創(chuàng)新

在化學(xué)類專業(yè)的分析化學(xué)教學(xué)中,MOOC和PBL混合式教學(xué)模式的應(yīng)用使得學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)考核呈現(xiàn)多元化。以往的傳統(tǒng)考試采取的是期末紙質(zhì)版考試,一考定終身,形式單一,一些學(xué)生只需突擊學(xué)習(xí)1~2周就可以及格,而MOOC與PBL混合教學(xué)模式要求學(xué)生從開課到結(jié)課,每周都有測(cè)試及章節(jié)考試,要完成很多類型的學(xué)習(xí)任務(wù)才能拿到40%的平時(shí)成績(jī),而期末考試只占了總成績(jī)的60%,因此學(xué)生在整個(gè)教學(xué)周期中一直處于緊繃的學(xué)習(xí)狀態(tài),不能有絲毫的松懈,多元化的考核體系使得學(xué)生提高了自主學(xué)習(xí)的能力,被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí),更好地提高了教學(xué)效果。

4結(jié)束語(yǔ)

化學(xué)類專業(yè)的分析化學(xué)課程采用慕課教學(xué)模式和問(wèn)題學(xué)習(xí)法相結(jié)合的混合式教學(xué)模式,以學(xué)生為中心,建立線上線下混合式教學(xué),線上學(xué)生利用慕課教學(xué)平臺(tái)自主學(xué)習(xí),觀看視頻、閱讀課件、完成在線測(cè)試,開展問(wèn)題討論以及進(jìn)行章節(jié)考試;線下教師結(jié)合課程內(nèi)容,引入問(wèn)題學(xué)習(xí)法,學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組,針對(duì)章節(jié)單元問(wèn)題制定解決方案,并進(jìn)行專題討論與匯報(bào),提高了學(xué)生的主動(dòng)性和參與性,提升了學(xué)生的自學(xué)能力、分析和解決問(wèn)題的能力。但是,慕課教學(xué)法和問(wèn)題學(xué)習(xí)法,不管是線上對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的管理,而且線下課堂教學(xué)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的合理安排,都需要教師花費(fèi)大量的時(shí)間精力來(lái)把控,還要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)章節(jié)問(wèn)題進(jìn)行深入理解和掌握。而學(xué)生在混合式教學(xué)模式的學(xué)習(xí)中也要花費(fèi)大量的業(yè)余時(shí)間來(lái)完成線上線下的學(xué)習(xí)任務(wù),在這種情況下,師生難免會(huì)出現(xiàn)疲憊和抵觸情緒,如何提高教學(xué)效果,如何能夠讓MOOC和PBL混合教學(xué)模式達(dá)到揚(yáng)長(zhǎng)避短的目的,分析化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師們將在這些問(wèn)題上進(jìn)行不斷地探索和創(chuàng)新。

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作者:李丹 張玲 陳平 李君 何婧琳 曹忠 單位:長(zhǎng)沙理工大學(xué)