分析化学教学改革与创新研究

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[摘要]本文旨在对化学类专业的分析化学课程采取慕课教学法(MOOC)和问题学习法(PBL)相结合的混合式教学模式，利用慕课平台的教学资源及大数据信息技术的优势，在知识点碎片化、课程重点难点、章节在线测试、综合应用问题、团队合作和考核形式等方面进行了系列改革与创新。结果表明，该混合式教学模式能充分调动学生学习的主动性，能提高高校学生的综合素质，能培养学生成为研究型创新性人才。

[关键词]慕课教学法；问题学习法；线上线下混合式教学；分析化学

分析化学是化学、应用化学、化学工程、食品科学、生物工程、环境工程、轻化工程以及无机材料等专业的专业基础课程，分析化学是确定物质的化学组成，测量各组成的含量以及表征物质的化学结构的一门学科。通过本课程的教学，学生对分析化学这一领域有较全面的了解，能掌握四大平衡理论在化学分析中的指导作用及应用方法。其内容涵盖酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法等四大容量分析法、重量分析法及分光光度法。培养学生严谨、认真和实事求是的科学态度及分析、判断、解决问题的能力，使学生具有科技工作者应具备的素质。在分析化学理论课教学中，采取慕课教学(MOOC)与问题学习法(PBL)相结合的混合式教学模式，利用教学资源多样化和信息化的优势，以学生为主体，让学生学会独立分析，主动探索综合应用问题，并以团队为基础合作找到最优解决方案，培养分析问题解决问题的能力，获得了较好的教学效果。

1教学方法简介

1.1慕课教学法。慕课(MOOC，MassiveOpenOnlineCourse)这个术语最早是2008年由加拿大学者DaveCormier和BryanAlexanderA首次提出[1]，它又叫大规模开放在线课程，是“互联网+教育”的产物，以互联网为媒介与已有的教育经多年磨合而形成的一种开放式的在线学习模式[2-3]。慕课教学模式，要求学生在课堂外先上网学习课程的碎片化知识点视频，在课堂内侧重探讨和解决问题。与传统教学模式相比，慕课具有大规模课程开放、精品课程资源共享、个性化学习、互动学习等几大特征：实现了将网络课程与现实课堂相融合，让教学活动变得多样化；可以满足不同学习者的个性化需求，学习者可以根据自己的时间合理安排学习时间，也可以根据自己的兴趣爱好自由选择学习内容。1.2问题学习法。问题学习法是由美国Barrows教授于1969年首次创立的教学方法。该教学方法以课程内容为基础引入问题为导向，强调学生主动学习。通常将教学内容体系中的不同章节知识与综合应用问题相结合，以学生为中心，让学生先自主探究，然后建立学习小组合作研讨找到最佳解决问题的方法，从而牢固掌握隐含在问题中的知识点，提高自主学习的能力，获取解决问题的技能。分析化学课程结合课本知识，通过设计单元问题，成立学习小组，通过引入个性化练习、交互式讨论以及汇报的实时反馈，让学习者全程参与教学的全进度，提高学习者的学习自主性，强化学习效果[4-5]。

2混合教学模式对分析化学课程的改革与创新

2.1分析化学课程教学流程。针对化学类专业的特点，综合慕课教学法(MOOC)和问题学习法(PBL)的优势，按照下列流程开展分析化学理论课程的线上线下混合式教学[6]。2.2教学改革与创新实践。2.2.1转变教学理念，构建了适于慕课课堂的知识结构系统。将分析化学课程中的四大滴定分析、重量分析及吸光光度法等学习内容重新进行了梳理，逐步树立慕课教学条件下组织课堂的思路，构建了适于传播的分析化学课程知识体系；发掘知识结构的内涵和外延，了解分析化学课程的现状和未来发展趋势，扩宽学生的知识面，满足了不同层次学生对该课程的学习要求。2.2.设计翻转课堂教学，合理安排线上线下教学比例。将分析化学的教学内容碎片化，使之生成微课件和微视频，在网络学习平台上创建了慕课课程，合理安排线上线下的教学比例，线上学生进行视频观看、章节考试等，线下进行翻转教学，在教师的引导下，结合线上学习的内容，师生共同讨论慕课学习过程中出现的常见疑难问题。2.2.3引入章节问题，建立小组合作评价制度。学习完章节内容后，在教师的引导下，学生针对分析化学理论联系实践的章节问题，根据课程知识体系以及分析化学理论知识来解决实际应用问题，大大提高了学生分析问题及解决问题的能力。2.3线上线下混合教学。2.3.1线上慕课学习。线上慕课学习各章节所涉及的所有知识点内容，包括基本概念、重点难点在线测试，题型包括选择题、判断题，填空题、计算题和简答题。学生在线上先观看知识点视频，进行知识点测试，完成问题讨论，然后根据时间节点进行线上章节考试。分析化学课程内容包括酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法以及分光光度法[7]，根据每章节的教学内容设计章节问题，学生根据线上学习内容自行设计分析检测方案，如：(1)生活饮用水中硬度的测定；(2)市售奶粉中三聚氰胺的含量；(3)食品维生素C含量的测定；(4)生产企业排放废水污染物的测定；(5)漂白粉中氯离子含量的测定；(6)残留菜品中亚硝酸盐含量的测定。2.3.2线下自主成立学习小组。根据班级的人数建设学习小组，每组选派组长，组长负责组织组员针对慕课学习中的疑难问题进行答疑解惑；并针对教师发放的章节问题进行小组讨论，根据小组成员的方案设计出最佳解决方案，完成PPT制作并提交至网络教学平台。学习小组根据组内成员所选出的最佳解决方案，制作完整内容的PPT，包括章节问题的由来、意义、实验方案设计、实验流程、解决方案等等，并选出小组内口才最好的学生负责PPT汇报，组内其他成员进行答辩，教师和其他小组成员根据PPT制作、汇报内容、回答问题等等环节进行自评与互评，达到了学生之间互教与团队之间学习解决问题的目的。

3综合考评模式的改革与创新

在化学类专业的分析化学教学中，MOOC和PBL混合式教学模式的应用使得学生对该门课程的学习考核呈现多元化。以往的传统考试采取的是期末纸质版考试，一考定终身，形式单一，一些学生只需突击学习1~2周就可以及格，而MOOC与PBL混合教学模式要求学生从开课到结课，每周都有测试及章节考试，要完成很多类型的学习任务才能拿到40%的平时成绩，而期末考试只占了总成绩的60%，因此学生在整个教学周期中一直处于紧绷的学习状态，不能有丝毫的松懈，多元化的考核体系使得学生提高了自主学习的能力，被动学习变成主动学习，更好地提高了教学效果。

4结束语

化学类专业的分析化学课程采用慕课教学模式和问题学习法相结合的混合式教学模式，以学生为中心，建立线上线下混合式教学，线上学生利用慕课教学平台自主学习，观看视频、阅读课件、完成在线测试，开展问题讨论以及进行章节考试；线下教师结合课程内容，引入问题学习法，学生组成学习小组，针对章节单元问题制定解决方案，并进行专题讨论与汇报，提高了学生的主动性和参与性，提升了学生的自学能力、分析和解决问题的能力。但是，慕课教学法和问题学习法，不管是线上对学生学习的管理，而且线下课堂教学对教学内容的合理安排，都需要教师花费大量的时间精力来把控，还要引导学生对章节问题进行深入理解和掌握。而学生在混合式教学模式的学习中也要花费大量的业余时间来完成线上线下的学习任务，在这种情况下，师生难免会出现疲惫和抵触情绪，如何提高教学效果，如何能够让MOOC和PBL混合教学模式达到扬长避短的目的，分析化学教学团队教师们将在这些问题上进行不断地探索和创新。

参考文献

[1]MeltemHuriBaturay．AnOverviewoftheWorldofMOOCS[J]．Procedia-SocialandBehavioralSciences，2015，174(1)：427-433．

[2]王彦明．慕课(MOOCs)时代下的教学变革：一种理性之思[J]．教育科研究，2015，07：59-64．

[3]郭英剑．“慕课”在全球的现状、困境与未来[J]．高校教育管理，2014，4(8)：41-48．

[4]李晟．浅析“慕课”带给高校的机遇与挑战[J]．课程教育研究，2017(04)：233．

[5]陈怀侠，党雪平，黄建林．“互联网+教育”助力分析化学课程群建设[J]．大学化学，2017，32(12)：12-16．

[6]华东理工大学，四川大学．分析化学[M]．高等教育出版社．

[7]王宏，朱丽华，陈芳，等．多元教学模式在分析化学教学中的应用探索[J]．大学化学，2017，32(5)：21-24

作者:李丹 张玲 陈平 李君 何婧琳 曹忠 单位:长沙理工大学