分析化学实验教学混合式教学模式改革
摘要:分析化学实验是化学学科的一个重要分支，因此为提高分析化学实验课程的教学质量，并达到良好的教学效果，我们尝试将混合式教学模式融入分析化学实验课程中，并从教学资源建设和教学过程的实施两个方面进行了改革。最后对混合式教学效果进行了调查。结果表明，混合式教学改革能够有效的提高学生独立思考的能力，并能达到以学生为中心的教学效果。但仍有部分学生参与度不够，因此在今后的教学中要更加深入的发掘混合式教学在分析化学实验课程中的优势，使更多的学生从中受益。
关键词:分析化学实验;混合式教学;改革探索
分析化学实验是化学学科的一个重要分支，它与分析化学理论课程教学紧密结合。该课程所讲授的基本原理和方法等知识是构成学生科学素养的重要组成部分，也是培养有关专业工程技术人才的整体知识及能力结构的基础。通过学习分析化学实验的基本技能，使学生对定量分析方法有比较系统的认识和正确的掌握，并了解学科领域的新成果和发展动态。培养学生灵活运用知识、分析和解决问题以及创新等科学思维能力。养成实事求是的科学态度和严谨的工作作风，使学生在科学方法上得到初步训练，为后续课程的学习奠定基础。
1分析化学实验课程教学现状
目前，分析化学实验课程和理论课程存在脱节的现象，通常理论课才开始一两周，实验课就已经进行了，此时学生只了解分析化学的基本任务和作用等基础知识，对具体的酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法等原理并没有掌握，即使在实验课上，由老师通过板书的方式为同学们讲解相关实验内容，学生对实验现象和过程的理解也不够深入，很难引起学生的学习热情［1］。因此在实验操作中，学生也因理解不透彻而导致实验过程频频出错，学生只是按照老师黑板的实验步骤“按部就班”的完成，不懂的地方第一时间想到的是问老师，忽视了独立思考及解决问题的能力。为了解决分析化学实验中出现的众多问题，分析化学实验教学团队利用超星学习通平台进行了分析化学实验课程的线上线下混合式改革探索。以期改变传统教学的弊病，并遵从OBE理念撰写教学大纲，以产出为导向，培养学生成为专业基础扎实、环保意识强、有责任、敢担当和有作为的新时代专业工程技术人才［2］。
2基于超星学习通的分析化学实验混合式教学改革实践
混合式教学是将传统课堂教学与网络教学相结合，利用二者的优势开展的新型教学模式［3－4］。雨课堂、蓝墨云班课等在近些年已经逐步成为网络教学的重要工具，并取得了良好的教学效果［5－7］。超星学习通也是在网络教学背景下孕育而生的一种网络教学系统。该系统可在电脑、手机等多种电子产品端进行阅读和学习，还开设有网络公开课、资料图书等资源。我校为方便教师开展线上教学活动，与超星学习通合作，开通了泛雅网络教学平台。通过该教学平台，教师可以对原有课程进行改革，将线上教学与线下教学有机结合，更好的将混合式教学模式融入自己的课程体系中。为此，分析化学实验课程也利用该教学平台对课程内容、学习方式进行了改革，将混合式教学贯穿于整个实验教学中［5］，通过混合式教学改革，使学生能更好的掌握标准溶液的配制与标定，掌握定量分析的基本操作技能及各种典型的分析方法。
2．1教学资源建设
对照专业人才培养目标和毕业要求，以OBE理念为指导，体现应用型人才培养特色，在整合并优化课程教学内容的基础上融入课程思政元素，制定课程教学大纲。针对教学大纲，并考虑学生的能力水平和不同实验项目的难度，分析化学实验课程组将容量分析器皿的使用和校准、滴定分析法的基本操作练习、有机酸摩尔质量的测定、HCl标准溶液的配制与标定、溶液中铋和铅的连续测定、I2标准溶液的标定及直接碘量法测定维生素C的含量等几个重要实现项目录制成微课，并上传到超星学习通泛雅学台。微课内容包括学习目的、实验仪器、实验药品、操作步骤、实验现象、数据处理、注意事项以及课后思考题。同时，根据不同实验内容，课程组也制作了相应的实验讲义，供同学们书写报告和预习使用。通过教学资源的建设，为实现分析化学实验线上线下混合式教学模式起到了良好的铺垫作用。
2．2分析化学实验混合式教学模式实施
课前，教师通过超星泛雅学台预习任务，教学任务中包括教学视频和教学讲义两个部分，学生课前需要在规定时间内完成对应的任务点，并学习与该项目相关的实验知识。从图1中可以看到，26．67%的学生在网络预习部分可以获得满分，此部分学生在规定时间内认真完成了网络平台上的预习任务。43．33%的学生成绩在80～100分之间，证明绝大部分同学也取得了良好的学习效果。有23．33%的学生成绩在60～80分范围内，只有少数同学没有按照规定的任务要求完成网络课前预习部分。因此，在课堂教学中要更加注重对少部分没有按时完成预习任务同学的实验操作辅导，以帮助他们顺利完成实验项目。课上，根据学生课前预习成绩分布图，教师可以准确掌握同学们的课前预习效果。并根据学习效果适当安排课前提问，以巩固、加深重点内容。在正式实验操作前，老师在讲台前也要对微课视频中容易出错的步骤和关键操作环节进行演示，以加深同学们的印象。实验过程中虽然是单人单组进行演示操作练习，但是每个实验项目也安排了相应的学生助教，帮组同学们解决实验过程中遇到的问题。特别是对线上预习中成绩不高的同学，要更加关注他们在实验项目的实施过程中，步骤和方法是否正确、规范，遇到问题时要及时帮助他们纠正操作中的错误。实验过程中，每个同学也要记录自己的实验数据和实验现象，并要求每个实验项目都要重复操作三次，以保证实验的准确率。课后，针对本次实验项目中大部分同学遇到的问题，安排小组讨论并总结改进计划。讨论内容包括课后思考题、实验中易错操作环节、实验项目在实际生产和生活中的应用等热点问题。教师将全班同学平均分成6组，每组选出一个组长，组织成员进行讨论。最后每组以PPT的形式展示小组的讨论结果，对于实验项目在生产或生活中的应用，其他组同学如果有更好的建议，也可以提出相应的补充。最终的实验成绩不仅包括了课前预习，课上实验操作，还将小组讨论部分换算成分值计入总成绩，这就有效避免了单一考核制度带来的重结果、轻过程的弊病，将同学们学习的积极性充分的调动起来。总之，通过小组讨论，加强了学生间的沟通和互动，同时也培养了学生关注与分析化学有关的食品安全、药品分析、化妆品研究和环境监测等问题，使学生树立了科学、公平的分析检测意识。
3分析化学实验混合式教学改革调查
有学者认为，不同班级、不同专业的学生基础知识以及学习能力各有差异，单独的通过行政班的成绩来衡量和评价教学效果是不够准确的［8］。因此我们对不同专业、不同班级的同学进行了全面调查，调查问卷采取无记名方式，在所有专业分析化学实验课程结束后将问卷发送给学生，调查结果不影响学生的实验成绩。本次调查内容主要包括线上线下混合式教学改革对学生的学习效果和学习能力的提升等方面的影响，此次调查也为后期教学改革的进一步实施提供一定的参考。
3．1线上预习环节调查
线上预习调查见表1。从表1线上预习调查表和图2调查结果分布图中可以看出，81%的同学能够按照任务点要求完成线上预习，只有4%的同学从来不预习，说明大部分同学对待课前线上预习有较好的学习态度和学习习惯。同时在调查中发现，96%的同学认为线上预习是有必要的，对课堂上的实验操作也起到了一定的帮助，这个调查结果与参与线上课前预习的调查结果相吻合，说明能够完成课前预习的同学都觉得线上预习对线下的实验操作起到了一定程度的帮助。而在调查同学们是如何完成课前预习的结果中可以发现，有62%的同学不仅能完成老师在线上的预习内容，还结合了实验教材进行有目的预习，说明绝大部分同学在预习的过程中并不是机械的观看视频和PPT，而是带着问题和思考去完成课前预习部分，这就充分调动了学生的积极性和学习的主动性。
3．2混合式教学效果调查
混合式教学效果调查见表2。从表2混合式教学效果调查表和图3调查结果分布图中可以看出，有72%的学生认为，混合式教学对提高实验过程中独立思考和解决问题的能力是有帮助的，但仍有20%的同学认为，只是有少部分帮助而已。因此，通过问卷调查结果我们发现，虽然混合式教学能够对学生独立思考能力有所提高，但仍需进一步发掘混合式教学的优势，以更大的限度帮助同学们提高自己独立解决问题的能力。但值得庆幸的是，在调查中我们也发现92%的同学认为混合式教学模式有助于学习兴趣的提高，这也更加激励我们突破传统教学模式的瓶颈，探索更适合的教学方式，从而引导学生，提高他们的学习热情。最后，我们在混合式教学能否使学生的学习由被动变主动的调查中发现，78%的学生对该教学模式是持肯定态度的，认为混合式教学模式可以达到以学生为中心的教学效果，但仍有少部分同学持否定态度，这个结果与学生课堂的参与度和积极性有着密切的关系。
4总结
随着教学改革的不断深入，实践课程教学也面临着新的机遇和挑战，因此，我们在分析化学实验课中进行了混合式教学改革尝试。课前通过超星泛雅学台预习任务，课上根据预习效果，适当调整教学内容的重点，以更好的帮助同学们顺利完成实验操作，从中也锻炼了同学们独立思考和解决问题的能力，课后，安排小组讨论并总结实验的改进措施，从而提高学生之间交流沟通与互动的能力。实验课程结束后，我们也对混合式教学改革进行了调查。从调查结果中我们发现，绝大部分同学是能够积极主动的完成老师布置的线上预习任务，并结合书本内容去进一步思考和探索学习的重点。同时混合式教学也给这部分同学带来了良好的学习效果，使同学们积极主动的参与到实验学习中来，真正成为学习的主体，这也激励了教师在今后的教学中，要更加发挥混合式教学的优势，从而使学生达到良好的学习效果。但我们也注意到，有少部分同学忽视课前线上预习，课堂参与度不强，因此混合式教学并没有给这部分同学带来积极的效果和有效的帮助。因此教师在探索和实施新的教学模式上要更加注重因材施教，关注不同学生之间的差异和需求，发掘混合式教学的优势，提高实验教学质量，从而使更多同学在新的教学改革中收益。
参考文献
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［2］李志义，朱泓，刘志军，等．用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革［J］．高等工程教育研究，2014，(2):29－34．
［3］曾秀琼，蔡吉清，顾昊睿，等．基础化学实验中开展线上线下混合式教学的探索与实践［J］．大学化学，2020，35(9):26－30．
［4］曾艳萍，李明，林洪，等．混合式教学在“有机化学实验”课堂教学中的应用［J］．大学化学，2020，35(9):47－52．
［5］王清云，李一清，佟永纯，等．微课翻转课堂在物理化学实验教学中应用［J］．广东化工，2017(20):194－195．
［6］鲁立强，帅琴，李季，等．基于中国大学MOOC、慕课堂和QQ群三结合的分析化学课程在线教学实践［J］．大学化学，2020，35(5):15－18．
［7］许映杰．互联网时代地方应用型本科院校物理化学实验教学手段的探索与改革［J］．广东化工，2019，46(20):191－192．
［8］王丽娟，刘芸，唐玉海．有机化学实验混合教学模式的设计与实践［J］．大学化学，2020，35(7):13－20．
作者：陈琳 刘海燕 陈红 吴晓 朱秀慧 单位：营口理工学院
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