线上线下混合式分析化学实验教学探索与应用.pdf
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1、收稿日期:2022-04-24基金项目:山东省本科教学改革研究项目(M2020080);枣庄学院第二届“课程思政”示范课程“精细化工工艺学”教育部产学合作协同育人项目(202101052072,202101237056)作者简介:魏淑伟(1979-),女,博士,讲师,从事环境中污染物分析处理工作,。线上线下混合式分析化学实验教学探索与应用魏淑伟,吴鸿伟,王登峰,张学兰(枣庄学院 化学化工与材料科学学院,山东 枣庄 277160)摘要:分析化学实验课程教学构建了“一个核心,三个策略”的课程教学创新体系。以创新教学理念为核心,整合教学内容,提出线上课前导学、翻转课堂的课中学习和反思式课后巩固到多元
2、化实验考核的具体整改方案。相比传统实验教学模式,整改方案能提高教学质量,培养学生的科学思维和创新能力。关键词:分析化学实验;创新;整改方案doi:10.3969/j.issn.1008-553X.2023.02.047中图分类号:G424.1文献标识码:A文章编号:1008-553X(2023)02-0201-04安 徽 化 工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.49,No.2Apr.2023第49卷,第2期2023 年 4 月随着我国经济和科技的迅速发展,培养具有一流创新素质和实践能力的应用型创新人才已成为当今高等教育改革的主题1。国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006
3、-2020年)也明确提出在创新人才培养中教育发挥重要作用2。基于创新人才的培养,分析化学实验教学课程目标强调通过实验培养学生的科学思维和创新能力。实现这一目标必须对传统的教学模式进行全面改革,构建“以学生为中心”的教学模式,驱动学生的学习主动性。当前在分析化学实验教学过程中,仍采用开设验证性实验培养学生基本操作、观察实验现象、总结实验结果、解决预定性实验问题的能力,显然无法满足新时代对创新型人才培养的要求3。因此,在新的历史时代背景下,分析化学实验教学应主动应时而变,积极探索适应现代社会发展和学生身心发展的教育模式,大胆进行教学创新,培养一流人才。为此,我校分析化学实验课程教学构建了“一个核心
4、,三个策略”的课程教学创新体系(如图1),落实了创新人才培养的根本任务,解决了课程发展中的关键问题。图1分析化学实验课程体系构图1 核心-课程教学理念创新教学创新必须坚持“学生为中心”的理念,以学生个体认知为本,尊重学生发展规律,同时考量未来社会对于创新复合型人才的需求,教师需通过改变教学思维,引导学生自觉主动学习。因此,转变教学理念是教学创新的基础,教师只有深刻理解教学创新理念内涵,“以学生为中心”,关注学生的学习和成长,才能把提升学生个体的能力和素养贯穿于日常的实验课程教学中。教学中,教师如何教,“教”要用新手段,教师要积极学习先进的教学技能,提升信息化素养和教学能力,拓宽教学方式,推进教
5、学质量整体提升,做好学生学习过程中的引路人。因此,教师应该根据课程目标和学生个体特点,创新教学理念,充分挖掘学生潜能,让学生对课程有新鲜感、危机感和成就感,采取先进课程教学模式、灵活多元的教学方法和考核方法组织教学4,将“立德树人”贯穿整个教学活动的始终,实现课程教学目标和创新人才的培养。2 策略1-课程教学内容创新教学内容的优化是提高教学质量的前提。我校分析化学实验教学团队经过十多年不断的教学改革,形成了“基础型-综合型-设计型-研究型”由浅入深的多层次教学体系(见图2)5,让学生的学习不仅体现在书本知识,同时也走进社会和生活。这种多层次课堂内外的实验教学体系,既保基础又重前沿,让学习不仅发
6、生在远离现实社会的教室里,更发生于学生熟悉的生活和实践中,激发自主学习热情,在化学专业人才培养中发挥了积极作用,也达到了夯实基础和创新性人才培养并重201总第 242 期 2023 年第 2 期(第 49 卷)安 徽 化 工的目的。其中,基础型实验占比31%,以验证实验为主,重点培养学生的基本实验技能,强调操作规范化,加深对理论知识的理解;综合型实验占比23%,突出学生的主体作用和教师主导作用,培养学生对所学理论知识的综合运用和拓展能力;设计型实验占比33%,提高学生分析解决问题和理论与实践结合的能力,全面培养学生综合素质;研究型实验占比13%,重点培养学生创新意识和创新思维、团队协作精神等基
7、本科研素质。这种多层次的教学内容,帮助学生把课堂中的理论知识转化成在实践中解决真实问题的能力,提高学生的专业自豪感和学习热情。图2“基础型-综合型-设计型-研究型”教学体系(75学时)3 策略2-课程教学模式创新基于分析化学实验课的现状分析,我们不断思考如何提升学生的主动性,激发学生对知识探索的欲望。高速发展的数字资源给我们提供广阔的天地,拓展了教学空间,实现实验教学的信息化和智能化。为此,运用“智慧教学”平台,采取“线上+线下融合”的智慧教学模式,构建了一种“课前导学(预习分析设计教学内容)课中翻转(课中实时评价个性化指导)课后巩固(教学反思能力拓展)”的“学生为中心,教师为主导”的环环相扣
8、、循环教学流程(如图3),形成贯穿“课前+课中+课后”的闭环学习,同时使学生形成“学之即起,兴趣为始,善用为本,促心灵发展”的学习模式,以期达成培养学生科学探究思维和创新思辨能力的目标,并使教学方法得到推广。下面主要以“胃舒平”药片中铝、镁含量的测定为例进行介绍。图3分析化学实验线上-线下混合式教学模式3.1 线上式课前导学实验课前,教师利用慕课、微视频、虚拟实验、课件、202自测题等多形态呈现的“雨课堂”网络平台教学资源引导学生进行课前预习,“雨”时俱进,保证学生时时可学习,处处可学习,为进入实验室夯实基础,进一步提高了线下实验教学效率。预习时,教师有针对性地对实验中的关键点提出问题,让学生
9、在预习实验阶段通过解决问题掌握实验的基本原理,同时形成学习问题,进而培养学生的自主学习能力。如,为什么胃舒平药品要称取大样混匀后再分取部分试样进行实验?用 EDTA 标准溶液直接滴定铝,为什么?当多种离子共存时,如何实现分别测定?在分离铝后的滤液中测定镁,加入三乙醇胺溶液的目的?学生通过电子学习资源的理解吸收,形成学习问题,针对性攻克或通过微信或通过QQ群交流反馈给指导教师。另外,巩固线上预习效果,学生需完成线上预习客观题,平台自动批改。依据线上教学平台提供的学生预习情况分析,教师进行学情分析,有针对性地对课堂教学内容进行规划设计,同时,通过“三鹿奶粉事件”网络视频观看,让学生产生情感的共鸣,
10、树立强烈的职业道德观,激发学习分析化学实验的兴趣。3.2 翻转式课中教学根据线上预习学生基本掌握实验原理及相关仪器的使用方法。这时,实验讲授采用“翻转式”课堂教学,引导学生主动参与学习,让学生变身为“小老师”,实行“学生助教”制。教师抛砖引玉给助教,助教组织课堂讨论,将实验的关键点通过探究、分析、思辨、交流等活动6传递给学生,既利于学生独立思考,小组合作学习,又实现对基本理论的透彻理解。如,Mg2+测定,为何加过量六亚甲基四胺加热后,需冷却后再过滤?助教带领同学探究原因,分析加热和不加热可能会产生的结果,引导同学们踊跃发言。讨论交流的过程中有同学发出疑问,过滤的滤纸需要何种规格,可以减少沉淀的
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