儀器分析在線教學(xué)實(shí)踐與思考*

劉 陽(yáng)，劉運(yùn)美，曾要富，彭俊梅，郭 玉

(南華大學(xué)藥學(xué)院，腫瘤微環(huán)境響應(yīng)藥物研究湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 衡陽(yáng) 421001)

2月4日，教育部印發(fā)《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，要求各高校積極開展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)。為積極響應(yīng)教育部和南華大學(xué)“停課不停教，停課不停學(xué)”的號(hào)召，儀器分析教學(xué)團(tuán)隊(duì)在已有的教學(xué)改革基礎(chǔ)上[1-2]，將此次新型冠狀病毒疫情當(dāng)做一次教學(xué)方式方法變革的契機(jī)，依托于在超星泛雅平臺(tái)自建的南華大學(xué)精品在線開放課程，積極進(jìn)行基于超星學(xué)習(xí)通和騰訊課堂的線上教學(xué)改革，以保證在線教學(xué)的質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

儀器分析課程是藥學(xué)、藥物制劑以及化學(xué)化工類專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課程，是運(yùn)用現(xiàn)代的分析儀器對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量和結(jié)構(gòu)分析等的一門實(shí)踐性學(xué)科。它要求學(xué)生掌握各種現(xiàn)代儀器分析方法的基本原理、知識(shí)和技能，熟悉常用分析儀器的使用、維護(hù)，了解儀器分析的發(fā)展趨勢(shì)和前景[3-5]。本期我們主要面向藥學(xué)專業(yè)大二學(xué)生開課，共計(jì)三個(gè)教學(xué)班290余位同學(xué)，重點(diǎn)要求學(xué)生掌握藥物合成、分析和檢驗(yàn)中常見的各種儀器分析方法，主要包括紫外-可見分光光度法、紅外光譜法、熒光光譜法等光譜分析法和液相色譜法、氣相色譜法等色譜分析法等兩大類分析方法，理論課程總計(jì)32學(xué)時(shí)。由于該課程的實(shí)踐應(yīng)用性能較強(qiáng)，存在一定難度，每一類分析方法均包含有方法原理、儀器構(gòu)造與使用、定量與定性分析等相對(duì)獨(dú)立的內(nèi)容，課程如果僅僅通過(guò)學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，難以達(dá)到學(xué)習(xí)效果。因此，在此次疫情肆虐的特殊情況下，為保證教學(xué)效果，我們依托學(xué)習(xí)通與騰訊課堂，從完善教學(xué)資源、做好課堂準(zhǔn)備、實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)和進(jìn)行課程反思等方面進(jìn)行了儀器分析課程的線上教學(xué)改革和探索。

1 依托超星網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，完善教學(xué)資源

豐富的教學(xué)資源是實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)的前提和基礎(chǔ)。由于儀器分析課程的每一章節(jié)知識(shí)相對(duì)獨(dú)立，因此，在原有的基于超星學(xué)習(xí)通的校級(jí)精品在線開放課程的基礎(chǔ)上，我們以每一類儀器分析方法作為獨(dú)立的學(xué)習(xí)單元，進(jìn)一步對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了全面的梳理和凝練，對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了重新歸納和總結(jié)，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和持續(xù)完善。最終我們建立了包括22個(gè)視頻、39個(gè)文檔和25個(gè)動(dòng)畫等在內(nèi)的教學(xué)資源庫(kù)，力求做到圖文聲色并茂。

以熒光分析法為例，我們首先在章節(jié)內(nèi)容的開頭增加了本章節(jié)的重難點(diǎn)提要，主要包含熒光的產(chǎn)生過(guò)程、激發(fā)光譜與發(fā)射光譜、熒光光譜的特征、熒光與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系等，以方便學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的自學(xué)和理解，做到胸中有數(shù)；結(jié)合最新的社會(huì)熱點(diǎn)和研究前沿，比如新型冠狀病毒檢測(cè)中的熒光法，重新對(duì)章節(jié)課件進(jìn)行了更新、美化和完善；對(duì)重難點(diǎn)部分我們采用Camtasia視頻軟件進(jìn)行了微視頻的快速錄制和剪輯，以滿足網(wǎng)絡(luò)碎片化教學(xué)的需要；針對(duì)一些較難理解的知識(shí)點(diǎn)，比如熒光的產(chǎn)生，在視頻的基礎(chǔ)上，結(jié)合其它高校的網(wǎng)絡(luò)資源新增了一些動(dòng)畫、圖片等較易理解的資源；為方便教學(xué)效果評(píng)價(jià)，我們?cè)谡鹿?jié)后設(shè)置了熒光法測(cè)驗(yàn)，同時(shí)也新增了大量的課后資料，以方便學(xué)有余力的同學(xué)進(jìn)行知識(shí)擴(kuò)展，促進(jìn)個(gè)性化教學(xué)與人才培養(yǎng)。

2 建立多方位互動(dòng)平臺(tái)，做好課堂準(zhǔn)備

儀器分析是一門理論性較強(qiáng)的課程，缺少教師的幫助，學(xué)生僅靠自學(xué)無(wú)法真正的理解和掌握相關(guān)知識(shí)。由于是線上授課，師生無(wú)法面對(duì)面進(jìn)行交流互動(dòng)，且全國(guó)高校的大學(xué)生幾乎同時(shí)實(shí)行在線教學(xué)，學(xué)習(xí)通等在線APP極有可能面臨網(wǎng)絡(luò)擁堵、系統(tǒng)崩潰等種種特殊的情況。為了讓所有學(xué)生均充分了解每一堂課的教學(xué)安排，也為了方便師生進(jìn)行即時(shí)聯(lián)系，我們建立了儀器分析課程的多方位互動(dòng)平臺(tái)。

依托學(xué)習(xí)通，我們按照教學(xué)班建立了授課班級(jí)，并將從學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)中導(dǎo)出的課程學(xué)生名單導(dǎo)入到建立的班級(jí)中，形成了儀器分析基礎(chǔ)在線課堂。進(jìn)一步將準(zhǔn)備好的視頻、多媒體課件、動(dòng)畫、習(xí)題、討論等豐富的教學(xué)資源，通過(guò)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，包括學(xué)習(xí)順序、發(fā)放模式、是否作為任務(wù)點(diǎn)等，引入到班級(jí)的“章節(jié)”，構(gòu)成了在線課堂的脈絡(luò)。通過(guò)在在線課堂發(fā)送開課通知并查閱已讀人數(shù)、簽到測(cè)試等方式，初步了解學(xué)生的到課情況。另一方面，依托騰訊建立了儀器分析課程QQ群，并發(fā)布各項(xiàng)學(xué)習(xí)通知和學(xué)習(xí)資料。通過(guò)學(xué)習(xí)通與騰訊等平臺(tái)的監(jiān)測(cè)、督促與確認(rèn)，最終確保每一位同學(xué)均按時(shí)加入在線課程，充分理解和掌握儀器分析課程的學(xué)習(xí)任務(wù)和方式。

3 學(xué)習(xí)通與騰訊課堂相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)混合式在線教學(xué)

考慮到疫情期間的特殊情況以及儀器分析課程學(xué)習(xí)內(nèi)容多、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多方位的嘗試和完善，我們最終采用學(xué)習(xí)通與騰訊課堂相結(jié)合的特殊的混合式在線教學(xué)法，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以解決實(shí)際的分析問(wèn)題為導(dǎo)向，實(shí)行學(xué)生分散學(xué)習(xí)和教師集中講授相結(jié)合的“先學(xué)后講”的教學(xué)方式，以充分促進(jìn)學(xué)生對(duì)儀器分析知識(shí)的理解和掌握。

依賴學(xué)習(xí)通在教學(xué)資源安排與設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)管理與統(tǒng)計(jì)、教學(xué)檢查與督促等方面的豐富功能，在每堂課程的第一節(jié)課前，教師通過(guò)學(xué)習(xí)通發(fā)布學(xué)習(xí)通知，安排視頻、文檔、測(cè)驗(yàn)、主題討論等資源任務(wù)點(diǎn)的自學(xué)自測(cè)任務(wù)；通過(guò)簽到，督促學(xué)生按照課表時(shí)間及時(shí)上課，并完成前期的預(yù)習(xí)任務(wù)。課堂學(xué)生自學(xué)期間，教師通過(guò)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)功能及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過(guò)發(fā)起主題討論了解學(xué)生對(duì)相關(guān)重難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握情況。比如，在原子光譜法的學(xué)習(xí)中，通過(guò)開展“原子光譜法與紫外分光光度法的異同”的討論，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的轉(zhuǎn)化吸收。當(dāng)學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容有一定的理解后，第二節(jié)課上，教師在騰訊課堂以直播互動(dòng)的方式對(duì)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行精講串講，總結(jié)梳理重難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)、討論中的熱點(diǎn)和錯(cuò)誤率較高的習(xí)題進(jìn)行解答。課后，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通進(jìn)一步完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，對(duì)章節(jié)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)和復(fù)習(xí)，教師則通過(guò)學(xué)習(xí)通和QQ群隨時(shí)解答學(xué)生提問(wèn)，并預(yù)告下次學(xué)習(xí)任務(wù)。

4 積極進(jìn)行課程反思，改進(jìn)教學(xué)方法

由于是第一次開展儀器分析的全線上教學(xué)，大部分的學(xué)生也是首次接觸線上學(xué)習(xí)，因而在教學(xué)和學(xué)習(xí)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)和遇到了很多問(wèn)題。我們也及時(shí)通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、主題討論等方式收集學(xué)生對(duì)本課程的意見、反饋和建議，積極的進(jìn)行課程反思，不斷改進(jìn)教學(xué)方法。

通過(guò)對(duì)220余份有效的問(wèn)卷調(diào)查進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的面對(duì)面教學(xué)相比，70%以上的同學(xué)對(duì)本課程的混合式在線教學(xué)方式持中立或正面態(tài)度，認(rèn)為通過(guò)該教學(xué)方式增加了同教師的互動(dòng)，更容易掌握和熟記相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)更為輕松；90%以上的同學(xué)認(rèn)為通過(guò)該教學(xué)方式大大提高了自身的自學(xué)能力。但是，我們也收到反饋，部分學(xué)生仍然對(duì)這種教學(xué)方式不太適應(yīng)，認(rèn)為重難點(diǎn)不夠突出，注意力難以集中，熱切盼望早日進(jìn)行儀器分析課堂教學(xué)，這也是我們采用騰訊課堂的一個(gè)重要原因。作為任課教師而言，最大的問(wèn)題是，盡管可以通過(guò)學(xué)習(xí)通對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，包括視頻觀看、任務(wù)點(diǎn)完成、訪問(wèn)次數(shù)、參與討論等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，但是難以真正的對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的管理和監(jiān)督，不能真實(shí)的了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。我們也在加強(qiáng)互動(dòng)和學(xué)習(xí)督促方面不斷進(jìn)行嘗試，以保證真實(shí)的儀器分析課程教學(xué)效果。

5 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的努力，儀器分析課程的線上教學(xué)已逐漸步入正軌，各項(xiàng)教學(xué)工作都在有條不紊的開展中，教學(xué)效果較好。在教學(xué)中，我們也保持學(xué)習(xí)和思考，不斷收集師生反饋，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，收獲良多。關(guān)于儀器分析課程的在線教學(xué)，結(jié)合課程的特點(diǎn)，我們的一些思考與建議如下：(1)開課前必須準(zhǔn)備充足的視頻、動(dòng)畫、課件、習(xí)題等在線資源，并進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)；(2)每堂課程前需要向?qū)W生傳達(dá)清楚課程的學(xué)習(xí)安排和任務(wù)，特別是重難點(diǎn)提要；(3)通過(guò)每次課程簽到，督促學(xué)生按照課表時(shí)間按時(shí)參加學(xué)習(xí)；(4)騰訊課堂直播時(shí)，應(yīng)事先制作針對(duì)性的課件，在串講知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，加強(qiáng)互動(dòng)；(5)課后針對(duì)性的布置習(xí)題，并限時(shí)完成，以督促學(xué)生學(xué)習(xí)。以上是我們開展儀器分析課程在線教學(xué)的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，期望為相關(guān)高?；蛘n程的教學(xué)提供一定的參考。今后，我們還需要繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)成果，加強(qiáng)探索實(shí)踐，以促進(jìn)課程教學(xué)效果的提升，滿足新時(shí)期高等教育教學(xué)的需要。