基于PDCA循環(huán)的《無機及分析化學(xué)》教學(xué)改革*

江苗苗，陳君華，郭 騰，丁志杰，周永生，閆浩然，王彥平，張少卿，牛斐爾，郭 雨

(安徽科技學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 蚌埠 233000)

近年來隨著普通本科高等院校教學(xué)改革的深入，習(xí)近平總書記在重要講話中多次鮮明提出“培養(yǎng)什么人”是教育的首要問題，強調(diào)把培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人作為教育工作的根本任務(wù)[1]。因此，站穩(wěn)三尺講臺，上好每一堂課，對于高校教師和學(xué)生來說都是非常重要的，而“無機及分析化學(xué)”作為理工類專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程，教學(xué)過程普遍存在學(xué)時少但內(nèi)容多，內(nèi)容抽象且繁雜，知識點環(huán)環(huán)相扣以及與專業(yè)新領(lǐng)域關(guān)聯(lián)度差等主要問題[2]。加上由于不同區(qū)域高考內(nèi)容與科目的不斷改革，學(xué)生們對于基礎(chǔ)化學(xué)知識的掌握層次不齊，甚至部分新生高中階段沒有接觸過化學(xué)這門科目，導(dǎo)致知識基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)難度極大，這些情況無疑給教師的授課進度和水平增加了難度[3]。而繁瑣的教學(xué)內(nèi)容、“一言堂”的教學(xué)方式和教學(xué)評價單一等現(xiàn)狀，使該課程一度成為學(xué)生和老師的“夢魘”，在大一上學(xué)期草草結(jié)束課程學(xué)習(xí)，淪為大學(xué)教育的“背景板”。因此，對“無機及分析化學(xué)”課程教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)和要求。

此外，關(guān)于PDCA循環(huán)，是由美國著名的質(zhì)量管理專家戴明(W.E.Deming)首先提出的。這個循環(huán)主要包括四個階段：計劃(Plan)、實施(Do)、檢查(Check)和處理(Action)以及八個步驟，而八個步驟是四個階段內(nèi)容的具體化[4]。我們將其理念引入到大學(xué)課程教學(xué)改革過程中來，結(jié)合課堂實際情況和教學(xué)成果產(chǎn)出進行線上線下混合式教學(xué)模式的探索與實踐。

同時根據(jù)無機及分析化學(xué)課程的教學(xué)大綱要求，深化教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，“授人魚不如授人以漁”，如：貫徹培養(yǎng)學(xué)生獨立的思維方式、實驗操作的責(zé)任心、解決實際生活生產(chǎn)問題的能力以及與本學(xué)科交叉應(yīng)用的能力等。目前相關(guān)化學(xué)類課程在教學(xué)模式改革建設(shè)方面已取得一定的研究進展。黃自知等[5]采用線上線下混合式教學(xué)，結(jié)合傳統(tǒng)的課堂教學(xué)基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)上充實的教學(xué)資源，打造無機及分析化學(xué)課程混合式教學(xué)模式；陶華明等[6]通過將PDCA循環(huán)引入“中藥化學(xué)”理論教學(xué)實踐中，保證教學(xué)質(zhì)量控制的有效性和適用性，結(jié)果表明能夠明顯提高中藥學(xué)本科生自主學(xué)習(xí)能力，同時提高教師的教學(xué)積極性和滿意度。然而，現(xiàn)有的教學(xué)改革大多只針對教學(xué)模式的單個方面，還沒有形成一個完整的教學(xué)改革體系(從教學(xué)理念的創(chuàng)新到教學(xué)實踐的探索到教學(xué)成果產(chǎn)出的分析再到新一輪教學(xué)理念的革新)。本文以安徽科技學(xué)院種子科學(xué)與工程專業(yè)為例，分析了無機與分析化學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，根據(jù)前人的教學(xué)改革經(jīng)驗，基于PDCA循環(huán)理念為導(dǎo)向結(jié)合線上線下混合式教學(xué)模式，提出完整的切實可行的教學(xué)發(fā)展策略并應(yīng)用于教學(xué)的全過程，化“難課”為“易課”，增強教師“教”和學(xué)生“學(xué)”的興趣，將學(xué)生作為課堂的主體，提高教學(xué)效率。

1 基于PDCA循環(huán)理念的混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

基于PDCA循環(huán)理念的混合式教學(xué)模式 以“立德樹人”為宗旨，更加注重對學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。PDCA循環(huán)教學(xué)理念的關(guān)鍵在于“總結(jié)”，即根據(jù)學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出結(jié)果不斷總結(jié)，有目標(biāo)導(dǎo)向性的改進教學(xué)方針與策略，不斷上升，不斷前進。而混合式教學(xué)模式包括整合教學(xué)資源、創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)活動評價進行全方位的融合，包括開放學(xué)習(xí)通、慕課等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式、使用翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)活動讓學(xué)生作為課堂的主體以及徹底改變以前由學(xué)期考試“一錘定音”的評價方法等[7]。構(gòu)建的基于PDCA循環(huán)理念的無機及分析化學(xué)混合式教學(xué)模式如圖1所示。

圖1 PDCA循環(huán)理念下無機及分析化學(xué)課程混合式教學(xué)模式的構(gòu)建Fig.1 Construction of blended teaching mode of inorganic and analytical chemistry under the concept of PDCA circulation

2 基于PDCA循環(huán)理念的混合式教學(xué)模式的實施

2.1 無機及分析化學(xué)課程學(xué)習(xí)計劃的制定

在設(shè)計制定學(xué)習(xí)計劃時，盡可能讓學(xué)生參與進來，讓學(xué)生成為主體，選擇合適的教學(xué)方法和感興趣的教學(xué)內(nèi)容，師生可以通過隨機采訪或者討論座談會的方式，綜合相關(guān)企業(yè)、行業(yè)專家與教學(xué)名師的意見，結(jié)合人才培養(yǎng)方案和課程大綱建設(shè)以及學(xué)生綜合能力，從基礎(chǔ)知識掌握、學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)、自我提升等3個層次制定無機及分析化學(xué)課程學(xué)習(xí)相關(guān)計劃以及階段性目標(biāo)。

2.2 無機及分析化學(xué)課程的教育投入與教學(xué)過程

依據(jù)PDCA循環(huán)教育理念，根據(jù)設(shè)定的階段性學(xué)習(xí)計劃及成長目標(biāo)進行實際教學(xué)實踐，不斷優(yōu)化課程體系，充分利用可調(diào)動的課程資源拓展學(xué)生視野，將現(xiàn)實生產(chǎn)生活不斷融入課堂教學(xué)，讓學(xué)生可以“學(xué)以致用”；同時靈活運用混合式教學(xué)手段，將學(xué)生作為課堂的主體，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性與想象力；創(chuàng)造豐富的教育環(huán)境，貫徹分組教學(xué)、小班教學(xué)等方式調(diào)動學(xué)生積極地參與到教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性被激活后，學(xué)習(xí)討論行為會更加積極。同時積極克服教學(xué)過程中的各種阻力，能夠扎實地完成各項教學(xué)任務(wù)。

2.3 構(gòu)建PDCA循環(huán)理念下的線上線下混合式教學(xué)模式的自查體系

無機及分析化學(xué)不單單是“化學(xué)專業(yè)”學(xué)生的專屬，而是多種不同學(xué)科的基礎(chǔ)課程，因此在逐漸完善精簡優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，在教學(xué)過程中，需要對不同模塊內(nèi)容設(shè)計專屬教學(xué)活動，比如在酸堿滴定法這章的學(xué)習(xí)中，需要結(jié)合具體實驗操作觀察滴定終點現(xiàn)象。學(xué)會將案例法、智慧課堂、任務(wù)驅(qū)動法、翻轉(zhuǎn)課堂等手段靈活地應(yīng)用到實際教學(xué)活動中，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[8]。同時借用超星學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，聯(lián)合國內(nèi)外高等院校公開課、慕課等多種在線資源，不斷對教學(xué)順序、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進行自查調(diào)整、補充和優(yōu)化，及時總結(jié)和發(fā)現(xiàn)計劃過程中的問題并進行相關(guān)調(diào)整。

2.4 量化教學(xué)計劃成果，構(gòu)建以成果優(yōu)劣為導(dǎo)向的新一輪計劃制定

采用混合式教學(xué)模式可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，同時對于學(xué)習(xí)產(chǎn)出效果的評價也需要采用線上與線下同步考核并進的方式進行，比如綜合線上簽到、討論、發(fā)言等形成性成績和課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、階段性考核成績等指標(biāo)。根據(jù)教學(xué)進度設(shè)定不同階段的教學(xué)目標(biāo)，量化教學(xué)計劃成果，對于已完成的目標(biāo)和計劃進行評估，形成總結(jié)歸納性文件，把成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)進行總結(jié)歸納，鞏固已有成果，發(fā)現(xiàn)或提出尚未解決的問題，繼續(xù)制定新一輪的計劃與下一階段性目標(biāo)。

3 基于PDCA循環(huán)理念的混合式教學(xué)模式的評價

對于實施教學(xué)改革后教學(xué)效果的評價我們采用平行對比的方法，對本學(xué)期的教改班與往屆面對面授課普通班的期末成績進行比較分析，同時采用問卷調(diào)查的形式，來了解同學(xué)們對教學(xué)過程及教學(xué)形式等的評價，并對有關(guān)意見進行整合分析形成有效的循環(huán)改進機制。

3.1 從期中成績進行評價

從期末考試的卷面成績來看教學(xué)改革頗有效果。普通班的及格率為70.1%，而教改班的及格率高達80%以上，普通班成績在60～70分之間的同學(xué)占總?cè)藬?shù)的35%，而教改班成績在70～80分的同學(xué)在40%左右，與此同時，教改班的平均成績比普通班高10%左右，由此可見，基于PDCA循環(huán)理念下進行的混合式教學(xué)改革有助于提高教學(xué)產(chǎn)出的評價。

3.2 從學(xué)習(xí)過程進行評價

將設(shè)計好的調(diào)查問卷在學(xué)期初教學(xué)階段發(fā)放給同學(xué)們進行填寫，完成周期性教學(xué)之后，在學(xué)期末再次進行填寫，將兩次結(jié)果進行比較分析[9]，發(fā)現(xiàn)進行混合式教學(xué)改革后，學(xué)生在制定目標(biāo)、積極主動性、溝通交流等方面有一定提高。題項1、7反映出學(xué)生制定目標(biāo)和方法總結(jié)的能力有明顯提高，PDCA循環(huán)理念下的混合式教學(xué)模式注重過程，通過學(xué)習(xí)通等平臺記錄平時學(xué)習(xí)進度，并在過程中不斷總結(jié)反思形成新一輪有效目標(biāo)設(shè)定機制。題項2、3、4、5反映出學(xué)生們無論是課上還是課下能夠更加積極主動的去學(xué)習(xí)，產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)力真正成為課堂教學(xué)的“主人”，同時也表明課堂教學(xué)成果的開放性進一步提高。題項6反應(yīng)出一些學(xué)生已經(jīng)能夠初步對自己的學(xué)習(xí)情況和成果進行自查自省。題目8、9、10是關(guān)于學(xué)生對于如何才能取得良好學(xué)習(xí)成績的影響因素的看法，大部分同學(xué)認可良好的教學(xué)方式能夠循序漸進改善教學(xué)效果，說明在進行教學(xué)改革后，學(xué)生們能夠明顯感受到新課堂的活力與潛力。

表1 學(xué)生學(xué)習(xí)情況問卷調(diào)查情況表Table 1 Proportion of students who choose each item in the questionnaire on students’ study

3.3 該教學(xué)模式需注意的關(guān)鍵點

PDCA循環(huán)理念下混合式教學(xué)模式使得大量學(xué)生可以擺脫過去后陳舊的課堂束縛，通過綜合分析期末成績與調(diào)查問卷情況發(fā)現(xiàn)教改班比普通班取得明顯提高?？赡苤饕怯捎冢?1)將教學(xué)過程不斷細化，使用不同手段監(jiān)測教學(xué)過程并將其納入考核范圍內(nèi)，定期公布過程數(shù)據(jù)；(2)教師不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，尤其是對教學(xué)方式方法不斷地自查自省，推進新一輪教學(xué)目標(biāo)的有效制定，讓同學(xué)們對授課進度有所掌握；(3)教師會組織同學(xué)們以團隊形式完成階段性學(xué)習(xí)任務(wù)，一方面能夠培養(yǎng)學(xué)生們分解任務(wù)團隊協(xié)作能力，另一方面成員們也可以互相學(xué)習(xí)取長補短，從而增強學(xué)生的主人翁意識。

3.4 需改進的地方

同時從以上評價結(jié)果也能發(fā)現(xiàn)一些亟需改進的地方。(1)由于該門課的對象是大一新生，還不太熟悉大學(xué)環(huán)境和教學(xué)模式，相較于傳統(tǒng)的高中課堂，課堂主體仍是教師，學(xué)生比較習(xí)慣于聽授，甚至教師說什么就是什么，甚至少數(shù)學(xué)生不自信，不喜歡表達自己的觀點或看法[10]。建議在教學(xué)初期通過發(fā)言、直播等形式讓學(xué)生融入課堂。(2)教師在設(shè)計討論主題時，可以通過問卷調(diào)查的形式征詢學(xué)生們的意見，讓學(xué)生們“掌握”教學(xué)的主動權(quán)。(3)對參與互動討論次數(shù)設(shè)定特別獎勵機制，鼓勵學(xué)生們多討論多發(fā)言。

教師要求學(xué)生課后主動總結(jié)課程內(nèi)容和知識點，針對不少同學(xué)仍然有天賦大于努力的想法，需要幫助學(xué)生找到適合自己的學(xué)習(xí)方法，有的學(xué)生喜歡循序漸進有的學(xué)生喜歡突擊學(xué)習(xí)，重塑學(xué)生學(xué)習(xí)的想法也同樣有助于教學(xué)效果的提高。同時注意到學(xué)生積極與老師溝通交流的比例低，建議教師可以在教學(xué)過程中“恩威并重”，增加親和力。

同時需要適當(dāng)加強學(xué)生的個性化培養(yǎng)，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不同，不能標(biāo)尺化學(xué)習(xí)產(chǎn)出，可以在教學(xué)過程中增設(shè)一些選擇性任務(wù)和作業(yè)，供有能力的學(xué)生學(xué)習(xí)，同時對于學(xué)習(xí)有困難的同學(xué)可以組建課下互助小組，教師面對面指導(dǎo)鼓勵學(xué)生從而增強學(xué)習(xí)的自信心。在教學(xué)改革過程中還需要與時俱進，將社會發(fā)展與課堂教學(xué)有機聯(lián)系在一起，教師也可以將自己承擔(dān)的科研課題知識點引入教學(xué)中既可以吸引學(xué)生的注意力也可以增強主題討論的豐富性[11]。

4 結(jié) 語

基于PDCA循環(huán)理念采用混合式教學(xué)模式對無機及分析化學(xué)課程試施行教學(xué)改革，結(jié)果表明可以大幅度提高教學(xué)產(chǎn)出與教學(xué)效果，使學(xué)生真正受益于課堂教堂。通過改革可以使學(xué)生更多的將課本知識與現(xiàn)實情況相結(jié)合，從知識需求轉(zhuǎn)化為內(nèi)在需求，使學(xué)生所學(xué)與就業(yè)銜接的更加密切，契合現(xiàn)實生活實際；通過改革可以讓教師有成就感學(xué)生有責(zé)任感共同建設(shè)良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍，促進以成果為導(dǎo)向的教學(xué)改革機制的形成，該教學(xué)改革方法可為化學(xué)類課程教學(xué)提供一定參考。