基于成果導(dǎo)向的分析化學(xué)課程改革與探索*

國大旺，徐 玲，王曦?zé)?，王書?/p>

(內(nèi)蒙古民族大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院內(nèi)蒙古民族大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中心，內(nèi)蒙古 通遼 028000)

分析化學(xué)是指發(fā)展并應(yīng)用各種理論、方法、儀器和策略，在最大程度上獲取物質(zhì)在某一特定的時空范圍內(nèi)的組成和性質(zhì)信息的一門科學(xué)[1]。作為最早發(fā)展起來的化學(xué)分支學(xué)科，是高等學(xué)校化學(xué)和近化學(xué)類專業(yè)本科生的基礎(chǔ)必修課。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進步，化學(xué)學(xué)科知識也在不斷增加，為適應(yīng)高等教育發(fā)展新形勢，滿足化學(xué)類專業(yè)學(xué)生對學(xué)科知識的新需求，適時地對課程教學(xué)內(nèi)容進行傳承與更新，是每一位專業(yè)課教師必須面對的問題。分析化學(xué)的教學(xué)不僅是為了傳授理論知識，更重要的是能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。因此，如何在有限的課堂時間內(nèi)實現(xiàn)價值塑造、能力培養(yǎng)和知識傳授三重目標(biāo)，提高課堂教學(xué)效果是目前分析化學(xué)教學(xué)改革的重點和方向。

1 分析化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及改革的基本思想

1.1 分析化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，該課程的教學(xué)存在以下不足之處：(1)隨著分析相關(guān)科學(xué)研究和技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，該課程涉及的理論知識不斷增多，而課程教學(xué)時不增甚至減少[2]。為了完成教學(xué)內(nèi)容，教師在課堂講授中只能加快速度，導(dǎo)致教師與學(xué)生之間互動較少甚至無互動，授課效果變差。(2)以往的課堂教學(xué)以教師講授、學(xué)生聽講為主，課堂氣氛沉悶，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高[3]。(3)傳統(tǒng)教學(xué)中授課形式多以板書為主輔以PPT，限制了課堂的空間和時間，不利于課堂外教學(xué)環(huán)節(jié)的開展。近幾年意識到這個問題的老師也嘗試借助多媒體教學(xué)平臺，借助互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)來開展立體化的教學(xué)例如云課堂、優(yōu)慕課、藍(lán)墨云、學(xué)習(xí)通、微信雨課堂等，提高了學(xué)生課堂參與度擴展了課前課后的學(xué)習(xí)空間，但是又面臨采集數(shù)據(jù)易監(jiān)督難的問題。(4)傳統(tǒng)教學(xué)多偏重于知識的考核，考核形式主要以試卷考試為主輔以作業(yè)和考勤，考核方式比較單一，部分學(xué)生存在考前突擊學(xué)習(xí)，死記硬背公式，而依靠期末突擊復(fù)習(xí)的方式不利于知識的整體掌握和融會貫通以及分析和解決實際問題的能力的提高。(5)一直以來，高校思政教育與專業(yè)教育存在“兩張皮”現(xiàn)象，專業(yè)課教師注重專業(yè)知識講授，思政教師強調(diào)思想政治教育，忽視“知識傳授”與“價值引領(lǐng)”之間的緊密聯(lián)系，使得專業(yè)課與思政理論課無法同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[4]。

1.2 教學(xué)改革的基本思想

針對分析化學(xué)教學(xué)中存在的問題，通過幾年的實踐和參考相關(guān)報導(dǎo)，我們在教改探索中確立了以下基本思想和原則。(1)“教無定法”、“不為改而改，不為新而新”，一切活動都以是否有利于教學(xué)效果是否有利于教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)為出發(fā)點。實事求是、堅守本心這也是分析化學(xué)這門課所要體現(xiàn)的思政元素。例如傳統(tǒng)板書和基于“互聯(lián)網(wǎng)+”和多媒體信息技術(shù)的新型教學(xué)形式各有優(yōu)缺點，要新舊結(jié)合發(fā)揮各自的優(yōu)點，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上有繼承有發(fā)展。在公式推導(dǎo)時板書在思路引導(dǎo)細(xì)節(jié)展示方面有優(yōu)勢，而新教學(xué)形式在內(nèi)容擴展、生動形象、信息采集方面具有優(yōu)勢，可以在教學(xué)中兩者結(jié)合使用。(2)“正視人性中的惰性思想”，在安排教學(xué)活動時先考慮有沒有合適的考核方法，怎么設(shè)置考核百分比更公正，做到有任務(wù)之處必有考核相隨。例如利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺布置的課前自測、課后自測以及相關(guān)的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)內(nèi)容難以監(jiān)督確定是否由學(xué)生本人完成，那么該部分在綜合成績核算時比例要適當(dāng)降低。(3)“重質(zhì)不重量”。例如在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的選擇上要仔細(xì)考察，選擇最適合本學(xué)校和學(xué)情的平臺，防止出現(xiàn)教師過于追求教學(xué)方式的多樣化而忽視了實用性和趣味性。在布置學(xué)習(xí)任務(wù)時要掌握好量，任務(wù)過重學(xué)生疲于應(yīng)付不利于對知識的理解思考創(chuàng)新。進一步假設(shè)培養(yǎng)方案里的所有課程全部教改，學(xué)生不吃不睡都完不成老師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生只有被迫去抄襲去走捷徑甚至?xí)a(chǎn)生厭煩情緒，這樣反而失去了教改的意義。(4)“思政教育融入教學(xué)過程”盡量做到“潤物細(xì)無聲”，找準(zhǔn)專業(yè)知識與思政教育的“契合點” 使得專業(yè)課與思政理論課無法同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。

2 改革的措施

2.1 教學(xué)內(nèi)容凝練，注重知識點融合

本校分析化學(xué)課程使用的教材是武漢大學(xué)主編的第6版《分析化學(xué)》，經(jīng)典的化學(xué)分析部分包括誤差和數(shù)據(jù)處理，樣品采集和樣品處理，四大滴定和重量分析，以及吸光光度法。分析化學(xué)課程內(nèi)容繁雜，但課時非常有限[5]。(1)需要結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)方案，積極同其他課程負(fù)責(zé)人溝通，對不同課程中相同知識點統(tǒng)籌安排。例如，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生同時開設(shè)《化學(xué)統(tǒng)計學(xué)》課程，在統(tǒng)計學(xué)里會對誤差及統(tǒng)計假設(shè)檢驗和回歸分析部分做系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，所以在講授分析化學(xué)課程時對其中誤差和數(shù)據(jù)處理部分保留誤差及誤差來源，數(shù)據(jù)處理和有效數(shù)字，及標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸的內(nèi)容。(2)對知識進行梳理，詳略得當(dāng)，在有限的時間內(nèi)將分析化學(xué)知識有效地傳授給學(xué)生。對于四大平衡原理及滴定，既有其自身的特殊性又有很多共性特征，都是通過各自平衡關(guān)系計算目標(biāo)物的量，進而討論滴定曲線的變化，指示劑選擇及誤差討論。因此可以在討論滴定曲線時可以都分成滴定開始前、開始至化學(xué)計量點前、化學(xué)計量點時、化學(xué)計量點后四個階段討論，既有利于揭示滴定過程中量的變化又可給學(xué)生處理該類問題提供了一個共同的思路。在此基礎(chǔ)上就可以進行詳略設(shè)計，酸堿滴定是第一種滴定方法要詳細(xì)講解，其它類型滴定可以布置成課下任務(wù)，交給學(xué)生自己推導(dǎo)。(3)對于有文獻中提到的分析化學(xué)公式繁瑣的問題也做了調(diào)整。酸堿滴定部分體系pH計算部分，重點對一元弱酸體系pH值計算式進行了詳細(xì)推導(dǎo)，其它的則通過PPT只做簡單演示。雖然有的教師認(rèn)為此部分過于枯燥不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)，甚至提出去公式化的教學(xué)方法，但是我們認(rèn)為推導(dǎo)過程能很好的揭示計算過程中的簡化處理基本原則和微觀平衡宏觀定量之間的辯證關(guān)系，而且很好的體現(xiàn)了矛盾的主次和具體問題具體分析的思想，對學(xué)生觀察、分析和解決實際問題的能力，實事求是的工作作風(fēng)和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度這一培養(yǎng)目標(biāo)有很大的幫助。(4)凝練教學(xué)內(nèi)容的同時結(jié)合科研前沿的發(fā)展趨勢，及時拓展學(xué)科前沿知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的眼界，做到教學(xué)內(nèi)容有減有增。

2.2 教學(xué)形式的改進

2.2.1 利用優(yōu)慕課平臺進行混合式教學(xué)。

當(dāng)前教育教學(xué)多集中在教室課堂中講授與答疑，課下師生互動較少，學(xué)生無法實時回顧課堂內(nèi)容。由于課程內(nèi)容以及課程時間的限定，教室課堂上達(dá)不到對每個知識點都非常詳細(xì)的講授也不方便新知識的擴展。而線上教學(xué)模式可利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來突破學(xué)習(xí)空間的束縛，不再綁定教室，可將課堂搬到教室之外。課前教師需要新建課程并將課程課件、教學(xué)大綱、課程視頻、課前自測、課后自測及每章的擴展閱讀資料等大量數(shù)字化教學(xué)資源上傳至優(yōu)慕課平臺，同時根據(jù)需要開通討論區(qū)，并在系統(tǒng)中添加班級學(xué)生。這樣學(xué)生就可以通過手機端APP進行訪問和查看，平臺后臺可以統(tǒng)計學(xué)生訪問次數(shù)，學(xué)習(xí)時長，提問和回答問題次數(shù)等可以對學(xué)生的課下學(xué)習(xí)情況有相對全面的了解。當(dāng)然這種形式也有不足之處無法判斷這些活動的完成者是否是學(xué)生本人，學(xué)習(xí)中是真學(xué)還是“掛課”，作為彌補可以在發(fā)布自學(xué)任務(wù)時要求學(xué)生學(xué)習(xí)完相關(guān)的視頻后在留言區(qū)提交自己的學(xué)習(xí)心得或印象最深知識點。此外，還可以通過微信群、釘釘直播等方式加強與學(xué)生的課前任務(wù)解析課后輔導(dǎo)答疑，并且定期公布學(xué)生完成線上學(xué)習(xí)情況，做到有要求必有反饋。線上教學(xué)方式和平臺很多，要根據(jù)自身情況選擇合適的平臺，不要讓線上教學(xué)流于形式甚至成為老師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，盡量實現(xiàn)“用必有得，不得寧可不用”，所以在線上課程建設(shè)時我們采用了階段式的建設(shè)步驟。上傳的課程資源開始可以引用現(xiàn)有的精品課程、金課，畢竟在這些課程在建設(shè)和評選過程中投入了大量的人力物力資源直接引用的效果要好過教師個人匆忙錄制的視頻，經(jīng)過一段時間摸索熟悉后，再根據(jù)授課中遇到的問題自己制作視頻微課。

2.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂，以學(xué)生為中心

傳統(tǒng)講授模式存在理論知識較強，課程內(nèi)容以教師講授為主，普遍存在著師生互動少、上課積極性不高、教學(xué)效果不理想等問題，基于OBE理念和PBL教學(xué)法，進行了以學(xué)生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)嘗試。從課前提問、課堂講授、微課錄制、考試出題、研究報告等方面進行了學(xué)生與教師身份的轉(zhuǎn)換，學(xué)生成為活動的主體教師起引導(dǎo)輔助作用。例如課前提問環(huán)節(jié)多是老師對上次課知識回顧總結(jié)提問回答，翻轉(zhuǎn)后每次課前由學(xué)生來提問和作為評判者對其他同學(xué)的答案進行打分和解析，最后再由老師針對不足之處補充完善，同時對參與的同學(xué)在平時成績中給予相應(yīng)的加分鼓勵。這樣可以調(diào)動學(xué)生參與度，提升其對知識的歸納總結(jié)能力，并且充分利用了課前時間。學(xué)生也表現(xiàn)了很高的熱情，有時下午上課，中午就已經(jīng)有同學(xué)在黑板上書寫問題了。視頻微課翻轉(zhuǎn)時我們選擇了一元弱酸pH計算式的推導(dǎo)作為任務(wù)讓同學(xué)們通過錄制視頻的形式進行講解。通過自己講解對推導(dǎo)的細(xì)節(jié)和簡化處理的指導(dǎo)思想才能有跟深入的了解，才有可能去擴展實現(xiàn)“授人以漁”。期末考試學(xué)生一般是比較痛苦的一個環(huán)節(jié)，翻轉(zhuǎn)后也有很好的效果。教師給學(xué)生布置“出題”任務(wù)，每章學(xué)習(xí)結(jié)束后通過自擬或查找課外資料編輯，題型及分值不限并附標(biāo)準(zhǔn)答案，老師從其中選擇部分優(yōu)秀試題出現(xiàn)在期末考試卷上。提高學(xué)生參與度的同時，減輕了教師題庫建設(shè)的壓力，試題更新的壓力。

其它方面，將章節(jié)總結(jié)以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)，并鼓勵編制順口溜對知識點進行總結(jié)；以小組的形式對熱點進行討論，并提交報告；以問題為引然后進行知識的講解；等不同與以往的教學(xué)形式的采用，使同學(xué)覺得新鮮的同時其實也潛移默化的提高了他們主動學(xué)習(xí)的能力，分析問題、解決問題的能力以及與人合作交流的能力。

2.3 考核模式的完善

傳統(tǒng)的課程評價方式主要以知識考查為主，采取平時成績(出勤、作業(yè))+期末考試成績(理論課考試)，大多數(shù)學(xué)生通過考前突擊，重點知識進行死記硬背，并不重視知識的理解和應(yīng)用，無法全面準(zhǔn)確評價學(xué)生整體水平。應(yīng)建立多元的評價方式，例如對于知識的考核仍以出勤、討論、測驗、作業(yè)、考試等評價方式為主；對于能力的考核，可以通過論文寫作及調(diào)研報告，口頭匯報等內(nèi)容，通過學(xué)生自評、小組間互相點評、教師點評等方式綜合評定學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、交流表達(dá)能力等各項能力。

2.4 課程思政的融入

近年來，高校思想政治教育工作受到了黨中央及國家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視和關(guān)注。分析化學(xué)是一門重要的實用性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，其課程知識體系中蘊含的思政要素豐富且廣泛[6]。課前通過線上教學(xué)平臺發(fā)布如一些科學(xué)家的家國情懷、典型事跡、勵志故事、中國近年來在化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域取得的重大成果、社會出現(xiàn)的一些熱點問題分析，課中挖掘分析化學(xué)中的一些哲學(xué)思想等，合理地加入到課堂講授內(nèi)容中，將知識教育同價值觀教育相結(jié)合。例如將屠呦呦發(fā)現(xiàn)青霉素、中國空間站承擔(dān)的科研任務(wù)、還有為電分析發(fā)展做貢獻的汪爾康院士、中國對世界“碳達(dá)峰、碳中和”的承諾等事跡作為擴展資料上傳教學(xué)平臺并持續(xù)更新引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀。還有授課中一元弱酸溶液pH計算式推導(dǎo)過程，很好的揭示了微觀物質(zhì)交換和宏觀定量之間的辯證關(guān)系，矛盾的主次關(guān)系，通過學(xué)習(xí)能對分析化學(xué)里的取舍思想更深入的理解。在講誤差理論時，正好揭示實事求是、一絲不茍的職業(yè)道德。在講各種分析方法時聯(lián)系食品安全和環(huán)境保護，讓學(xué)生樹立職業(yè)責(zé)任感。當(dāng)然所有一切的實現(xiàn)離不開新的教學(xué)平臺教學(xué)方式和教師的認(rèn)真準(zhǔn)備，備課的過程也是教師明確專業(yè)責(zé)任自我升華的一個過程。

3 結(jié) 語

本文基于以成果導(dǎo)向理念為教育模式，以學(xué)生為中心的教學(xué)方案，改變教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容和考核方式，使分析化學(xué)理論和實踐緊密結(jié)合，改善了學(xué)生對分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度，由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高了學(xué)生思考、解決問題的能力和實際動手能力。同時，課程思政融入教學(xué)全過程，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的愛國主義價值觀，優(yōu)良的職業(yè)道德。