《水分析化學(xué)》課程在線(xiàn)教學(xué)嘗試*

張 巖，梁 峰，劉雪平

(河南城建學(xué)院，河南 平頂山 467000)

2020年初的新型冠狀病毒感染肺炎疫情的爆發(fā)，打亂了高校春季開(kāi)學(xué)的計(jì)劃。在這樣的非常時(shí)期，教育部要求延期開(kāi)學(xué)，并提出了“停課不停教、停課不停學(xué)”的倡議，這就要求老師們把課堂從線(xiàn)下搬到線(xiàn)上，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，利用線(xiàn)上授課、線(xiàn)上學(xué)習(xí)來(lái)保證教學(xué)工作的正常進(jìn)行。目前，網(wǎng)絡(luò)上有很多建設(shè)成熟的在線(xiàn)課程平臺(tái)，如中國(guó)大學(xué)MOOC、SPOC、學(xué)堂在線(xiàn)、超星學(xué)習(xí)通等，還有各個(gè)高校自建的精品課程，如何能充分地利用這些資源，豐富課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果是值得我們思考的問(wèn)題。本文通過(guò)《水分析化學(xué)》的教學(xué)過(guò)程探索了在線(xiàn)教學(xué)的模式，提出了一些可行的建議。

1 《水分析化學(xué)》的特點(diǎn)

《水分析化學(xué)》是研究水及其雜質(zhì)、污染物的組成、性質(zhì)、含量和它們的分析方法的一門(mén)學(xué)科[1]。這門(mén)課程是給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要講授水質(zhì)分析過(guò)程中的化學(xué)分析以及儀器分析方法。具體包括水樣的采集、污染因子的確定、水樣的測(cè)定、質(zhì)量控制等內(nèi)容。該課程的學(xué)習(xí)是為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程《水質(zhì)工程學(xué)》、《水污染控制》等奠定基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握水質(zhì)分析的基本理論、方法和基本操作，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，獨(dú)立分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力[1-2]。

2 合理利用現(xiàn)有在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)

經(jīng)過(guò)多年來(lái)一直致力推動(dòng)的教育教學(xué)改革，教育部精心組織、培育、遴選了許多好課，目前已經(jīng)建成許多在線(xiàn)開(kāi)放課程[3]。在此疫情防控期間，已經(jīng)有包括愛(ài)課程、學(xué)堂在線(xiàn)、智慧樹(shù)網(wǎng)、學(xué)銀在線(xiàn)、超星爾雅網(wǎng)絡(luò)通識(shí)課等等22家平臺(tái)2.4萬(wàn)門(mén)課程免費(fèi)為高校提供在線(xiàn)教學(xué)服務(wù)，其中，愛(ài)課程開(kāi)放了8000余門(mén)優(yōu)質(zhì)在線(xiàn)課程資源；學(xué)堂在線(xiàn)免費(fèi)開(kāi)放2350門(mén)課程讓社會(huì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)，免費(fèi)開(kāi)放1600門(mén)慕課給各高校作為學(xué)分課應(yīng)用。在國(guó)家如此大力度的支持下，合理地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源是首選。這些平臺(tái)上有不少是國(guó)家級(jí)精品課程，有突出的優(yōu)勢(shì)和自己的特色，如何結(jié)合本校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，合理地選擇和利用優(yōu)勢(shì)資源，提高教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生興趣是關(guān)鍵點(diǎn)[4]。

我們學(xué)校的本科培養(yǎng)目標(biāo)是要培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才，學(xué)生不但要掌握基本的知識(shí)理論，而且還要有實(shí)際的動(dòng)手操作能力。這就要求教師在授課中要深入淺出，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用講解原理，讓學(xué)生知其然并知其所以然。在《水分析化學(xué)》的教學(xué)過(guò)程中，高深而且枯燥的理論是授課的難點(diǎn)，在直播課程中加入編輯好的優(yōu)質(zhì)慕課內(nèi)容，既可以給學(xué)生一定的新鮮感，也能讓學(xué)生享受到重點(diǎn)高校的教學(xué)資源。聽(tīng)了慕課的理論教學(xué)之后，我們可以結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，補(bǔ)充講解理論知識(shí)點(diǎn)在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用。比如在講到水質(zhì)指標(biāo)中的物理指標(biāo)的內(nèi)容時(shí)，我們通過(guò)西安交通大學(xué)的《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》國(guó)家精品課程來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容，然后再重點(diǎn)分析在實(shí)際應(yīng)用中臭閾值的測(cè)定和計(jì)算，表色的去除方法，可過(guò)濾態(tài)和不可過(guò)濾態(tài)的區(qū)別，生活中常用的飲用水的電導(dǎo)率的差別等等。在學(xué)習(xí)水樣的采集、保存和預(yù)處理的內(nèi)容時(shí)，我們給學(xué)生推薦了華中科技大學(xué)的《環(huán)境監(jiān)測(cè)》慕課中的內(nèi)容，通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)之后，我們?cè)傺a(bǔ)充采樣時(shí)容器的洗滌、不同測(cè)定項(xiàng)目具體的保存和預(yù)處理方法。這樣的直播講解和優(yōu)質(zhì)資源的結(jié)合，可以將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)最優(yōu)質(zhì)的慕課推薦給學(xué)生，最大程度地貼近培養(yǎng)目標(biāo)，也將線(xiàn)上直播和慕課各自的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮最大，避免了獨(dú)立學(xué)習(xí)網(wǎng)課的枯燥感。

3 合理選擇教學(xué)方式

線(xiàn)上教學(xué)采取哪種方式一直是學(xué)校和教師糾結(jié)的問(wèn)題，國(guó)家教育部明確表示“特別不提倡、不鼓勵(lì)、不希望、不建議各高校在疫情期間要求每位老師都要制作直播課”。這就要求我們合理開(kāi)發(fā)線(xiàn)上教學(xué)模式，高效運(yùn)行翻轉(zhuǎn)課堂，將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體[5-7]。

在《水分析化學(xué)》的教學(xué)過(guò)程中，我們使用了直播的模式，但是這種直播不是與教育部的號(hào)召相悖，而是利用直播工具精心地設(shè)計(jì)組織教學(xué)過(guò)程，利用富有感染力或幽默感的語(yǔ)言活躍教學(xué)氣氛，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索。比如，在線(xiàn)上學(xué)生了解到《水分析化學(xué)》課程以《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污水排放標(biāo)準(zhǔn)》和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》以主線(xiàn)，我們給學(xué)生布置了線(xiàn)下學(xué)習(xí)任務(wù)，查閱這些標(biāo)準(zhǔn)，了解標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，并在課本中找出涉及的檢測(cè)項(xiàng)目的采樣方法及檢測(cè)方法，然后在線(xiàn)上教學(xué)時(shí)大家一起來(lái)討論，標(biāo)準(zhǔn)里涉及了什么內(nèi)容，分別體現(xiàn)在教材的哪一章節(jié)，從而使學(xué)生明確課程講述的內(nèi)容，需要關(guān)注的重點(diǎn)。

在授課時(shí)，我們也會(huì)分享一些問(wèn)題，拋磚引玉，引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行互動(dòng)式討論。比如學(xué)生自學(xué)了《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污水排放標(biāo)準(zhǔn)》、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》后，我們提出問(wèn)題：結(jié)合平頂山市的實(shí)際情況，新城區(qū)污水處理廠(chǎng)在湛河的上游，經(jīng)過(guò)治理的污水達(dá)標(biāo)排放到湛河里，而湛河的水質(zhì)是四類(lèi)，即便是污水處理廠(chǎng)現(xiàn)在實(shí)行的是一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)四類(lèi)地表水而言，依然是污染源，那么為什么還能排放呢？學(xué)生們共同探索，互相交流，領(lǐng)會(huì)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)的作用，水體自?xún)裟芰σ约叭斯竦氐闹匾裕瑥亩由盍藢?duì)課程和專(zhuān)業(yè)重要性的理解。通過(guò)這一系列的引導(dǎo)學(xué)習(xí)和討論，學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力，獨(dú)立思考的能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。通過(guò)這一系列的自學(xué)和討論，培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力，獨(dú)立思考的能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。

4 及時(shí)了解學(xué)生動(dòng)向，掌握情況

線(xiàn)上教學(xué)面對(duì)的是冷冰冰的電腦，教學(xué)過(guò)程中掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)非常重要，可以及時(shí)地將學(xué)生的注意力抓回來(lái)，根據(jù)反饋隨時(shí)調(diào)整講課的進(jìn)度。

在《水分析化學(xué)》課開(kāi)始時(shí)，用抽查提問(wèn)的方式先回顧上節(jié)課的重點(diǎn)，然后在課程最后10分鐘進(jìn)行一個(gè)小測(cè)驗(yàn)，讓學(xué)生當(dāng)堂完成，這樣就相當(dāng)于對(duì)學(xué)生上課時(shí)間有了大致的掌控。在課堂中間，可以設(shè)置一到兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)的討論的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)學(xué)生回應(yīng)的深挖、追問(wèn)以及引導(dǎo)將問(wèn)題剖析清楚，提高課程的吸引力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主找出答案，掌握知識(shí)點(diǎn)。

在線(xiàn)教學(xué)的一個(gè)問(wèn)題就是容易卡頓，“呼A回B，呼B應(yīng)A”時(shí)常發(fā)生，所以教師對(duì)課堂節(jié)奏的掌控非常重要。這就要求教師對(duì)知識(shí)體系要融會(huì)貫通，有豐富的經(jīng)驗(yàn)，能夠在眾多的學(xué)生的應(yīng)答中找出共性問(wèn)題，再拋磚引玉，由淺入深，步步為營(yíng)，讓學(xué)生用自己的知識(shí)儲(chǔ)備分析出正確的結(jié)果。解決了共性問(wèn)題，還要應(yīng)對(duì)學(xué)生有深度的想法，這就需要通過(guò)引導(dǎo)課外的資料查閱來(lái)解決；教師同時(shí)還要兼顧一部分不在狀態(tài)的學(xué)生，可以點(diǎn)名提醒，喚起他的警覺(jué)。

直播軟件有很多，釘釘、雨課堂、QQ群直播、騰訊會(huì)議等都是很好的選擇。以QQ群視頻為例，在直播中，可以分享課件、視頻以及桌面，還可以同步與學(xué)生語(yǔ)音或者是文字互動(dòng)，能時(shí)刻關(guān)注到學(xué)生的接受程度和直播效果，是非常不錯(cuò)的體驗(yàn)。還有一些平臺(tái)的直播界面除了聊天功能，還有投票、彈幕、投稿、獻(xiàn)花等形式，都可以精心設(shè)計(jì)，豐富互動(dòng)討論的教學(xué)過(guò)程。

5 對(duì)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)思考

實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行線(xiàn)上教學(xué)非常有必要，在滴定實(shí)驗(yàn)中，終點(diǎn)顏色的判斷是難點(diǎn)，有了提前的線(xiàn)上教學(xué)，學(xué)生可以進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)的方法原理、步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做到心知肚明，準(zhǔn)備充分后再去實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作，能夠少走彎路，起到事倍功半的作用。在《水分析化學(xué)》的實(shí)驗(yàn)課部分，我們提前讓學(xué)生觀(guān)摩相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)秸n，設(shè)置習(xí)題，學(xué)生在達(dá)到滿(mǎn)分后才能進(jìn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作，這就有效提高了實(shí)驗(yàn)的成功率[8-10]。

成熟的實(shí)驗(yàn)?zāi)秸n，通常會(huì)有微視頻、動(dòng)畫(huà)等數(shù)字化資源，還有虛擬實(shí)驗(yàn)室可以幫助學(xué)生動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)操作的全過(guò)程，真實(shí)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，這對(duì)于需要大型精密儀器的實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。通常這些儀器我們都是進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的親身體驗(yàn)感差。但是借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以一步一步地學(xué)會(huì)儀器的原理、結(jié)構(gòu)及操作步驟，身臨其境般完成知識(shí)點(diǎn)的互補(bǔ)學(xué)習(xí)。

6 結(jié) 語(yǔ)

延期開(kāi)學(xué)是目前疫情控制階段的正確選擇，但是如何通過(guò)冰冷的電腦將老師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間很好地聯(lián)系起來(lái)，保證在線(xiàn)學(xué)習(xí)與線(xiàn)下的課堂教學(xué)質(zhì)量實(shí)質(zhì)等效，是我們每一位教師的必答題。而精心設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程，是一節(jié)成功的線(xiàn)上課堂的基礎(chǔ)，也是真正讓學(xué)生有所悟，有所得的根本保證。