地方本科院校分析化學實驗SPOC教學模式應用初探*

張松柏，劉香林，張智麗，楊基峰，胡 霞，陳遠道

(湖南文理學院化學與材料工程學院，湖南 常德 415000)

地方本科院校是指辦學層次為本科層次的地方所屬高等學校，其人才培養的重點是為區域經濟社會發展以及相關行業需要服務，其生源相對于重點院校來說其文化基礎較薄弱，對知識點的自學能力和理解能力也相對要差一些。以地方本科院校的分析化學實驗教學為例，學生在實踐教學環節中經常存在實驗內容理解不深入、實驗操作欠規范、實驗現象的產生原因不能準確解釋等諸多問題。說明學生對實驗對應知識點的掌握以及規范操作的訓練都還有待加強，而究其根源還是在于現有教學模式與學生能力基礎之間存在的矛盾。近年來，在慕課的基礎上發展起來的小規模私有在線課程(SPOC)由于融合了傳統課堂教學與網絡教學，根據學生的學生現狀實施針對性的視頻輔助教學，為學生提供知識點詳細、脈絡清晰的專業支持，在加強學生自主學習能力、提高學習興趣、提升教學質量等方面起到了比較明顯的作用[1]。筆者結合多年來分析化學實踐教學的經驗，在分析化學實驗教學中初步構建了SPOC教學模式，并取得了較好的成效。

1 SPOC教學模式簡介

SPOC(small private online course)，即小規模私有在線課程，這是繼MOOC(massive open online course)之后的又一個新型課堂教學方式。其中，“小規模(Small)”是與“大規模(Massive)”相對的，主要是指在學習者人數(約幾十人)方面做出限制，保障小班授課的教學質量。“私有(Private)”是與“開放(Open)”相對的，主要是指授課范圍方面做出限制，雖然是網絡授課，但不是對全部學習者開放，而僅僅針對小范圍內的固定學習者。在SPOC教學模式中，“小規模”有利于學生提高學習興趣，積極參與到教學過程中，提升互動性，提高課程的完成率；“私有”讓授課內容具有限制性，給課程帶上神秘性與隱私性[2]。

阿曼多·福克斯首次提出SPOC這一概念，他指出SPOC深度挖掘了MOOC的潛能，尤其是對單一學校或班級等小規模的學習群體提供一種良好的教學解決方案。SPOC利用MOOC資源或在線測驗與評價功能輔助課堂教學，融合了MOOC與校園課堂教學，是MOOC資源延伸的一種新型教學解決方案，是貫穿課前、課堂與課后的一體化教學模式。美國著名教育學者羅爾夫·霍夫曼指出SPOC作為一種混合式教學模式，在課堂教學基礎上增加了網絡教育，豐富了教學方式，給予學生不同的課堂教學感受。我國學者賀斌指出，SPOC是教學者充分利用MOOC資源，以此基礎進行教育資源優化整合，改革與重塑學校教學，提高學生對教育活動的參與度，提升教學質量[3]。總的來說，SPOC是一種新型的教學模式，融合了傳統校園與MOOC，按照實際教學內容，針對性設計MOOC資源與課堂教學，輔助課堂教學。SPOC為學生創建了信息課堂學習環境，豐富了學習資源，提供了更為廣闊的信息交流平臺，有利于培養學生的自主學習能力，提高學習效率。

2 地方本科院校分析化學實驗教學現狀及引入SPOC教學模式的必要性

《分析化學實驗》作為一門專業基礎實驗課，是地方本科院校化學化工類學生必修的重要課程，該課程不僅傳授給學生基本實驗知識、常用分析方法和基本操作技能，還在培養學生分析問題、解決問題能力和創新能力方面發揮重要作用[4]。但目前地方本科院校分析化學化學實驗教學還存在許多問題。在教師層面，依然按照傳統的填鴨式授課模式，教師口述實驗原理與操作步驟，學生機械被動地跟隨操作。傳統授課模式限制了學生學習的時間與空間，課堂教學的一次操作傳授使得部分學生并未完全掌握，而課后沒有復習的資源。教師對學生掌握知識程度關注較少，不能全面了解學生的學習情況。在學生層面，學生對分析化學實驗課的學習態度消極被動，積極性不高。課前很少有學生做好預習，對實驗原理、實驗步驟、可能出現的實驗現象等沒有做預先了解和思考，導致在實驗課堂中機械被動地跟隨教師完成實驗，只停留在表面操作而沒有深入理解實驗原理和對應的理論知識。因此，非常有必要在地方本科院校分析化學實驗教學中改變傳統授課模式以解決現有存在的問題。SPOC作為一種新型的教學模式，已經在國內外許多一流高校中得到了應用并取得了良好的教學效果[5]。在地方本科院校的實驗課程中實施SPOC教學模式，學生既可以在課堂教學中得到教師的直接指導，又可以通過網絡資源進行預習和復習，有利于提升學生的自學能力，鍛煉學生的實際操作能力并拓展思維，有利于培養創新型化學化工類專業技術人才。

3 分析化學實驗SPOC教學模式構建

在地方本科院校分析化學實驗教學中構建SPOC教學模式，首先對教學內容進行了選擇和設計，然后在所選擇的班級和實驗組進行實施，同時對新教學模式下的考評方式也進行了對應的改革，具體如下：

3.1 分析化學實驗SPOC教學內容設計

以我校化學教育專業為例，使用的分析化學實驗教材是武漢大學主編的《分析化學實驗》第六版，共安排64個學時。所開設實驗主要以四大滴定為主，重點集中于酸堿滴定、絡合滴定和氧化還原滴定，同時也包含分析天平的操作訓練和滴定分析的基礎訓練以及可見光區的分光光度法，實驗內容既包含考察學生對基礎知識掌握情況的驗證性實驗，也包含考察學生思考問題解決問題能力的設計性和綜合性實驗。我們從中挑選了5個驗證性實驗(即酸堿滴定中的草酸含量分析，絡合滴定中的鋁合金中鋁含量的測定，氧化還原滴定中的間接碘量法測定銅鹽中銅含量，重量法測定鋇鹽中鋇含量和分光光度法測定微量鐵)和2個設計性實驗(即混合堿各組分含量分析和鐵鋅混合離子的連續測定)共計32個學時的實驗內容應用SPOC教學模式，對這7個實驗從實驗原理、所用儀器試劑、實驗步驟、如何進行數據處理以及實驗中可能出現的實驗現象等知識點精心制作了相關視頻，并由指導老師對實驗演示了規范操作，并制作了課后復習要點、思考題、練習題等網絡資源。

3.2 分析化學實驗SPOC教學實施設計

我們在17級化學教育專業和18級化學教育專業的分析化學實驗課程中實施了SPOC教學模式。為了更好地對照，將所選擇班級的學生安排到兩個實驗分室，一個分室實施新型SPOC教學模式，而另一個分室實施傳統教學模式。對于實施SPOC教學模式的分室，又將實驗內容分為兩組作為對照，挑選出來的32個學時實驗實施SPOC教學模式，剩余的32個學時實驗仍然按照傳統教學模式進行。對于實施SPOC教學模式的實驗分室，將學生分成小組，每個小組4個同學，并將整個教學過程分為課前、課下、課堂和課后四個學習階段進行實施，如表1所示。

表1 地方本科院校分析化學實驗SPOC教學模式實施的不同階段

3.3 分析化學實驗SPOC考核方式改革

傳統的分析化學實驗教學模式中，其考核方式一般是以實驗報告為主，而且每次實驗報告的成績評定很少考察到學生的課堂實驗表現和課前預習課后復習情況，因此許多學生對實驗不夠重視，甚至出現抄實驗報告的情況。為了改變這種狀況，我們對SPOC教學模式下的分析化學實驗考核方式也進行了相應改革，將考核評定分成三大板塊：線上學習成績占比40%，課堂學習成績占比40%，最終考試成績占比20%。其中線上學習成績依據系統設定的規則開展相應的評價(包括課前預習和課后復習情況)，課堂成績依據教師對學生的課堂表現作出評定，而最終考試成績由期末統一測試得出。通過三部分成績的比例加權，獲得學生的最終考核成績。

4 SPOC教學模式實施效果

通過將所構建的SPOC教學模式在我校化學教育專業的兩個年級進行了實施，獲得了比較好的教學效果，得到了學生的普遍認同。首先，將同一班級中實施了SPOC教學模式的實驗分室和實施傳統教學模式的實驗分室進行對比發現，實施了SPOC教學模式的實驗分室的學生平均成績明顯高于實施傳統教學模式的實驗分室；其次，在實施了SPOC教學模式的實驗分室，挑選出來的實施SPOC教學模式的7個實驗的平均成績明顯高于其他實驗的平均成績。由此可見，SPOC教學模式可以明顯提高地方本科院校分析化學實驗課程的教學效果，具體表現在：一是該模式由于包含大量實驗相關知識點的視頻或習題，可以顯著加強學生對實驗基本原理的理解、實驗步驟的熟悉和對應理論知識的掌握；二是該模式因為在視頻中有指導老師的演示操作，可以讓學生反復觀看演練，顯著提高學生實驗技能的規范性；三是該模式由于有師生之間的答疑與解惑，有同學之間的分組討論與合作，可以顯著加強師生之間以及學生之間的交流和互動，學生的團隊合作精神也得到了加強，創新能力和綜合素質得到了提升[6]。在實施該模式的班級中，有三位同學在兩屆湖南省大學生化學化工學科競賽中獲得二等獎和三等獎，初步顯示了SPOC教學模式的成效。

5 結 語

作為化學化工類學生的必修課程之一，分析化學實驗課程在培養學生基本操作技能，常用分析方法、綜合實踐能力等方面起到重要作用。本文針對地方本科院校學生的實際情況和分析化學實驗教學中存在的現實問題，構建了更適合于地方本科院校分析化學實驗教學的SPOC教學模式，從教學內容、教學實施和考核方式等方面開展改革，取得了較好的教學效果。我們將對所構建的教學模式進行持續的改進和創新，以期取得更好的成效。