《分析化學》課程線上教學實踐與思考

許貫虹 胡琴 魏芳弟 岑瑤 都述虎

[摘 要] 針對疫情防控時期開展《分析化學》教學的困境，圍繞線上慕課教學、線上翻轉(zhuǎn)課堂、線上虛擬仿真實驗教學等關(guān)鍵環(huán)節(jié)組織實施教學，構(gòu)建多維度分析化學線上教學新體系。

[關(guān)鍵詞] 分析化學;慕課;虛擬仿真;翻轉(zhuǎn)課堂

[基金項目] 南京醫(yī)科大學“十三五”教育研究課題“藥物分子設計虛擬仿真實驗的建設與應用研究”（2019LX022）;南京醫(yī)科大學藥學院思政進課堂研究課題“基于新媒體的藥物分析相關(guān)學科雙‘微課程思政體系建設研究”（YXY-kcsz-2019-0004）;南京醫(yī)科大學藥學院專項教育研究課題“疫情防控期間分析化學課程在線教學質(zhì)量提升研究”（2020YXY-jylx-002）

[作者簡介] 許貫虹（1977—），男，江蘇南京人，醫(yī)學碩士，副教授（通信作者），研究方向為藥物分析;胡 琴（1963—），女，江蘇南京人，理學博士，教授，研究方向為藥物分析;魏芳弟（1974—），女，江蘇南京人，理學博士，副教授，研究方向為藥物分析。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）00-0267-03 ? ?[收稿日期] 2020-04-14

一、引言

為應因新冠病毒疫情，教育部要求各高等院校充分利用互聯(lián)網(wǎng)和信息化教育資源，實現(xiàn)學生的遠程在線提供學習，做到“停課不停教、停課不停學”[1]。從某種意義上說，正是突發(fā)的疫情變相推動了教學方式的變革。以此為契機，充分利用和挖掘現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡課程資源，對于線上教育的突破性發(fā)展，無疑是一個重要機遇。如何更加系統(tǒng)地規(guī)劃和建設線上教育資源平臺，如何設計與之相適應的教學評價機制，如何打造更加立體、更高質(zhì)量的課程教學體系，已經(jīng)成為當前教育教學進程中亟待解決的重大課題。

針對疫情防控時期教學開展的困境，南京醫(yī)科大學藥學院《分析化學》教學團隊充分利用現(xiàn)有資源，與一流高校開展合作，設計制定了“以翻轉(zhuǎn)課堂為框架，以線上慕課為抓手，以虛擬仿真為補充，以自主學習為核心，以培養(yǎng)德才兼?zhèn)渌帉W人才為目標”的多維度分析化學線上教學新體系，以自身多年積淀的教學成果為基礎，主要圍繞線上慕課教學、線上翻轉(zhuǎn)課堂、線上虛擬仿真實驗教學等關(guān)鍵環(huán)節(jié)組織實施教學（圖1），初步構(gòu)建了學習環(huán)境優(yōu)良、學習資源豐富、學習體驗舒適的線上教學新體系，幫助學生在順利完成在線學習任務。

二、主要舉措

（一）組織實施充分有效的線上教學

前期的教學研究表明，單純的依靠學生自學加線上答疑的方式是無法保證教學質(zhì)量的。學生們往往難以把握學習的重點和難點，書看不懂，題不會做，答疑沒效果。通過引入優(yōu)質(zhì)線上慕課資源，可以使學生有充足的時間深入理解和掌握知識點，把握教學重點和難點，保證了教學質(zhì)量，提高了學生的學習效率。如何充分的利用和挖掘現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡課程資源進行優(yōu)化組合，并結(jié)合本校具體的教學實踐，針對藥學專業(yè)的特點組織實施教學是我們重點解決的問題。

目前教育部已經(jīng)組織了22個在線課程平臺，免費開放了1291國家精品在線課程和401項國家虛擬仿真實驗課程。其中比較優(yōu)秀的平臺包括愛課程（中國大學MOOC），學堂在線，智慧樹網(wǎng)，超星爾雅，人衛(wèi)慕課等，這些網(wǎng)站中《分析化學》在線慕課就有20余門，另有10余種分析化學相關(guān)虛擬仿真實驗，教學資源比較豐富。但這些課程針對的專業(yè)各異，教學要求不同，我們必須結(jié)合自身專業(yè)特點，科學合理地選用公共資源的優(yōu)秀內(nèi)容為我們的線上教學服務。

通過充分的調(diào)研比對，我們發(fā)現(xiàn)大連理工大學的《分析化學》線上慕課教學進度與我們類似，教學要求與我們接近，是一門比較適合我校藥學專業(yè)分析化學教學內(nèi)容線上慕課。因此我們與大連理工大學相關(guān)教學團隊合作，加入到國家精品開放課程《分析化學》的教學團隊，將該課程作為我們線上慕課的教學內(nèi)容。

我們獲得授權(quán)在課程中開設了針對南京醫(yī)科大學學生的專屬幕課堂。利用此幕課堂我們可以：（1）自主安排教學進度：根據(jù)本校原有教學進度表自主可控的發(fā)布教學資源，安排學習進度，添加補充練習，發(fā)布學情問卷，個性化定制了符合我校藥學專業(yè)學生水平和教學現(xiàn)狀的分析化學課程。（2）全面監(jiān)控學生的學習情況：我們充分利用慕課堂提供的線上學情統(tǒng)計數(shù)據(jù)對學生的學習狀態(tài)進行調(diào)查，對其學習效果進行分析，發(fā)現(xiàn)線上教學中存在的不足和問題，幫助我們不斷改進和完善線上教學實施方法。學情分析系統(tǒng)還可以對學生每個章節(jié)的登錄時間，學習時長做出記錄，學生學了沒有，真學假學，一目了然。充分利用學情分析，我們可以把握學生的學習習慣，掌握他們的學習規(guī)律，隨時了解他們的學習進度，一對一的采取個性化教學方案，嚴格監(jiān)督，及時檢查，必要時可及時做出預警，為我們更為精確的掌握學生學習情況提供依據(jù)。

《分析化學》是一門實踐科學，實驗是教學的重要組成部分。研究表明，引入虛擬仿真實驗也可以作為教學的重要補充，有助于學生充分了解分析儀器設備的原理，構(gòu)造，方法和應用等知識點[2-4]。充分利用虛擬仿真實驗資源可以解決疫情期間實踐教學無法開展的難題，幫助學生初步掌握實驗的基本原理和基本流程，為日后開展線下實踐教學打好基礎。作為線上教學的重要一環(huán)，我們提供了豐富線上虛擬仿真實驗，讓同學們足不出戶就能做實驗。我們的虛擬實驗包括基本操作訓練，大型儀器使用以及綜合研究性實驗等一系列實驗。小到滴定，稱量，加熱，大到核磁共振儀，質(zhì)譜儀，原子吸收光譜儀的使用，有簡單的“照方抓藥”式實驗，也有復雜的“分子設計與合成”“分析方法建立與驗證”等貼近科研與生產(chǎn)實踐的綜合性實驗。經(jīng)過一段時間的運行，學生們對于學習效果給予了充分肯定。

（二）實施線上翻轉(zhuǎn)課堂教學

翻轉(zhuǎn)課堂是實現(xiàn)自主學習，高效學習的重要手段[5]。我們依托學校E-learning平臺的翻轉(zhuǎn)課堂模塊開展了線上翻轉(zhuǎn)課堂教學的嘗試。具體操作包括：（1）發(fā)布教學任務，（2）發(fā)布教學資料，（3）布置學習任務，（4）布置和批改作業(yè)，（5）設置“線上見面課”，（6）發(fā)布討論話題，（7）進行在線答疑，（8）進行線上階段性考試。

但傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂開展過程中需要“面對面”的實施，在特殊形勢下，如何充分利用網(wǎng)絡社交工具和網(wǎng)絡教學平臺，開展線上翻轉(zhuǎn)課堂討論，是我們面臨的一大難點。我們利用Elearning自帶的翻轉(zhuǎn)課堂功能組織教學，監(jiān)控翻轉(zhuǎn)課堂完成進度，評估學習效果，實施評分;同時，利用微信及QQ群組的實時交流功能完成翻轉(zhuǎn)課堂的“線上見面課”。

每周一次的線上見面課主要圍繞事先布置在翻轉(zhuǎn)課堂學習任務布置的話題展開討論和分享，同時解答本周學習過程中的遇到疑問以及階段考試中常見的錯題。話題的設置分為兩類：基礎性知識的討論和擴展性話題的討論。前者主要針對必須掌握的知識點設計話題，比如“討論系統(tǒng)誤差和偶然誤差的來源、性質(zhì)和減免方法”，“說明準確度與精密度的概念、衡量方法、聯(lián)系，并指出提高精密度和準確度的手段”。后者圍繞科研生產(chǎn)實踐的案例展開，比如“從三聚氰胺事件看乳制品中蛋白質(zhì)含量測定的原理及操作流程”。學生根據(jù)分組匯報交流，并展開討論。經(jīng)過兩個多月的不斷實踐和及時優(yōu)化改進，學生們已經(jīng)從開始的一言不發(fā)，“沉默是金”，成長為能夠主動發(fā)言、主動提問，甚至主動解答其他同學疑問的活躍分子。

（三）線上教學效果評價

線上教學一大弊病就是無法充分把握學生的學習效果，導致無法客觀準確的評價學生對知識的掌握水平。因此，如何充分利用網(wǎng)絡教學平臺，設計制定合理的評價機制，及時準確的評價和反饋線上教學效果是開展線上教學的一大難點。

我們利用平臺自帶的評價系統(tǒng)，將過程性評價與形成性評價相結(jié)合[6]，以過程性評價考察學生學習過程中發(fā)生的、學習者參與的、漸近的價值建構(gòu)過程;以形成性評價了解學生的學習情況，及時發(fā)現(xiàn)教和學中的問題[7，8]。最終將三者以不同的權(quán)重相結(jié)合得到最終的評價結(jié)論（圖2）。

整個自主學習評價機制由翻轉(zhuǎn)課堂，線上慕課和虛擬仿真實驗三部分組成，權(quán)重分別為30%、40%、30%。其中翻轉(zhuǎn)課堂包括資料閱讀進度、作業(yè)均分、話題討論參與度、線上見面課活躍度四個考察指標;線上慕課包含視頻學習完成度、在線考試均分、隨堂測驗均分三個考察指標;虛擬仿真實驗包含基礎實驗均分、儀器分析實驗均分、綜合實驗均分三個考察指標，共計四個過程性指標，六個形成性指標。

由于線上教學還在進行之中，所以此評價機制是否合理尚有待觀察。我們力爭經(jīng)過兩至三輪教學實踐的嘗試，通過考試成績對比，學生問卷調(diào)查等形式考察上述評價機制的合理性和準確度，最終獲得行之有效的自主學習評價機制。

三、結(jié)語

我們對分析化學線上教學做了一定的嘗試，收到了初步的成效。這場突如其來的疫情以前所未有的力度推動了教學方式的變革。即便疫情過去，線上教學應該將會繼續(xù)高速發(fā)展。如果能夠牢牢把握住這個機遇，充分利用和挖掘現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡課程資源，更加系統(tǒng)地規(guī)劃和建設線上教學平臺，科學合理地設計與之相適應的教學評價機制，打造更加立體、更高質(zhì)量的課程教學體系，無疑將有可能推動教學水平實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

參考文獻

[1]王冬冬，王懷波，張偉，等.“停課不停學”時期的在線教學研究——基于全國范圍內(nèi)的33240份網(wǎng)絡問卷調(diào)研[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2020（3）：12-18.

[2]許貫虹，洪俊麗，魏芳弟，等.“化學原料藥雜質(zhì)檢查”虛擬仿真實驗建設與應用研究[J].藥學教育，2019（3）：51-54.

[3]魏芳弟，胡琴，許貫虹，等.基于案例教學法和虛擬實驗室的分析化學課程教學改革研究[J].教育教學論壇，2019（15）：130-131.

[4]岑瑤，胡琴，魏芳弟，等.虛擬實驗室分析化學實驗教學應用及效果分析[J].基礎醫(yī)學教育，2018（2）：151-153.

[5]趙俊芳，崔瑩.翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)在意蘊及高校教學改革的未來走向[J].中國高教研究，2016（6）：105-110.

[6]王衛(wèi)華.論現(xiàn)代教育評價的基本理念[J].教學與管理，2008（6）：3-5.

[7]周琳，周文葉.形成性評價：促進學生自我調(diào)節(jié)學習能力的養(yǎng)成[J].上海教育科研，2020（2）：53-57.

[8]潘尖，先鳳堯.形成性評價與過程性評價的區(qū)別[J].新課程研究（上旬刊），2018（8）：27-29.