“分析化學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐探討

韋國(guó)兵　胡奇軍

[摘 要] 隨著教育信息化的不斷深入，如何高效地使用信息技術(shù)促進(jìn)課堂教學(xué)，構(gòu)建新型教學(xué)模式提升教學(xué)效率，成為高等教育界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。STEM作為一種現(xiàn)代教育理念，旨在幫助學(xué)生深入理解知識(shí)的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力;MOOC可有效實(shí)現(xiàn)教與學(xué)之間的交流互動(dòng);翻轉(zhuǎn)課堂通過課上與課下教學(xué)活動(dòng)的顛倒，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。信息化時(shí)代下基于信息技術(shù)背景，構(gòu)建融入STEM理念的基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式顯得尤為重要。通過構(gòu)建STEM理念指導(dǎo)下的基于MOOC的“分析化學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，可以實(shí)現(xiàn)高等教育教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的高度融合。

[關(guān)鍵詞] STEM;MOOC;翻轉(zhuǎn)課堂;分析化學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2020年度江西省教改課題“融入STEM教育理念的基于MOOC平臺(tái)的‘分析化學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建及教學(xué)實(shí)踐研究”（JXJG-20-12-13）;2020年度江西中醫(yī)藥大學(xué)教育專項(xiàng)研究課題“‘互聯(lián)網(wǎng)+背景下基于慕課與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的分析化學(xué)課程教學(xué)模式改革實(shí)踐研究”（JZJYZX-20-07）;2019年度江西中醫(yī)藥大學(xué)校級(jí)學(xué)位與研究生教改項(xiàng)目“信息技術(shù)背景下基于微課的‘天然化合物結(jié)構(gòu)研究法課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建研究”（jzyjg-2019-06）

[作者簡(jiǎn)介] 韋國(guó)兵（1976—），男，湖南益陽人，博士，江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事中藥質(zhì)量控制及分析化學(xué)理論研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）45-0109-04? ? [收稿日期] 2021-03-08

教育信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合是實(shí)現(xiàn)教育信息化的必由之路。2018年4月教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，要求加快教育信息技術(shù)與高等教育的有效融合，進(jìn)一步提高課堂教育教學(xué)效果[1]。STEM（Science、Technology、Engineering和Math的縮寫）是一種全新的現(xiàn)代教育理念，強(qiáng)調(diào)通過“做中學(xué)”幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)化，進(jìn)而提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際學(xué)習(xí)問題的綜合能力。MOOC（Massive、Open、Online、Course）作為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時(shí)代大規(guī)模的開放在線課程，可實(shí)現(xiàn)教與學(xué)之間的交流互動(dòng);翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Class Model）通過課上與課下教學(xué)活動(dòng)的顛倒模式，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性[2]。

江西中醫(yī)藥大學(xué)“分析化學(xué)”課程2004年建設(shè)成江西省精品課程，2012年建設(shè)成江西省優(yōu)質(zhì)資源課程，2017年建設(shè)成江西省MOOC課程。課程組以江西省“分析化學(xué)”優(yōu)質(zhì)資源課程與MOOC課程平臺(tái)為基礎(chǔ)，在STEM教育理念指導(dǎo)下，構(gòu)建基于MOOC平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并成功應(yīng)用到“分析化學(xué)”課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了在線教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的有機(jī)融合，加快了信息技術(shù)背景下高等教育教學(xué)的改革進(jìn)程[3]。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建的理論特色

通過問卷調(diào)查及訪談對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，并結(jié)合我校“分析化學(xué)”MOOC的建設(shè)及應(yīng)用狀況，以STEM理念、混合學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論等理論為指導(dǎo)，創(chuàng)新性地構(gòu)建STEM理念指導(dǎo)下基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式并應(yīng)用于“分析化學(xué)”的課程教學(xué)。STEM作為一種現(xiàn)代教育理念，具有跨學(xué)科與協(xié)作性的教育理念特色，創(chuàng)新性地強(qiáng)調(diào)通過“做中學(xué)”將多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行串聯(lián)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)化，進(jìn)一步理解知識(shí)的本質(zhì)，最終提高學(xué)生解決問題的綜合能力。MOOC作為大規(guī)模開放在線課程，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)參與在線課程，并與教師交流互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂是一種課上與課下教學(xué)活動(dòng)的顛倒模式，教師將教學(xué)內(nèi)容錄制成微視頻，學(xué)生開展課前線上學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)作業(yè);在線下課堂教師通過PBL、Seminar等方法引導(dǎo)學(xué)生就線上學(xué)習(xí)遇到的問題進(jìn)行討論，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度理解和轉(zhuǎn)移，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的批判思維能力和分析問題與解決問題的能力。通過構(gòu)建STEM理念指導(dǎo)下基于MOOC的分析化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，促進(jìn)線上自主學(xué)習(xí)和線下合作探討，實(shí)現(xiàn)知識(shí)理解與運(yùn)用的學(xué)習(xí)本質(zhì)。

二、“分析化學(xué)”MOOC課程平臺(tái)及課程資源

在“分析化學(xué)”MOOC課程資源建設(shè)中，利用移動(dòng)互聯(lián)思維與超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，以課程設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，以線下課堂為核心，以課前在線與課后在線為兩翼，按照知識(shí)體系和教學(xué)任務(wù)構(gòu)建“分析化學(xué)”層遞式課程平臺(tái)。“分析化學(xué)”層遞式課程平臺(tái)以線下教學(xué)設(shè)計(jì)為核心，以“課前自主學(xué)習(xí)—課堂交流互動(dòng)—課后訓(xùn)練拓展”為主線，構(gòu)建基于“一區(qū)域、二平臺(tái)、六模塊”的“分析化學(xué)”MOOC層遞式課程資源[4]。“分析化學(xué)”層遞式課程資源包括教學(xué)通知、討論、教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)、作業(yè)、題庫、資料六大模塊和視頻自學(xué)區(qū)域，如圖1所示。所構(gòu)建的“分析化學(xué)”層遞式課程資源內(nèi)容完整，知識(shí)拓展豐富，符合地方中醫(yī)藥院校“分析化學(xué)”教學(xué)的實(shí)際需要。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

通過調(diào)查問卷及訪談法對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合“分析化學(xué)”課程MOOC平臺(tái)的建設(shè)狀況及翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)特色，以STEM理念的5E教學(xué)理念（吸引〔Engagement〕、探究〔Exploration〕、解釋〔Explanation〕、遷移〔Elaboration〕和評(píng)價(jià)〔Evaluation〕）為基礎(chǔ)，構(gòu)建融入STEM理念的基于MOOC的“分析化學(xué)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，將該教學(xué)模式分為課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)，如圖2所示。課前環(huán)節(jié)為教師準(zhǔn)備工作及線上學(xué)習(xí)階段，包含教學(xué)設(shè)計(jì)、發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、提供學(xué)習(xí)資源、發(fā)布測(cè)試資料。課中環(huán)節(jié)為線下教學(xué)階段，包括學(xué)生PBL討論、教師答疑、在線測(cè)試及學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)等活動(dòng)。課后環(huán)節(jié)為線上、線下教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后的環(huán)節(jié)，主要為教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)，包括MOOC平臺(tái)的視頻彈題、在線作業(yè)、單元測(cè)試及小組討論的表現(xiàn)，通過活躍程度、同伴互評(píng)等方式，為教學(xué)模式提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、多元、智能的評(píng)價(jià)體系。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施

（一）“分析化學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

基于MOOC的教學(xué)設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：（1）學(xué)情分析。了解學(xué)生對(duì)MOOC的了解程度及學(xué)生的“分析化學(xué)”知識(shí)基礎(chǔ)。（2）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。根據(jù)“分析化學(xué)”的課程特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容包括誤差和可疑數(shù)據(jù)處理、滴定分析法、重量分析法、紫外可見分光光度法、熒光分析法及色譜分析法。（3）線上學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)。通過與智慧樹集團(tuán)合作，采用室內(nèi)拍攝制作的方式，錄制課程微視頻，通過富含動(dòng)畫效果的PPT，突出課程知識(shí)的重難點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（4）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。根據(jù)課程教學(xué)目的，將教學(xué)目標(biāo)分為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)及思想政治情感目標(biāo)。（5）學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)。根據(jù)問題導(dǎo)向及教育資源管理并從任務(wù)驅(qū)動(dòng)、自主探究、合作交流等方面設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)。（6）評(píng)價(jià)方式設(shè)計(jì)。構(gòu)建“立德樹人—形成性評(píng)價(jià)”的多元?jiǎng)討B(tài)化考核評(píng)價(jià)體系，該評(píng)價(jià)體系包括形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)，以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（二）“分析化學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施

課堂教學(xué)實(shí)施以活動(dòng)理論和教學(xué)設(shè)計(jì)理論為依據(jù)，將STEM理念指導(dǎo)下基于MOOC的“分析化學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)分為三個(gè)基本環(huán)節(jié)，即課前線上環(huán)節(jié)、課中線下環(huán)節(jié)及課后拓展反思環(huán)節(jié)。（1）課前線上環(huán)節(jié)，教師在課前通過學(xué)習(xí)通將課程學(xué)習(xí)資料上傳至MOOC平臺(tái)，并發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)資料主要包括電子教材、課程微視頻及對(duì)應(yīng)的PPT、線上測(cè)試題及考試試卷等。學(xué)生課前自主線上學(xué)習(xí)微視頻并進(jìn)行在線檢測(cè)，根據(jù)在線測(cè)試情況提交知識(shí)疑難點(diǎn)和問題。（2）課中交流環(huán)節(jié)，根據(jù)課前線上環(huán)節(jié)提交的問題，以問題為基礎(chǔ)，開展PBL教學(xué)，學(xué)生就線上自學(xué)遇到的疑難問題開展討論，最后由教師進(jìn)行講解與總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。（3）課后拓展反思環(huán)節(jié)，線下教學(xué)結(jié)束后，教師根據(jù)學(xué)生知識(shí)內(nèi)化的情況，進(jìn)一步提供線上拓展資源，并從學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、線下教學(xué)、教學(xué)資源、學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)、師生交流等方面進(jìn)行反思，以進(jìn)一步對(duì)本教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化，提升教學(xué)模式的教學(xué)效果。

五、構(gòu)建多元?jiǎng)討B(tài)化教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系

為對(duì)來自不同地域、不同文化背景和知識(shí)基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行科學(xué)、有效地評(píng)價(jià)，并為開展MOOC開放教育的教學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供建議，本教學(xué)模式將移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)貫穿于教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)，動(dòng)態(tài)化跟蹤教與學(xué)過程的每個(gè)變化，構(gòu)建“立德樹人—形成性評(píng)價(jià)”的多元?jiǎng)討B(tài)化考核評(píng)價(jià)體系（見圖3）。多元?jiǎng)討B(tài)化教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)采用過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元評(píng)價(jià)方法，形成性評(píng)價(jià)包括基于MOOC平臺(tái)的作業(yè)、單元測(cè)試，以及在討論組中的表現(xiàn)，主要通過活躍程度、同伴互評(píng)等方式獲得。通過多元化、多維度的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為開放教育提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、多元、智能的評(píng)價(jià)體系。

總之，通過以STEM理念為指導(dǎo)的基于MOOC的“分析化學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建，使“分析化學(xué)”教學(xué)更加適應(yīng)現(xiàn)代教育信息技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高等教育教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的高度融合，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。同時(shí)，能夠加快解決中醫(yī)藥院校實(shí)現(xiàn)后慕課時(shí)代高校課堂教學(xué)模式的重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)教育信息化背景下大學(xué)開放教育的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]韋國(guó)兵，胡奇軍，廖夫生，等.后MOOC時(shí)代基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在分析化學(xué)課程教學(xué)中的構(gòu)建探討[J].科技視界，2018（19）：72-73+84.

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Construction and Practice of Flipped Classroom Teaching Model in Analytical Chemistry Course

WEI Guo-bing， HU Qi-jun

（School of Pharmacy， Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine， Nanchang，

Jiangxi 330004， China）

Abstract： With the deepening of educational informatization， how to effectively use information technology to promote classroom teaching and build a new teaching model to improve teaching efficiency has become a hot issue in the field of higher education. As a modern education concept， STEM aims to help students understand the essence of knowledge and cultivate students ability of independent inquiry. MOOC can effectively realize the communication and interaction between teaching and learning， and flipped classroom is conducive to improving students learning initiative by reversing teaching activities in class and after class. Under the background of information technology， it is particularly important to construct a new flipped classroom teaching model guided by STEM concept based on MOOC in the information age. A high degree of integration of higher education teaching and modern information technology can be realized by constructing flipped classroom teaching model of the Analytical Chemistry course guided by STEM concept based on MOOC.

Key words： STEM; MOOC; flipped classroom; Analytical Chemistry