師范專業(yè)認證背景下線上線下混合教學(xué)模式探究
——以儀器分析課程為例

馮彩霞，王 巖，種瑞峰，張 凌

（河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 開封 475004）

習(xí)近平總書記在兩院院士大會上指出：“我們比歷史上任何時期都更接近中華民族偉大復(fù)興的目標(biāo)，我們比歷史上任何時期都更需要建設(shè)世界科技強國！”要建設(shè)科技強國必須有一流人才做支撐；要培養(yǎng)一流人才必須有一流本科教育做支撐。為提高本科教育水平和人才培養(yǎng)能力，教育部在2019年《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》中強調(diào)實施國家級和省級一流課程建設(shè)的“雙萬計劃”，著力打造一大批具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的線下、線上、線上線下混合、虛擬仿真和社會實踐“金課”[1]。為了推進教師教育質(zhì)量保障體系建設(shè)，提高師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，教育部于2017年開始進行普通高等學(xué)校師范類專業(yè)認證實施工作。師范專業(yè)認證的教育理念是“以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向、持續(xù)性改進”[2]，針對儀器分析課程，如何依據(jù)專業(yè)認證的教學(xué)理念構(gòu)建合適的教學(xué)模式，提高本課程的教學(xué)質(zhì)量，是整個儀器分析課程建設(shè)過程中需要思考的問題。

儀器分析是本校化學(xué)師范專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，具有很強的實踐應(yīng)用性。早在2019年，河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院儀器分析課程教學(xué)團隊就建立了儀器分析在線精品開放課程的網(wǎng)站，積累了豐富的教學(xué)資源，并以雨課堂為教學(xué)平臺進行了儀器分析課程線上線下混合式教學(xué)模式的探索。本文將從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)資源、教學(xué)過程和考核評價等方面介紹本課程的建設(shè)過程，以期為相關(guān)課程提供借鑒和參考。

一 線上線下混合式教學(xué)策略

線上線下混合式教學(xué)不是線上和線下的簡單結(jié)合，而是需要任課老師在利用某個教學(xué)平臺的基礎(chǔ)上，更新教學(xué)理念，修訂教學(xué)目標(biāo)、重構(gòu)教學(xué)資源、調(diào)整教學(xué)過程，以學(xué)生為主體培養(yǎng)學(xué)生的高效學(xué)習(xí)能力和實際應(yīng)用能力。

（一）持續(xù)性修訂教學(xué)目標(biāo)

師范專業(yè)認證要求課程教學(xué)要根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)方法等一切教學(xué)活動進行反向設(shè)計，并根據(jù)科學(xué)合理的考核方式評價教學(xué)成果，從而對所有的教學(xué)活動進行持續(xù)性改進。因此，正確的課程目標(biāo)對課程的整體教學(xué)活動有著重要的指導(dǎo)意義。2015年本校儀器分析課程的教學(xué)目標(biāo)比較單一，僅僅要求學(xué)生掌握電化學(xué)分析法、光學(xué)分析法及色譜法的基本原理，了解電化學(xué)工作站、電感耦合等離子體發(fā)射光譜、原子吸收光譜儀和氣相色譜儀等儀器的結(jié)構(gòu)與性能，掌握有關(guān)方法具體的定性與定量方法。2019年本校依據(jù)師范專業(yè)認證的“課程的教學(xué)目標(biāo)需要支撐畢業(yè)要求”，進一步對化學(xué)專業(yè)的儀器分析課程教學(xué)目標(biāo)進行修訂，除了要求學(xué)生了解分析儀器的結(jié)構(gòu)、性能，掌握儀器分析方法的基本原理和定性、定量分析方法，還增加兩項課程教學(xué)目標(biāo)：要求學(xué)生學(xué)會綜合分析和思考，可以用所學(xué)知識解決教材、課堂、生活中遇到的相關(guān)問題（支撐畢業(yè)要求的學(xué)會反思）；要求學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)了解分析儀器的發(fā)展歷史，具有求真求實、堅韌不拔、執(zhí)著追求的科學(xué)精神（支撐畢業(yè)要求的師德規(guī)范和教育情懷）。教學(xué)目標(biāo)有了改變，教學(xué)內(nèi)容和考核內(nèi)容隨之會有所調(diào)整，比如增加實踐應(yīng)用型案例的解析和考查，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高階思維；積累和豐富分析儀器發(fā)展過程中的科學(xué)歷史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和愛國情懷。

（二）重構(gòu)教學(xué)資源

1 挖掘思政內(nèi)容

習(xí)近平總書記在2016年12月7日召開的全國高校思想政治工作會議上指出：“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。[3]”師范專業(yè)的認證要求中也提出“課程內(nèi)容注重基礎(chǔ)性、科學(xué)性、實踐性，把社會主義核心價值觀、師德教育有機融入課程教學(xué)中。”所以我國高等教育要肩負起培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人的重大任務(wù)。一名優(yōu)秀的專業(yè)教師既要指導(dǎo)學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識，又要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實、堅持不懈的科學(xué)精神，使其具有“胸懷天下”的家國情懷和社會擔(dān)當(dāng)。

本課程團隊在第一章“緒論”部分介紹儀器分析的重要性時引入了用實時熒光RT-PCR技術(shù)檢測新型冠狀病毒的例子，以及陳薇院士在核酸檢測技術(shù)和新冠疫苗研發(fā)中的重大貢獻。引導(dǎo)學(xué)生深刻領(lǐng)會核心科技創(chuàng)新性對于建設(shè)世界科技強國的重要意義，加強對大學(xué)生的愛國主義情懷和社會責(zé)任感的教育。在第二章光學(xué)分析法導(dǎo)論部分，通過介紹人們對光本質(zhì)的正確認識的探索過程體現(xiàn)了科學(xué)家對科學(xué)真理孜孜不倦的追求精神；在第九章色譜分析導(dǎo)論部分中通過介紹色譜儀器的發(fā)展歷程展現(xiàn)了科學(xué)家進行科學(xué)研究、探索新知識的科學(xué)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力；在第十一章高效液相色譜的應(yīng)用中，介紹了2015年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎的獲得者中國科學(xué)家屠呦呦女士的突出貢獻，其研究團隊發(fā)現(xiàn)青蒿素抗瘧效果的艱辛歷程體現(xiàn)了我國科學(xué)家的社會責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。

2 更新教學(xué)設(shè)計

教學(xué)設(shè)計就是為教學(xué)活動制定藍圖的過程，是保證教學(xué)質(zhì)量的前提[4]。本教學(xué)團隊根據(jù)線上線下混合式教學(xué)模式的特點，更新了大部分章節(jié)的教學(xué)設(shè)計。如儀器分析課程的第四章原子吸收光譜法原來計劃5個學(xué)時，現(xiàn)在更新為4+1個學(xué)時（見表1），前4個學(xué)時面向所有學(xué)生，后1個學(xué)時（原子熒光光譜法）為拓展知識，教學(xué)形式為線上自學(xué)+線上作業(yè)+教師答疑，僅針對學(xué)有余力的學(xué)生。第七章分子發(fā)光分析法由線下自學(xué)改為線上自學(xué)+互講練習(xí)+教師答疑。所有線上自學(xué)部分均不計入學(xué)時，但是為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源，包括教學(xué)課件、微課視頻和教學(xué)錄像等，并輔以教師答疑。這種因材施教的教育方式充分體現(xiàn)了線上線下教學(xué)的優(yōu)越性，教學(xué)內(nèi)容豐富，教學(xué)方式多樣。

表1 原子吸收光譜法教學(xué)設(shè)計

3 豐富教學(xué)資源

豐富的教學(xué)資源是學(xué)生實現(xiàn)線上預(yù)習(xí)和線上自學(xué)的必備資料。本課程團隊在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，積累了豐富的教學(xué)資源。在本校的儀器分析課程網(wǎng)站上除了有教學(xué)大綱、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)課件和習(xí)題庫等基本教學(xué)資源，還有所有理論課程的教學(xué)錄像、多個知識點的微課視頻、儀器部件和分析原理的動畫演示。課程網(wǎng)站是儀器分析課程的資源平臺，而線上學(xué)習(xí)是在雨課堂平臺上進行。在每節(jié)課的預(yù)習(xí)指導(dǎo)環(huán)節(jié)中，任課老師會首先發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。動畫演示和微課視頻可以幫助學(xué)生進行課前預(yù)習(xí)，雨課堂習(xí)題和討論內(nèi)容有利于學(xué)生進行課后復(fù)習(xí)鞏固。其中微課視頻包括三種類型：儀器部件講解型、分析原理講解型、習(xí)題案例講解型。學(xué)生可以根據(jù)自身情況利用不同的微課視頻進行課前預(yù)習(xí)。

（三）調(diào)整教學(xué)過程

在線上線下混合式教學(xué)過程中，教師可以借助信息化技術(shù)構(gòu)建起在線教學(xué)平臺，進行線上的課前預(yù)習(xí)和課后作業(yè)，方便教師更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，與學(xué)生進行及時溝通。儀器分析課程主要依賴的線上工具是雨課堂。課前，教師通過在雨課堂平臺上傳PPT課件、微課視頻和動畫演示等教學(xué)資源與發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生完成線上課前預(yù)習(xí)。雨課堂平臺也會自動統(tǒng)計學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，給出學(xué)生這部分預(yù)習(xí)的成績。線下教學(xué)過程中，教師可以利用雨課堂進行課前簽到、問題投票和課堂測驗，與傳統(tǒng)模式相比，雨課堂更有利于所有學(xué)生參與到課堂互動中，并能及時反饋出學(xué)生掌握課堂知識的情況。課后思考題的討論有利于學(xué)生進一步深入理解課堂內(nèi)容。課后作業(yè)也由學(xué)生線下完成，拍照上傳，教師線上批改可以及時反饋作業(yè)批改情況，方便學(xué)生隨時查看和更正。整個教學(xué)過程中充分調(diào)動了學(xué)生的積極主動性，體現(xiàn)了師范專業(yè)認證中以生為本的教學(xué)理念。儀器分析課程的線上線下教學(xué)過程實施方案如圖1所示。

圖1 儀器分析課程的線上線下教學(xué)過程實施方案

（四）重視過程性評價

課程考核評價是檢驗課程教學(xué)效果，促進教學(xué)建設(shè)的重要依據(jù)，根據(jù)考核評價的詳細分析可以明確學(xué)生每項課程目標(biāo)的達成情況，從而調(diào)整后續(xù)課程的教學(xué)計劃和教學(xué)方法[5]。儀器分析課程的考核方式是終結(jié)性評價結(jié)合過程性評價，其中過程性評價占綜合成績的40%。過程性評價的設(shè)置中包含課前預(yù)習(xí)中的課件學(xué)習(xí)、視頻學(xué)習(xí)；課堂教學(xué)中的簽到、課堂互動；課后鞏固中的思考討論、課后測驗、案例解析；自學(xué)部分的教學(xué)微課視頻等，具體的課程考核評價體系見表2。其中課前預(yù)習(xí)部分培養(yǎng)和考查的是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；課堂互動和課后的思考討論、案例解析考查的是學(xué)生的學(xué)會反思、分析解決問題的能力；自學(xué)部分的教學(xué)微課視頻考查的是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和師范生的教學(xué)能力。過程性評價發(fā)生在教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，是教師通過多種評價手段，對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的興趣、態(tài)度、參與活動程度加以評價，是教學(xué)和學(xué)習(xí)的有機組成部分。相對于終結(jié)性評價而言，過程性評價更能激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)效率，從而達到事半功倍的效果[6]。科學(xué)合理的考核評價方式可以準(zhǔn)確、全面地考查學(xué)生的能力以及課程目標(biāo)的達成情況。

表2 線上線下混合式教學(xué)模式課程考核評價體系

二 線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢

運用雨課堂平臺進行線上線下混合式教學(xué)的創(chuàng)新性教學(xué)模式，充分利用了在線平臺的交互性和信息反饋的及時性，體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三個方面。

1）學(xué)生參與教學(xué)過程中的互動度提高。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，由于時間限制課堂提問參與人數(shù)有限及有的學(xué)生不愿意在同學(xué)面前表現(xiàn)，教師無法在課堂上得到所有學(xué)生掌握情況的統(tǒng)計性數(shù)據(jù)。但是利用雨課堂平臺后，學(xué)生非常樂于參與到課堂互動中，而且教師能夠及時得到雨課堂反饋的信息數(shù)據(jù)從而對教學(xué)過程適時調(diào)整[7]。

2）學(xué)生利用教學(xué)資源的方便性提高。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生往往通過優(yōu)盤拷貝獲取教學(xué)資源，非常麻煩不方便。通過雨課堂在線平臺，教師可以根據(jù)教學(xué)進度適時上傳和更新教學(xué)資源，利用任務(wù)發(fā)布功能，指導(dǎo)學(xué)生有效運用教學(xué)資源進行課前預(yù)習(xí)和課后鞏固。學(xué)生直接利用手機就可以進行課前預(yù)習(xí)和課后鞏固。

3）過程性評價方便、公正。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師根據(jù)過程性作業(yè)對學(xué)生進行成績統(tǒng)計，工作量龐大而且容易帶有主觀性。而雨課堂平臺擁有完善的統(tǒng)計功能，在成績管理欄目下設(shè)有雨課堂課件、課堂學(xué)習(xí)、討論、視頻、作業(yè)和期中考試等多項考核設(shè)置，教師可以自主選擇添加設(shè)置，設(shè)計權(quán)重，雨課堂平臺會根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程動態(tài)地計算每一個指標(biāo)的成績和綜合成績，節(jié)省了教師大量的統(tǒng)計工作時間，還保證了過程性成績的公平和公正。

三 線上線下混合式教學(xué)需要注意的問題

采用線上線下混合式教學(xué)不能流于形式上的混合，更要注重教學(xué)內(nèi)容的高階性、創(chuàng)新性和前沿性，要注重考核評價的科學(xué)性和合理性。在課堂教學(xué)過程中教師要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，不斷創(chuàng)新線上線下混合式教學(xué)模式，才能將儀器分析課程打造成高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的一流課程。