釀酒工程專業化學實驗課程線上線下混合式教學新模式研究—以茅臺學院為例

＊郭舉 王相勇 李宏河 羅貞標 吳福勇 史天柱

（茅臺學院 貴州 564500）

引言

化學實驗課是通過實驗的方式來學習和探究化學知識的課程，是化學、化工及相關學科的重要組成部分。它通過讓學生進行團隊合作，共同完成實驗任務，達到加深學生對化學原理、現象和知識的理解和掌握，培養學生儀器使用、藥品稱量、實驗設計、數據處理等方面的實驗技能，提升學生分析解決化學問題的科學探究能力等目的，為學生今后的專業課學習、實踐能力和創新精神的培養打下堅實的基礎。

1.化學實驗教學模式分析

(1)傳統化學實驗教學模式分析

傳統化學實驗教學模式主要是以線下實操為主，學生在上課時間內到實驗室按照既定的實驗步驟有計劃地進行實驗操作。傳統教學過程一般分為教師實驗安排、學生預習實驗內容、教師理論講解、學生動手實驗、撰寫實驗報告等環節[1-2]。具體而言包括：①教師定題：由實驗教師選定實驗題目、制訂實驗方案及步驟，準備實驗樣品。②學生預習：學生需要在實驗前預習實驗內容，了解實驗目的、原理、步驟和注意事項等。③教師講解和學生實驗操作：教師簡要講解實驗步驟及注意事項，學生在實驗室中按照實驗步驟進行實驗操作，記錄實驗數據和實驗現象。④撰寫實驗報告：學生需要在實驗后撰寫實驗報告，總結實驗過程和結果，分析實驗中出現的問題，提出解決方案。

傳統化學實驗教學模式的優點主要有：①注重實驗操作：實驗操作是化學實驗的重要環節，傳統化學實驗教學模式注重學生的實驗操作，能有效幫助學生掌握實驗技能。②培養學生的實驗素養：傳統化學實驗教學模式要求學生在實驗前進行預習，實驗后撰寫實驗報告，可以培養學生良好的實驗素養。然而，傳統化學實驗教學模式也存在一些缺點，如：①實驗教學內容相對陳舊，缺乏與現代化學實驗技術和學科前沿的聯系，學生難以充分掌握時代要求的實驗技能。②實驗教學方法較為單一，主要以教師講解和演示為主，學生被動接受，缺乏主動性和參與性，不利于培養學生創新精神和科學探究能力。③實驗教學評價方式較為單一，主要以實驗報告為主，缺乏對學生實驗過程和實驗能力的綜合評價，實驗效果難以評估，難以確定學生是否真正掌握了實驗技能[3-4]。

(2)基于線上線下相結合的混合式實驗教學新模式的優勢和特點

針對傳統化學實驗教學模式的缺點，一些高校和研究機構開始探索新的化學實驗教學模式，如基于問題的學習、探究式學習、合作學習等[5-7]。這些新的教學模式旨在提高學生的實驗興趣和實驗效果，培養學生的實驗探究能力和創新能力。基于線上線下相結合的混合式教學新模式是一種將傳統教學與在線教學相結合的教學模式，可以充分利用線上和線下的優勢，實現教學效果的最大化，是當前一種適于高校化學實驗課程教學的、較為先進的新教學模式。

基于線上線下相結合的實驗教學新模式具有以下優勢和特點：①充分利用網絡課程、虛擬實驗室等線上教學資源，提供豐富的實驗教學內容和實驗操作指導，讓學生自主安排學習時間和學習內容，增強學生的自主學習能力。②采用混合式教學法、項目式教學法等多種教學方法和手段，將線上和線下的教學內容有機結合，通過豐富多樣、切實可行的教學方法，提高學生的學習效果和實驗教學效果。③建立科學的實驗教學評價體系，通過學生自評、教師評價、實驗報告評價等方式，對學生的實驗參與度、實驗技能和實驗成果進行綜合評價，全面了解學生學習狀況，幫助學生正確掌握實驗技能[8-10]。

2.構建基于線上線下相結合的混合式實驗教學新模式

(1)結合線上線下混合式教學模式特點，合理設計教學內容

一是明確教學目標。在設計教學內容時，融入我校“德才兼備、承創并舉、釀理通融、知行合一”的辦學理念，明確實驗課程知識目標、能力目標和素養目標三個層次的教學目標。知識目標主要包括讓學生了解實驗原理、常見實驗儀器操作方法、實驗基本技能、實驗記錄和數據處理方法、實驗方案設計、實驗技術發展前沿等。

二是設計多元化教學內容。在線上教學中，充分利用多媒體資源，如視頻、動畫、精品在線課程等作為課堂教學的補充和延伸，豐富教學內容，提升學生自主學習能力和對實驗技術發展前沿的了解。同時，在線下教學中，通過實驗操作、小組討論、專題匯報等方式，加深學生對實驗現象、實驗原理的理解和掌握，提升學生實踐應用能力并培養其創新精神。

表1 茅臺學院綜合化學實驗2教學內容設計

(2)關注學生學習狀態和實驗參與度，靈活運用教學方法

一是靈活運用多種教學方法。線上和線下教學的不同特點，決定了需要采用不同的教學方法。在線上教學中，采用講授法、討論法、案例法等多種教學方法。講授法是教師通過口頭語言向學生傳授知識的方法，可以通過音頻、視頻等方式進行。討論法是在教師指導下，學生圍繞一定的問題，交流意見、相互啟發、相互學習的方法，可以通過在線聊天室、討論群組等方式進行。案例法是通過分析實際案例，培養學生分析問題、解決問題能力的方法，可以通過在線案例分析群組等方式進行。

二是充分利用網絡資源，建立交互式學習環境。在線上教學中，充分利用網絡資源，如教學視頻、教學案例、在線測試等，以豐富教學內容，提高教學效果。同時，引導學生利用網絡資源進行自主學習和探究學習，并利用在線討論、在線測試等方式，促進學生之間、師生之間的互動交流和問題研討。在線下教學中，可以通過小組討論、實驗報告等方式，促進學生之間、師生之間的交流互動。在小組討論中，學生們分成若干小組，分享自己的實驗觀點和想法，聽取其他同學的意見和建議，互相學習和交流，通過小組討論，讓學生們鍛煉自己的思維能力、表達能力和合作能力。

(3)注重全方位評價，建立科學的評價標準

一是采用多元化評價方式。將線上線下教學的評價結合起來，采用多元化的評價方式，全面評價學生的學習效果。在線上教學中，采用在線測試、在線討論、在線作業等方式，對學生的學習效果進行評價。在線下教學中，采用實驗操作、實驗報告、小組討論等方式，對學生的學習效果進行評價。

二是注重過程性評價。將評價貫穿于整個教學過程中，及時發現和解決學生的問題。在線上教學中，通過在線討論、在線答疑等方式，及時了解學生的學習情況，并給予及時的反饋和指導。在線下教學中，通過觀察學生實驗操作、批閱學生實驗報告等方式，及時了解學生的學習情況，并給予及時的反饋和指導。

三是納入學生的自我評價。注重學生的自我評價，讓學生參與到評價過程中，提高學生的自我管理和自我評價能力。在線上教學中，設置相應的在線測試、在線作業等評價標準，通過在線討論、在線答疑等方式，讓學生參與到評價過程中。在線下教學中，設置相應的實驗操作、實驗報告等評價標準，通過讓學生分享自己實驗操作、實驗報告等方式，參與到評價過程中。

3.教學改革實踐及成效

我校化學課程組教師團隊在總結教學經驗的基礎上，從教學內容、教學方法、教學評價等方面構建了基于線上線下相結合的混合式實驗教學新模式。通過線上教學，學生可以隨時隨地學習實驗課程的相關知識和操作技巧，提高自主學習能力和實驗操作水平。同時，線下實驗教學可以讓學生親身體驗實驗過程，掌握實驗技能，加深對化學知識的理解和掌握。通過充分利用線上和線下教學的優勢，實現教學內容、教學方法和教學評價等方面的優化和創新。

4.結語

基于線上線下相結合的實驗教學新模式是對傳統實驗教學模式的創新和發展，具有顯著的優勢和特點。通過構建科學合理的教學內容、教學方法和教學評價體系，可以有效提高學生的實驗操作能力和創新能力，促進學生的全面發展。在實踐和應用中，基于線上線下相結合的實驗教學新模式取得了良好的教學效果，驗證了其有效性和實用性，證明其是一種具有創新性和實用性的教學模式，對于提高學生的實驗操作能力和創新能力具有重要意義，提升了我校化學實驗課程的教學質量和人才培養成效。然而，該模式仍然需要在實踐中不斷完善和發展，以適應不同學科和專業的需求。因此，未來的研究應該更加注重教學實踐和應用，深入探究實驗教學新模式的應用效果和改進策略，以推動實驗教學的改革和發展。