线上线下混合教学在无机及分析化学实验课的应用与探索

姚 瑶，冒爱荣，王玉琴，曹淑红，杨春红

(盐城工学院化学化工学院，江苏 盐城 224051)

高等教育致力于学生能力素质的提高，主要培养能适应新时代发展要求的创新型人才。这很大程度上是靠实验教学实现的。因此，实验课程教学不仅是理论知识掌握程度的加深巩固，也是培养学生创新意识、探索精神以及科研能力的关键[3]。提高实验课程教学质量、深化实验课程教学改革是目前高等院校教学改革的重要方面[4-5]。

无机及分析化学实验是涉化类专业进入大学的第一门必修实验课程，是培养学生动手实践能力的重要载体。开设的目的是希望通过学习让学生掌握实验过程中涉及的一些基本仪器设备的使用和常见的基本操作技能，并能熟练进行数据处理分析，从而培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，为后续一系列专业理论和实验课程的学习打下坚实基础。

因此，本文通过分析传统实验教学模式存在的问题，再运用线上线下混合教学模式进行无机及分析化学实验教学改革，目的在于促进学生自主学习的积极性，培养学生对实验课程的浓厚兴趣，激发学生的创新意识。

1 传统实验教学模式存在的问题

1.1 学生预习不充分

传统面对面的实验课堂教学中，由于学生手头的预习资源有限，学生只能通过现有手头教材的的学习完成预习任务，教材有限的文字和笼统的实验内容，不能达到预期的预习效果。此外，传统预习方法，学生只是机械的抄写实验原理与步骤，不理解具体的实验内容，学习比较被动，不能将所学理论知识和实践操作紧密联系起来达到加深巩固的目的[3,6]。

1.2 实验操作演示无法复习

在课堂教学中，对于详细具体的实验内容操作演示有限，学生无法观看到全部实验操作，而且对于重点新学习的实验内容，在仅有的几遍演示中，如果学生在课堂上没有观看仔细，便没有途径进行复习，因此对实验重难点的掌握难以透彻，达不到良好的学习效果[7]。

1.3 理论课与实验进度不一致

在传统课堂教学中，理论教学进度与实验课程进度并不是完全同步的，实验进度通常早于理论课进度[3]。因此，很多学生在实验操作时往往只是机械简单的模仿教材中的实验步骤，处理数据时也是按公式生搬硬套，导致基本的教学效果都不能保证。

1.4 学生上课的互动性和主动性都缺乏

在教师讲授和学生模仿的传统教学模式中，教师主导灌输知识，学生被动接收，缺乏对知识的质疑、反思和批判，学生的主观能动性有限，对动手科研的兴趣不大，上课形式单一，师生之间的互动性差[8]。此外，无机及分析化学实验内容以滴定操作为主，重复度高，相对枯燥，无法调动学生的主观能动性，对学生创新意识和能力的培养相对有限。

2 线上线下混合教学的意义

2.1 教学资源配置更合理

将微课、SPOC、慕课等优质的教育资源引入线下实际实验课堂教学中，搜集与课上实验相关的文字、视频等补充课本中不够明确清楚的地方，使学生快速掌握学习重难点，这比独自对照课本预习再机械式抄写实验步骤等传统学习方法要更加高效。

此外，学生可以先利用虚拟仿真软件熟悉要做的实验项目，通过电脑模拟完成实验内容，这能使学生迅速加深对重难点的印象，对不明白的地方也可以加以标注，在进入实验室时，通过动手操作解决实际问题。同时，学生在微课平台预习后，老师可以在后台筛选统计学生问的频率相对比较高的问题，以便线下上课时能针对性的进行答疑讲解和互动讨论。学生带着问题进行实验操作，也能主动探索发现、验证猜想，能收到较好的学习效果。

2.2 节约时间，有利于学生更合理分配课堂时间

采用线上线下混合教学模式，能将教师演示操作和重难点详解的时间节省出来，使学生有更充裕的时间开展研究实验，学生也能分享所查阅学习资料的心得感想，对实验设计的一些环节提出合理的修改意见和建议。

2.3 线上提前进行安全教育教学，避免安全事故的发生

本校的经验是在大一新生开学未进行实验课程学习之前，安排实验室安全教育考试，正式考试前有模拟考试以及题库可供学生学习。实验课程最重要的内容就是安全教育，树立学生牢固的安全意识，配以相关安全事故案例，针对性的进行安全教育，可以使学生留下深刻印象。实验室安全准入考试，要求考生得分在90分以上，不合格的可以重新学习补考一次，考试合格后才能有资格进入实验室开展无机及分析化学实验。学生考试后，老师可以通过后台查看学生的答题情况，确保每位考生通过实验室安全教育，也能监督学生进入实验室后自觉遵守各项学生安全守则[7]。

2.4 微课视频的制作，激发学生的学习兴趣

学生对手机和电脑的兴趣比较大，老师可以将微课视频、SPOC、慕课等资源通过微信、QQ等社交软件展示给学生，对比于枯燥的书本文字描述，学生可以更直观的观看实验操作，记忆会更直观深刻，对重难点的理解也更透彻。例如，在滴定操作过程中，学生对滴定终点的判断经常不够准确，会导致学生实验误差很大。通过微课视频的观看，学生能更直观的观察到滴定终点的颜色变化，从而提高实验操作的准确性。这不仅激发了学生的学习兴趣，也夯实了重难点，能最大限度的发挥学生学习的主观能动性，进而提高了教学质量，保证了教学效果。

2.5 满足了学生的个性化需求，能有针对性的学习

慕课、SPOC、微课等学习平台资源丰富，学生可以依据自己的兴趣选择性学习，找一些适合自己的网络资源。此外，不同学生对知识的理解接收能力有差异，实验过程中可能出现的问题也不同，而多个操作问题的叠加会影响实验结果的准确性。如铵盐中氮含量的测定实验涉及分析天平、移液管、容量瓶的使用，滴定管的验漏以及排气等，每个操作细节都需要注意，稍不留神产生的误差就会叠加，严重影响实验结果。

3 线上线下混合模式在无机及分析化学实验课中的实际应用

线上线下教学模式利用网络手段达到传统课堂教学与网络微课平台的结合，在传统课堂教学的基础上，将课前预习、课堂教学、课后评价考核引入具体教学中，具体步骤如下[8]。

3.1 课前预习

课前预习是课堂活动顺利进行以及线上线下教学模式推进的前提和关键。因此学生课前预习显得尤为重要。我们可以对每个实验的单元操作进行录屏并加以整合，如在无机及分析实验项目中会涉及天平的称量、玻璃仪器的洗涤、溶解、容量瓶的使用、滴定管和移液管的使用等单元操作，可以分别录屏再整合上传至相关学习平台，学生可以进行选择性学习。此外，为监督学生的预习情况，我们要求学生除了完成预习报告的书写外，还要解答已上传至录屏中的若干习题，同时提出1～2个预习中出现的问题，在微信、QQ等社交软件中与同学和老师进行探讨，最后由老师进行答疑、梳理、巩固。

3.2 课堂教学

课堂教学是线上线下混合教学模式顺利实施的核心，是学生提高动手操作能力的关键阶段。在课堂上重点培养学生的动手能力，尝试师生互换角色，由学生讲解实验原理和重点，老师进行补充。针对同学们提出的问题，可以先相互讨论探讨，再由老师解答。同时要求同学们操作时互相纠错，及时提出不规范之处。这些方式可以最大程度的调动学生自主学习的积极性，知识的掌握也更透彻。

3.3 课后考核评价

课后成绩考核评价是线上线下混合教学模式实施的递进，学生上交的实验报告要及时批改整理，归纳存在的问题并及时通过微信、QQ等平台反馈给学生，合理引导学生每次实验项目结束后进行总结归纳，以夯实操作技能和理论知识。针对考核方式单一的现状，可以合理分配各方面成绩比重，预习成绩占20%，课堂操作技能和实验态度占20%，实验报告占40%，实验安全、环保及卫生占20%。这种成绩考核评价模式能更客观的评价学生的学习效果，对学生学习能力的提升起到积极正面作用。

4 结 语

线上线下混合教学模式在无机及分析化学实验教学中的应用与探索，对增强学生学习的主动性、提升学生对实验课程热情方面起到积极作用，为学生科研素养的引导、创新能力的发展奠定了基础。提升了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。这是实验课程教学改革的创新，也为其他实验课程线上线下混合教学模式的实施提供了一些经验。