“雨课堂”智慧教学在分析化学实验教学中的应用研究*

王 坤，杨 莹，任丽英，马 允，郑 权

(安庆医药高等专科学校药学系，安徽 安庆 246052)

在医药类专科院校药学教育中，《分析化学》是一门必修的专业基础课程，是多门药学类专业核心课程的必备基础。要学好这门集理论与实验一体的课程，不仅要求学生掌握相关的理论知识，更要熟练掌握各种分析方法的操作技能。因此，要提高分析化学教学质量就必须加强实验教学的力度，才能培养出高素质的应用型医药类人才[1]。

随着信息时代的到来，“互联网+”已广泛融入各行各业。“互联网+教育”的研究在国内外的高校也备受重视，传统教育顺应时势与互联网结合，在教育教学过程中涌现出了各种在线课程，这为传统实验教学模式向“互联网+实验教学”模式的转变提供了新的研究思路和方法。然而由于实验课受时空限制严重，需要有特定的实验资源(实验场地、仪器设备、试剂等)，不能像理论课教学一样可以在网络教学平台上完成。另外实验课旨在培养学生的动手能力、分析与解决问题的应变能力及团队协作能力，而这些都是单一的网络教学无法提供和实现的[2-3]。因此，我们要认真研究现有分析化学实验教学模式的不足，结合网络教学资源，探索分析化学实验线上线下混合式的新型教学模式。

1 分析化学实验传统教学模式存在的主要问题

分析化学实验传统教学模式以教师为主导，教师设计好实验方案，边讲授边演示，实验目的、原理、操作步骤及注意事项包括后期数据处理都讲解到位，而学生做实验时则按部就班，缺乏思考，实验课教学效果一般，难以彰显实验课的最终目标。因此，传统教学模式在实验教学中的问题日益彰显[4]。

1.1 实验课时紧张

本校分析化学实验大部分安排2课时(90 min)，传统讲授法教学，讲解实验目的、原理、操作步骤、示范演示及强调注意事项等用时时间长，学生自由练习操作时间有限，进而难以养成规范操作的习惯，有时因不规范操作导致实验失败，受时间限制也无法重做。

1.2 学生人数较多

1.3 实验参与度不高

班级人数多，化学基础参差不齐，合作完成实验时，学生主动意识不够，团队协作意识欠缺，大家相互产生依赖，实验过程中惰于动手，相互推诿，草草了结实验，缺乏追根问底的精神。实验报告毫无新意，抄袭严重，错误部分不订正，实验课后不总结，班级整体实验热情低迷，参与度较低。

1.4 考核方式单一

分析化学课程传统考核方式包括两部分:平时成绩和期末闭卷笔试成绩，再将两部分成绩按百分比权重折合成最终考核成绩。而分析化学实验并没有单独的考核方式，只是将学生实验课表现及实验报告的评分纳入分析化学课程考核方式中的平时成绩，存在重理论轻实验的现象。正是由于未将实验操作纳入考核，才导致学生实验课参与度不高。

2 雨课堂在分析化学实验教学中具体应用

“雨课堂”是由学堂在线、清华大学、教育部在线教育办公室共同研发的一款旨在连接师生智能终端的新型智慧教学工具，它将课前、课中、课后的每一个教学环节都紧密连接起来，为师生搭建了传统课堂教学无法实现的互助沟通平台，让教与学释放更多能量，有效促进了师生互动，使教学变得更为便捷[5]。因此，可以充分利用“雨课堂”这款教学工具的优势，在我校分析化学实验教学中建立线上线下相结合的混合式教学模式，弥补传统实验教学方法的不足，从而调动学生学习的积极性和求知欲，提高实验教学质量。

2.1 实验教学内容及教学计划的制定

表1 分析化学实验教学内容及单个实验分值分配Table 1 Teaching content of analytical chemistry experiment and score distribution of single experiment

药学类《分析化学》是一门实践性很强的专业基础课程，制定分析化学实验教学内容时，应先深入了解专业特点，确保所教授的分析化学内容能够为后续专业核心课的学习打下夯实的基础。分析化学各章节教学内容虽然繁杂，但实际都是围绕着完成实验检测项目这条主线展开的，学生在实验过程中学习基本理论知识，使抽象的文字内容实践化，从而起到降低学习本门课程难度的效果。现以药学专业学生分析化学课程(李维斌主编，人民卫生出版社，第三版)为例，将实验教学内容确定如表1所示。

2.2 混合式教学模式

基于“雨课堂”线上线下混合式教学模式在分析化学实验课教学中应用主要包括课前预习、课堂实验与互动、课后复习三个模块，整体教学设计如图1所示。

图1 分析化学实验雨课堂教学流程图Fig.1 Flow chart of analytical chemistry experiment rain classroom teaching

2.2.1 课前预习

实验课前，教师上传发布实验教学资源，包括实验视频、实验多媒体课件、预习测试题等。实验视频包括完整实验步骤视频和分步操作视频，分布操作视频着重讲解实验过程中每一步操作注意事项。学生预习时不理解部分可以在课件上标注“不懂”或是向教师提问。根据实验课件及视频内容设置配套预习测试题来可以检测学生们的预习情况。教师通过手机随时可以掌握学生们的观看视频、阅读课件及参与答题的动态，及时对学生反馈的问题进行解答，保证课前预习有效进行。在课前开展线上预习，让学生事先熟知实验内容，教师课堂上可缩短理论讲解部分时间，留足时间供学生操作练习，这种方法在一定程度上解决了因课时限制导致学生练习时间不足的问题。

风影双手合十，念了一句，阿弥陀佛。她冲上前来，扳住他的身子，不停地摇晃着，嚷嚷个没完没了，你这个没良心的，怎么就忍心离开我？你好狠的心！原来你的心思一直在那些泥菩萨身上，从来没有想到过我。我们这个茶庄生意总的来说还不错，你也算个小老板了，小日子过得有滋有味的，你为什么突然要离开？你走了叫我怎么办？你这个没良心的！你的良心是不是喂了野狼野狗？

2.2.2 课堂实验及互动

课上扫码签到，快速管控学生的出勤情况，这种新型签到方式，有效降低学生们的缺勤率。教师在课堂上首先要点评学生们的预习情况，对表现优秀的学生给予表扬，鼓励表现不佳的学生再接再厉。针对预习情况提供的数据，对错误率较高及学生有疑问标记“不懂”的知识点进行有针对性地课堂讲解。“雨课堂”令广大师生喜爱之处是可进行随堂测试，教师只需将重难点及易错知识点编辑成测试题融入课件中，课堂上随讲随测。在实验课堂上教师一对多的情况下，学生有疑问可以发送弹幕互动，教师可以关注到每一位学生的疑惑，并逐一进行解答与指导。此外，对于课堂表现积极、答题正确率高、实验操作标准规范的学生，教师可适当给予红包奖励，这种新颖的师生互动方式，深得广大学生的喜爱，不仅活跃了课堂气氛，也激发了学生学习的积极性。

2.2.3 课后复习

实验课结束后，学生可以利用“雨课堂”推送的相关实验资源，结合自己实验所得数据，完成实验结果分析处理，撰写实验报告后拍照以图片的形式上传至“雨课堂”，教师利用手机随时随地可完成实验报告的批阅工作，线上批阅实验报告相较于传统作业批阅方式而言具有方便自由、快捷高效的特点。每个实验结束后教师要及时总结学生们在实验过程中出现的不规范操作及相应的改正措施，推送给学生后要求学生们对自己的实验失误进行反思。

2.3 实验考核方式

实验考核方式包括两部分组成，平时实验成绩和期末考试成绩。期末考试包括基本操作知识的笔试和基本技能操作两部分组成[6]。

2.3.1 平时实验成绩

平时实验成绩满分100分，平均分配至每个实验即得单个实验分值(见表1所示)，学期结束时所有实验得分之和即为平时实验总成绩。单个实验必须制定具体评分标准，包括实验课前预习情况、到课率、实验基本操作、劳动教育及实验报告等，其中课前预习情况、到课率及实验报告三项可依据“雨课堂”线上数据进行打分，实验基本操作和劳动教育中的卫生情况则有教师课堂现场打分。

2.3.2 期末考试

期末考试采取“笔试+实验操作”的方式来对分析化学实验教学进行全面考核。笔试安排在实验操作之前，考试内容为实验室安全规则及安全应急措施、实验基本原理、基本操作要点、实验中的注意事项等，卷面题型有填空题、选择题、判断题或问答题、考察分析处理数据能力的计算题。实验操作考试主要检验学生实验动手能力，将实验基本素养(着装仪态、实验记录、卫生及劳动教育等)、基本操作、实验结果和实验报告作为评分标准的内容。

2.3.3 实验成绩评定

表2 分析化学实验评分要点及成绩占比Table 2 Scoring points and score distribution proportion of analytical chemistry experiment

实验总成绩由平时实验成绩和期末考试成绩按权重比例折合评定，二者比例各占50%，详细评分要点及成绩占比见表2。平时实验成绩占比一半，目的是让学生一改往日懒散实验态度，重视并认真对待每一个实验，切实提高实验综合素养。另外，这种实验考核方式也要求教师全身心投入到整个实验教学中，严格把控实验教学质量。

3 应用效果

“雨课堂”智慧教学已在本校2019级药学专业分析化学课程教学中应用，选取2019级药学1班(54人)和2班(58人)两个班级，分别作为对照组和观察组。1班分析化学实验教学依然采取传统的线下课堂讲授教学模式，2班则采用“雨课堂”智慧教学模式。

根据实验成绩评定标准，规定实验总分100分，综合成绩由平时实验成绩和期末考试成绩按权重合成最终评分作为最终成绩。成绩分为五个等级：优秀(≥90 分)、良好(≥80分且<90分)、中等(≥70分且<80分)、合格(≥60分且<70分)、差(<60 分)。对于等级优秀的学生给予奖励，推荐给其辅导员及系部，可在奖学金评定、各类评先评优及相应技能大赛等方面优先考虑，而总成绩<60分的学生必须补考，补考机会一次。

3.1 观察组学生实验考核结果分布

由表3可知：相较于线上传统教学模式，采用“雨课堂”智慧教学后，班级的出勤率明显提升，只有个别学生出现严重逃课现象，学生实验预习及守纪情况良好，班级整体实验基本操作及实验报告方面都有所改观，实验总成绩分布较均匀合理，基本符合高斯分布规律。

表3 观察组学生各项实验考核要点得分表Table 3 Score table of various experimental examination points of students in the observation group (人)

3.2 对照组和观察组两班实验总成绩对比

从表4中数据可以看出，基于“雨课堂”智慧教学模式下，实验总成绩考明显提高，观察组优秀学生数增多、不及格学生数减少，这是混合式教学注重学生综合能力培养的收益。观察组学生分数段主要集中在良好水平，中等及合格水平也占很大部分；对照组学生分数段则主要集中在中等合格水平，优秀率很低。因此，从表中数据来看，两种不同教学模式下的学习效果差异明显。

表4 对照组和观察组两班实验总成绩对比表Table 4 Comparison of total experimental scores of two classes in the control group and the observation group

3.3 “雨课堂”教学效果问卷调查

通过一学期的“雨课堂”智慧教学，为了检测学生对“雨课堂”的认可度，本人对开展“雨课堂”教学的19级药学2班58名学生进行了“雨课堂使用满意度”的问卷调查，发放和回收调查问卷58份，回收率100%。具体结果如表5所示，绝大部分学生对雨课堂使用满意度较高，认为“雨课堂”操作简便、活跃了课堂气氛、对提高学习成绩有帮助。同时，对于“雨课堂”智慧教学模式，学生也提到了它的一些缺点，并提出很好的建议，这些对于以后教学的改进具有重要意义。

表5 观察组班级“雨课堂”使用满意度问卷调查(n=58)Table 5 Questionnaire survey on the using satisfaction of “rain class” in the observation group

4 结 语

在互联网迅猛发展的当下，为突破传统教学手段的局限，在分析化学实验教学过程中，采用基于“雨课堂”智慧教学进行线上线下混合式教学模式，能够有效评估监控“课前-课中-课后”每个教学环节的实施。根据线上提供的庞大数据，教师可量化分析学生的学习情况，及时对学生学习及实验操作过程进行干预与指导。传统教学与“雨课堂”智慧教学对比研究表明，学生对“雨课堂”使用满意度较高，“雨课堂”智慧教学不仅提高了学生对本门课程的学习热情，也增强了师生之间的互动与交流，多角度、全方位调动了学生学习的积极性，切实有效提高了学生的“出勤率”、课上学习的“抬头率”以及新知识的“入脑率”，有效提高了分析化学实验的教学质量[7-8]。

另外，“雨课堂”智慧教学也对教师提出更高的要求，教师必须全心全意投入教学中，不仅要准备丰富的线上教学资源，更要时时跟踪了解学生的学习情况，精准教学，及时答疑，调整线下课堂教学进度和完成实验操作指导及实验报告的批阅工作等。教师在教学中进行了深刻的思考，获得了较多的经验及体会，可考虑在后期进一步采用这种模式进行教学，并不断进行优化。