亓 雪,贾冬玲,纪万里,王小芬,陆 叶,张宜凡
(上海健康医学院药学院,上海 201318)
如何做好线上与线下教学的有效衔接和有机融合,帮助学生顺利过渡,保证教学质量,成为当前各高校教育工作者探索和分析的重点问题[1-2]。分析化学是医药类相关专业的必修专业基础课,是一门基础理论与实践技能紧密结合的实用性学科[3]。通过分析化学的学习能使学生深化“量”的概念,掌握分析检测的基本知识和技能,为后续课程的学习以及从事科学研究和生产工作打下良好的基础。本文以我校药学专业分析化学课程为例,分析线上线下教学衔接过程中存在的问题,对线上线下教学的有效衔接进行了设计探讨,希望为后续教学工作的推进打下坚实基础,也为相关专业线上线下教学衔接提供一定参考。
根据教学大纲,本课程共64 学时,理论课32 学时,实验课32 学时,理实并重,助力学生成为优秀的应用型、技能型医学人才。在“新医科”背景下,医学院校文科生招收比例增加,学生化学基础参差不齐,整体相对薄弱,对分析化学的学习存在一定困难,影响学生的学习效果。
分析化学课程线上教学主要利用学习通网络平台上传课程学习资源供学生自主学习,教师采用腾讯会议或钉钉等软件进行在线直播授课,学生通过电脑、手机等电子设备在宿舍或居家完成学习。学习环境相对自由,学习时间相对灵活,但教师无法实时掌握学生的学习情况。回归线下课堂教学后,学生需在固定的时间和教室,在教师的监督和引导下学习。因此,学习环境及学习方式的改变,可能会使部分学生产生焦虑情绪。
线上教学的云端教学资源可使学生不受时间、空间限制,根据自己的学习情况反复回看学习,但由于主动性的差异造成学生之间的学习效果有较大差异。自律性较好的学生能够主动自觉完成学习任务,有效吸收所学知识,而自控力较差的学生则因为缺乏课堂学习的“仪式感”和“制约性”无法积极主动学习,学习效果不佳。恢复线下教学后,若依旧按照教学大纲机械进行教学内容的推进,可能会使部分学生跟不上课程进度。
实验教学是分析化学课程教学的重要组成部分,有助于培养学生的实践动手能力。本课程实验课线上教学主要是教师对实验原理、实验目的、操作步骤、数据处理等进行直播讲解,之后学生通过欧倍尔虚拟仿真云平台进行练习。虚拟仿真练习虽然可一定程度模拟实验环境,但是不能让学生真实操作实验仪器,对学生实践动手能力的培养效果不佳。回归到线下实验课,学生对操作技能及操作规范不能做到心中有数,部分学生可能会存在不敢动手操作的情况。
学生是学习的主人,准确掌握学情是进行教学设计的基础。开启线下教学前,需先了解学情,做好学情衔接。首先,做好与学生的沟通交流,了解其身心特点,激发学习积极性,缓解其回归课堂教学的焦虑情绪,有针对性地耐心分析,做好后续课程安排并制订学习困难解决方案,保证不让一个学生掉队。其次,为科学准确地掌握学生前期的线上学习情况,统计学生线上任务的完成情况,可以通过问卷调查了解学生线上学习效果及线下课堂学习存在的困难。根据对学生线上资源学习的主动性及个体差异的评估,调整线下教学进度及教学安排,确保学生在掌握已学知识的基础上,再进行新课学习。此外,正确理性地面对学生的差异问题,从学情出发,对学生在线上线下教学衔接过程中存在的问题制订解决方案,帮助其顺利过渡。
分析化学知识点琐碎、理论性强,学生学习差异明显,恢复课堂教学后,如果完全按照教学大纲直接进行新的教学内容,教学效果就会不理想,不能顾及每位学生的学习需求。但又因课时有限,不可能对前期线上学习内容进行重复讲授,且反复教学可能会引起学生的倦怠情绪,无法达到好的教学效果。因此,恢复线下教学前要充分评估学生线上学习情况,细化重、难点,使教学内容系统化、条理化,找准教学内容的衔接点,调整课堂结构,真正做到查缺补漏。
前期在线教学教师不断进行改革创新,做了大量的准备工作,更新在线教学的理念和方法,搜索优质的在线教学资源,掌握“互联网+教学”的相关工具,设计和制作微课,努力保证教学质量。回到课堂教学后,若依旧采用“教师讲、学生听”的传统教学模式,不能激发学生的学习兴趣和积极性。分析化学教学内容多、课时少,教学难度大,仅靠线下教学很难保证教学效果[4-5]。因此,分析化学应充分利用线上教学的优势,有机结合传统课堂教学,开展线上线下混合式教学。
图1 分析化学线上线下教学衔接设计Figure 1 Connection design of online and offline teaching of analytical chemistry
课前对教学衔接做好充分准备:(1)教师通过“超星学习通”分析学生线上学习情况,统计课件、视频、文献等课程资源的学习情况,以及课后作业、章节测验等任务点的完成情况,对每个学生的学习情况做到心中有数。(2)设计问卷调研学生线上学习效果及课堂学习存在的困难。问卷主要包括3 个方面的内容:线上学习效果的自评、线下学习的顾虑及对课堂教学的意见和建议。(3)对线上教学内容进行测评,综合考虑多数学生,测评的难易程度要适中,可根据调查问卷的反馈情况设计。对测评结果客观分析,根据学生对知识点的掌握情况,找准线上教学与课堂教学的衔接点,针对性地设计课堂环节。(4)总结剖析教学内容,调整教学方法。根据问卷调研及学习测评情况,线下理论教学应用思维导图[6-7]将知识点串联起来,使内容系统化,帮助学生建立知识框架,加深记忆,顺利过渡到新知识的学习。以线下课堂教学“氧化还原滴定法”为例,线上理论内容已学习“绪论”“误差和分析数据处理”“滴定分析概论”和“酸碱滴定法”4 个章节,分别归纳知识点并标注重、难点(见图2)。实验部分为容量分析实验,主要为滴定分析操作,教学目标是让学生掌握天平、移液管、容量瓶、滴定管、锥形瓶等仪器的规范操作以及实验数据的分析与处理。线上线下教学衔接时要考虑学生前期线上是通过虚拟仿真系统学习,未实际动手操作,基础训练不足,需要分配一定学时让学生练习实验操作。(5)针对学生线上线下衔接过程中可能存在的问题,制订应对方案,以缓解学生的恐慌心理,帮助其顺利过渡。如树立线上学习榜样,以其优秀的学习方法指导其他学生;建立互助小组或同学间一对一的帮扶模式;教师安排具体的答疑及辅导时间,帮助学生查缺补漏、解决问题等。
图2 氧化还原滴定法思维导图Figure 2 Mind map of redox titration method
3.2.1 理论教学 根据学情及教学内容,课上采用线上线下混合式教学模式,对理论课(2 学时,80 分钟)课端、课中及课尾3个阶段进行教学设计(见图1)。(1)课端(30 分钟):为让学生适应线上线下教学的过渡,仍采用线上手机签到方式进行课堂签到,让学生快速进入上课状态。安排一定课时应用思维导图直观展示前期线上内容的知识点,带学生一起回顾,强调重、难点。在知识点的串讲中,通过课堂提问、随机选人、小组讨论、抢答等多种形式,调动学生积极性,以学生为主体、教师为主导,让学生尽快回忆巩固前期学习内容。如回顾误差的分类时,借助线上学习通平台进行随堂提问,设置试题让学生进行误差分类判断,学生回答结束后,其回答情况可通过投影实时反馈,教师对易错题和疑难点进行讲解,学生可了解自己的错误,加深对知识的理解和记忆。讲解滴定终点与化学计量点时,让学生分组讨论两者的定义、区别与联系,然后进行抢答,激发其学习热情,也培养了协作学习和分析问题的能力。(2)课中(40 分钟):学生在巩固旧知的基础上进行新课学习。以氧化还原滴定法的第一次课为例,从氧化还原反应与医学的密切联系以及《中国药典》中氧化还原滴定法的应用实例开启新知识的学习,通过图片及生活实例的方式导入,激发学生的学习兴趣。新课学习是在学生自主预习的基础上,采用传统课堂PPT 讲授的方式,教师在知识点的讲解中,根据学生自主学习情况,通过讨论、提问、抢答等多种课堂活动与学生互动交流,充分发挥其的主体作用。此外,氧化还原滴定法机理复杂、副反应多、反应缓慢,要想使之符合滴定分析的基本要求,需要控制反应条件,这部分内容学生理解起来相对困难。本次课的学习是在滴定分析法概论学习之后,可将相关知识进行对比讲解,使学生更易于理解和接受新知识,同时也有助于新旧知识的联系。比如,根据滴定分析法概论中讲解的“适合直接滴定分析的化学反应需具备的条件”,对照分析氧化还原反应的特点,指出氧化还原滴定中,必须严格控制实验条件,为后续相关知识的学习做好铺垫。酸碱反应的本质是质子的转移,氧化还原反应的本质是电子的转移,两种滴定方式同属四大滴定分析方法,有很多相似之处。在讲解氧化还原滴定曲线及指示剂等知识点时,对应回顾酸碱滴定法的相关知识,让学生对比理解。(3)课尾(10 分钟):对新课内容应用思维导图进行知识点的归纳总结,为保证教学效果,及时了解学生对本次课内容的掌握情况,利用学习通平台进行随堂测验。学生可通过测验结果清楚自己的薄弱点,进一步加强学习,教师也能了解疑难知识点,不断改进教学。
3.2.2 实验教学 以“高锰酸钾标准溶液的标定与硫酸亚铁原料药的含量测定”为例,设计线下氧化还原滴定分析实验课(4学时,160 分钟,见图1)。(1)课端(40 分钟):此次实验为容量分析实验,掌握滴定分析操作是实验目的之一,考虑到线上教学只能利用虚拟仿真系统模拟操作,无法实际动手操作,线下实验教学中,学生的滴定分析操作需规范练习,以提高动手能力。开展线下实验教学前,教师先与学生讨论互动,了解学生滴定分析操作中存在的困难,然后根据其实际情况针对滴定分析操作中的关键步骤、操作规范及注意事项进行讲解。如滴定管的使用,强调两检、三洗、排气,装液,滴定手法,边滴边摇,读数等关键步骤;解释移液管的洗涤、吸液和放液的注意事项等。之后让学生进行滴定技能练习,2~3 名教师巡视,指导学生实验操作,及时纠正其操作过程中的错误,保证每位学生扎实掌握规范的操作技术。(2)课中(100 分钟):进行实验课讲解,包括高锰酸钾标准溶液的配制与标定方法及硫酸亚铁的含量测定方法。学生在课前通过欧倍尔虚拟仿真平台完成测试,教师根据测试情况,了解学生对实验的理解和掌握情况。教师分别对实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤等进行讲解,理论联系实际,注意与学生的互动交流,使其加深记忆。学生完全理解实验内容及步骤后,在教师的指导下进行实验操作。教师在网络教学平台发布实验教学安排,要求学生上传2~3 张实验过程中的关键照片,如滴定终点颜色及实验数据的原始记录等,培养其实事求是的科学态度及严谨认真的工作作风。(3)课尾(20 分钟):实验结束后,引导学生对本次实验的操作要点及注意事项等展开讨论,总结实验中存在的问题,引导学生思考,如高锰酸钾滴定硫酸亚铁时,为什么要用硫酸调节酸度?硫酸亚铁的含量测定中,为什么需加“新沸过的冷水”,否则会对结果产生何种影响?让学生学会运用理论知识来指导实验,同时也在实验过程中巩固理论知识,培养解决问题的能力。可将实验操作规范学生的实验过程录制成视频上传网络教学平台,其他学生可对比参考校正,因为是同学的操作,学生会更有兴趣学习。
为保证线上线下衔接效果,在有限的课时内,利用课后阶段进一步查缺补漏。课后及时开展教学评价工作,学生反馈线上线下衔接过程中存在的问题,并提出意见和建议,教师反思总结,针对问题制订解决方案。学生完成教师布置的课后作业,基于自己的实验数据完成实验报告,教师通过批改课后作业和审阅实验报告了解学生的掌握情况,对共性问题通过网络教学平台与学生交流,将疑难知识点录制成短视频,供学生强化学习,提高复习效率,并安排专门的答疑和辅导时间,与学生面对面探讨,也可进入实验室进行实验操作巩固练习。