王希越，婁大偉，高文秀，連麗麗

(吉林化工學(xué)院 化學(xué)與制藥工程學(xué)院，吉林 吉林 132022)

2015年，“互聯(lián)網(wǎng)+”概念被眾人所熟知，它是指利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，將互聯(lián)網(wǎng)與各傳統(tǒng)行業(yè)深度融合，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革轉(zhuǎn)型及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)與教育教學(xué)深度結(jié)合產(chǎn)生“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新型教育形式，這種智慧教育形式突破了傳統(tǒng)教學(xué)中諸多限制與不足，如學(xué)時(shí)少與內(nèi)容多的矛盾，教學(xué)資源限制，個(gè)性化教學(xué)難，教學(xué)手段單一，教學(xué)方式落后，課程評(píng)定體系不完整等。而且發(fā)展出MOOC、SPOC、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)模式，以及超星、雨課堂、智慧樹、騰訊課堂等智慧教學(xué)工具，極大推進(jìn)教育教學(xué)改革創(chuàng)新。許多教師利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)對(duì)各門課程進(jìn)行教學(xué)改革，優(yōu)化教學(xué)模式，并提升教學(xué)效果[1-3]。林麗芳等[4]借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，構(gòu)建《高等數(shù)學(xué)》課前導(dǎo)學(xué)、課上討論互動(dòng)、課后分層次針對(duì)性輔導(dǎo)的“線上+線下”混合智慧課堂教學(xué)模式，豐富了教學(xué)資源，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)與思考能力。胡雪等[5]基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，對(duì)《工程材料》進(jìn)行混合教學(xué)改革，建立“線上線下混合課堂結(jié)構(gòu)” +“課堂與實(shí)踐多種教學(xué)方式” +“教師導(dǎo)學(xué)助學(xué)教法” +“學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)法”的混合教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。本文基于“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境，探討《儀器分析》課程教學(xué)改革，以改善傳統(tǒng)教學(xué)弊端，提高教學(xué)效率。

一、《儀器分析》課程學(xué)情分析

儀器分析課程是化學(xué)、制藥、食品、環(huán)境等相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其是用精密分析儀器對(duì)物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，以確定物質(zhì)化學(xué)組成、含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)的一類分析方法，包括色譜法、電化學(xué)分析法、光學(xué)分析法、質(zhì)譜法等其他方法，內(nèi)容涵蓋各種儀器分析方法的基本原理、儀器結(jié)構(gòu)及使用、物質(zhì)定性、定量及結(jié)構(gòu)分析方法與應(yīng)用。儀器分析是生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、材料科學(xué)、化工生產(chǎn)、檢驗(yàn)檢疫等學(xué)科領(lǐng)域的重要研究手段和不可或缺的工具，被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域。作為一門核心基礎(chǔ)課，其被安排在大二上學(xué)期開設(shè)，為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此該門課程對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)積累、科研能力與興趣培養(yǎng)非常重要。但是儀器分析課程學(xué)時(shí)少，而內(nèi)容繁多且抽象，既有基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)，又有儀器結(jié)構(gòu)與操作學(xué)習(xí)，知識(shí)涉及化學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等多門學(xué)科，另外學(xué)生原有知識(shí)儲(chǔ)備參差不齊，部分學(xué)生基礎(chǔ)比較弱，學(xué)習(xí)有較大難度，缺乏學(xué)習(xí)興趣，給該門課程教學(xué)工作帶來(lái)一定難度。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《儀器分析》課程教學(xué)改革

(一)教學(xué)資源構(gòu)建

傳統(tǒng)教學(xué)中，知識(shí)主要從教材中獲取，一方面教學(xué)資源受限，另一方面教材更新較慢，部分內(nèi)容陳舊，已嚴(yán)重落后于儀器分析方法快速發(fā)展的速度。豐富優(yōu)質(zhì)的在線課程資源的構(gòu)建是教學(xué)改革的重點(diǎn)，線上課程不僅可以呈現(xiàn)多樣化的教學(xué)內(nèi)容，跟進(jìn)前沿性儀器分析方法發(fā)展，而且可以延伸有效學(xué)時(shí)，不受時(shí)間、空間限制，學(xué)生可以根據(jù)自身知識(shí)基礎(chǔ)選擇性學(xué)習(xí)。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)建立在線《儀器分析》課程，在線課程內(nèi)容主要包括：課程基本資料，包括電子教材、教學(xué)大綱、授課計(jì)劃和平時(shí)成績(jī)考核標(biāo)準(zhǔn)；以課程單元為基礎(chǔ)的各知識(shí)點(diǎn)教學(xué)視頻、課件；各課程單元習(xí)題庫(kù)，用于知識(shí)點(diǎn)測(cè)驗(yàn)、線上作業(yè)、線上討論、案例分析；基于課程內(nèi)容延伸的課外參考資料。

(二)教學(xué)方法探索

儀器分析是一門具有很強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科，但其教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)，傳統(tǒng)“滿堂灌”教學(xué)方法學(xué)生參與度低，學(xué)習(xí)效率低，限制學(xué)生獨(dú)立思考與實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。案例法最早由哈佛大學(xué)提出，在法律、工商管理等專業(yè)課程中被廣泛應(yīng)用[6-8]。案例法是基于典型案例，結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容對(duì)案例進(jìn)行設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論，將枯燥的理論知識(shí)帶入情境中，使其更具體化，簡(jiǎn)單化，利于學(xué)生理解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)其分析、解決問題能力及理論結(jié)合實(shí)踐的創(chuàng)新思維。所以案例法非常適用于《儀器分析》這種具有強(qiáng)實(shí)用性和實(shí)踐性課程。而且儀器分析方法在食品、環(huán)境、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域都有涉及，這為教學(xué)活動(dòng)中相關(guān)案例的選擇提供豐富資源，如在介紹色譜法時(shí)，可以列舉“污染環(huán)境水樣中多環(huán)芳烴種類及含量分析”“2011年河南毒韭菜事件-有機(jī)磷中毒”“三聚氰胺奶粉”“瘦肉精”等案例；介紹原子吸收和原子發(fā)射光譜法時(shí)，引用近年不斷出現(xiàn)的“鎘大米”事件或“污染土壤中重金屬的種類和含量確定”“日本水俁病事件”；介紹電位分析法時(shí)引用“牙膏中氟離子含量測(cè)定”案例。通過(guò)案例教學(xué)，使學(xué)生化被動(dòng)接受為主動(dòng)分析，大大促進(jìn)教學(xué)效果。

(三)教學(xué)模式轉(zhuǎn)化

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，信息化技術(shù)促使教學(xué)模式改革。傳統(tǒng)線下教學(xué)以教師作為主體，學(xué)生作為客體，忽略了課堂中學(xué)生的中心地位，而且這種教學(xué)模式，受課時(shí)限制，師生之間互動(dòng)較少。而線上教學(xué)不受時(shí)空限制，學(xué)生可以靈活自主的選擇學(xué)習(xí)時(shí)間和內(nèi)容，但線上教學(xué)沒有老師的參與，學(xué)生難以對(duì)知識(shí)有更深度地認(rèn)識(shí)和理解，而且對(duì)部分缺乏自律和自主學(xué)習(xí)能力的學(xué)生，學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量欠佳。以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)，通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，將線下課堂與線上教學(xué)深度融合，構(gòu)建“課前自主學(xué)習(xí)+課上互動(dòng)探討+課后個(gè)性化輔導(dǎo)”的線上線下混合教學(xué)模式，兼顧線下課堂與線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)，利用智慧教學(xué)特色，發(fā)揮老師引導(dǎo)監(jiān)督的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立與自主學(xué)習(xí)能力。

為進(jìn)行混合教學(xué)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)以超星學(xué)習(xí)通App為媒介，構(gòu)建線上課程，課前老師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、知識(shí)點(diǎn)卡片、課程視頻、課件、練習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)自身掌握情況，針對(duì)不懂知識(shí)點(diǎn)反復(fù)觀看視頻或通過(guò)QQ群、微信群與老師同學(xué)交流。老師根據(jù)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查看學(xué)生預(yù)習(xí)情況，歸納難點(diǎn)，易錯(cuò)點(diǎn)。課上，同樣利用學(xué)習(xí)通App，以課件PPT投屏梳理重難點(diǎn)知識(shí)，通過(guò)課堂活動(dòng)中投票、選人、搶答、主題討論、隨堂練習(xí)、問卷、簽到等功能，實(shí)現(xiàn)師生、生生互動(dòng)交流，使學(xué)生成為課堂的主人，主動(dòng)參與課堂教學(xué)，提升教學(xué)效果。課后，學(xué)生可利用學(xué)習(xí)通App上資源就自己沒掌握的知識(shí)進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)，而老師通過(guò)學(xué)習(xí)通App發(fā)布課后練習(xí)題或者作業(yè)，要求學(xué)生按時(shí)完成，并在討論區(qū)發(fā)布討論課題，學(xué)生就提出問題隨時(shí)與老師或同學(xué)展開討論交流。通過(guò)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，老師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度，并進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)。

(四)課程思政引入

課程思政，是指在教學(xué)過(guò)程中，挖掘?qū)I(yè)課程中蘊(yùn)含的“思政元素”，將思想政治教育與專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的價(jià)值塑造，助其成長(zhǎng)成才。2020年教育部發(fā)布“高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要”指出讓所有高校、所有教師、所有課程都承擔(dān)著育人責(zé)任，守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思政課程同向同行，將顯性教育與隱性教育相統(tǒng)一，形成協(xié)同效應(yīng)，構(gòu)建全員全程全方位育人[9]。儀器分析是應(yīng)用型分析專業(yè)人才必修的核心課程，不僅要求從業(yè)人員有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)要有正確的思想觀念，良好的職業(yè)道德，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神[10]。儀器分析課程內(nèi)容涉獵廣泛，互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有較多相關(guān)儀器分析學(xué)科發(fā)展、公共事件、人物事跡等資源，通過(guò)挖掘其蘊(yùn)含的思政教育元素，寓價(jià)值塑造于知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)之中，對(duì)培養(yǎng)合格分析專業(yè)人才有重大意義。例如分享科學(xué)家優(yōu)秀事跡，激發(fā)學(xué)生愛國(guó)熱情，學(xué)習(xí)前輩們不甘落后的奮斗精神和勇于拼搏的創(chuàng)新精神；對(duì)比國(guó)內(nèi)外儀器發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，使同學(xué)認(rèn)識(shí)科技的發(fā)展進(jìn)步，崇尚科學(xué)，同時(shí)客觀認(rèn)清我國(guó)與國(guó)外在大型儀器發(fā)展上的差距，增強(qiáng)學(xué)生責(zé)任感和使命感；以碩博論文或科研論文數(shù)據(jù)造假事件為背景展開討論，教育學(xué)生要有實(shí)事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，樹立良好的職業(yè)道德，保證數(shù)據(jù)的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。

三、改革初探效果

2020年，利用“互聯(lián)網(wǎng)+超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)，建立儀器分析在線課程，課程共發(fā)布任務(wù)點(diǎn)101個(gè)，包括86個(gè)課程視頻，總時(shí)長(zhǎng)957 min，15個(gè)章節(jié)測(cè)驗(yàn)。一學(xué)期課程結(jié)束后，課程訪問次數(shù)19 092次，課程視頻平均觀看時(shí)長(zhǎng)1 017 min，最長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)1 708 min(圖1)，可見學(xué)生有反復(fù)觀看課程視頻，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。章節(jié)測(cè)驗(yàn)和作業(yè)完成率大于90%，大部分學(xué)生積極參與提問、隨堂測(cè)驗(yàn)、案例討論等課堂活動(dòng)，線上學(xué)習(xí)學(xué)生綜合成績(jī)優(yōu)良率67.5%，不及格率5%(圖2)。

時(shí)長(zhǎng)/分鐘

圖2 綜合成績(jī)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

四、結(jié) 語(yǔ)

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境，對(duì)儀器分析課程的教學(xué)資源、教學(xué)方法、教學(xué)模式、課程思政進(jìn)行綜合改革。以超星學(xué)習(xí)通為平臺(tái)，建立線上儀器分析課程，豐富教學(xué)內(nèi)容，方便學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)；以“學(xué)生學(xué)為中心”，構(gòu)建“課前自主學(xué)習(xí)+課上互動(dòng)探討+課后個(gè)性化輔導(dǎo)”的線上線下混合教學(xué)模式。并設(shè)計(jì)案例教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)分析、探究，參與課堂教學(xué)獲取知識(shí)，融入課程思政，培養(yǎng)學(xué)生愛國(guó)情懷，奮斗與創(chuàng)新精神，增強(qiáng)民族責(zé)任感和使命感，擁有良好的職業(yè)素養(yǎng)。綜合知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值塑造，培養(yǎng)學(xué)生成為合格的分析專業(yè)人才。