秦肖雲(yún)，賈春曉，趙建波，楊鵬飛，秦笑梅

(鄭州輕工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 410002)

伴隨著新工科的建設(shè)理念以及工程教育認(rèn)證的全面開(kāi)展，以“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教育理念須貫徹落實(shí)在課程設(shè)計(jì)、課堂實(shí)施、課后總結(jié)等各個(gè)環(huán)節(jié)中。在這種教育理念以及課程要求下，大學(xué)課堂傾向于從階梯教室的大班授課向“圓桌派”式的小班授課轉(zhuǎn)變。尤其是對(duì)于專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的課程，大班授課不利于培養(yǎng)目標(biāo)的快速達(dá)成，在授課體系中也往往忽視了學(xué)生本位的中心思想。具體到《儀器分析》課程中，該課程涉及到較深的物理及化學(xué)的理論知識(shí)，如儀器構(gòu)造原理、光學(xué)、電學(xué)知識(shí)、分子結(jié)構(gòu)等；此外還涵蓋大量的分析應(yīng)用實(shí)例[1]。在傳統(tǒng)的階梯教室，授課模式更側(cè)重于教師的“教”，課堂模式往往淪于滿堂灌的形式[2]。教師按照課程大綱按照分子光譜法、原子光譜法、色譜法的先后順序?qū)Ω鞣N儀器分析方法的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行梳理并講授，中間穿插工程實(shí)踐以及各專(zhuān)業(yè)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例來(lái)幫助學(xué)生理解并增進(jìn)學(xué)習(xí)興趣。然而，這種一對(duì)多的授課模式，以及學(xué)生“排排坐”的聽(tīng)課模式不利于師生間的對(duì)等交流、學(xué)生間的互動(dòng)討論、學(xué)生自我的獨(dú)立思考、以及其他學(xué)習(xí)管道的啟用。

我校自1985年首次開(kāi)設(shè)《儀器分析》課程至今已有35年歷史。現(xiàn)在這門(mén)課程是材料與化學(xué)工程學(xué)院、食品與生物工程學(xué)院以及煙草科學(xué)與工程學(xué)院三個(gè)院系10個(gè)專(zhuān)業(yè)的必修課程。教學(xué)平臺(tái)擁有齊全、先進(jìn)的儀器設(shè)備，可以充分滿足本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求?！秲x器分析》課程要求學(xué)生掌握常用儀器分析方法的基本原理、儀器結(jié)構(gòu)與作用原理、定性及定量分析方法，掌握所學(xué)儀器的基本操作，掌握化學(xué)化工、食品和煙草工程等領(lǐng)域相關(guān)分析測(cè)試的原理，以解決生產(chǎn)過(guò)程中有關(guān)問(wèn)題。授課目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生把理論應(yīng)用于實(shí)際工作的能力和創(chuàng)新意識(shí)，能解決化工、食品、煙草等行業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在多年對(duì)于《儀器分析》授課過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及新形勢(shì)下智慧課堂授課模式中產(chǎn)生的感悟反思進(jìn)行了歸納總結(jié)，分析了傳統(tǒng)課堂與智慧課堂模式下授課方式的異同與優(yōu)劣比較。本文謹(jǐn)從以下四個(gè)方面簡(jiǎn)單論述智慧課堂下《儀器分析》課程的“教”與“學(xué)”之間新模式探索與思考。

1 師生間的對(duì)等交流

在《儀器分析》的智慧課堂授課模式下，摒棄高高在上的講臺(tái)，師生間的距離不再是俯視與仰視。學(xué)生的視角也不再總是直面老師以及黑板、課件投屏，而是以“圓桌派”的形式相對(duì)而坐。師生之間的交流從上下級(jí)的提問(wèn)與回答讓渡到對(duì)等的討論與解惑[3]。師生間的關(guān)系不僅是垂直與水平距離的縮短，更是心理距離的拉近。在以往的《儀器分析》課堂中學(xué)生往往空出前兩排，一方面是由于前兩排距離黑板太近學(xué)生普遍反映仰頭看黑板及ppt投屏較累；另一方面則是拉開(kāi)與教師間的距離，師生間還是存在懼怕與敬畏的心態(tài)，而這往往也是師生間距離感的主要原因。

智慧課堂模式下，會(huì)弱化師生間的權(quán)威鴻溝與交流屏障。在以往《儀器分析》課堂中，教師可以利用講臺(tái)的垂直高度俯視全局更好地觀察學(xué)生的聽(tīng)課狀態(tài)。但學(xué)生反映這種模式下容易感受到來(lái)自教師的心理壓迫感。這一點(diǎn)有利于督促學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，但也無(wú)形中塑造了教師的權(quán)威性和疏離感。而智慧課堂更多強(qiáng)調(diào)的是師生間朋友式的相處而不是長(zhǎng)輩式的訓(xùn)導(dǎo)。在我校開(kāi)設(shè)的《儀器分析》智慧課堂中，30人的小班授課通常不會(huì)存在過(guò)多的空余座位，全方位的多媒體展現(xiàn)形式使得即使坐在教室邊邊角角的位置也能接收全面的課程信息。教師不再只是高高在上的傳授知識(shí)，而是走到同學(xué)們之間更好地傾聽(tīng)他們的疑惑并予以解答。

智慧課堂模式下，課堂氣氛會(huì)更加自由活躍。有些同學(xué)在公開(kāi)場(chǎng)合羞于表達(dá)自己，而在雨課堂等互聯(lián)網(wǎng)交互的智慧課堂展現(xiàn)形式中，他們可以用彈幕等形式提出自己的疑問(wèn)以及觀點(diǎn)，老師看到后進(jìn)行答復(fù)以及探討。這樣的師生互動(dòng)形式其實(shí)借鑒了互聯(lián)網(wǎng)的交流模式，我們經(jīng)?？梢钥吹揭恍吧缈帧钡娜耸吭谡鎸?shí)社交中沉默寡言，然而在網(wǎng)絡(luò)上他們卻可以妙語(yǔ)連珠地表達(dá)自我。智慧課堂無(wú)疑幫助這類(lèi)社恐人士釋放了他們的表達(dá)欲望。同時(shí)這也有助于那些自認(rèn)為學(xué)習(xí)不好、怕說(shuō)錯(cuò)的同學(xué)們放下顧慮、自由表達(dá)。因此這必將帶來(lái)更活躍、更自由的課堂氣氛。

圖1 《儀器分析》智慧課堂下的師生交流Fig.1 The communication between teachers and students in Instrumental Analysis smart classes

2 同學(xué)間的活躍互動(dòng)

智慧課堂下不僅師生間的交流更加自由對(duì)等，同學(xué)們之間的交互討論也更加便捷、自由。圓桌派的圍坐方式像家常嘮嗑一樣不僅拉近了師生間的距離更消除了同學(xué)們之間自由交流的屏障。智慧課堂的一大優(yōu)點(diǎn)是充分利用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)促進(jìn)交流與信息傳遞。然而，互聯(lián)網(wǎng)社交模式對(duì)于真實(shí)世界的面對(duì)面交流有很大的沖擊。微信、微博等新媒體的交流方式無(wú)疑增加了交流的渠道，縮短了交流距離并拉低了通訊成本，甚至實(shí)現(xiàn)了跨階層的交流。然而，這些互聯(lián)網(wǎng)交流方式吞噬了人們直面交流的機(jī)會(huì)，忽略了各種微表情、言下之意以及肢體語(yǔ)言在于交流中起到的重要作用。雖然智慧課堂充分利用了互聯(lián)網(wǎng)交互模式，但在授課模式下更加強(qiáng)調(diào)同學(xué)們之間的真實(shí)互動(dòng)。通過(guò)座位的分桌安排，同學(xué)們自助分組，在課堂討論環(huán)節(jié)自由交流。通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的形式，同學(xué)們可以實(shí)時(shí)溝通，分工合作共同完成老師留下的討論課題以及隨堂作業(yè)，真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育理念[4]。例如，在《儀器分析》智慧課堂上，教師組織同學(xué)們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)及書(shū)籍查閱資料，討論生活及生產(chǎn)實(shí)踐中利用儀器分析手段檢測(cè)實(shí)際樣本的事例。通過(guò)小組討論后，推舉小組長(zhǎng)對(duì)本組的意見(jiàn)匯總后進(jìn)行分享匯報(bào)。在小組討論中，需要在規(guī)定時(shí)限下商定選題以及事件綱要。因此很容易鍛煉同學(xué)們的領(lǐng)導(dǎo)力、凝聚力以及語(yǔ)言組織與表達(dá)能力。同時(shí)還能充分調(diào)動(dòng)每一個(gè)同學(xué)的積極性以及參與感。而這在傳統(tǒng)課堂中，大容積率的階梯教室不僅限制了同學(xué)們的面對(duì)面交流，相鄰小組的成員還存在互相干擾的情況。因此，智慧課堂模式下更有利于同學(xué)們之間的活躍互動(dòng)。

圖2 《儀器分析》智慧課堂下的互動(dòng)討論Fig.2 The interactive discussion in Instrumental Analysis smart class

3 學(xué)生獨(dú)立自主思考

在大容量的授課體系中學(xué)生難免存在渾水摸魚(yú)、渾渾噩噩的“失聯(lián)”狀態(tài)。那么如何喚醒這樣的走神狀態(tài)呢？以往《儀器分析》授課過(guò)程中教師通過(guò)不停地通過(guò)設(shè)問(wèn)引發(fā)思考，舉例引發(fā)興趣，甚至插科打諢來(lái)吸引學(xué)生的關(guān)注。這是由于在一對(duì)多的講授模式中，學(xué)生的參與感不強(qiáng)。教師過(guò)多沉浸在“教”中，在設(shè)計(jì)課堂時(shí)更多考慮自己講了什么，而對(duì)于學(xué)生學(xué)了什么沒(méi)有更多調(diào)查。甚至在授課過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)教師埋頭講課件，學(xué)生埋頭劃重點(diǎn)的教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)。此外，這樣以“教”為主的課堂，不利于學(xué)生自主思考各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯聯(lián)系并梳理不同專(zhuān)業(yè)課程例如《儀器分析》與《分析化學(xué)》、《無(wú)機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》等基礎(chǔ)課程的間內(nèi)在關(guān)聯(lián)。而在智慧課堂模式下，多種溝通形式并行的情況會(huì)推著同學(xué)們自主尋求更有效的解題思路并優(yōu)化自己的學(xué)習(xí)方法。加之多種討論互動(dòng)環(huán)節(jié)也要求各個(gè)同學(xué)之間的互助合作，每個(gè)人都要發(fā)揮自己的專(zhuān)長(zhǎng)作用。更有效的獎(jiǎng)勵(lì)模式也會(huì)激勵(lì)同學(xué)們更深入地參與到學(xué)習(xí)討論中，構(gòu)建更加行之有效的“教”與“學(xué)”的現(xiàn)場(chǎng)[5]。此外，智慧課堂的模式也更適宜發(fā)布課堂任務(wù)，通過(guò)實(shí)時(shí)彈幕、答案對(duì)錯(cuò)分布等情況，不僅老師可以實(shí)時(shí)觀測(cè)學(xué)生的能力水平以及掌握程度，同學(xué)們對(duì)自己的學(xué)習(xí)能力以及在班級(jí)所處的位置也會(huì)有一個(gè)直觀的感受。這無(wú)疑會(huì)啟發(fā)他們自主思考進(jìn)步空間以及更好的學(xué)習(xí)方法。

4 多種學(xué)習(xí)管道并重

雨課堂、學(xué)習(xí)通等各種互聯(lián)網(wǎng)授課通道可以便捷地發(fā)布作業(yè)并隨時(shí)進(jìn)行隨堂小測(cè)。尤其是實(shí)時(shí)測(cè)驗(yàn)這種方式極大地補(bǔ)充了考核方式。因此改善評(píng)價(jià)機(jī)制、加大平時(shí)成績(jī)的比例、調(diào)整期末閉卷考試成績(jī)所占的比重也變得更加可行[6]。如圖3所示，教師可以通過(guò)多種形式對(duì)學(xué)生的平時(shí)成績(jī)進(jìn)行考核。其中課程論文指學(xué)生自主查閱文獻(xiàn)資料進(jìn)行綜述，比如氣相色譜在檢測(cè)白酒中甲醇含量的應(yīng)用、氣質(zhì)聯(lián)用色譜用于藥物中有效成分分析等課題的綜述；綜合設(shè)計(jì)指學(xué)生對(duì)于這門(mén)課程融會(huì)貫通后針對(duì)具體事件進(jìn)行的綜合方案設(shè)計(jì)，比如對(duì)面霜中激素類(lèi)藥物的分析檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。因此，可以通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)驗(yàn)、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)及課堂表現(xiàn)綜合考察學(xué)生對(duì)課程的掌握情況[7]。由于課堂實(shí)時(shí)測(cè)驗(yàn)的便捷，老師會(huì)及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況并及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，對(duì)問(wèn)題學(xué)生早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警，并給予一定幫助[8]。學(xué)生不僅可以通過(guò)課本、課件、平時(shí)作業(yè)來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)，還可通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)查閱專(zhuān)業(yè)資料。教師將動(dòng)畫(huà)模型、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、視頻資料、文獻(xiàn)資料等內(nèi)容通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳，多角度、多維度地對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。同學(xué)們不僅通過(guò)課后作業(yè)來(lái)強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的掌握，更是通過(guò)多種學(xué)習(xí)管道達(dá)到了視覺(jué)、觸覺(jué)、知覺(jué)的全面接觸與理解。這將有助于所教授課程的長(zhǎng)期掌握能力，教師通過(guò)展示多種學(xué)習(xí)模式，真正達(dá)到“授人以魚(yú)不如授人以漁”。

圖3 智慧課堂輔助下的《儀器分析》平時(shí)成績(jī)構(gòu)成示意圖Fig.3 The composition of usual performance of students in Instrumental Analysis with the assistance of smart classes

5 結(jié) 語(yǔ)

《儀器分析》課程的培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生能夠利用儀器分析的基本原理，結(jié)合化學(xué)化工等領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題選擇合適的儀器分析方法，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，正確處理、分析和表達(dá)測(cè)試結(jié)果。智慧課堂將進(jìn)一步推進(jìn)工程教育認(rèn)證中產(chǎn)出導(dǎo)向的教育取向，落實(shí)以學(xué)生為中心的教育理念，并做好持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)質(zhì)量保障機(jī)制。在智慧課堂的教學(xué)模式下，教師持續(xù)改進(jìn)授課模式，學(xué)生自主思考學(xué)習(xí)模式，必將成為持續(xù)改進(jìn)教學(xué)效果的源泉，成為培養(yǎng)高質(zhì)量、創(chuàng)新型人才的有利選擇。