烏蘭其其格

摘 要：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，教學(xué)模式的變革成為教育發(fā)展的必然趨勢。作為一種新興的教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂不僅可以促進師生之間的交流與溝通，而且對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也有很大的幫助。本文依據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念，結(jié)合儀器分析課程的特點，探索適合在儀器分析教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂用于儀器分析課程的教學(xué)，既能有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又能提高教學(xué)效果，同時也為儀器分析課程的教學(xué)改革提供新思路。

關(guān)鍵詞：儀器分析；教學(xué)改革；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式

中圖分類號：G642? 文獻標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2023）09-0107-04

1 儀器分析課程的教學(xué)現(xiàn)狀

儀器分析課程是高等院?；瘜W(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)理論課程。儀器分析是分析化學(xué)的重要組成部分，是以物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，通常用特殊的儀器設(shè)備對物質(zhì)的成分、含量、組成及結(jié)構(gòu)等信息進行分析研究的一門科學(xué)[1-3]?，F(xiàn)代儀器分析方法是多種儀器方法的組合，這些方法已不單純應(yīng)用于分析目的，而是廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究或解決各種實際問題。通過儀器分析課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究所需儀器的使用原理及方法，運用所學(xué)理論和實踐知識制定實驗研究方案，解決生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究等方面的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)儀器分析課程教學(xué)模式已難以滿足新時代對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，傳統(tǒng)的教學(xué)模式不利于提高學(xué)習(xí)效率和課堂教學(xué)質(zhì)量。因此，要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，探索新的教學(xué)模式。傳統(tǒng)儀器分析教學(xué)模式主要是以灌輸式教學(xué)為主，學(xué)生往往被動地參與課堂，無法在課堂上快速地消化和吸收教師在課堂上講授的知識。傳統(tǒng)的儀器分析課程教學(xué)忽略了對學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)，缺少現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合，既不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更無法有效地對學(xué)生進行因材施教。傳統(tǒng)的儀器分析課程教學(xué)還普遍存在著課程內(nèi)容多、課時少、枯燥乏味、可視化差、考核形式單一、學(xué)習(xí)效率低等問題[4-6]。這些問題在一定程度上影響了對學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)。為了提高儀器分析課程教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，嘗試對儀器分析教學(xué)模式進行改革，將翻轉(zhuǎn)課堂引入儀器分析課堂教學(xué)中，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂起源于美國。2000年Maureen Lage，Glenn Platt在文章中首次介紹了他們在課程中采用“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的模式進行教學(xué)，并介紹了在教學(xué)過程和所取得的成績[7]。J Wes-ley Baker在同年提出了將網(wǎng)絡(luò)作為翻轉(zhuǎn)課堂的主要工具，使翻轉(zhuǎn)課堂的根本形態(tài)得到了進一步的明確[8]。2007年，美國科羅拉多州的兩位中學(xué)教師在教學(xué)過程中采用了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，并于2012年舉辦了翻轉(zhuǎn)課堂“開放日”（Open House），旨在讓更多的人了解翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)情況和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，該活動的舉辦促進了翻轉(zhuǎn)課堂在美國中小學(xué)教育中的使用[9]。翻轉(zhuǎn)課堂采用的教學(xué)模式是教師在課前準(zhǔn)備學(xué)習(xí)資源、布置學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在課外時間自主學(xué)習(xí)完成相關(guān)知識，然后利用課堂時間進行面對面的答疑及交流的一種教學(xué)模式[10-13]。學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺或網(wǎng)絡(luò)上進行自主學(xué)習(xí)后，就自己在學(xué)習(xí)中遇到的問題，上網(wǎng)查閱相關(guān)資料或與教師、同學(xué)們進行探討，再結(jié)合課堂上老師所講授的知識進行整理和分析，并提出相應(yīng)的問題或解決方案。這些討論和解決問題的過程，不僅使學(xué)生自學(xué)能力得到了提高，而且學(xué)生的研究探索能力也得到了培養(yǎng)。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)組織與教學(xué)活動設(shè)計都圍繞著學(xué)生進行，它更注重調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)和探究知識的積極性，從而促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的提高。翻轉(zhuǎn)課堂的特點在于將知識的傳遞過程從教師的“教”轉(zhuǎn)向?qū)W生的“學(xué)”，轉(zhuǎn)變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和自我發(fā)現(xiàn)中獲得知識并內(nèi)化為自身知識。這樣的授課方式對促進知識融合、信息融合、思維融合都是有好處的。翻轉(zhuǎn)課堂充分發(fā)揮了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，在一定程度上彌補了傳統(tǒng)教學(xué)模式中枯燥乏味、可視化差、學(xué)習(xí)效率低等缺點。這種新的教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)積極性、自信心有很重要的作用。

3 “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在儀器分析教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 儀器分析課程“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)流程設(shè)計

翻轉(zhuǎn)課堂的基本教學(xué)流程是“問題導(dǎo)入→新知學(xué)習(xí)→分析和解決問題→鞏固知識→提高能力”。學(xué)生利用各種資源課前了解將要學(xué)習(xí)的知識，在課前對知識有個整體的印象，節(jié)省了教師灌輸知識的時間，老師在課堂中解惑，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，同時也監(jiān)控學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果。在儀器分析課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計中，始終秉承“以學(xué)生為主體”的教學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生探究能力、自主學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不斷完善自己，最終構(gòu)建自身的知識體系。翻轉(zhuǎn)課堂在儀器分析課程教學(xué)中的應(yīng)用，不僅使靜默的課堂變得更加活潑，學(xué)生在課余時間的學(xué)習(xí)自主性也得到了極大的提升。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改變了教師與學(xué)生的角色定位，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，把傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)變?yōu)橐龑?dǎo)式教學(xué)，提高了學(xué)生對所學(xué)知識的理解，增強了學(xué)生對知識點的融會貫通，使學(xué)生成為知識的積極探索者，同時也提高了學(xué)生對知識的綜合運用能力。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)及大綱的要求，提出了“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，其流程如圖1所示。

3.2 儀器分析課程“翻轉(zhuǎn)課堂”的實施過程

（1）課前自主學(xué)習(xí)階段。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)帶來了便利。在儀器分析教學(xué)過程中合理的利用泛雅平臺、微信、QQ等線上教學(xué)平臺、軟件進行教學(xué)，不僅可以增加教學(xué)容量，還能夠解決教學(xué)中存在的枯燥乏味、可視化差等問題，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又打破了傳統(tǒng)儀器分析課堂教學(xué)模式的局限，并且信息的共享，更有利于師生、生生之間的實時溝通和互動[14-16]。翻轉(zhuǎn)課堂強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師主要是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，因此，教師應(yīng)對所授內(nèi)容進行梳理、歸類，并根據(jù)自己的授課時間、學(xué)生水平及特點等發(fā)放相關(guān)課程資源、布置學(xué)習(xí)任務(wù)。教師將課程的重難點知識、原理等按一定的方式歸類，針對重點，難點拍攝課程視頻，利用泛雅平臺等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，進行課程設(shè)計，設(shè)置任務(wù)點，提出課堂教學(xué)需要解決的問題，并借助網(wǎng)絡(luò)或?qū)W習(xí)平臺傳遞發(fā)布這些信息資源，組織學(xué)生按要求完成學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生結(jié)合任務(wù)設(shè)置的問題，探索解決方法，最終完成任務(wù)。按照教學(xué)目標(biāo)，教師遵循“問題導(dǎo)入→新知學(xué)習(xí)→分析和解決問題→鞏固知識→提高能力”的主線來引導(dǎo)學(xué)生，方便學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)與理解。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)收集各種教輔資料，與知識點相關(guān)的前沿科研論文，讓學(xué)生進行拓展學(xué)習(xí)，與此同時做好儀器分析課程的線上資源的建設(shè)。此外，老師也應(yīng)該做好在線學(xué)習(xí)的監(jiān)督工作。課前自主學(xué)習(xí)效果直接影響到教學(xué)效果，所以教師要通過多方面的手段保證線上學(xué)習(xí)的質(zhì)量。教師為課程提供與課程相匹配的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，然后教師針對學(xué)生線上學(xué)習(xí)進行考核，最后針對存在的問題進行討論。如在“原子光譜法”這節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，一些學(xué)生分不清楚原子發(fā)射光譜與原子熒光光譜發(fā)射原理的區(qū)別，針對這一問題，學(xué)生可以提前在網(wǎng)絡(luò)或平臺上搜集相關(guān)資料進行自主學(xué)習(xí)，教師可以在討論區(qū)設(shè)置相關(guān)討論話題，讓學(xué)生們各抒己見進行探討，然后進行總結(jié)和答疑。教師對線上學(xué)習(xí)的各環(huán)節(jié)進行后臺管理，把學(xué)生在線學(xué)習(xí)的各項成績按一定比例計入綜合成績，從而提升線上學(xué)習(xí)的教學(xué)效果。

（2）課堂內(nèi)化階段。課堂學(xué)習(xí)是學(xué)生進行知識內(nèi)化的重要環(huán)節(jié)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)強調(diào)以學(xué)生為主體，因而在課前應(yīng)讓學(xué)生做好充分的準(zhǔn)備以保證課堂教學(xué)能順利完成。具體而言，教師需對前期教學(xué)資源進行全面地梳理，課堂活動環(huán)節(jié)則以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目標(biāo)進行教學(xué)設(shè)計。在課堂上，教師可以對學(xué)生已經(jīng)了解和掌握的知識略講，詳細講解學(xué)生出現(xiàn)錯誤較多的知識點。針對學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，教師在課堂上可以引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生通過各種教學(xué)方法（常用的有討論、辯論、總結(jié)、匯報等）來解決問題，學(xué)生通過這些學(xué)習(xí)過程完成知識的內(nèi)化。課堂評價包括學(xué)生個人評價、小組評價和教師點評，學(xué)生個人點評有助于對所學(xué)知識的歸納總結(jié)，小組點評助于促進知識的吸收內(nèi)化，教師點評統(tǒng)領(lǐng)全局。課堂評價可以有效地檢測學(xué)生對知識點的理解和掌握程度。教師針對每個知識點進行評價及反饋，以幫助學(xué)生了解自己在各階段中存在的問題及不足之處，同時也為下一階段的教學(xué)做好鋪墊。如“高效液相色譜的分類”這節(jié)內(nèi)容，很多學(xué)生容易混淆液相色譜的幾種方法，教師在課堂上讓學(xué)生進行分組討論，討論液固色譜、液液色譜、化學(xué)鍵合色譜等多種色譜方法的原理、固定相、流動相的差異，然后讓學(xué)生進行總結(jié)，教師對學(xué)生總結(jié)歸納的知識點進行評價和補足。以“原子熒光光譜”這個知識點為例，教師先通過布置任務(wù)點讓學(xué)生自主完成相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，在課堂學(xué)習(xí)過程中教師主要采取研討式、引導(dǎo)式，啟發(fā)式等教學(xué)方式進行教與學(xué)互動，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生更好地理解知識點，提高課堂教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量。

（3）課后鞏固拓展階段。教師根據(jù)學(xué)生的具體情況設(shè)計課后作業(yè)、章節(jié)檢測和課后討論，做到隨時跟蹤，及時反饋和及時調(diào)整，達到提高教學(xué)效果的目的。教師可以根據(jù)學(xué)生所提交的作業(yè)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評價，利用網(wǎng)絡(luò)平臺，將優(yōu)秀的作業(yè)展示出來，并與同學(xué)們進行網(wǎng)上交流，并對課后習(xí)題進行講解，從而使學(xué)生能夠有效地理解所學(xué)內(nèi)容。教師也可以向?qū)W生推薦一些與所涉及知識點相關(guān)的視頻，或者是拓展性的知識材料、前沿文章，指導(dǎo)學(xué)生進行更深層次的學(xué)習(xí)。教師還可以利用與所學(xué)知識有關(guān)的課外活動，加強同學(xué)之間的溝通和互動，以鞏固已學(xué)知識。如果有足夠的時間，老師們可以鼓勵他們?nèi)ヌ魬?zhàn)老師提供的擴展題，從而提升自己的應(yīng)用能力。如講完“紅外光譜法”這一章內(nèi)容后，為了使學(xué)生掌握紅外光譜測定法，教師在課后設(shè)置關(guān)于紅外光譜知識的討論問題，可以讓學(xué)生選取具有紅外吸收的樣品到實驗室完成樣品的紅外光譜測定，鞏固學(xué)生的理論學(xué)習(xí)效果。在課后，教師要根據(jù)教學(xué)任務(wù)的完成情況，對教學(xué)進行打分和反思，并對教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法進行調(diào)整，為今后更好地開展儀器分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了一定的借鑒，例如在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，教師在課后要針對學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況，對線上教學(xué)資源（如視頻的選擇、視頻時長、問題的設(shè)置、學(xué)習(xí)方案的適用性等）等進行分析和評價，及時總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗。在課后，同學(xué)們也要積極地進行自我反思和總結(jié)，為以后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

（4）成績評定。建立健全翻轉(zhuǎn)課堂成績評價系統(tǒng)，既可以客觀地評估學(xué)生對知識掌握的水平，同時也可以為儀器分析課程的教學(xué)改革和創(chuàng)新提供參考。傳統(tǒng)儀器分析教學(xué)多以期末考試的成績評價學(xué)生一學(xué)期的學(xué)習(xí)情況，這種考核方式方法單一，考核的內(nèi)容、范圍不全面，忽略了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核，很難實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的有效評價，不利于綜合評定學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的特點，我們采用了過程化考核形式評價方式，課程的綜合成績以平時成績、過程考核和結(jié)果考核的形式進行綜合評定。平時成績主要是考查學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況以及學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度等方面的情況。過程考核結(jié)果主要包括學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)情況，課中答疑解惑，小組探究，交流匯報，課后總結(jié)等方面。結(jié)果考核主要考查學(xué)生對所學(xué)知識、理論的掌握程度以及綜合運用能力。過程化評價貫穿整個學(xué)習(xí)過程，減輕了學(xué)生期末考試集中復(fù)習(xí)的壓力，提高儀器分析課程成績評價的透明性和公正性[17，18]。從另一個角度來看，平時成績、過程考核和結(jié)果考核還可以分為線上和線下考核兩大部分。線上考核主要是在線上學(xué)習(xí)平臺上進行，教師設(shè)置評分項目、評分比例，學(xué)生在平臺上學(xué)習(xí)后，系統(tǒng)自動打出分數(shù)，主要由觀看課程視頻、回答問題情況、線上討論交流和線上階段性測試成績等構(gòu)成。線上成績占總成績的百分之六十以上，多樣性線上考核可以考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況、與同學(xué)們的協(xié)作學(xué)習(xí)的情況以及探究學(xué)習(xí)的情況，還能夠培養(yǎng)學(xué)生深入思考的能力。線下成績主要由線下交流互動情況、線下作業(yè)和期末考試成績構(gòu)成。線下成績占總成績比的百分之四十或以下。過程化考核方式能夠以多個角度、多種形式、多層次對學(xué)生的成績做出公平、合理的評價，更加注重過程性，緩解了學(xué)生期末“一考定成績”的壓力，另外，還能能夠讓學(xué)生更多地關(guān)注線上學(xué)習(xí)，更好地利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)勢。

4 結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂為傳統(tǒng)的儀器分析課堂注入了新的血液，補充了原有教學(xué)模式的不足之處，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，采用翻轉(zhuǎn)課堂模式進行的教學(xué)，既能有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，又能增進師生之間的交流，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。翻轉(zhuǎn)課堂是對課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革，利用這種教學(xué)模式傳授知識，需要對教師的教學(xué)方法、學(xué)生的學(xué)習(xí)方法重新進行規(guī)劃。運用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)要不斷提升教師的專業(yè)技能，合理安排教學(xué)活動與教學(xué)內(nèi)容，教師不僅要教授知識，還要承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考、團隊協(xié)作能力等任務(wù)。在儀器分析課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中也存在著諸如學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性不強、教師備課任務(wù)重等問題，因此今后還需要不斷地探索、改進、總結(jié)、逐步完善翻轉(zhuǎn)課堂的各個環(huán)節(jié)，完善儀器分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。以翻轉(zhuǎn)課堂為基礎(chǔ)的儀器分析課程教學(xué)模式，將在信息技術(shù)日新月異的今天，為互聯(lián)網(wǎng)時代的儀器分析課程教學(xué)提供新思路，從而推動儀器分析教學(xué)質(zhì)量與層次再上新臺階。

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