于 凱，李 剛，王殿榮

(哈爾濱師范大學 化學化工學院 哈爾濱 150025)

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展及教學理念的不斷更新，特別是在疫情突發(fā)的特殊時期，傳統(tǒng)的教學模式已無法滿足學生的學習需要，探索新的教學模式勢在必行。線上線下混合式教學模式，是將具有現(xiàn)代教育理念的方法與傳統(tǒng)課堂教學模式進行有機融合，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，以達到提高教學質(zhì)量的目的[1-3]。進入新世紀以來，混合式教學對我國教育領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響。尤其是自2020年以來，突如其來的新冠疫情，使線上教學在全國范圍內(nèi)得以大規(guī)模推廣應(yīng)用。廣大教師積極投入線上教學方式方法的探索、實踐、優(yōu)化與改革大潮中，極大地推動了的線上教育教學改革的發(fā)展[4]。

2005年，楊曉麗[5]針對“網(wǎng)絡(luò)教學”的兩個主體——教師和學生，提出在線上教學過程中，教師應(yīng)重視教學過程設(shè)計，起到引領(lǐng)、啟發(fā)、點撥、評價及資源建設(shè)作用。2007年，陳齊榮[6]闡述了網(wǎng)絡(luò)教學交互設(shè)計的原則及其策略，強調(diào)“以學習者為中心、以教師為主導(dǎo)”的 “網(wǎng)絡(luò)教學”指導(dǎo)思想。2014年，張其亮[1]強調(diào)，“線上教學”具有跨時空的靈活性和便捷性，有利于培養(yǎng)學習者基本技能、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新能力。2018年，何克抗等[7]從“教師主導(dǎo)、學生主體”相結(jié)合的教學結(jié)構(gòu)，教學媒體使用及學習資源促進教學相長等方面，探討了信息技術(shù)與學科教學“深度融合”的路徑與實現(xiàn)方法，并指出改革課堂教學模式是推動線上線下教學相融合的核心問題所在?；旌鲜浇虒W進一步推動了課堂教學模式的變革。

無機化學實驗是為化學專業(yè)本科生獨立開設(shè)的第一門實踐性基礎(chǔ)課，對于鞏固和加深理解無機化學基礎(chǔ)知識、基本理論，熟練掌握無機化學基本實驗方法與操作技能具有重要作用，在化學學科知識、能力、素養(yǎng)的形成過程中占有重要地位。持續(xù)改進和不斷提高無機化學實驗課教學質(zhì)量尤為重要。

目前，混合式教學模式已被廣泛應(yīng)用于理論課教學，而應(yīng)用于實驗教學的研究相對較少。自2020年以來，為應(yīng)對疫情以及實驗室改造對無機化學實驗教學帶來的影響，保障實驗教學正常進行，課題組首先開展了“無機化學實驗”線上教學的嘗試，進而進行了線上線下混合式教學模式的研究與實踐，收到了較好的教學效果。

實驗教學通常由課前預(yù)習(預(yù)習報告)、課中實驗(獨立操作)、課后總結(jié)(實驗報告)等三個階段組成。而傳統(tǒng)的實驗教學通常都偏重“課中實驗”環(huán)節(jié)，對“課前預(yù)習”和“課后總結(jié)”環(huán)節(jié) 重視程度不夠，導(dǎo)致學生照著實驗教材完成“預(yù)習報告”和“實驗報告”，不能很好地實現(xiàn)課程目標要求。而線上線下混合式教學模式，在“課前預(yù)習”階段，利用線上資源優(yōu)勢強化自主學習能力培養(yǎng)。通過成績評價機制，鼓勵、啟發(fā)、引導(dǎo)學生利用實驗教學網(wǎng)絡(luò)資源庫中視頻資料、仿真軟件等，自主學習或小組研討，掌握實驗原理、熟悉操作要點、實驗安全知識，對研討題目形成學習成果報告并進行課堂展示；在“課后總結(jié)” 階段，利用線上資源優(yōu)勢強化創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)。通過對實驗過程的分析、總結(jié)、反思，培養(yǎng)學生獨立分析和解決實際問題能力以及科學思維能力。利用實驗平臺完成并提交實驗報告；通過小組研討，合作探究，對實驗中遇到的問題或課后研究性問題，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源上的相關(guān)參考文獻，進行拓展研究，提出改進方案或設(shè)計方案，并用仿真軟件進行驗證分析，從而培養(yǎng)學生的團隊合作意識、協(xié)調(diào)溝通能力與創(chuàng)新思維能力；具備線上、線下教學間的轉(zhuǎn)換功能。

1 無機化學實驗線上教學網(wǎng)絡(luò)資源平臺建設(shè)——實施教學活動的基礎(chǔ)

1)教學文件：教學大綱、教學計劃、考試大綱；

2)實驗教學網(wǎng)絡(luò)資源庫：實驗視頻資料、實驗仿真軟件，思政教育視頻，實驗安全教育視頻；

3)測試題庫：按知識單元編制一定數(shù)量的習題和測試題。測試題用于線上測試，為選擇題。

2 無機化學實驗線上線下混合式教學設(shè)計——實現(xiàn)課程目標的關(guān)鍵

教學設(shè)計要貫徹“以學生為中心”的成果導(dǎo)向教育理念，有利于培養(yǎng)學生自主學習能力、創(chuàng)新思維能力、溝通協(xié)調(diào)能力。

設(shè)計思路：①教師導(dǎo)教與學生探究兩條線；②實驗教學“三階段”模型，即“課前自主學習(課前預(yù)習)—課上獨立實驗(實驗操作)—課后拓展研究(課后總結(jié))”；課前自主學習、課后拓展研究環(huán)節(jié)主要在線上(網(wǎng)絡(luò)平臺)學習；實驗操作環(huán)節(jié)主要在線下(實驗室)進行，視情況則轉(zhuǎn)為線上進行；③師生互動環(huán)節(jié)，采取線上、線下相結(jié)合方式。學生在探究過程中可以即時提問、質(zhì)疑，教師適時予以點撥、啟發(fā)、引導(dǎo)，協(xié)助學生完成探究任務(wù)。

1)教師導(dǎo)教[4]

課前，進行教學設(shè)計，提出“預(yù)習任務(wù)”，引導(dǎo)學生在線自主學習。要適時引入課程思政內(nèi)容，進行獻身科學、報效祖國的愛國情懷教育及實驗安全教育(全國高校實驗室爆炸事故視頻、圖片)。提出的問題要有利于促使學生積極探究，有效完成學習任務(wù)；講授中導(dǎo)入知識要點、操作技巧。課后進行教學評價；線上發(fā)布作業(yè)、思考題和評價；檢查完成任務(wù)情況、關(guān)注學習中出現(xiàn)的問題。采取線上線下相結(jié)合方式分析線上作業(yè)、思考題存在的共性問題，糾正學生實驗操作中的存在問題等。

2)學生探究[5]

課前，學生通過線上了解“預(yù)習任務(wù)”，并思考解決問題、完成學習任務(wù)、實現(xiàn)學習目標的方法；課中，通過教師導(dǎo)入的知識和操作技巧及小組合作探究成果，形成解決問題方法；課后及時總結(jié)反思問題的解決過程，創(chuàng)新設(shè)計、改進方案、拓展研究。

3)實驗教學“三階段”模型

實驗教學采用“三階段”模型，即“課前自主學習—課上獨立實驗—課后拓展研究”。課前自主學習，學生根據(jù)教師布置的“預(yù)習任務(wù)”通過查閱資料，觀看實驗視頻資料、仿真軟件等自主學習方式，掌握實驗?zāi)康?、原理、步驟、操作方法、實驗安全等并完成預(yù)習報告、自評預(yù)習效果。課上獨立實驗，首先，教師通過提問方式抽查預(yù)習效果，然后精講、點撥、示范關(guān)鍵知識點，之后，學生獨立操作(一人一組)，完成實驗任務(wù)。對于具有創(chuàng)新性的設(shè)計性實驗，提倡多組協(xié)作，以2至3人為一臨時組，開展合作研究、探討，完成實驗任務(wù)，從而培養(yǎng)與他人合作的良好品質(zhì)與能力。 課后拓展研究，實驗結(jié)束后通過進一步的共同討論、拓展探究，解釋實驗現(xiàn)象、解決遇到的問題、優(yōu)化創(chuàng)新實驗設(shè)計，進而完成實驗報告。

將實驗課轉(zhuǎn)化為“線上教學”時，教學轉(zhuǎn)化為“新三階段”模型，即“課前自主學習—多元互動教學—課后拓展研究”。其中“多元互動教學”，先將一個課題的實驗教學內(nèi)容分解為實驗原理、實驗步驟、注意事項、基本操作方法、問題討論等5個任務(wù)，再將學生分成5個小組；課中，每一小組只負責匯報講解其中的1個任務(wù)，其它各組則提出問題、研討、補充；教師針對每個任務(wù)進行點評、糾正、總結(jié)。

4)課堂教學內(nèi)容選取原則：根據(jù)課程目標要求，結(jié)合教學資源條件，合理選擇線上線下教學內(nèi)容。無論是線下還是線上，講授的內(nèi)容均要遵循“少而精”原則，主要起到“點撥、引導(dǎo)”作用。凡是學生能夠通過自主學習或合作探究解決的問題，教師不講，而將更多的時間留給學生去體驗、發(fā)現(xiàn)、探究、總結(jié)，在學習體驗中提升和發(fā)展。

3 線上線下混合教學評價與反思——實現(xiàn)課程目標的保障

1)實驗教學采用過程評價方式(百分制)：自主學習占20%；實驗操作占40%；實驗報告占20%；實驗安全占10%；拓展研究占10%。

如遇突發(fā)情況(如疫情)，需要將“混合教學”轉(zhuǎn)化為“線上教學”時，課前自主學習比例調(diào)整為30%、實驗操作比例調(diào)整為30%、實驗報告比例保持20%不變；實驗安全的考核比例并入拓展研究。

2)教師課后反思，評價教學效果。通過對學生課前、課中測試和考核來評價教學效果；通過集中問卷、個別座談方式了解學生對教學的意見和建議；通過查找存在的問題進行教學反思，并制定出改進措施。

4 結(jié)語

1)實現(xiàn)教學觀念轉(zhuǎn)變。教學設(shè)計緊扣2021年版《化學化工學院化學專業(yè)人才培養(yǎng)方案》，充分體現(xiàn)“以學生為中心”的成果導(dǎo)向教學理念。

2)創(chuàng)新無機化學實驗教學模式，填補空白。實現(xiàn)由單一的線下教學到線上線下混合教學模式的跨越；實現(xiàn)線上、線下教學間的轉(zhuǎn)換。

3)實現(xiàn)教學質(zhì)量評價方式的轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)評價方式重“課中”，輕“課前、課后”的弊端，加大“課前預(yù)習”和“課后總結(jié)”環(huán)節(jié)的考核比重。強化依靠線上資源優(yōu)勢進行“課前預(yù)習”和“課后總結(jié)”環(huán)節(jié)，激勵、引導(dǎo)學生自主學習、主動探究，提高創(chuàng)新思維能力。

“無機化學實驗”混合式教學模式貫徹以學生為中心的成果導(dǎo)向教育理念，有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力、創(chuàng)新思維能力、溝通協(xié)調(diào)能力；具備線上、線下教學間的轉(zhuǎn)換功能，能夠及時有效應(yīng)對疫情影響、實驗室維修等不能進行線下教學的突發(fā)情況，將對實驗教學的影響降到最低。

2000至2022年，學校連續(xù)三年的教學實踐均收到了比較好的教學效果。但線上實驗教學也存在著一些不足。首先，線上仿真試驗無法完全取代實物實際操作實驗。在線上仿真試驗過程中，學生只能局限于“觀摩”、探究階段，沒有實物實際操作的真實體驗，不利于培養(yǎng)學生實際動手能力和操作技巧，也不利于培養(yǎng)學生實驗安全意識。其次，線上實驗教學效果受到網(wǎng)絡(luò)平臺穩(wěn)定性、學生實驗設(shè)備質(zhì)量高低、互動延遲等客觀因素影響。此外，在線上實驗過程中，教師無法及時掌握學生學習效果；線上實驗教學不便于對學生實驗過程的實時“監(jiān)控”，缺乏自律的學生難免“開小差”。因此，尚需持續(xù)改進。