《分析化学》课程线上教学实践与思考

许贯虹 胡琴 魏芳弟 岑瑶 都述虎

[摘 要] 针对疫情防控时期开展《分析化学》教学的困境，围绕线上慕课教学、线上翻转课堂、线上虚拟仿真实验教学等关键环节组织实施教学，构建多维度分析化学线上教学新体系。

[关键词] 分析化学;慕课;虚拟仿真;翻转课堂

[基金项目] 南京医科大学“十三五”教育研究课题“药物分子设计虚拟仿真实验的建设与应用研究”（2019LX022）;南京医科大学药学院思政进课堂研究课题“基于新媒体的药物分析相关学科双‘微课程思政体系建设研究”（YXY-kcsz-2019-0004）;南京医科大学药学院专项教育研究课题“疫情防控期间分析化学课程在线教学质量提升研究”（2020YXY-jylx-002）

[作者简介] 许贯虹（1977—），男，江苏南京人，医学硕士，副教授（通信作者），研究方向为药物分析;胡 琴（1963—），女，江苏南京人，理学博士，教授，研究方向为药物分析;魏芳弟（1974—），女，江苏南京人，理学博士，副教授，研究方向为药物分析。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）00-0267-03    [收稿日期] 2020-04-14

一、引言

为应因新冠病毒疫情，教育部要求各高等院校充分利用互联网和信息化教育资源，实现学生的远程在线提供学习，做到“停课不停教、停课不停学”[1]。从某种意义上说，正是突发的疫情变相推动了教学方式的变革。以此为契机，充分利用和挖掘现有的优质网络课程资源，对于线上教育的突破性发展，无疑是一个重要机遇。如何更加系统地规划和建设线上教育资源平台，如何设计与之相适应的教学评价机制，如何打造更加立体、更高质量的课程教学体系，已经成为当前教育教学进程中亟待解决的重大课题。

针对疫情防控时期教学开展的困境，南京医科大学药学院《分析化学》教学团队充分利用现有资源，与一流高校开展合作，设计制定了“以翻转课堂为框架，以线上慕课为抓手，以虚拟仿真为补充，以自主学习为核心，以培养德才兼备药学人才为目标”的多维度分析化学线上教学新体系，以自身多年积淀的教学成果为基础，主要围绕线上慕课教学、线上翻转课堂、线上虚拟仿真实验教学等关键环节组织实施教学（图1），初步构建了学习环境优良、学习资源丰富、学习体验舒适的线上教学新体系，帮助学生在顺利完成在线学习任务。

二、主要举措

（一）组织实施充分有效的线上教学

前期的教学研究表明，单纯的依靠学生自学加线上答疑的方式是无法保证教学质量的。学生们往往难以把握学习的重点和难点，书看不懂，题不会做，答疑没效果。通过引入优质线上慕课资源，可以使学生有充足的时间深入理解和掌握知识点，把握教学重点和难点，保证了教学质量，提高了学生的学习效率。如何充分的利用和挖掘现有的优质网络课程资源进行优化组合，并结合本校具体的教学实践，针对药学专业的特点组织实施教学是我们重点解决的问题。

目前教育部已经组织了22个在线课程平台，免费开放了1291国家精品在线课程和401项国家虚拟仿真实验课程。其中比较优秀的平台包括爱课程（中国大學MOOC），学堂在线，智慧树网，超星尔雅，人卫慕课等，这些网站中《分析化学》在线慕课就有20余门，另有10余种分析化学相关虚拟仿真实验，教学资源比较丰富。但这些课程针对的专业各异，教学要求不同，我们必须结合自身专业特点，科学合理地选用公共资源的优秀内容为我们的线上教学服务。

通过充分的调研比对，我们发现大连理工大学的《分析化学》线上慕课教学进度与我们类似，教学要求与我们接近，是一门比较适合我校药学专业分析化学教学内容线上慕课。因此我们与大连理工大学相关教学团队合作，加入到国家精品开放课程《分析化学》的教学团队，将该课程作为我们线上慕课的教学内容。

我们获得授权在课程中开设了针对南京医科大学学生的专属幕课堂。利用此幕课堂我们可以：（1）自主安排教学进度：根据本校原有教学进度表自主可控的发布教学资源，安排学习进度，添加补充练习，发布学情问卷，个性化定制了符合我校药学专业学生水平和教学现状的分析化学课程。（2）全面监控学生的学习情况：我们充分利用慕课堂提供的线上学情统计数据对学生的学习状态进行调查，对其学习效果进行分析，发现线上教学中存在的不足和问题，帮助我们不断改进和完善线上教学实施方法。学情分析系统还可以对学生每个章节的登录时间，学习时长做出记录，学生学了没有，真学假学，一目了然。充分利用学情分析，我们可以把握学生的学习习惯，掌握他们的学习规律，随时了解他们的学习进度，一对一的采取个性化教学方案，严格监督，及时检查，必要时可及时做出预警，为我们更为精确的掌握学生学习情况提供依据。

《分析化学》是一门实践科学，实验是教学的重要组成部分。研究表明，引入虚拟仿真实验也可以作为教学的重要补充，有助于学生充分了解分析仪器设备的原理，构造，方法和应用等知识点[2-4]。充分利用虚拟仿真实验资源可以解决疫情期间实践教学无法开展的难题，帮助学生初步掌握实验的基本原理和基本流程，为日后开展线下实践教学打好基础。作为线上教学的重要一环，我们提供了丰富线上虚拟仿真实验，让同学们足不出户就能做实验。我们的虚拟实验包括基本操作训练，大型仪器使用以及综合研究性实验等一系列实验。小到滴定，称量，加热，大到核磁共振仪，质谱仪，原子吸收光谱仪的使用，有简单的“照方抓药”式实验，也有复杂的“分子设计与合成”“分析方法建立与验证”等贴近科研与生产实践的综合性实验。经过一段时间的运行，学生们对于学习效果给予了充分肯定。

（二）实施线上翻转课堂教学

翻转课堂是实现自主学习，高效学习的重要手段[5]。我们依托学校E-learning平台的翻转课堂模块开展了线上翻转课堂教学的尝试。具体操作包括：（1）发布教学任务，（2）发布教学资料，（3）布置学习任务，（4）布置和批改作业，（5）设置“线上见面课”，（6）发布讨论话题，（7）进行在线答疑，（8）进行线上阶段性考试。

但传统的翻转课堂开展过程中需要“面对面”的实施，在特殊形势下，如何充分利用网络社交工具和网络教学平台，开展线上翻转课堂讨论，是我们面临的一大难点。我们利用Elearning自带的翻转课堂功能组织教学，监控翻转课堂完成进度，评估学习效果，实施评分;同时，利用微信及QQ群组的实时交流功能完成翻转课堂的“线上见面课”。

每周一次的线上见面课主要围绕事先布置在翻转课堂学习任务布置的话题展开讨论和分享，同时解答本周学习过程中的遇到疑问以及阶段考试中常见的错题。话题的设置分为两类：基础性知识的讨论和扩展性话题的讨论。前者主要针对必须掌握的知识点设计话题，比如“讨论系统误差和偶然误差的来源、性质和减免方法”，“说明准确度与精密度的概念、衡量方法、联系，并指出提高精密度和准确度的手段”。后者围绕科研生产实践的案例展开，比如“从三聚氰胺事件看乳制品中蛋白质含量测定的原理及操作流程”。学生根据分组汇报交流，并展开讨论。经过两个多月的不断实践和及时优化改进，学生们已经从开始的一言不发，“沉默是金”，成长为能够主动发言、主动提问，甚至主动解答其他同学疑问的活跃分子。

（三）线上教学效果评价

线上教学一大弊病就是无法充分把握学生的学习效果，导致无法客观准确的评价学生对知识的掌握水平。因此，如何充分利用网络教学平台，设计制定合理的评价机制，及时准确的评价和反馈线上教学效果是开展线上教学的一大难点。

我们利用平台自带的评价系统，将过程性评价与形成性评价相结合[6]，以过程性评价考察学生学习过程中发生的、学习者参与的、渐近的价值建构过程;以形成性评价了解学生的学习情况，及时发现教和学中的问题[7，8]。最终将三者以不同的权重相结合得到最终的评价结论（图2）。

整个自主学习评价机制由翻转课堂，线上慕课和虚拟仿真实验三部分组成，权重分别为30%、40%、30%。其中翻转课堂包括资料阅读进度、作业均分、话题讨论参与度、线上见面课活跃度四个考察指标;线上慕课包含视频学习完成度、在线考试均分、随堂测验均分三个考察指标;虚拟仿真实验包含基础实验均分、仪器分析实验均分、综合实验均分三个考察指标，共计四个过程性指标，六个形成性指标。

由于线上教学还在进行之中，所以此评价机制是否合理尚有待觀察。我们力争经过两至三轮教学实践的尝试，通过考试成绩对比，学生问卷调查等形式考察上述评价机制的合理性和准确度，最终获得行之有效的自主学习评价机制。

三、结语

我们对分析化学线上教学做了一定的尝试，收到了初步的成效。这场突如其来的疫情以前所未有的力度推动了教学方式的变革。即便疫情过去，线上教学应该将会继续高速发展。如果能够牢牢把握住这个机遇，充分利用和挖掘现有的优质网络课程资源，更加系统地规划和建设线上教学平台，科学合理地设计与之相适应的教学评价机制，打造更加立体、更高质量的课程教学体系，无疑将有可能推动教学水平实现质的飞跃。

参考文献

[1]王冬冬，王怀波，张伟，等.“停课不停学”时期的在线教学研究——基于全国范围内的33240份网络问卷调研[J].现代教育技术，2020（3）：12-18.

[2]许贯虹，洪俊丽，魏芳弟，等.“化学原料药杂质检查”虚拟仿真实验建设与应用研究[J].药学教育，2019（3）：51-54.

[3]魏芳弟，胡琴，许贯虹，等.基于案例教学法和虚拟实验室的分析化学课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2019（15）：130-131.

[4]岑瑶，胡琴，魏芳弟，等.虚拟实验室分析化学实验教学应用及效果分析[J].基础医学教育，2018（2）：151-153.

[5]赵俊芳，崔莹.翻转课堂的内在意蕴及高校教学改革的未来走向[J].中国高教研究，2016（6）：105-110.

[6]王卫华.论现代教育评价的基本理念[J].教学与管理，2008（6）：3-5.

[7]周琳，周文叶.形成性评价：促进学生自我调节学习能力的养成[J].上海教育科研，2020（2）：53-57.

[8]潘尖，先凤尧.形成性评价与过程性评价的区别[J].新课程研究（上旬刊），2018（8）：27-29.