智慧课堂助力“仪器分析”教学改革探索

2023-03-05 05:48刘晶静
科教导刊 2023年2期
关键词:仪器分析仪器思政

刘晶静

(泰山学院化学化工学院 山东 泰安 271000)

2017年,教育部颁布的《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》开启了全国高校师范类专业认证工作的序幕[1]。为适应师范专业认证的要求,各高校将全面提高师范专业学生的教育质量作为课程建设的重要目标之一。在此背景下,各高校全面开展针对师范专业各学科、各课程的教学改革[2-3]。

仪器分析是化学师范专业的专业必修课程之一,在师范认证工作背景下,对原有的课程教学模式进行改革以适应新形势的要求势在必行。但仪器分析是一门多学科交叉融合的综合性课程,教学内容多、理论抽象。教师普遍认为课程教学难度大,学生则普遍反映难学、难懂。基于上述问题,探索更为有效的教学模式,提高教学效果是仪器分析教学改革中要解决的问题之一。另外,仪器分析还是一门理论和实践并重的学科,其中蕴含着丰富的思政元素,如何利用有限的学时让学生真正体会到课程的实用性,同时在教学中落实立德树人的根本任务,是仪器分析教学改革另一个要解决的问题。

近年来,信息化、网络化教学模式被引入高校课堂,各大高校积极尝试将先进的信息技术与高等教育深度融合打造智能、高效的课堂,由此“智慧课堂”应运而生[4-5]。智慧课堂教学模式下,学情分析更精准,各种教学要素可以更好地优化组合,教学也更智能化、个性化。智慧课堂为仪器分析传统课堂教学中存在的问题提供了有效的解决途径。因此,本文尝试构建高效的仪器分析智慧课堂,并在学情分析、教学内容、教学过程、评价方式及课程思政建设几方面进行优化设计探索,以期落实“以学生为中心”的教育理念。

1 智慧课堂助力仪器分析教学改革的探讨

构建仪器分析智慧课堂需要一定的信息技术支持。超星学习通、雨课堂等众多智慧教学平台的推出和完善使仪器分析智慧课堂的构建成为可能[6]。本文选择目前在众多高校比较受欢迎的“超星学习通”来构建仪器分析智慧课堂。教师在平台建立课程,上传教学视频和拓展资料,利用平台开展贯穿课前、课中、课后全过程的教学活动。同时,借助平台的学习数据采集、数据分析实现学习情况统计和学生管理。

1.1 基于智慧课堂实现精准的学情分析

学情分析是规划教学设计方案、满足学生个性化学习需求的重要依据。传统仪器分析课堂,学情分析主要依赖教师和学生平时的相处交流。这种所谓的“学情分析”较为片面,很难真正对教学方案的设计起到指导作用。智慧教学模式下,仪器分析的学情分析主要依托超星平台的问卷调查功能展开。教师精心设计的调查问卷可以细化到学生的知识基础、学习动机、学习目标、学习需求等方面,调查更为具体全面。同时,教师还能由问卷结果精准了解每位学生的情况,以此为依据提供个性化学习指导,满足学生的个性化学习需求。

1.2 基于智慧课堂规划教学内容,丰富学习资源

仪器分析是一门多学科交叉融合的综合性课程,包含的知识内容庞大。传统课堂上,教师很难在有限的学时内展开全部教学内容,更无法实现知识拓展。另外,学生接触的学习资源有限,主要依赖课本、参考书和习题册等,知识的获取相对滞后。

智慧课堂模式下,教师将仪器分析的教学内容按知识点分解后,制成视频、课件、练习等线上资料。由于线上资源的辅助,对于相对简单的内容,教师可安排学生自主学习,而较难的内容,则安排学生完成线上预习后将疑难问题通过平台反馈。如此一来,教师在课堂教学环节会集中主要精力解决重难点和解答学生线上反馈的疑惑,课堂效率大大提高。此外,由于线上自主学习为课堂教学节约了大量时间,教师可以在课堂上开展丰富多样的教学活动,使课堂教学变得更生动有趣,更便于提高教学效果。

另外,智慧课堂还为学生提供了多样化的学习资源。在智慧树和超星平台建立的线上资源可供学生反复观看,提升学生个性化能力。教师在平台分享的趣味视频、科学前沿、科学家事迹等可以开阔学生视野,培养学生兴趣。而教师结合章节特点发布的案例,如高效液相色谱法检测三聚氰胺,荧光分析法应用于新冠病毒核酸检测、原子吸收光谱用于重金属检测等,更让学生从中深切感受到所学知识对人民生活、国家安定的巨大用途,在潜移默化中完成思政教育。

1.3 基于智慧课堂的教学设计和实施

传统仪器分析课堂,教师多忽略学生的主体地位,单纯从如何“教”来进行教学设计,师生间互动少、课堂气氛沉闷。更重要的是,教师对教学效果的了解主要依据学生的课后作业,由于作业多采用纸质版且线下收取、批阅,整个周期较长,不利于教学效果的及时反馈。

智慧课堂模式下,教师依托超星学习通构建了“课前—线上自主学习”“课中—线上线下集中学习”“课后—线上巩固提升”的混合式教学模式,开展智慧化的“教”和“学”。以《红外光谱法》一章为例,该章涉及方法原理、红外光谱图、特征吸收峰与分子结构关系以及利用红外光谱进行结构解析等内容。其中,基本原理、红外光谱图、特征吸收峰与分子结构关系是结构解析的理论基础,理论性强、需要记忆的知识点多,相对枯燥。传统课堂上,学生学习热情不高,而且由于在课堂上短时间无法完成知识的内化,当讲到结构解析时,学生常常无从下手。为此,教师设计了如下教学过程:

课前,教师线上推送预习任务,包括学习重点、预习视频、自测题等。学生按预习任务自主完成预习,并将疑难问题反馈到讨论区。学生后续带着疑惑进课堂,学习主动性明显提高。而教师则通过学生反馈精准掌握学情,及时调整教学方案,实现以学定教。

课中,采取线上线下配合的方式。教师首先通过检测题检测学生的自主学习情况。学生通过移动设备完成实时反馈后,平台进行智能统计。教师由统计数据实时了解每位学生的答题情况和整个班级的成绩分布,并以此为参考,针对共性问题集中讲解。对学生而言,通过测试可以及时了解自己的不足,这样会激励自己更加认真、主动地参与后续的学习活动。此外,为帮助学生更好地理解疑难问题,教师还根据知识特点设计了一系列活动,比如,介绍基本原理时,教师采用图片、动画等配合讲解,并通过随堂测试完成知识实时巩固。介绍红外光谱图时,教师通过随机选人,引导学生发现并描述红外光谱图的特点。结构解析时,教师由真实案例创设情境,通过分组任务由小组协作完成具体图谱的解析。最后,教师发布例题,让学生独立分析后提交答案,再随机选人分析图谱解析过程。贯穿整个课堂的学生活动,让学生真正成了课堂的参与者。

课后,教师利用平台多样化的题型设置功能灵活设计题目,从多角度全面考查学生对知识的掌握情况。学生完成作业后通过平台提交,教师批改后及时反馈。学生根据反馈及时查漏补缺,教师则借助平台功能多角度分析教学数据,完成总结反思,进而对下次课做出调整。

智慧化的教学模式使教师“教”和学生“学”的时间和空间延展至课外,强化了教学内容的连续性和课堂教学的有效性。学生通过课前自主学习明确自己的学习重点,通过课堂讲解完成知识的消化吸收,通过课后练习完成巩固提升,从而促使自身更好地掌握知识。更为重要的是,相较于传统课堂,师生间的角色发生了根本改变,凸显了学生在教学过程中的主体地位。

1.4 基于智慧课堂建立开放性的师生、生生交流方式

传统仪器分析课堂,师生之间主要通过提问交流互动,形式单一,由于学生对教师常常有畏惧感,很难真正创建平等的交流环境。而智慧课堂最大的优势是可以利用信息技术实现师生、生生间的灵活互动,让学生真正成为课堂的主体。

智慧化教学模式下,在仪器分析课堂上,教师利用平台的随机选人、抢答、投票、主题讨论和分组任务等功能,成功激发了学生的参与热情,加强了师生、生生间的交流。另外本学期仪器分析在智慧教室开设,智慧教室的弹幕教学模式极大迎合了学生的猎奇心,课堂教与学的互动性得到较大提升。此外,平台的群聊功能以及班级微信群、QQ群等也为师生交流创造了轻松、平等的交流模式,那些平时不敢问问题或怕说错的同学也能放下顾虑表达自己的观点。

1.5 基于智慧课堂开展课程思政教育

课程思政是高校落实立德树人的重要途径,也是培养师范生师德规范的根本举措[7]。仪器分析课程蕴含着丰富的思政元素,但传统课堂模式下由于教学内容多、学时有限,无法真正落实课程思政教学,满足新时代的育人要求。

智慧课堂模式下,丰富的网络资源为仪器分析开展思政教育提供了更多素材,形式也更加多样化。比如《红外光谱法》一章,教师课前上传了“齐二药事件”的新闻资料并开展线上讨论,让学生意识到药品质量监控的重要性。课上教师介绍如何利用红外光谱鉴定涉事假药,让学生在掌握理论知识的同时,认识到所学知识在实践中的重要价值,进而树立专业自信。《电化学导论》一章,教师提前发布分组任务“了解我国在电化学领域有突出贡献的科学家”。课上随机选人由学生讲述科学家的故事,在讲述和聆听中让学生体会老一辈科学家为我国分析仪器研制付出的努力和取得的成就。活动中,教师借助平台积分奖励、同学互评等适当的奖励机制,学生参与热情大大提高。智慧课堂实现了课程思政全方位、多途径的融入。

1.6 强调过程考核的多元化教学评价模式

教学考核是教学效果的直接体现。仪器分析的考核主要由平时成绩和期末成绩构成。但传统考核模式下,平时成绩占比少且主要依赖作业成绩,评价过于片面。另外,评价主体只有教师,过于单一。

智慧课堂模式下,平台实时记录学生预习、自测、出勤、课堂活动、随堂测试、课后作业等数据,根据预设权重自动统计成绩后,为每位学生生成学习分析报告,使平时成绩有据可依。同时,智慧课堂模式还实现了评价指标的多元化,不仅可以评价学生学习成绩,还可以评价学习方式、自主学习能力等。此外,平台的教师评价、生生评价、自我评价等功能使评价主体也更多元化。借助智慧课堂,仪器分析课程的评价方式实现了从单一的学习成绩评价向学习综合能力评价的转变,更有利于促进学生的全面发展。

2 总结

智慧课堂为高校课程的教学改革提供了新的教学模式。在师范专业认证背景下,本文将智慧课堂引入仪器分析的教学改革中,解决了传统课堂教学中存在的问题,使学生的主体地位、学习主动性得到更好的发挥,更好地落实了“以学生为中心”的教育理念。同时,智慧化的教学模式也使课程思政教学更加多样化。但如何更好地实现仪器分析教学与信息技术的有机结合,还需要我们在实践中不断探索。

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