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摘要:現階段高校分析化學實驗教學普遍存在教學思想與教學方法固化、實驗內容單調、學生基礎差別大以及對實驗課關注程度欠缺等問題。面對慕課對傳統教學模式的沖擊和挑戰，提出了如何在慕課理念下，從實驗內容，教學方式，教師素養，考核方式等方面進行改革，建立分析化學實驗線上－線下混合式教學模式，以提升實驗課教學質量，培養學生的學習自主性和實踐探究能力。
關鍵詞:分析化學實驗;慕課;教學模式;改革
慕課(massiveopenonlinecourses，簡稱為MOOC)，即大規模開放式網絡課程，始于2008年阿薩巴斯卡大學的“關聯主義和關聯知識”課程［1－3］。區別于單純資源建設的網絡公開課，慕課不僅提供優質的課程資源及教材資料，還提供學習支持服務，可以分享觀點，交互討論，參加考試，甚至取得證書，包含了學習的全過程。因此，慕課作為一種“時髦”的新型學習形態，打破傳統的授課理念和學習模式，突破了時間、地域以及身份的限制，具有規模大、開放性強、成本低、碎片化、資源優質及多元選擇性等眾多優勢，以爆炸式的速度引起教改新潮流［4－5］。慕課注重對學習者自主學習能力的培養，以學生為本，符合當前高校教育的宗旨。面對慕課對傳統教學理念的沖擊和挑戰，如何快速擺脫陳舊的實驗教學模式，對課程內容、教學模式、講授方法進行創新型的改革，嘗試在線課程和傳統教學相結合的混合式教學模式，提高教學質量將會是教學革命的關鍵。目前，在分析化學理論課程教學中，慕課理念的滲透和影響已經比較普遍，但是在分析化學實驗教學中的推廣和應用還比較少［6］。實驗是理論知識與實際應用的紐帶，分析化學實驗不僅能夠完善學生對于理論知識的理解，還可以通過操作訓練鍛煉學生的動手能力，培養學生解決實際問題的能力。傳統實驗教學受到時間、空間、師資、資源配備等因素限制，很難達到教學目的。慕課風暴下，對分析化學實驗課程進行創新和改革，實現線上－線下混合式教學模式，對于提升實驗課教學質量，培養學生學習自主性，加強學生的實踐能力具有重要的現實意義。
1分析化學實驗課程普遍存在的問題
分析化學實驗課包括化學分析實驗和儀器分析實驗兩部分，是分析化學理論課的配套課程，是化學、環境科學、材料科學、生命科學、食品、藥學等相關專業的重要基礎課程。分析化學實驗技能與基礎理論知識一樣對于學科的發展具有重要作用，分析實驗技能的習得可以促進學生對分析化學理論知識的融會貫通，提高學生的實驗動手能力，培養學生發現并解決問題的能力。如何能夠在有限的學時內充分發揮分析化學實驗教學的特點，引導學生自主學習并探究問題，提升其實踐和創新能力是實驗教學工作者面臨的重大挑戰。目前，分析化學實驗課教學中主要存在以下幾方面問題:
1.1教學思想的固化和教學方法的制約
傳統分析化學實驗課程的教學方法千篇一律，內容枯燥乏味，多是按照固定教學模板進行授課，即學生進行課前預習并書寫預習報告，教師按照教材講解實驗題目、原理、內容及注意事項，學生按照操作步驟進行實驗操作并記錄數據，最后上交實驗報告。分析化學和儀器分析實驗囊括了多種儀器，如容量瓶，滴定管，移液管，紫外分光光度計，紅外光譜儀，色譜等，對儀器的使用和操作具有嚴格的規范，在有限的授課時間內，部分學生無法看清教師的實驗演示，很難掌握每個操作細節，導致實操失敗，而且按部就班的授課方式也無法激起學生的學習興趣和探究欲望。實驗課多為考查課，教師對學生實驗成績的評定多是以實驗結果的好壞、報告書寫是否規范為依據，造成只要把報告書寫好，實驗成績不會太差的現象。這種考核方式難以檢驗學生操作的規范程度和真實的實驗技能，無法充分發揮學生在實驗中的主觀能動性以及發現、分析、解決問題的能力，更無法培養學生的創新思維，難以達到教學目的。
1.2實驗內容的單調和課時設置的缺陷
為拓寬學生的知識面，高校普遍開始增加課程門類，基礎化學實驗課時大幅度減少，直接影響教學質量的提升。受到實驗經費、器材、儀器、教學場地、學分等多方面的限制，教師在開設分析化學實驗時以驗證性實驗為主，綜合類、設計類、應用類實驗相對較少，實驗內容單調重復，且無法針對不同專業的課程目標及需求進行有效調整。受課程安排、師資、學時、儀器等多方面因素的制約，實驗課可能優先于理論課，學生不具備相關理論知識的情況下就動手操作，只是按照教材一步一步進行模仿，處于被動學習的狀態，無法達到實驗教學的要求。此外，實驗中很少涉及實際樣品，導致學生對實驗的理解停留在實驗室層面，無法針對實際環境中的干擾組分進行控制和規避，更加不懂得其在生產生活中的推廣應用，不利于鍛煉學生的應用創新和實踐能力。
1.3學生基礎的差別和實驗關注程度的欠缺
高校學生來自不同省份，接受的教學資源不均衡，接觸實驗的程度差異明顯。尤其高考形式改革后，一些省份出現3+X試卷，導致有些學生在高中階段甚至沒有系統學習過化學知識，因此實驗基礎操作技能相當薄弱。同時，大部分學生學習任務繁重，重視理論課，對實驗課的關注度不高，課前預習不充分，課堂討論不活躍，對實驗中出現的問題一帶而過，不進行反思總結，將實驗課變成“體驗課”或“模仿課”，一旦脫離教材就無從下手。而且，實驗教師難以兼顧所有學生的操作細節，常常致使實驗失敗或數據異常，打擊學生自主探究問題的積極性。受到教學資源配置的制約，尤其是儀器分析實驗涉及大型儀器的操作，授課多為小組輪換形式，導致有些學生全程不參與，出現實驗報告抄襲、捏造等現象。
2基于MOOC的分析化學實驗混合式教學策略
傳統的實驗教學依賴于“粉筆+幻燈片+教師演示”，慕課則是在大數據的背景下，以現代化信息技術為支撐，在互聯網中實現大規模的在線開放式授課，打破了傳統教學的地域性和局限性。分析化學實驗作為基礎性、應用性、綜合性強的一門學科，其改革應該符合現階段人才培養的目標定位，即培養應用創新型人才。因此，在教學改革上應該揚長避短，結合傳統實驗教學和慕課理念，采取線上－線下混合式教學模式，激發學生自主學習的能力，提高學生創新型實踐技能。
2.1資源共享，調整實驗內容，增加專業契合度
傳統分析化學實驗教學驗證性實驗過多，實驗內容陳舊過時。慕課模式加快了課程資源的共享，可以讓學生接觸到更新、更先進、更廣闊的分析技術。在兼顧課程內容系統性、完整性和創新性的基礎上，教師應根據實驗課程大綱以及專業契合度，精選并調整實驗教學內容。在基礎課時內完成驗證性實驗，訓練學生基本的實驗操作技能和科學的實驗態度。另外，安排學時，增設設計性實驗、綜合類實驗和應用性實驗，以提高學生對于理論知識的綜合運用情況，創新能力和團隊協作能力。例如:增加應用性實驗“食醋總酸度的測定”，“青椒中維生素C含量的測定”“蛋殼中鈣鎂含量的測定”，設計性實驗“NH3－NH3Cl混合液中各組分濃度的測定”“硫酸和草酸混合液的分析”，以及綜合性實驗“牛奶中三聚氰胺的提取和檢測”等，讓學生自由分組，利用慕課資源查找資料，提出設計實驗方案，并小組討論，進行可行性和誤差分析，根據現有的實驗條件進行方案調整，評價各方案是否具有顯著性差異，并分析各自的優劣。
2.2合理構建慕課平臺，有效保障其在線運行
融合“慕課”理念建立符合學校專業發展所需的在線課程平臺。教師在該平臺進行資源上傳，可視化、虛擬化實驗模擬，作業布置及批改，網上答疑，學習反饋，在線測試等教學活動。學生通過局域網隨時進行實驗課程的仿真操作，動態模擬實驗過程，掌握實驗技巧和注意事項，對于存疑問題，通過交流反饋平臺進行，與其他學生或課程教師及時交流探討，不受時間、空間、實驗室安排以及儀器等因素的限制。以“重鉻酸鉀法檢測鐵礦石中鐵含量”的實驗為例，教師可以利用慕課平臺，制作10min左右的實驗視頻，并插入模擬仿真實驗，一邊講解知識點，一邊動態演示。學生通過視頻，可以清晰的了解鐵礦石分解的操作步驟以及分解后溶液的狀態，以免因分解不完全造成實驗結果的差別以及出現濃鹽酸嗆入口鼻的危險性。同時，在預還原以及重鉻酸鉀滴定步驟進行可視化仿真實驗，學生可以清楚的看到整個實驗操作和分析的全過程，了解化學計量點前后溶液顏色的變化，并在線提出疑問，教師進行實時及時的解答。通過慕課，一方面可以增加學生的自主學習能力和對實驗的興趣，另一方面便于教師即時準確的跟蹤學生對實驗課程的理解掌握情況，提高線下教學的質量。
2.3以學生為主導的教學方法改革
從教師主導課堂向學生主導課堂進行轉變，以引導式代替過去的灌輸式，充分發揮學生的主體作用，啟發學生思考、探索并提問。例如:“高錳酸鉀法測定雙氧水中過氧化氫的含量”實驗中，授課教師制作實驗課程的微視頻，上傳至慕課平臺并精心設計提出問題，如高錳酸鉀溶液的配制應該選擇直接配置法還是間接配置法，酸式滴定管中高錳酸鉀溶液如何進行有效的讀數，實驗過程中為什么要控制反應的溫度、酸度、滴定速度以及控制方法，如何判斷滴定達到終點等。學生聯系理論課知識，通過自學了解實驗過程并提出疑惑，查閱資料尋求解決方法，在課堂上將線上問題進行充分的討論交流，以學生思維帶動課程走向，教師最后進行歸納總結，代替傳統的教師為中心的講授模式，強調學習能動性和自主性，培養自我獲取教學資源的技能，提升自我思考，分析解決問題的能力［7－8］。
2.4提高教師自身素養
教師應該提高自身的信息素養和技能，不斷豐富自己的信息技術，加強信息知識的處理和掌握能力，從而提高慕課中的應對技巧和適應能力。同時，教師還要強化知識的學習，提高自身的學術水平和教學能力，不要盲目依賴網絡資源進行教學，要在收集資源的同時，學會甄別、篩選、處理、整合。
2.5改革現有分析化學實驗教學的考核評價方法
過去的實驗考核方式單一模式化，應改進教學考評方法，以切實考察學生對所學知識的綜合運用情況，敦促學校和教師實現教育目標。教學方法線上－線下混合，考試方式也應采取多元評價進行，不僅考察學生上課出席、實驗操作、報告完成情況，還應包含設計類實驗的設計、方案可行性，不局限于數據的好壞，而是要著眼于學生獨立分析解決問題的能力和創新性思維的構建;通過線上課程考察學生的實驗預習和仿真模擬情況;課后通過作業的完成，信息的交流反饋，以有效查看學生對于實驗內容的吸收情況。這種多元化的考核模式能夠提高廣大學生的學習積極性，還原學生真實的成績。
3結語
“慕課”作為一種新型的教育理念，打破傳統教育模式的時間、空間、資源局限性，可以彌補當前分析化學實驗教學存在的一些不足。通過促進慕課與傳統實驗教學模式的混合，進行線上－線下混合式教育，必將最大限度地提升分析化學實驗的教學水平和教育質量，提高廣大學生的學習能動性，培養符合新時展的應用創新型人才。
參考文獻
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作者:侯娟 陳立鋼 牛娜 廖麗霞 孫明禮 單位:東北林業大學化學化工與資源利用學院
