慕課時代的儀器分析理論課堂教學改革與實踐

石乃恩

【摘 要】本文針對當前高校課堂教學現狀，探討了慕課時代儀器分析課程的課堂教學改革可行的一些做法，通過線上慕課資源，線下互動教學，學用緊密結合，三管齊下，著眼未來，力爭為國家事業發展培養具備扎實基本理論知識和實踐能力的優秀創新型人才。

【關鍵詞】慕課；儀器分析；教學改革

趨勢引領未來，以互聯網技術為基礎的“工業4.0”和“個性化定制”被稱為是可能改變人類未來生活生產方式的技術之一。在教育領域，隨著大規模開放在線課程（Massive Open Online Course，MOOC）的推出，高等教育界開啟了滿足學生個體教育需求的個性化培養方案及課程，促進學生全面發展的新紀元。MOOC（慕課）的前身是2001年美國麻省理工學院（MIT）校長維斯特（Vest）啟動的開放課件的項目（Open Course Ware），其開放課程通過網絡共享教學大綱、課件、講義、視頻、試題等資源，資源的深度與廣度由教授決定，截至2015年10月，MIT在線開放課程總數已接近2300門，訪問人數達17億。隨后，聯合國教科文組織于2002年提出“開放教育資源”概念，2008年，加拿大學者科米爾（Cormier）與亞歷山大（Alexander）在開放教育資源基礎上進一步提出了大規模開放在線課程這一概念。自2012年以后，各種MOOC平臺陸續推出，比如Coursera、Udacity、edX、中國大學MOOC、清華大學在線學堂等?！靶切侵?，可以燎原”，MOOC課程內容豐富靈活，學習時間自由，備受學生關注和喜愛，如今逐漸在教育界引起了廣泛的重視，未來幾年MOOC將全面鋪開。據悉，未來兩年，清華大學在線學堂將推出100門課程。儀器分析課程是材料和化學相關專業大學生的一門重要的專業基礎課程，是學生必須掌握的現代分析技術，本文針對該課程的教學現狀，結合作者多年來的教學經驗，談一談慕課時代儀器分析課程的課堂教學未來教學改革可行的一些做法。

1 儀器分析教學現狀

儀器分析通過使用現代的分析儀器來獲知物質的化學組成、含量、和結構的信息，是一門涉及化學、物理、電子、計算機等在內的多學科交叉的課程，其主要知識結構包括儀器分析方法的原理、分析儀器的結構、以及儀器分析實驗技術。其授課內容涵蓋電化學分析、原子光譜分析、分子光譜分析、核磁共振、色譜等的十幾種常用的分析測試方法，內容多，任務重，實用性強，這就要求學生具有必備的背景基礎知識，再輔以積極主動的課堂學習，方能有效的理解并掌握所授分析測試方法。加上相應的儀器分析實驗訓練，可達到熟練使用該測試方法的目的。儀器分析涉及到交叉學科的內容比較多，有的學生對先修課程，比如結構化學、大學化學等，知識掌握不牢固、不全面，嚴重影響對課堂知識的理解、建構與運用。此外，由于我們學校這門課程的學時是32學時，學時短，任務重，沒有充裕的時間為學生對先修知識查漏補缺。慕課的到來為解決這一困難，進一步提高教學質量，培養學生的專業素養提供了非常好的資源與條件。教師能夠充分利用課上課下資源，激發學生學習的積極性和主動性，培養學生獨立思考能力，解決當前教學中存在的一系列實際問題，使學生牢固掌握常用的儀器分析方法，并建立起科學的思維方式和基本素養。

2 利用線上慕課資源，線下互動教學，學用緊密結合，推動傳統教學方式轉型

儀器分析是一門專業基礎課，其教學內容偏多偏難，同一章內容里，知識點環環相扣，對于慕課課程內容和形式的設計、習題以及討論答疑等方面，專業基礎課相比大學通識類課程而言要求更高，慕課難以有針對性地面面俱到。慕課與線下課堂相輔相成，互為補充，將使教師和學生受益良多。

2.1 充分利用慕課資源，注重課前的預習與復習

關于慕課課程的設計，鑒于儀器分析課程知識點多而雜，針對每一種分析方法，教師應特別注意突出重點，兼顧一般，精選教學內容，設計好訓練題目。慕課大規模開放面臨的學生的基礎和背景差別較大，所以應注重對每一章節的內容依據理解的難易程度及重要程度進行劃分，對重點內容從最基礎的知識開始做深入淺出的講授。目前大學生選課比前幾年更加的自由，在很大程度上拓展了學生的知識面，有利于學校對學生的個性化培養，這也符合未來社會各個行業的服務個性化對人才的需求，但同時也對教學提出了一定挑戰。在教學過程中，會經常出現學生在某一知識塊上基礎不一致的情況，比如：有的學生學過薄膜光學，這部分學生就對光學分析導論這一部分的內容十分熟悉，感覺很簡單，而另外一部分沒有學過的學生則會覺得十分抽象，難以理解；本科生高考選考科目差別很大，這也造成了學生知識基礎嚴重不平衡，有一些材料物理專業的學生高中選考的是生物，在大學中也未修讀有機化學課程，所以對一些十分常見的簡單的有機化合物的結構式感到十分生疏，這就導致了在學習有機化合物結構解析的相關分析方法時比其他學生更困難。此外，即使同時學過的先修課程，學生掌握情況差異也很大。所以，結合學生的知識背景，在布置下節預習資料的同時，請學生利用慕課課堂做好一些先修課程中涉及當次課堂內容的復習，提前打好基礎。學生通過預習和相關的復習，進一步明確學習目的、重點和難點，可以有計劃的利用課堂，對比較熟悉的內容進一步復習和鞏固，對重點和難點內容及時分析，有效提高課堂效率和學習效果。

2.2 加強線下互動教學，學用緊密結合，夯實基礎，激發興趣

在完成預習、復習以及慕課課堂的基礎上，開展線下互動教學的第二課堂，這使得原來因為學時不足難以進行的互動討論和課題研討等能夠得以實現，包括適當的測試與考核競賽、難點師生互解、最新教具展示、實驗視頻演示、分析方法最新研究進展簡述、生活生產實際應用分析方法等內容，使學生在理論認知層次達到理論和實驗緊密結合、實驗室和生產實際緊密結合。完成一個學習階段以后，再進入實驗室進行課題實戰訓練，通過課題討論課，分享同學們做課題的經驗，并解答學生課題中存在的有關基礎問題的疑問，使學生更加深入的理解所學所見的書本知識。在這一環節教師要尤其注意課堂時間的規劃以及內容的組織，扮演好學生學習的激勵者、引導者、領路人。為了激勵學生認真學習慕課，通過限時考核關鍵問題，并對優秀的學生以物質或精神獎勵，激勵學生通過個人努力打好基礎，同時有效培養了他們的自學能力；其次，在此基礎上，教師請學生為同學們講解難點部分，以此不僅能夠發現學生在難點的理解和重點的掌握上存在的問題，并極大的鍛煉了學生的邏輯思維和口頭表達能力，課堂也更加活躍。慕課極大的解放了傳統課堂，尤其是對于典型應試教育模式下的學生來說，進入大學后通過這種徹底的學習方式和方法的改革，可以徹底的解放他們的思維方式，更重要的是，慕課課堂給一些短學時的課程進一步發揮和成長的空間，比如教師可以有精力和時間準備更富有創造性的課程內容，比如引入或設計和課堂匹配的最新教具，將學生在大學生創新項目或和研究生開展的課題涉及到的與課程相關的實驗錄制視頻以共享，或者引入科學研究前沿以及生活生產實際中所使用的具體分析方法及其過程，使得學生不僅掌握了分析方法的基本原理，而且知道了這種方法如何為人類服務，更啟發了他們進一步的思考。

3 結束語

面向培養具備扎實基本理論知識的創新型人才這一目標，通過線上慕課資源、線下互動教學、學用緊密結合三管齊下，充分調動學生的積極性，給學生發揮的空間，從而豐富其知識、增長其能力、啟發其思考，推動傳統教學模式轉型，為祖國未來事業發展所需基本理論知識扎實、創新意識和實踐能力兼備的研究型人才的培養做出貢獻，并為新興教學模式的建立積累寶貴的經驗。

【參考文獻】

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[責任編輯：王楠]