“雨課堂”智慧教學在分析化學實驗教學中的應用研究*

王 坤，楊 瑩，任麗英，馬 允，鄭 權

(安慶醫藥高等?？茖W校藥學系，安徽 安慶 246052)

在醫藥類?？圃盒Ｋ帉W教育中，《分析化學》是一門必修的專業基礎課程，是多門藥學類專業核心課程的必備基礎。要學好這門集理論與實驗一體的課程，不僅要求學生掌握相關的理論知識，更要熟練掌握各種分析方法的操作技能。因此，要提高分析化學教學質量就必須加強實驗教學的力度，才能培養出高素質的應用型醫藥類人才[1]。

隨著信息時代的到來，“互聯網+”已廣泛融入各行各業?！盎ヂ摼W+教育”的研究在國內外的高校也備受重視，傳統教育順應時勢與互聯網結合，在教育教學過程中涌現出了各種在線課程，這為傳統實驗教學模式向“互聯網+實驗教學”模式的轉變提供了新的研究思路和方法。然而由于實驗課受時空限制嚴重，需要有特定的實驗資源(實驗場地、儀器設備、試劑等)，不能像理論課教學一樣可以在網絡教學平臺上完成。另外實驗課旨在培養學生的動手能力、分析與解決問題的應變能力及團隊協作能力，而這些都是單一的網絡教學無法提供和實現的[2-3]。因此，我們要認真研究現有分析化學實驗教學模式的不足，結合網絡教學資源，探索分析化學實驗線上線下混合式的新型教學模式。

1 分析化學實驗傳統教學模式存在的主要問題

分析化學實驗傳統教學模式以教師為主導，教師設計好實驗方案，邊講授邊演示，實驗目的、原理、操作步驟及注意事項包括后期數據處理都講解到位，而學生做實驗時則按部就班，缺乏思考，實驗課教學效果一般，難以彰顯實驗課的最終目標。因此，傳統教學模式在實驗教學中的問題日益彰顯[4]。

1.1 實驗課時緊張

本校分析化學實驗大部分安排2課時(90 min)，傳統講授法教學，講解實驗目的、原理、操作步驟、示范演示及強調注意事項等用時時間長，學生自由練習操作時間有限，進而難以養成規范操作的習慣，有時因不規范操作導致實驗失敗，受時間限制也無法重做。

1.2 學生人數較多

1.3 實驗參與度不高

班級人數多，化學基礎參差不齊，合作完成實驗時，學生主動意識不夠，團隊協作意識欠缺，大家相互產生依賴，實驗過程中惰于動手，相互推諉，草草了結實驗，缺乏追根問底的精神。實驗報告毫無新意，抄襲嚴重，錯誤部分不訂正，實驗課后不總結，班級整體實驗熱情低迷，參與度較低。

1.4 考核方式單一

分析化學課程傳統考核方式包括兩部分:平時成績和期末閉卷筆試成績，再將兩部分成績按百分比權重折合成最終考核成績。而分析化學實驗并沒有單獨的考核方式，只是將學生實驗課表現及實驗報告的評分納入分析化學課程考核方式中的平時成績，存在重理論輕實驗的現象。正是由于未將實驗操作納入考核，才導致學生實驗課參與度不高。

2 雨課堂在分析化學實驗教學中具體應用

“雨課堂”是由學堂在線、清華大學、教育部在線教育辦公室共同研發的一款旨在連接師生智能終端的新型智慧教學工具，它將課前、課中、課后的每一個教學環節都緊密連接起來，為師生搭建了傳統課堂教學無法實現的互助溝通平臺，讓教與學釋放更多能量，有效促進了師生互動，使教學變得更為便捷[5]。因此，可以充分利用“雨課堂”這款教學工具的優勢，在我校分析化學實驗教學中建立線上線下相結合的混合式教學模式，彌補傳統實驗教學方法的不足，從而調動學生學習的積極性和求知欲，提高實驗教學質量。

2.1 實驗教學內容及教學計劃的制定

表1 分析化學實驗教學內容及單個實驗分值分配Table 1 Teaching content of analytical chemistry experiment and score distribution of single experiment

藥學類《分析化學》是一門實踐性很強的專業基礎課程，制定分析化學實驗教學內容時，應先深入了解專業特點，確保所教授的分析化學內容能夠為后續專業核心課的學習打下夯實的基礎。分析化學各章節教學內容雖然繁雜，但實際都是圍繞著完成實驗檢測項目這條主線展開的，學生在實驗過程中學習基本理論知識，使抽象的文字內容實踐化，從而起到降低學習本門課程難度的效果?，F以藥學專業學生分析化學課程(李維斌主編，人民衛生出版社，第三版)為例，將實驗教學內容確定如表1所示。

2.2 混合式教學模式

基于“雨課堂”線上線下混合式教學模式在分析化學實驗課教學中應用主要包括課前預習、課堂實驗與互動、課后復習三個模塊，整體教學設計如圖1所示。

圖1 分析化學實驗雨課堂教學流程圖Fig.1 Flow chart of analytical chemistry experiment rain classroom teaching

2.2.1 課前預習

實驗課前，教師上傳發布實驗教學資源，包括實驗視頻、實驗多媒體課件、預習測試題等。實驗視頻包括完整實驗步驟視頻和分步操作視頻，分布操作視頻著重講解實驗過程中每一步操作注意事項。學生預習時不理解部分可以在課件上標注“不懂”或是向教師提問。根據實驗課件及視頻內容設置配套預習測試題來可以檢測學生們的預習情況。教師通過手機隨時可以掌握學生們的觀看視頻、閱讀課件及參與答題的動態，及時對學生反饋的問題進行解答，保證課前預習有效進行。在課前開展線上預習，讓學生事先熟知實驗內容，教師課堂上可縮短理論講解部分時間，留足時間供學生操作練習，這種方法在一定程度上解決了因課時限制導致學生練習時間不足的問題。

風影雙手合十，念了一句，阿彌陀佛。她沖上前來，扳住他的身子，不停地搖晃著，嚷嚷個沒完沒了，你這個沒良心的，怎么就忍心離開我？你好狠的心！原來你的心思一直在那些泥菩薩身上，從來沒有想到過我。我們這個茶莊生意總的來說還不錯，你也算個小老板了，小日子過得有滋有味的，你為什么突然要離開？你走了叫我怎么辦？你這個沒良心的！你的良心是不是喂了野狼野狗？

2.2.2 課堂實驗及互動

課上掃碼簽到，快速管控學生的出勤情況，這種新型簽到方式，有效降低學生們的缺勤率。教師在課堂上首先要點評學生們的預習情況，對表現優秀的學生給予表揚，鼓勵表現不佳的學生再接再厲。針對預習情況提供的數據，對錯誤率較高及學生有疑問標記“不懂”的知識點進行有針對性地課堂講解?！坝暾n堂”令廣大師生喜愛之處是可進行隨堂測試，教師只需將重難點及易錯知識點編輯成測試題融入課件中，課堂上隨講隨測。在實驗課堂上教師一對多的情況下，學生有疑問可以發送彈幕互動，教師可以關注到每一位學生的疑惑，并逐一進行解答與指導。此外，對于課堂表現積極、答題正確率高、實驗操作標準規范的學生，教師可適當給予紅包獎勵，這種新穎的師生互動方式，深得廣大學生的喜愛，不僅活躍了課堂氣氛，也激發了學生學習的積極性。

2.2.3 課后復習

實驗課結束后，學生可以利用“雨課堂”推送的相關實驗資源，結合自己實驗所得數據，完成實驗結果分析處理，撰寫實驗報告后拍照以圖片的形式上傳至“雨課堂”，教師利用手機隨時隨地可完成實驗報告的批閱工作，線上批閱實驗報告相較于傳統作業批閱方式而言具有方便自由、快捷高效的特點。每個實驗結束后教師要及時總結學生們在實驗過程中出現的不規范操作及相應的改正措施，推送給學生后要求學生們對自己的實驗失誤進行反思。

2.3 實驗考核方式

實驗考核方式包括兩部分組成，平時實驗成績和期末考試成績。期末考試包括基本操作知識的筆試和基本技能操作兩部分組成[6]。

2.3.1 平時實驗成績

平時實驗成績滿分100分，平均分配至每個實驗即得單個實驗分值(見表1所示)，學期結束時所有實驗得分之和即為平時實驗總成績。單個實驗必須制定具體評分標準，包括實驗課前預習情況、到課率、實驗基本操作、勞動教育及實驗報告等，其中課前預習情況、到課率及實驗報告三項可依據“雨課堂”線上數據進行打分，實驗基本操作和勞動教育中的衛生情況則有教師課堂現場打分。

2.3.2 期末考試

期末考試采取“筆試+實驗操作”的方式來對分析化學實驗教學進行全面考核。筆試安排在實驗操作之前，考試內容為實驗室安全規則及安全應急措施、實驗基本原理、基本操作要點、實驗中的注意事項等，卷面題型有填空題、選擇題、判斷題或問答題、考察分析處理數據能力的計算題。實驗操作考試主要檢驗學生實驗動手能力，將實驗基本素養(著裝儀態、實驗記錄、衛生及勞動教育等)、基本操作、實驗結果和實驗報告作為評分標準的內容。

2.3.3 實驗成績評定

表2 分析化學實驗評分要點及成績占比Table 2 Scoring points and score distribution proportion of analytical chemistry experiment

實驗總成績由平時實驗成績和期末考試成績按權重比例折合評定，二者比例各占50%，詳細評分要點及成績占比見表2。平時實驗成績占比一半，目的是讓學生一改往日懶散實驗態度，重視并認真對待每一個實驗，切實提高實驗綜合素養。另外，這種實驗考核方式也要求教師全身心投入到整個實驗教學中，嚴格把控實驗教學質量。

3 應用效果

“雨課堂”智慧教學已在本校2019級藥學專業分析化學課程教學中應用，選取2019級藥學1班(54人)和2班(58人)兩個班級，分別作為對照組和觀察組。1班分析化學實驗教學依然采取傳統的線下課堂講授教學模式，2班則采用“雨課堂”智慧教學模式。

根據實驗成績評定標準，規定實驗總分100分，綜合成績由平時實驗成績和期末考試成績按權重合成最終評分作為最終成績。成績分為五個等級：優秀(≥90 分)、良好(≥80分且<90分)、中等(≥70分且<80分)、合格(≥60分且<70分)、差(<60 分)。對于等級優秀的學生給予獎勵，推薦給其輔導員及系部，可在獎學金評定、各類評先評優及相應技能大賽等方面優先考慮，而總成績<60分的學生必須補考，補考機會一次。

3.1 觀察組學生實驗考核結果分布

由表3可知：相較于線上傳統教學模式，采用“雨課堂”智慧教學后，班級的出勤率明顯提升，只有個別學生出現嚴重逃課現象，學生實驗預習及守紀情況良好，班級整體實驗基本操作及實驗報告方面都有所改觀，實驗總成績分布較均勻合理，基本符合高斯分布規律。

表3 觀察組學生各項實驗考核要點得分表Table 3 Score table of various experimental examination points of students in the observation group (人)

3.2 對照組和觀察組兩班實驗總成績對比

從表4中數據可以看出，基于“雨課堂”智慧教學模式下，實驗總成績考明顯提高，觀察組優秀學生數增多、不及格學生數減少，這是混合式教學注重學生綜合能力培養的收益。觀察組學生分數段主要集中在良好水平，中等及合格水平也占很大部分；對照組學生分數段則主要集中在中等合格水平，優秀率很低。因此，從表中數據來看，兩種不同教學模式下的學習效果差異明顯。

表4 對照組和觀察組兩班實驗總成績對比表Table 4 Comparison of total experimental scores of two classes in the control group and the observation group

3.3 “雨課堂”教學效果問卷調查

通過一學期的“雨課堂”智慧教學，為了檢測學生對“雨課堂”的認可度，本人對開展“雨課堂”教學的19級藥學2班58名學生進行了“雨課堂使用滿意度”的問卷調查，發放和回收調查問卷58份，回收率100%。具體結果如表5所示，絕大部分學生對雨課堂使用滿意度較高，認為“雨課堂”操作簡便、活躍了課堂氣氛、對提高學習成績有幫助。同時，對于“雨課堂”智慧教學模式，學生也提到了它的一些缺點，并提出很好的建議，這些對于以后教學的改進具有重要意義。

表5 觀察組班級“雨課堂”使用滿意度問卷調查(n=58)Table 5 Questionnaire survey on the using satisfaction of “rain class” in the observation group

4 結 語

在互聯網迅猛發展的當下，為突破傳統教學手段的局限，在分析化學實驗教學過程中，采用基于“雨課堂”智慧教學進行線上線下混合式教學模式，能夠有效評估監控“課前-課中-課后”每個教學環節的實施。根據線上提供的龐大數據，教師可量化分析學生的學習情況，及時對學生學習及實驗操作過程進行干預與指導。傳統教學與“雨課堂”智慧教學對比研究表明，學生對“雨課堂”使用滿意度較高，“雨課堂”智慧教學不僅提高了學生對本門課程的學習熱情，也增強了師生之間的互動與交流，多角度、全方位調動了學生學習的積極性，切實有效提高了學生的“出勤率”、課上學習的“抬頭率”以及新知識的“入腦率”，有效提高了分析化學實驗的教學質量[7-8]。

另外，“雨課堂”智慧教學也對教師提出更高的要求，教師必須全心全意投入教學中，不僅要準備豐富的線上教學資源，更要時時跟蹤了解學生的學習情況，精準教學，及時答疑，調整線下課堂教學進度和完成實驗操作指導及實驗報告的批閱工作等。教師在教學中進行了深刻的思考，獲得了較多的經驗及體會，可考慮在后期進一步采用這種模式進行教學，并不斷進行優化。