曹美苑 蘭 青

（廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院 環(huán)境監(jiān)測系，廣東 佛山 528216）

儀器分析是高職院?；瘜W化工、環(huán)保、食品、農林、生命等專業(yè)必修的專業(yè)基礎課程，是化學、生物、材料等科學研究和工業(yè)控制的“眼睛”［1］，其教學質量關乎后續(xù)專業(yè)核心課程的學習、崗位能力的形成和職業(yè)資格證書的獲取。該課程的傳統(tǒng)教學模式為“課堂講授+實驗操作”，近年來逐漸改革為“教學做一體化”，但依然難以完全適應高職的教學條件和學生特點［2］。美國加州大學伯克利分校阿曼多·福克斯教授提出的SPOC（小規(guī)模限制性在線課程）融合了傳統(tǒng)教學和網絡教學的優(yōu)勢，既能發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又能充分體現(xiàn)學生作為學習主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性［3］。為此，本課題組秉承“互聯(lián)網+教育”理念，對高職儀器分析課程教學進行了基于SPOC的混合式教學模式改革與實踐。

一、高職儀器分析課程教學現(xiàn)狀

（一）學生生源結構復雜，傳統(tǒng)教學模式下難以因材施教

隨著全國大規(guī)模擴招的推進，高職院校自主招生比例達70%以上，文理兼收、中職、“3+證書”、退伍軍人、在崗職工等多種招生模式并存，生源結構復雜多樣。為了節(jié)約教學和管理成本，很多班級都由統(tǒng)招與單招、普高與中職、文科與理科等各類學生混編而成，學生基礎不同，致使因材施教、分層教學和個性化教學在傳統(tǒng)教學模式下難以實現(xiàn)。

（二）課程內容晦澀難懂，傳統(tǒng)教學模式不受歡迎

儀器分析課程涉及大量的跨學科知識，由于綜合性知識面寬且專業(yè)，對大部分高職學生而言，儀器分析課程具有相當?shù)碾y度［4］。學生對傳統(tǒng)課堂的枯燥講授方式既無興趣、也感吃力，因此，在理論教學中學生玩手機、打瞌睡等現(xiàn)象屢禁不止。

（三）實驗條件有限，實踐教學效果欠佳

高職儀器分析課程中實驗課時普遍占50%以上，課程涉及的多是大型精密儀器，比較昂貴，儀器臺數(shù)較少，大型儀器對場地的要求也較高［5］。且受到實驗場地、儀器設備等條件限制，大部分學生僅能圍觀教師演示儀器操作，以多人小組的方式開展實訓，無法獨立操作，嚴重影響實踐教學效果。

二、高職儀器分析混合式教學模式構建

為了充分發(fā)揮教師主導、學生主體的“雙主”作用，本課題組嘗試創(chuàng)設線上學習與課堂教學相輔相成的SPOC混合式教學模式。

（一）項目分類重組

高職院校開設儀器分析課程的專業(yè)眾多，涵蓋化學化工、食品檢測類、資源環(huán)境類、中藥學等專業(yè)，不同專業(yè)對各種分析儀器的知識、能力要求不同。因此，將教學內容與專業(yè)崗位需求緊密結合，可以在很大程度上得到學生對所在專業(yè)的認可，進而提高學習興趣，最后取得較好的教學效果［6］。因此，本課題組面向不同專業(yè)設計不同項目內容，如表1所示。

（二）項目教學設計

本課題組以環(huán)保類專業(yè)儀器分析課程為例，充分利用網絡課程平臺、在線虛擬仿真實訓平臺、超星泛雅平臺等教學資源，設計“課前自主學習、課中知識內化、課后鞏固提升”3個階段的教學活動，課堂內容由淺入深，既符合真實工作崗位職業(yè)能力培養(yǎng)過程，又符合學生認知規(guī)律，可有效引導學生一步步掌握相關專業(yè)知識和專業(yè)技能。

表1 儀器分析課程教學內容的項目分類重構

（三）優(yōu)化整合教學資源，搭建SPOC教學平臺

根據(jù)各個項目需要，開發(fā)在線學習資源。主要包括三方面：一是各個項目的項目導學、電子教材和教學課件、教學微課、動畫、實驗指導、儀器圖片、操作視頻和企業(yè)實踐案例；二是在線虛擬仿真實訓平臺；三是課后練習和在線測驗題庫。同時，提供高職院校工業(yè)分析檢驗、農產品檢驗等職業(yè)技能競賽方案和評分標準，化學檢驗員資格證書考證題庫，各行業(yè)檢測方法標準以及分析檢驗的新技術、新動態(tài)等相關資訊。

（四）設計考核評價體系

為了豐富課程考核的內容和形式，本課程進行多元化、多角度考核評價，采集、分析教與學全過程行為數(shù)據(jù)，具體評價體系如表2所示。

表2 基于SPOC的儀器分析課程混合式教學評價體系

三、高職儀器分析課程混合式教學的實施

本課程采用基于SPOC的混合式教學模式，課前教師引導學生采用“導學、自學、輔學、評學、互學、督學”的“六學”在線學習方式開展自主學習，課中按照“導任務、析原理、思設計、做仿真、用儀器、析結果”六步教學方法實施教學，如圖1所示。

下面以“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”項目為例，簡述SPOC混合式教學過程。

（一）課前自主學習

課前課程負責人登錄儀器分析網絡課程平臺上傳“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”項目教學資源，在課程平臺以“課前討論”“課前測驗”“課前作業(yè)”三大主題創(chuàng)設課前自主學習情境，通過微信公眾號發(fā)布課前任務單。學生登錄該SPOC平臺進入儀器分析課程學習頁面，可查看公告和評分標準、觀看課件進行學習、在討論區(qū)的各板塊針對某主題進行討論、完成課前作業(yè)和測驗。

（二）課中知識內化

教師利用SPOC平臺的過程記錄、統(tǒng)計功能對學生在線學習的參與度、資源適應度和單元作業(yè)、測驗及討論情況進行分析，以確定課堂教學的重點、難點與活動開展方式。這一過程又可細分出以下幾個步驟。首先，教師精講答疑（2課時）。以學生小組分享課前作業(yè)、教師點評的方式重點精講“氣相色譜工作原理”和“氣相色譜分析條件設置”，引導學生正確解讀標準；然后集中回答學生在線學習中的主要問題，如“氣相色譜各種檢測器有何不同”“氣相色譜法如何檢測混合物”等。其次，學生分組探究（2課時）。根據(jù)學生課前在線學習成績對學生進行分組，讓學生分組討論并解讀“氣相色譜法測定環(huán)境空氣中的苯系物”的標準，設計“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”實驗方案。同時，利用在線虛擬仿真實訓平臺進行本項目的仿真實驗操作，在線評分80分以上的學生才算考核達標，可進入實驗室進行操作。再次，實驗操作與結果計算（6課時）。學生4人一組進行本項目的實驗操作，操作過程中可隨時查看SPOC平臺上的儀器操作視頻，糾正錯誤操作，做好完整的數(shù)據(jù)記錄，并完成數(shù)據(jù)處理、結果計算和實驗報告。學生用手機拍攝整個實驗操作過程，課后上傳至課程平臺。教師全程觀察并解答學生操作疑惑。最后，互動交流與評價（2課時）。教師課前登錄課程平臺下載學生上傳的操作視頻，將學生錯誤操作部分剪輯成一個短視頻，在課堂上播放給學生，并要求學生指出錯誤之處，然后讓各小組總結各項操作的技術關鍵，對比、分析實驗結果，并認真給出小組間成績互評。

圖1 儀器分析課程混合式教學過程

（三）課后鞏固提升

學生通過線上、線下兩條途徑鞏固本項目相關的知識和技能。線上在SPOC平臺復習課件內容，搜學《化學檢驗工》國家職業(yè)標準（中級）、高職院校大學生工業(yè)分析檢驗技能大賽題庫，以此鞏固并拓展所學知識；線下復習實驗操作，反復進行在線虛擬仿真實訓項目練習，在反復實踐中強化職業(yè)技能。

四、效果與反思

將基于SPOC的混合式教學模式應用于高職儀器分析教學后，有效實現(xiàn)了教學的知識目標、技能目標和素質目標，從課前預習率到作業(yè)成績都有了大幅度的提升。以“氣相色譜法測定甲醇中的苯系物”項目為例，學生從課前預習平均成績57分提高到課堂測驗的96分，學生更加積極主動參與課堂互動。問卷調查結果顯示：92.3%的學生認為使用SPOC平臺上的互動活動能有效活躍氣氛，提高教學效果；100%的學生認為混合式教學模式的應用能幫助自己更好地掌握教學重點和難點。

通過混合式教學模式在本課程的實踐，筆者認識到，充分利用信息技術和現(xiàn)代教育技術的最新發(fā)展成果，構建高職儀器分析課程的混合式教學模式，可以全面提高課程的教學質量和學生的職業(yè)素質，但要做好線上和線下教學有機結合，則對教師在信息技術的應用、教學活動的設計、課堂組織的實施等方面提出了更高的要求。