《水分析化学》课程在线教学尝试*

2020-03-08 02:00刘雪平
广州化工 2020年17期
关键词:分析化学知识点实验

张 岩,梁 峰,刘雪平

(河南城建学院,河南 平顶山 467000)

2020年初的新型冠状病毒感染肺炎疫情的爆发,打乱了高校春季开学的计划。在这样的非常时期,教育部要求延期开学,并提出了“停课不停教、停课不停学”的倡议,这就要求老师们把课堂从线下搬到线上,开展网络教学模式,利用线上授课、线上学习来保证教学工作的正常进行。目前,网络上有很多建设成熟的在线课程平台,如中国大学MOOC、SPOC、学堂在线、超星学习通等,还有各个高校自建的精品课程,如何能充分地利用这些资源,丰富课堂教学,引导学生自主学习,提高学习效果是值得我们思考的问题。本文通过《水分析化学》的教学过程探索了在线教学的模式,提出了一些可行的建议。

1 《水分析化学》的特点

《水分析化学》是研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科[1]。这门课程是给排水科学与工程专业的专业基础课,主要讲授水质分析过程中的化学分析以及仪器分析方法。具体包括水样的采集、污染因子的确定、水样的测定、质量控制等内容。该课程的学习是为后续的专业课程《水质工程学》、《水污染控制》等奠定基础。通过学习,要求学生掌握水质分析的基本理论、方法和基本操作,培养学生严谨的科学态度,独立分析问题和解决实际问题的能力[1-2]。

2 合理利用现有在线教学平台

经过多年来一直致力推动的教育教学改革,教育部精心组织、培育、遴选了许多好课,目前已经建成许多在线开放课程[3]。在此疫情防控期间,已经有包括爱课程、学堂在线、智慧树网、学银在线、超星尔雅网络通识课等等22家平台2.4万门课程免费为高校提供在线教学服务,其中,爱课程开放了8000余门优质在线课程资源;学堂在线免费开放2350门课程让社会学习者学习,免费开放1600门慕课给各高校作为学分课应用。在国家如此大力度的支持下,合理地利用现有网络资源是首选。这些平台上有不少是国家级精品课程,有突出的优势和自己的特色,如何结合本校的人才培养目标,合理地选择和利用优势资源,提高教学质量及学生兴趣是关键点[4]。

我们学校的本科培养目标是要培养创新型、应用型人才,学生不但要掌握基本的知识理论,而且还要有实际的动手操作能力。这就要求教师在授课中要深入浅出,结合实际应用讲解原理,让学生知其然并知其所以然。在《水分析化学》的教学过程中,高深而且枯燥的理论是授课的难点,在直播课程中加入编辑好的优质慕课内容,既可以给学生一定的新鲜感,也能让学生享受到重点高校的教学资源。听了慕课的理论教学之后,我们可以结合经验,补充讲解理论知识点在专业中的应用。比如在讲到水质指标中的物理指标的内容时,我们通过西安交通大学的《无机及分析化学》国家精品课程来学习相关的内容,然后再重点分析在实际应用中臭阈值的测定和计算,表色的去除方法,可过滤态和不可过滤态的区别,生活中常用的饮用水的电导率的差别等等。在学习水样的采集、保存和预处理的内容时,我们给学生推荐了华中科技大学的《环境监测》慕课中的内容,通过系统的学习之后,我们再补充采样时容器的洗涤、不同测定项目具体的保存和预处理方法。这样的直播讲解和优质资源的结合,可以将各个知识点最优质的慕课推荐给学生,最大程度地贴近培养目标,也将线上直播和慕课各自的优势发挥最大,避免了独立学习网课的枯燥感。

3 合理选择教学方式

线上教学采取哪种方式一直是学校和教师纠结的问题,国家教育部明确表示“特别不提倡、不鼓励、不希望、不建议各高校在疫情期间要求每位老师都要制作直播课”。这就要求我们合理开发线上教学模式,高效运行翻转课堂,将学生作为学习的主体[5-7]。

在《水分析化学》的教学过程中,我们使用了直播的模式,但是这种直播不是与教育部的号召相悖,而是利用直播工具精心地设计组织教学过程,利用富有感染力或幽默感的语言活跃教学气氛,引导学生主动探索。比如,在线上学生了解到《水分析化学》课程以《城镇污水处理厂污水排放标准》和《生活饮用水卫生标准》以主线,我们给学生布置了线下学习任务,查阅这些标准,了解标准的内容,并在课本中找出涉及的检测项目的采样方法及检测方法,然后在线上教学时大家一起来讨论,标准里涉及了什么内容,分别体现在教材的哪一章节,从而使学生明确课程讲述的内容,需要关注的重点。

在授课时,我们也会分享一些问题,抛砖引玉,引导学生们进行互动式讨论。比如学生自学了《城镇污水处理厂污水排放标准》、《地表水环境质量标准》后,我们提出问题:结合平顶山市的实际情况,新城区污水处理厂在湛河的上游,经过治理的污水达标排放到湛河里,而湛河的水质是四类,即便是污水处理厂现在实行的是一级A的排放标准,对四类地表水而言,依然是污染源,那么为什么还能排放呢?学生们共同探索,互相交流,领会到污水排放标准的作用,水体自净能力以及人工湿地的重要性,从而加深了对课程和专业重要性的理解。通过这一系列的引导学习和讨论,学生查阅文献的能力,独立思考的能力以及团队合作能力。通过这一系列的自学和讨论,培养了学生查阅文献的能力,独立思考的能力以及团队合作能力。

4 及时了解学生动向,掌握情况

线上教学面对的是冷冰冰的电脑,教学过程中掌握学生的学习状态非常重要,可以及时地将学生的注意力抓回来,根据反馈随时调整讲课的进度。

在《水分析化学》课开始时,用抽查提问的方式先回顾上节课的重点,然后在课程最后10分钟进行一个小测验,让学生当堂完成,这样就相当于对学生上课时间有了大致的掌控。在课堂中间,可以设置一到两个知识点的讨论的问题,通过对学生回应的深挖、追问以及引导将问题剖析清楚,提高课程的吸引力,实现学生自主找出答案,掌握知识点。

在线教学的一个问题就是容易卡顿,“呼A回B,呼B应A”时常发生,所以教师对课堂节奏的掌控非常重要。这就要求教师对知识体系要融会贯通,有丰富的经验,能够在众多的学生的应答中找出共性问题,再抛砖引玉,由浅入深,步步为营,让学生用自己的知识储备分析出正确的结果。解决了共性问题,还要应对学生有深度的想法,这就需要通过引导课外的资料查阅来解决;教师同时还要兼顾一部分不在状态的学生,可以点名提醒,唤起他的警觉。

直播软件有很多,钉钉、雨课堂、QQ群直播、腾讯会议等都是很好的选择。以QQ群视频为例,在直播中,可以分享课件、视频以及桌面,还可以同步与学生语音或者是文字互动,能时刻关注到学生的接受程度和直播效果,是非常不错的体验。还有一些平台的直播界面除了聊天功能,还有投票、弹幕、投稿、献花等形式,都可以精心设计,丰富互动讨论的教学过程。

5 对实验课的教学思考

实验课进行线上教学非常有必要,在滴定实验中,终点颜色的判断是难点,有了提前的线上教学,学生可以进行预习,了解实验的方法原理、步骤及实验现象,做到心知肚明,准备充分后再去实验室动手操作,能够少走弯路,起到事倍功半的作用。在《水分析化学》的实验课部分,我们提前让学生观摩相关实验慕课,设置习题,学生在达到满分后才能进实验室实际操作,这就有效提高了实验的成功率[8-10]。

成熟的实验慕课,通常会有微视频、动画等数字化资源,还有虚拟实验室可以帮助学生动态模拟实验操作的全过程,真实体验实验场景,这对于需要大型精密仪器的实验至关重要。通常这些仪器我们都是进行演示实验,学生的亲身体验感差。但是借助虚拟仿真实验,学生可以一步一步地学会仪器的原理、结构及操作步骤,身临其境般完成知识点的互补学习。

6 结 语

延期开学是目前疫情控制阶段的正确选择,但是如何通过冰冷的电脑将老师与学生之间、学生与学生之间很好地联系起来,保证在线学习与线下的课堂教学质量实质等效,是我们每一位教师的必答题。而精心设计的教学过程,是一节成功的线上课堂的基础,也是真正让学生有所悟,有所得的根本保证。

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