唐 婧， 郑胜彪， 惠贞贞， 叶祥桔， 汪徐春

(安徽科技学院 化学与材料工程学院，安徽 凤阳 233100)

1 《仪器分析》课程教学存在的问题

《仪器分析》是化学和应用化学专业的主干课程，该门课程融合了《分析化学》《物理学》《电子电工学》《计算机科学》等学科知识，在化学类和应用化学类专业学生的培养计划中具有举足轻重的地位。从上世纪九十年代开始,《仪器分析》课程受到重视，然而，发展至今在教学实践过程中仍然存在着一些问题。

1.1 教材内容更新过慢

现代仪器发展十分迅速，仪器的更新换代也很快，而教材总是更新滞后，很多教材中的内容还停留在几年前甚至于是十几年前的仪器类型。比如，现在可以搜索到的最新的《仪器分析》教材是2018年9月出版的，版本相对来说很新，但是，其内容还是多停留在较为陈旧的仪器基本原理上，目前已经应用广泛的仪器联用技术内容还是少之又少。现代大学教育中授课老师讲课内容以教材为主，而教材内容不能与时俱进，必然会导致教育与实际需要脱节的现状，这也正是目前高等教育最为突出的问题。

1.2 教学方法单一

由于《仪器分析》课程的特点，需要介绍多种仪器部件，因此，授课教师在教学上已经有所改进，采用现代多媒体技术教学给学生更加直观的感受，但是这种教学方法从本质上仍然是“传递——接受”的模式，教师是主体，学生更多是被动接受，无法发挥学生的主观能动性，学习缺乏思考。探究式、立体的教学模式在《仪器分析》课程中教学中很少得到运用。这种陈旧的教学方式远远不能满足现代教学要求，不利于人才培养。

1.3 教学定位不准确

《仪器分析》课程是一门实践性非常强的专业核心课程，要求学生弄懂并且会用各种化学类分析仪器，掌握各种仪器的实际操作和软件应用。通常授课的《仪器分析》教材有几百页，其中主要是理论知识和仪器部件，而具体的操作步骤和方法却是简单带过。授课教师大多数会按照教材的知识体系进行讲授，而不是从仪器使用实践能力的培养定位上去组织教学。由于该课程并非专业基础课程，开设时间不长，很多高校对该课程的教学定位不够准确，加之大多数高校该课程课时有限，学生学完该课程后对很多仪器结构和理论而似懂非懂，对仪器的具体操作和应用还是不熟悉，远没有达到《仪器分析》课程的教学目标和要求。

近几年来，国内外课堂教学的模式引入了许多新思路、新资源，比如,翻转课堂和MOOC教学这些新的教学理念和模式已经开始在大学教育中有所实施，例如，圣何塞州立大学让学生将MOOC作为家庭作业完成，而在课堂则是更深层次的解决问题[1]；俞劲松等将MOOC与翻转课堂相结合应用于“翻译技术实践”课程中，提出了“递进式翻转教学”混合模式[2]；李艳等将MOOC和翻转课堂的教学模式融入“网络与远程教育”中，并进行了相关的实证研究，取得了很好的效果[3]。

本课题组对多年教授的《仪器分析》课程及其相关实验进行总结，结合最新的教学模式、方法和资源特点，构建了“慕课-翻转课堂”混合教学模式，研究其在《仪器分析》课程和实践教学中的应用，希望能为高校《仪器分析》课程的教学提供新的思路。

2 MOOC和翻转课堂

2.1 MOOC的定义和优势

慕课(Massive Open Online Course，MOOC)是一种互联网和现代教育融合的产物，它的特点是开放性、大规模、完全开放和完全在线[4]。与传统教学模式相比，MOOC汇聚了更多领域的优质课程，教学资源丰富，而且MOOC存在过滤机制，可保证教育资源的质量；对于学生而言，学习的自由度大大提高，不再受时间和空间上的限制；学习的互动性得到提高，因为不再受时间上限制，因此教师和学生，学生与学生之间都可以开展讨论交流，提高学习效率[5]。从这些特点可见MOOC教育模式能一定程度上解决教育资源平衡性问题，知识传播和接受途径有所扩展。

2.2 翻转课堂的定义和优势

翻转课堂(“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”)是指重新调整课堂内外的时间，让学生亲自动手活动，是一种新型的教学模式。这种教学颠倒传统教学中知识传递与内化过程，学生知识的学习主要是在课前通过观看教师制作的视频，教师在课堂上的时间主要是帮助学生答疑解惑解决问题，学习的主动权在于学生[6]。这种教学模式的特点在于知识的学习具有可重复性，学生可以对不懂不会的内容反复观看，多次学习；其次学习的互动性加强，教师在课堂上的时间主要是帮助学生解惑，因此，彼此之间可以很好的沟通和交流；再有这种教学提高了学习效率，更有利于学生集中精力学习，提高整体的教学质量。

2.3 MOOC和翻转课堂融合

MOOC与翻转课堂的融合是集合线上教学和线下教学(主体课堂)相结合的混合式教学。MOOC主要提供网络资源(包括课程平台、教学资源、课程练习、对学生跟踪管理等)，当然这还需要教师对资源进行再加工以能融入翻转课堂教学实际过程，MOOC在课前提供高效的学习平台和相应的学习资源(视频)，学生通过MOOC平台完成理论知识的预习、学习和习题训练，随后要求学生在课上与教师一起通过提问讨论等交流互动完成新知识的内化和巩固；而且这样的结合实际上是将翻转课堂的个性化学习思路拓展到网络教育，将MOOC的性质从大规模、完全开放向小规模、限制性开放发展，这样实际上是克服MOOC大规模性和完全开放所带来的弊端[7]。慕课和翻转课堂的结合是以MOOC优质教育资源为基础，学生针对这些资源进行学习，充分体现因材施教、学习自主，在这里充分体会到多样化的学习方式，包括体验学习、协作训练、多重交互、自主探究等。对于大学生来说，这对于培养学生思维、创新意识大有裨益。

3 混合模式在《仪器分析》课程中的构建

3.1 混合模式的构建

MOOC和翻转课堂相结合的混合模式是一种教学相长的开放式教学。这种模式的构建是相互循环的，首先教师需要精心制作适合于仪器分析课程的微课、视频，学生在自主学习的环境中通过观看MOOC视频，对知识点和重难点进行学习，在这过程中，每个学生对知识的理解深浅不一，课堂上老师向学生提问考察学生学习的效果，学生向老师问问题解决课下的疑惑和难点，通过提问、讨论开放式的互动交流教师和学生在这个过程中都有收获，学生可以通过老师的讲解和讨论加深对知识的理解，老师可以通过学生的反馈和问题对MOOC视频进行改进和更新。这正是一个崭新的教学模式，这样一种混合模式做到了“学生学习主动化、资源整合多元化、课程讲授多样化和学习支持立体化”[8]。

3.2 MOOC模块的应用

MOOC在实施的过程中对于学生的要求相对高一些，要求学生自学，其实存在过程不好监管的问题。但是,从教学资源的利用和普及角度而言，它比以往的精品资源共享课要更加优越。从仪器分析课程应用来看，有大量的教学资源是实施MOOC的前提条件。然而,目前仅有一些大型公共课，如英语、高等数学等相对资源较为丰富，其它的专业课程资源较为匮乏，尤其是《仪器分析》发展的较晚，在各高校开设的时间并不长，MOOC资源十分紧张。当然，MOOC资源的开发可能需要一个较为长期的过程，从长远考虑，开设仪器分析这门课程的高校及其任课老师应该在慕课课程资源上多下功夫，可以采取激励措施，鼓励老师积极申报相应课题，准备微课教学，并在微课的基础上大力发展慕课，增加仪器分析课程的优质慕课教学资源的开发。大家把对课程中重难点、典型的案例分析、生动的视频材料等拿来共享，集思广益，必将极大地丰富仪器分析课程的教学内容，开阔师生的眼界，形成这一门课程的“百家讲坛”。

3.3 翻转课堂模块的应用

传统教育最难办的就是因材施教。对于教师来说，每个学生理解、学习、消化能力都千差万别，如何才能在有限的时间内让能力不同的学生都能有所收益确实十分困难。而这种打破常规教学模式的翻转课堂却改变了这种困境，它充分利用学生的课余时间，将学习地点和时间都进行了改革。实施翻转课堂在时间上更为自由，学生可以在灵活的时间自学，是学生愿意学习主动学习的时间；地点也变得轻松，不再拘泥于一个小小的教室，更重要的是实现了教学主客体的翻转，学生是学习和课堂教学的中心和主体，打破了传承几千年的填鸭式教学。学生自觉主动地学习慕课视频，教师在课堂上采取提问的方式检验学生课下的学习效果，学生对视频中自己不能理解的问题进行提问，能起到思考、启发的作用，相信这样有针对性的互动交流，更有利于培养学生的创新能力，也是帮助教师实现个性化教学、达到因材施教的目的。

例如《仪器分析》课程的第四章“红外光谱分析”中基本原理部分，要和同学们讨论清楚红外光谱的产生和频率位置，内容相对抽象难懂。在课前将这部分内容制作成MOOC视频，结合已有的教学资源-水分子和二氧化碳分子振动形式的动画，生动形象地展示红外光谱产生的过程，学生通过视频和动画愉快地学习，既达到提前预习学习的目的，也使学习变得轻松，学生可以反复多次的听和看。课堂上以设问的方式提出问题，可以给出其它分子让学生讨论其红外振动的形式和频率，并说明理由，将课堂上的宝贵时间节省下来与学生互动。

《仪器分析》还有一个特点就是实践性较强，要想学好这门课程必须要实际操作。实际操作也更能激发学生的学习兴趣从而提高学习效率，因此可以将具体的仪器操作步骤制作成MOOC视频，使学生学起来更加直观具体，在实验课堂上带领学生学习具体操作每一台仪器和步骤，操作细节都是学生需要掌握的环节，再加上贴合实际的分析检测给学生更加直观的感受，学生能明白为什么要做和怎么做，当再回到理论课堂去讨论也更有说服力。

就课程而言，具体的实施措施有：(1)利用已有的动画制作软件，将已有的多媒体教学课件进行修改完善，增加视频和音频；购买一批动画软件，丰富仪器分析原理的动画网络资源；(2)以《仪器分析》精品课程、精品资源共享课程中的重难点为依据，制作MOOC视频；(3)对原有试题库进行补充，增加网络自测题的数据；(4)购买一批仪器分析实验仿真软件，利用课前指导学生自学仪器的操作，加强学生实践动手能力的培养。

4 结语

本文主要讨论了当前两大新型教学模式在《仪器分析》课程教学中的应用：(1)指出当前《仪器分析》课程教学中客观存在的问题和不足，如教材内容更新过慢、教学方法太过单一以及教学定位不够准确；(2)针对两大教学模式的定义和优势来讨论MOOC和翻转课堂的融合，为构建混合教学模式提供新思路；(3)提出如何构建MOOC和翻转课堂混合模式，以及两大模式在仪器分析课程中的应用。期待本文构建的“MOOC-翻转课堂”混合教学模式能够对《仪器分析》课程教学改革提供帮助和借鉴。