论文部分内容阅读
【摘要】以“缓冲溶液”为例，探讨了基于雨课堂的线上线下混合式教学模式在医用基础化学课程中的应用。课前，通过雨课堂推送包含音视频、习题在内的手机课件到学生微信端。课中，同步课件到学生手机端，通过随堂测验、弹幕词云、随机点名+主观题投稿等多种形式进行互动交流;实验课中，采用小组互评功能加深学生对实验现象的解释和缓冲机理的理解。课后，利用新版雨课堂在线考试系统，借鉴四、六级分段考试模式考查学生对所学知识的掌握情况;通过雨课堂对教学数据的采集功能，为过程性评价提供客观、科学的数据支持。
【关键词】医用基础化学 雨课堂 混合式教学
【基金项目】内蒙古自治区教育科学规划研究“十三五”课题：基于雨课堂的化学理论与实验一体化BOPPPS 教学模式研究与实践——以药学专业《无机化学》为例，基金号为NGJGH2019124;包头医学院教育教学改革项目：智慧教学工具在医学高校化学课程教学改革中的研究与实践——以雨课堂为例，基金号为2018BYJG-A019。
【中图分类号】O64-5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）41-0095-02
1.引言
医用基础化学课程是我校为大学一年级医学类专业学生开设的一门公共基础课。通过医用基础化学的学习使学生掌握与医学相关的现代化学基本概念、基本原理及其应用知识，为学生后续的有机化学、生物化学、生理学等课程奠定较广泛和较深入的基础。缓冲溶液章节是医用基础化学的重要内容，在生物体内起着重要的生理作用[1]。此外，在组织切片、微生物培养、细菌染色、血液保存、临床化验、药物调剂等方面都有广泛的应用。在缓冲溶液的教学内容上，学生需要掌握缓冲溶液的概念和组成，理解缓冲作用机理，并能应用于缓冲溶液的配制实验中。然而，传统的教学方法主要是PPT课件和黑板板书结合、教师讲授与适当课堂讨论结合;教学方式灵活度低，学生被动学习，积极性不高[2-4]。
传统课堂的主要职能在于知识获取，而“互联网+”时代的课堂更注重解惑训练、应用创新、学生反馈及过程性评价。《中国教育现代化2035》提出要大力推进教育信息化，创新信息时代教育治理新模式，推动以互联网等信息化手段服务教育教学全过程。“雨课堂”作为一款智慧教学工具，通过微信和PowerPoint（PPT）建立“课上-课下”教学互动新模式，以PPT作为教师课前备课和课上考察工具，以微信作为师生课堂内外的交流平台，充分利用网络教学资源实现线上、线下混合式教学。“雨课堂”的信息化教学手段，还能够帮助教师及时收集、分析学习数据，反馈教学中的难点和问题，并且使形成性评价更加全面、客观、准确[5， 6]。借鑒优秀的教学理论和经验[7， 8]，本文以“缓冲溶液及其作用机制”教学设计为例，阐述基于雨课堂的线上线下互动混合式教学新模式。
2.教学设计
2.1 课前预习——知识碎片化学习
课前预习的效果是智慧教学能否在课堂教学有效实施的前提和基础。教师先通过梳理课程中的重点、难点知识，化整为零分解为若干知识点;再参照授课计划制作手机课件推送给学生进行预习。利用雨课堂的课件发布功能，上课前教师还可以将带有MOOC视频、微课视频或带语音的预习课件推送到学生手机端，供学生自主学习，并设计少量的测验题考查学生的预习效果。特别是新版雨课堂允许在课件中插入本地音频、视频，这就意味着老师可以插入丰富的教学资源;同时，可以更加便捷地将重点、难点、考点和疑点等制成非标准形式的微视频，学生学习不受时间和空间的限制，满足个性化需求。缓冲溶液章节涵盖缓冲溶液的概念和组成、作用原理、缓冲溶液的pH计算和配制等7个环节，利用网络资源制作7-8个微视频，课前一周推送给学生，旨在利用视频里的动画、图片或音频通俗易懂地将知识点传授给学生。此外，对于测验题应附上相应的解析过程，让学生答题后能够及时地验证自己的解题思路与结果。
2.2 课中交互——思维能力提升
（1）案例法+问题启发法
以“人的酸碱体质论”作为案例导入。美国的“人体酸碱体质理论”认为人体体液的pH值在7.35以下的属于健康和疾病之间的亚健康状态，被冠以“酸性体质者”，同时该理论认为酸性体质是百病之源。显然，“酸碱体质理论”是骗局，现代医学可以测出血液、尿液、肠胃液、唾液、汗液等等体液的酸碱度，但是没有“人体酸碱度”这个说法。同时，有关食物能改变人体酸碱性的说法也毫无理论依据。人类的胃液是强酸性的，吃进去的食物不论是酸性还是碱性最终都会被酸化;食物的酸碱性对身体的整体酸碱环境起不到任何影响，真正能确保体内pH值维持在7.35～7.45之间是依赖人体自身的呼吸系统和排泄系统。以此来引导学生一步一步去揭开缓冲溶液的“神秘面纱”，提高学生的求知欲和兴趣感。
（2）雨课堂同步教学
传统授课媒介中的幻灯片和板书受到光线、色调和距离的影响，会对部分学生的视听效果产生一定的影响。雨课堂授课时，学生通过微信扫码进行考勤签到，教师根据学生课前预习情况讲解相关知识。课中将授课PPT同步到学生手机端，便于学生保存课件和课程回顾;并在授课过程中通过“收藏”或“不懂”按钮及时反馈信息，教师实时调整教学方法与课程节奏;互动方面还可能限定知识范围让学生发送“弹幕”，借助雨课堂的词云功能得出讨论结果。例如，在讲解到缓冲溶液组成时，让学生分析在一定等浓度的醋酸和醋酸钠溶液中，存在最多的粒子是什么？要求每弹幕包含一种粒子。学生的弹幕以词云的方式投屏，老师讲解某些粒子出现频率最多的原因以及所要关注的起缓冲作用的对象。此外，通过限时客观题测试培养学习运用所学知识分析问题的能力，采用主观题测验+随机点名+投稿的方式促进学生独立动脑、动手解决问题的能力，并将得分计入课堂表现成绩。
雨课堂授课模式，可以实现更有针对性的授课：对于普遍性疑问进行集中性与反复性讲解，对于个别疑问可以进行单独辅导。例如，医用基础化学的授课对象为包头医学院2019级放射专业班级的39人，在雨课堂授课过程中，有36人线上反馈缓冲溶液的pH计算公式的应用听不懂，另外3人反馈缓冲溶液的缓冲原理听不懂，因此针对上述情况结合例题对缓冲溶液pH计算公式的应用进行了重复讲解，对于个别学生进行课间单独辅导，期末考试结果反馈出95%的学生对于缓冲溶液pH计算公式的应用已经掌握，达到预期教学水平。每一次授课后，老师都可以及时的在雨课堂备忘录部分记录本次课程教学设计和心得体会，便于日后查阅和改进。 （3）实验检验法
雨课堂在实验课中应用，借助雨课堂小组互评功能对实验现象和解释进行分析判断。首先由老师讲解实验原理和内容，在事先分好的小组内，由学生自组安排角色：“实验操作人员”、“分析作答人员”和“記录评判人员”;以实验课件为索引，分布进行实验，全班同步对客观考查内容进行作答，主观题内容拍照上传实验结果和解释，由系统自动分配互评对象，小组每位人员均可看到别人的实验结果和分析，以及自己实验的反馈信息，最后由老师对个别误判的内容进行修正。例如，配制相同体积（20ml）的蒸馏水和邻苯二钾酸氢钾缓冲溶液，分别在各个烧杯中加入5滴0.1mol/L的HCl溶液、5滴0.1mol/L的NaOH溶液或稀释相同倍数后，利用pH计测出其pH值，每组学生将测试结果拍照上传进行互评。通过上述实验，学生可以直观地利用pH值的变化规律来验证缓冲作用机制，同时可以了解其他同学思维角度。
2.3课后复习——归纳升华
传统授课模式下，学生对于教师授课内容的反馈往往集中在线下，不仅具有一定的延迟性，而且难以了解每个学生的掌握程度。雨课堂在线测验突破了时空的限制性，而且拥有完善的作业题型，新版雨课堂在线考试系统从试题上传制作、发布、监考、阅卷等环节都进行迭代升级。与正常期末考试题型一致，缓冲溶液章节课后测验习题分设选择题、简答题和计算题，在本章节内容授课结束后当天通过手机端进行考查;采用题目乱序、选项乱序、交卷后暂不公布答案的方式避免学生互相抄袭。此外，灵活应用英语四、六级分段考试的模式，不同题型考试有5～10分钟的重叠时间，主观题中解答题允许学生语音作答，计算题要求上传署名后的解答过程;此举既可以兼顾学生答题时间长短不一的情况，而且进一步隔绝了同一班级或者不同年级学生之间通过手机截屏传阅试卷的可能性。
对于学生而言，每一次测验如同考试一样正式，间接地端正了学习和考试态度;但同时学生渴望交卷后第一时间能够得到试题正解。因此，在设计试卷的同时，要做好试题解析的上传工作，或者采用雨课堂视频直播功能对试题进行互动讲解，特别是缓冲溶液计算题部分可以采用雨课堂直播的白板功能，逐步进行“板书”讲解，让学生理解每一步的推理过程。课后测试结束后，尽快对主观题进行批改，下载分析本章节的教学数据，对学生在缓冲溶液章节的课前-课中-课后的整体表现以数据或图表的形式展现给学生，并纳入学生平时成绩考核部分;对于成绩落后的个别学生，适当给予预警，及时跟进了解学习情况，尽可能做到不离不弃，有针对性地进行帮扶转化，实现因材施教。
3.总结
综上所述，我们在医用基础化学课程中开展基于雨课堂的线上线下混合式教学，以学生学习成效为中心，注重课程实践育人;充分利用移动互联时代带来的红利，精心设计教学内容和交互式环节，改变传统讲授式方法，强化师生以及学生之间的互动交流，注重培养学生批判性和创造性思维，提高课堂教学信息化、智能化和数字化，进而提升学生的综合素质。
参考文献：
[1]张青芳，侯正利，郝一.血液中的缓冲系教学探讨[J].化学教育，2015（22）：59-61.
[2]李佳佳，张拴，唐于平，郭惠，史亚军，龙旭，王李雯，孟庆华，张光辉，张赛.线上线下互动教学模式在医学院校基础化学教学中的应用——以“缓冲溶液及其作用机制”为例[J].化学教育（中英文），2020（16）：67-72.
[3]郭瑜，朱辉，李惠惠.基于微课和雨课堂的医用化学教学初探——以“缓冲溶液”为例[J].山东化工，2019（11）：165-166.
[4]赵全芹，张树永.基于高效教学的医学基础化学教学模式改革实践[J].大学化学，2020（08）：39-43.
[5]寻慧，温小军，张迎春，修江帆，杨明.构建以自主学习为核心的医学遗传学课程评价体系[J].基础医学与临床，2019（05）：759-762.
[6]阎敬，胡博，姜静宜，王国丽，冯晨，王华芹.混合式教学法在本科生生物化学教学中的应用[J].基础医学与临床，2020（01）：124-127.
[7]杨媛，吕靖，金会艳，张筱敏，木丽仙，杨海龙，边慧.雨课堂+微课教学模式在MBBS生理学教学中的应用[J].课程教育研究，2020（21）：126+128.
[8]郭文平，许晓伍，马春媚，周丽娜，郝木峰.以肌学为例探索基于雨课堂+微课的人体解剖学教学模式改革[J].解剖学研究，2020（01）：91-92.
【关键词】医用基础化学 雨课堂 混合式教学
【基金项目】内蒙古自治区教育科学规划研究“十三五”课题：基于雨课堂的化学理论与实验一体化BOPPPS 教学模式研究与实践——以药学专业《无机化学》为例，基金号为NGJGH2019124;包头医学院教育教学改革项目：智慧教学工具在医学高校化学课程教学改革中的研究与实践——以雨课堂为例，基金号为2018BYJG-A019。
【中图分类号】O64-5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）41-0095-02
1.引言
医用基础化学课程是我校为大学一年级医学类专业学生开设的一门公共基础课。通过医用基础化学的学习使学生掌握与医学相关的现代化学基本概念、基本原理及其应用知识，为学生后续的有机化学、生物化学、生理学等课程奠定较广泛和较深入的基础。缓冲溶液章节是医用基础化学的重要内容，在生物体内起着重要的生理作用[1]。此外，在组织切片、微生物培养、细菌染色、血液保存、临床化验、药物调剂等方面都有广泛的应用。在缓冲溶液的教学内容上，学生需要掌握缓冲溶液的概念和组成，理解缓冲作用机理，并能应用于缓冲溶液的配制实验中。然而，传统的教学方法主要是PPT课件和黑板板书结合、教师讲授与适当课堂讨论结合;教学方式灵活度低，学生被动学习，积极性不高[2-4]。
传统课堂的主要职能在于知识获取，而“互联网+”时代的课堂更注重解惑训练、应用创新、学生反馈及过程性评价。《中国教育现代化2035》提出要大力推进教育信息化，创新信息时代教育治理新模式，推动以互联网等信息化手段服务教育教学全过程。“雨课堂”作为一款智慧教学工具，通过微信和PowerPoint（PPT）建立“课上-课下”教学互动新模式，以PPT作为教师课前备课和课上考察工具，以微信作为师生课堂内外的交流平台，充分利用网络教学资源实现线上、线下混合式教学。“雨课堂”的信息化教学手段，还能够帮助教师及时收集、分析学习数据，反馈教学中的难点和问题，并且使形成性评价更加全面、客观、准确[5， 6]。借鑒优秀的教学理论和经验[7， 8]，本文以“缓冲溶液及其作用机制”教学设计为例，阐述基于雨课堂的线上线下互动混合式教学新模式。
2.教学设计
2.1 课前预习——知识碎片化学习
课前预习的效果是智慧教学能否在课堂教学有效实施的前提和基础。教师先通过梳理课程中的重点、难点知识，化整为零分解为若干知识点;再参照授课计划制作手机课件推送给学生进行预习。利用雨课堂的课件发布功能，上课前教师还可以将带有MOOC视频、微课视频或带语音的预习课件推送到学生手机端，供学生自主学习，并设计少量的测验题考查学生的预习效果。特别是新版雨课堂允许在课件中插入本地音频、视频，这就意味着老师可以插入丰富的教学资源;同时，可以更加便捷地将重点、难点、考点和疑点等制成非标准形式的微视频，学生学习不受时间和空间的限制，满足个性化需求。缓冲溶液章节涵盖缓冲溶液的概念和组成、作用原理、缓冲溶液的pH计算和配制等7个环节，利用网络资源制作7-8个微视频，课前一周推送给学生，旨在利用视频里的动画、图片或音频通俗易懂地将知识点传授给学生。此外，对于测验题应附上相应的解析过程，让学生答题后能够及时地验证自己的解题思路与结果。
2.2 课中交互——思维能力提升
（1）案例法+问题启发法
以“人的酸碱体质论”作为案例导入。美国的“人体酸碱体质理论”认为人体体液的pH值在7.35以下的属于健康和疾病之间的亚健康状态，被冠以“酸性体质者”，同时该理论认为酸性体质是百病之源。显然，“酸碱体质理论”是骗局，现代医学可以测出血液、尿液、肠胃液、唾液、汗液等等体液的酸碱度，但是没有“人体酸碱度”这个说法。同时，有关食物能改变人体酸碱性的说法也毫无理论依据。人类的胃液是强酸性的，吃进去的食物不论是酸性还是碱性最终都会被酸化;食物的酸碱性对身体的整体酸碱环境起不到任何影响，真正能确保体内pH值维持在7.35～7.45之间是依赖人体自身的呼吸系统和排泄系统。以此来引导学生一步一步去揭开缓冲溶液的“神秘面纱”，提高学生的求知欲和兴趣感。
（2）雨课堂同步教学
传统授课媒介中的幻灯片和板书受到光线、色调和距离的影响，会对部分学生的视听效果产生一定的影响。雨课堂授课时，学生通过微信扫码进行考勤签到，教师根据学生课前预习情况讲解相关知识。课中将授课PPT同步到学生手机端，便于学生保存课件和课程回顾;并在授课过程中通过“收藏”或“不懂”按钮及时反馈信息，教师实时调整教学方法与课程节奏;互动方面还可能限定知识范围让学生发送“弹幕”，借助雨课堂的词云功能得出讨论结果。例如，在讲解到缓冲溶液组成时，让学生分析在一定等浓度的醋酸和醋酸钠溶液中，存在最多的粒子是什么？要求每弹幕包含一种粒子。学生的弹幕以词云的方式投屏，老师讲解某些粒子出现频率最多的原因以及所要关注的起缓冲作用的对象。此外，通过限时客观题测试培养学习运用所学知识分析问题的能力，采用主观题测验+随机点名+投稿的方式促进学生独立动脑、动手解决问题的能力，并将得分计入课堂表现成绩。
雨课堂授课模式，可以实现更有针对性的授课：对于普遍性疑问进行集中性与反复性讲解，对于个别疑问可以进行单独辅导。例如，医用基础化学的授课对象为包头医学院2019级放射专业班级的39人，在雨课堂授课过程中，有36人线上反馈缓冲溶液的pH计算公式的应用听不懂，另外3人反馈缓冲溶液的缓冲原理听不懂，因此针对上述情况结合例题对缓冲溶液pH计算公式的应用进行了重复讲解，对于个别学生进行课间单独辅导，期末考试结果反馈出95%的学生对于缓冲溶液pH计算公式的应用已经掌握，达到预期教学水平。每一次授课后，老师都可以及时的在雨课堂备忘录部分记录本次课程教学设计和心得体会，便于日后查阅和改进。 （3）实验检验法
雨课堂在实验课中应用，借助雨课堂小组互评功能对实验现象和解释进行分析判断。首先由老师讲解实验原理和内容，在事先分好的小组内，由学生自组安排角色：“实验操作人员”、“分析作答人员”和“記录评判人员”;以实验课件为索引，分布进行实验，全班同步对客观考查内容进行作答，主观题内容拍照上传实验结果和解释，由系统自动分配互评对象，小组每位人员均可看到别人的实验结果和分析，以及自己实验的反馈信息，最后由老师对个别误判的内容进行修正。例如，配制相同体积（20ml）的蒸馏水和邻苯二钾酸氢钾缓冲溶液，分别在各个烧杯中加入5滴0.1mol/L的HCl溶液、5滴0.1mol/L的NaOH溶液或稀释相同倍数后，利用pH计测出其pH值，每组学生将测试结果拍照上传进行互评。通过上述实验，学生可以直观地利用pH值的变化规律来验证缓冲作用机制，同时可以了解其他同学思维角度。
2.3课后复习——归纳升华
传统授课模式下，学生对于教师授课内容的反馈往往集中在线下，不仅具有一定的延迟性，而且难以了解每个学生的掌握程度。雨课堂在线测验突破了时空的限制性，而且拥有完善的作业题型，新版雨课堂在线考试系统从试题上传制作、发布、监考、阅卷等环节都进行迭代升级。与正常期末考试题型一致，缓冲溶液章节课后测验习题分设选择题、简答题和计算题，在本章节内容授课结束后当天通过手机端进行考查;采用题目乱序、选项乱序、交卷后暂不公布答案的方式避免学生互相抄袭。此外，灵活应用英语四、六级分段考试的模式，不同题型考试有5～10分钟的重叠时间，主观题中解答题允许学生语音作答，计算题要求上传署名后的解答过程;此举既可以兼顾学生答题时间长短不一的情况，而且进一步隔绝了同一班级或者不同年级学生之间通过手机截屏传阅试卷的可能性。
对于学生而言，每一次测验如同考试一样正式，间接地端正了学习和考试态度;但同时学生渴望交卷后第一时间能够得到试题正解。因此，在设计试卷的同时，要做好试题解析的上传工作，或者采用雨课堂视频直播功能对试题进行互动讲解，特别是缓冲溶液计算题部分可以采用雨课堂直播的白板功能，逐步进行“板书”讲解，让学生理解每一步的推理过程。课后测试结束后，尽快对主观题进行批改，下载分析本章节的教学数据，对学生在缓冲溶液章节的课前-课中-课后的整体表现以数据或图表的形式展现给学生，并纳入学生平时成绩考核部分;对于成绩落后的个别学生，适当给予预警，及时跟进了解学习情况，尽可能做到不离不弃，有针对性地进行帮扶转化，实现因材施教。
3.总结
综上所述，我们在医用基础化学课程中开展基于雨课堂的线上线下混合式教学，以学生学习成效为中心，注重课程实践育人;充分利用移动互联时代带来的红利，精心设计教学内容和交互式环节，改变传统讲授式方法，强化师生以及学生之间的互动交流，注重培养学生批判性和创造性思维，提高课堂教学信息化、智能化和数字化，进而提升学生的综合素质。
参考文献：
[1]张青芳，侯正利，郝一.血液中的缓冲系教学探讨[J].化学教育，2015（22）：59-61.
[2]李佳佳，张拴，唐于平，郭惠，史亚军，龙旭，王李雯，孟庆华，张光辉，张赛.线上线下互动教学模式在医学院校基础化学教学中的应用——以“缓冲溶液及其作用机制”为例[J].化学教育（中英文），2020（16）：67-72.
[3]郭瑜，朱辉，李惠惠.基于微课和雨课堂的医用化学教学初探——以“缓冲溶液”为例[J].山东化工，2019（11）：165-166.
[4]赵全芹，张树永.基于高效教学的医学基础化学教学模式改革实践[J].大学化学，2020（08）：39-43.
[5]寻慧，温小军，张迎春，修江帆，杨明.构建以自主学习为核心的医学遗传学课程评价体系[J].基础医学与临床，2019（05）：759-762.
[6]阎敬，胡博，姜静宜，王国丽，冯晨，王华芹.混合式教学法在本科生生物化学教学中的应用[J].基础医学与临床，2020（01）：124-127.
[7]杨媛，吕靖，金会艳，张筱敏，木丽仙，杨海龙，边慧.雨课堂+微课教学模式在MBBS生理学教学中的应用[J].课程教育研究，2020（21）：126+128.
[8]郭文平，许晓伍，马春媚，周丽娜，郝木峰.以肌学为例探索基于雨课堂+微课的人体解剖学教学模式改革[J].解剖学研究，2020（01）：91-92.