基于大数据的化学基础与分析技术在线课程建设
时间：2021-04-23 07:53:50 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：从大数据的视角，以高职食品类专业化学基础与分析技术在线课程建设为切入点，在教学内容、教学模式、考核评价等方面进行改革实践与探索，为建设化学基础与分析技术在线课程打下基础，对同类在线课程建设具有借鉴作用。
关键词：大数据；化学基础与分析技术；在线课程；交互与评价
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2019）02-0090-03
化学基础与分析技术是江苏食品药品职业技术学院高职食品类专业的必修课，也是大一新生一入学就接触到的第一门专业基础课程。该课程的特点是理实并重，理论部分知识点多、信息量大，特别是反应机理、物质结构、化学平衡等内容相对抽象枯燥，实验部分技能点多，技术性和规范度要求较高，学生学习难度普遍较大。随着高职招生模式的多元化，生源数量和质量均发生变化，学生化学基础薄弱和参差不齐现象更加明显，有限的课堂容量、学生欠缺的化学信息储备量与课程培养目标的矛盾日益突出。现代信息技术的飞速发展和大数据时代的到来，使受教育者通过各种在线学习获取知识成为现实。
目前，以MOOC、云课堂等在线开放课程为代表的在线教学处于蓬勃发展态势，特别是在线开放课程在结合了教学交互与评价后，具备了大数据时代的海量存储和永久在线的典型特征。在线教学与传统教学方式充分融合所形成的混合教学模式，强化了教学效果，为学校课程建设带来了机遇和挑战。化学基础与分析技术课程教学团队在原网络教学资源的基础上，以泛雅平台和学习通为载体，进行在线课程建设教学实践，探求符合现代学习活动的教学内容、教学模式和评价手段改革途径，取得了一定的成效。
1 构建基于大数据的课程资源体系，满足生源层次和化学基础差异化需求
化学基础与分析技术课程涉及无机化学、有机化学、分析化学和物理化学相关内容，定位于基本分析技术，即利用化学原理及操作进行化工产品中常量组分的分析与检测，而化学基础部分仅作为基本分析技术学习的铺垫。尽管学生来源层次和化学基础差异较大，但这些学习内容不可或缺。原网络资源建设主要对课程视频、课件、课程设计等进行规划，多以项目或整节课为单元进行展示，信息量较大则放映时限较长，具有内容完整性高、逻辑关系清晰的特点，但对化学基础薄弱且参差不齐的大一新生而言，短时间内看明白且记住所有操作规范及知识要点并非易事，况且从线上一大段视频中查找没掌握的知识环节，其可操作性也较差，直接影响部分同学的学习热情，难以达到预期教学效果。对此，课程团队有必要重新审视教学内容，依据课程标准要求，将学习项目中的关键内容分解成若干个知识点或技能点，再利用现代信息技术将单个知识点或技能点独立制成微课（视频），时长控制在5 min左右，形成一个个短小精悍、目标明确、组成完备的微课（视频）群，串起整个项目教学内容。以基本分析技术中的沉淀称量分析法为例，在经典的教学视频中要完成一项沉淀法称量分析的教学，一般包括样品的称取、溶解、沉淀、烘干、灼烧等基本步骤，涵盖分析天平的称量，沉淀条件的选择与控制，过滤和洗涤沉淀的方法，高温炉和干燥器的使用等技能点和知识点，这些过程如果逐一演示，至少需要40 min时长。根据课程标准对这部分内容的知识技能要求，结合学生学习进度，选择沉淀的生成，沉淀的过滤与洗涤，沉淀的烘干和灼烧，干燥器的使用和可溶性钡盐中钡含量测定案例作为关键技能点，以沉淀进行的条件为关键知识点，设计制作6 个微课（视频）群，串起整个教学过程。另外，在课程实验教学中，可对师生的现场教学活动进行现场录像，制成微视频，再通过局部放大、细节回放等编辑模式进行展示后，上传至课程网站，以便让所有同學参与找亮点、找问题并加以讨论纠正。通过总结经验教训，利于规范操作的理解和掌握。
通过建立多个微微课（视频），结合网站发布的多媒体课件、教学设计、随堂测验讨论、课后作业、媒体资源、试题库等教学资源，可以建成相对完整的在线教学内容体系，进而为学生的自主学习和课程教学提供良好保障，课堂教学的针对性也更加明确，利于提高学生学习的主动性和参与度，有效解决不同基础、不同生源层次学生的学习需求，显著提高教学效率。此外，在微课群、微视频群等在线资源建设过程中，专业教师的精细化教学设计能力、教学表达能力、教学技能、多媒体应用能力等会得到不同程度地发展与提升。
2 构建基于大数据的交互模式，实现平台、师生、资源的高度联动
课程建设重在实效，在线开放课程的大数据特征为解决“差异—内容—学时”的矛盾提供了有效途径，提高了课程教学方式的实时性和自主性，既具有明显优势，也存在自身缺限。如以“教“为中心的知识点之间的脉络联系不明确，缺少过程监管和督导，容易导致课程学习完成率不高现象。教学是教与学的双边活动，教师如何引导学生实现“以学为中心”，如何实现“教”、“学”与“教学内容”三者之间的最佳契合，是教学改革的关键切入点。在线开放课程的不足正是传统面对面教学的优势，而移动化学习手段的产生则为充分实现两者之间的优势互补提供了硬件条件。在化学基础与分析技术课程教学中，通过将超星学习通移动学习平台、泛雅在线课程网站与常规教学模式有机结合，形成一种新型混合式教学模式，构建起基于大数据的课程教学交互模式，实现了平台、师生、资源的高度联动。
2.1 创建学班课，完成知识预习
课程开课前，任课教师在移动端（课程网站或学习通）创建化学基础与分析技术课程班并添加学生，学生则通过手机下载学习通APP进入学班课。
在学班课中，教师设计好相关课程活动，如上传课件、视频等教学资源，发布通知、讨论、测试、作业，建立学习小组，布置问卷调查、选人、抢答、教学任务等活动。学生则根据学习要求和个体情况进入学班课，开展学习活动。除实验报告外，学生的所有作业均在线上完成，教师与学生可随机查看学生学习及任务完成情况。
2.2 课前线上自主学习，完成知识习得
根据教学进程安排、学生认知规律及学情，课前教师应准备教学设计，向学生下达学习任务，明确具体学习任务点及时间。学生根据老师安排的课前学习任务，通过观看教学课件、微课、微视频、动画以及查阅资料等方式，自主学习，储备知识，并找出存在的疑难问题。
2.3 课中线下集中学习，完成知识内化
课中采用传统课堂面对面多媒体组合教学法，即教师通过检查学生课前自主学习情况，了解学生遇到的疑难问题，并针对课程教学内容的重点及难点，以课件、视频、动画、板书、讲解等方式进一步解析、引导，穿插一些线上测试、抢答、投票、讨论等课堂活动，使学生带着问题学，师生共同完成知识内化。
2.4 课后线上自主学习，完成知识延伸
课后，教师根据课堂教学知识点、技能点要求发布相关线上课外作业，并对完成作业方式进行设置，低于60 分可自动打回重做，以巩固所学知识。也可根据学生实际学习情况，发布一些头脑风暴题或讨论题，以激发学生进一步思考，拓展所学知识。教师或学生还可以在讨论区对相关知识点或技能点进行答疑解惑，其他学生可通过浏览这些问答直接解惑，并进行点“赞”等评价。后续学习者则可根据评价情况，快速而精准地筛选出有效信息，进而提高学习效率。另外，教师还可根据教学进度和网上题库资源，进行阶段性线上测试，以检查学生实际学习情况，拓展学生学习内容，完成知识延伸，巩固教学效果。
3 构建基于大数据的课程评价体系，改革课程考核方式
在大数据时代，学生线上学习的每个行为都是可视化和可量化的，这就使学习评价的公正性、公平性得到进一步提高。在化学基础与分析课程考核评价中，应坚持传统终结性考核与过程性考核相结合，采用全过程、多元化考核方式，将学生学习全过程纳入考核范围，使学生重视每个学习环节和每个能力培养过程。课程考核包括知识考核（理论成绩，30%）、技能考核（实验成绩，30%）和过程考核（平时成绩，40%），总分为100 分，60 分为及格标准。其中，知识考核以化学基本知识和分析方法实际应用为主，闭卷考试，考题大多来自网站题库，并适当增加综合应用题，以考核学生分析问题和解决问题的能力。技能考核的考题从化学检验工（中级）技能题库中随机抽取，并按相关考核标准进行考核，再结合实验报告完成情况给出最终成绩。过程考核则以学习通的学习评价作为赋分依据，教师可从成绩管理栏中得知学生的加权成绩，检查学生的学习情况，包括上课签到、访问详情、视频观看、任务点完成、线上作业、单元测试、讨论详情、课堂表现等学习环节的所有内容。由于过程考核是通过课程平台来完成的，既操作方便、及时快捷，又能随时了解学生学习进度，及时反馈学生学习情况，有效督促学生学习活动，显著提高学生学习成绩。
4 结语
基于课程移动端的微课（视频）群等教学资源建设、混合式教学模式实施以及新型课程学习评价方式的应用，大大丰富了教学内容、教学方式和考核方法，构建了新型师生交互关系，使不同层次的学生可根据自身情况开展个性化学习，明显提高学生的学习兴趣和学习能力，也让课程学习评价更加公平公正，为化学基础与分析技术在线课程建设打下坚实的基础，对同类在线课程建设提供有益的借鉴。
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