多维度无机化学与化学分析课程考核探索

党延峰，马骁飞

1天津大学理学院，无机化学教学团队，天津 300354

2化学化工国家级实验教学示范中心(天津大学)，天津 300354

完善过程性考核与结果性考核有机结合的课程考评制度，对高校人才培养质量有着鉴定、评价、诊断、反馈的作用，是教学过程的重要环节，是检验人才培养质量及反映教师教学效果的重要途径和手段[1]。完善的课程考核体系有助于学生提高学习效果，持续改进学习方法；
教师可获得及时反馈，改进教学策略[2,3]。根据《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》(教高〔2019〕6号)、《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8号)等文件精神，结合天津大学人才培养的实际，教学团队探索无机化学与化学分析从“单一评价”向“多元评价”转变的课程考核新模式。

无机化学与化学分析课程80学时，分两个学期完成，第一学期40学时内容主要是无机化学原理部分，第二学期40学时是利用无机化学原理开展化学分析(12学时)和无机化学元素部分(28学时)教学。无机化学与化学分析是大学第一门化学课，是连接中学化学和大学化学的桥梁。课程以学生为中心，利用信息化资源，开展混合式教学改革探索[4]，解决传统课堂教学问题：(1)课程缺少分级化教学和过程性评价：学生的中学化学基础千差万别，需要分级教学满足学生差异化需求；
(2)课堂教学知识点与实验现象结合不够紧密；
(3)学生自主学习能力、语言表达能力、分析归纳能力和协同合作能力有待培养。2015年开始课程以4个班进行教学试点，2017年推广到全校30个班开展混合式教学；
2018年实现全课程内容的混合式教学。2020年无机化学与化学分析获评首批国家级线上线下混合式一流课程。

混合式教学[5]改革利用互联网与课堂教学相结合，小班授课(60人以下)，设计了线上(50%学时)和课堂(50%学时)教学环节(如图1)，通过线上自学和线下课堂互动提升学生能力培养水平。为了实现教学目标需要对多个环节进行合理的考核，确保学生有得问、跟得上、学得稳[6]；
此外重视学生的高阶思维和能力培养。课程从“标准与非标准考核相结合”+“灵活与基础考核相结合”+“个人与团队考核相结合”+“过程与期末考核相结合”+“闭卷与开卷考试相结合”等多个维度实施课程考核评价。这是保障混合式教学改革各教学环节实施的关键，而其本身也成为混合式教学的重要环节。

为保证混合式教学各环节的完成，采用“线上单元测试10% +课前测(手机) 10% +线下作业自评互评10% +线下课堂报告(或分组讨论) 10% +线下期末考试(开卷闭卷相结合) 60%”等多方位、多角度考核，并注重学习过程考核，使考核评价更趋于合理。图1列出混合式教学各环节以及对应的考核占比，这种教学设计旨在解决传统课堂教学问题，并提升课程的高阶性和挑战度。

图1 混合式教学环节与考核

(1)学生观看“视频和课件”是参考环节，学生可以根据自己的化学基础自主选择课程内容学习，但是知识点会在“单元测试”和“课前测”中考核。学生通过自学实现分级化教学和过程学习。为了保证学生对基础知识的掌握，我们采取“单元测试”和“课前测”检验学习效果，并起到督促学生合理完成自学环节的作用。“讨论区讨论”和“准备见面课报告”也是参考环节。依据在线课后台数据，参考环节采用倒扣分，对于参与度差的学生，教师会在其平时成绩中扣除1-5分。

(2)“线下作业自评和互评”是考核环节，占总评成绩10%，学生完成作业后对照答案自我评价、留下批改痕迹，然后同组的同学互相交换作业，进行互评、同样留下批改痕迹；
上交作业后，助教负责检查登记。根据作业完成情况和自评互评情况，教师给出6-10分的成绩，如有三分之一作业未完成会取消线下期末考试资格。

(3)“线上单元测试”为客观题，在线上SPOC课程中完成；
每章节一次测试，测试需要在规定时间节点前完成，过期不能补测；
系统汇总每次成绩，期末给出0-10分的成绩。相关的实验现象会作为在线课的演示实验等视频资源提供给学生，也会在单元测试中进行考核，解决传统课堂教学知识点与实验现象结合不够紧密的问题。

(4)“课前测”是见面课开始前，教师通过慕课堂小程序(与线上SPOC课程关联)发布测试题，学生在手机端完成。小程序可以及时反馈学生答题情况，便于教师掌握学生学情，及时调整见面课教学策略；
系统汇总每次成绩，期末给出0-10分的成绩。

(5)“分组讨论&课堂报告”为课堂展示环节。这个环节旨在培养学生的语言表达能力、分析归纳能力和协同合作能力。上学期基本原理部分主要采用分组讨论方式。课前教师发放每组讨论题目，小组成员进行课下讨论，讨论结果在课堂展示，课堂上教师会进一步提出挑战性的问题启发学生对知识点的深度理解。教师根据该组学生表达、分析、归纳水平和知识掌握深度给该组成员同样的分数(6-10分)。下学期的元素和化学分析部分主要采用课堂报告方式，学生除了讲清楚所分配的知识点外，报告中还要体现图2中的“内容拓展”或“实际应用”要求之一，由学生自己挖掘以知识点为载体的课程思政元素；
该环节每名学生独立完成；
教师给出课堂报告分数(6-10分)。对于团队考核中积极性差的学生，采用倒扣分，在平时成绩中扣除1-5分的成绩。

图2 课堂报告要求

(6)线下期末考试由教学团队集体命题-选题-预做-改错-排版-打印-统考-流水判卷完成，卷面百分制，折算成总评成绩的60%。无机化学与化学分析2A采用闭卷考试；
无机化学与化学分析2B 21-22学年开始开卷考试试点改革。

(7)考试后试卷加密保管转变为公开试卷，推动课程质量提升。

利用互联网+教材模式，出版新形态教材《天津大学无机化学与化学分析考试真题与疑难解析》，配合混合式教学实施。学生能够根据近年的期末考试真题把握学习重点、理清分析解决问题的思路，提高学习效率。当然每学期的线下期末考试出题也对教师提出了更高的挑战性。

无机化学与化学分析2B以元素化学内容为主，这部分教学内容有如下两个特点：(1)元素化学难度低、易理解，但是内容逻辑关系不明显；
各种物质面面俱到，但许多问题都是一带而过，学生掌握不住重点。(2)化学反应和化学现象繁多，记忆困难。平均每学时讲解化学反应式十多个；
学生在学习过程中常常感到枯燥乏味，课堂参与度低。期末考试前死记硬背是大多数学生采用的方式；
为了加强学生对知识点的深度理解，采用混合式教学模式和开卷期末考试，两者相互呼应解决教学痛点问题。

2.1 先导课上给出学习方法建议

(1)注意元素和化合物在周期表中的规律性。

利用周期表将百余种元素联系在一起，能表示出元素之间横纵、对角和区域性的关系。以区划分内容，掌握各区通性，了解元素在周期表中的位置、全貌和共性，体会个性与共性的哲学思想，学会将元素性质与应用联系。

(2)注重化学原理对元素化学的指导作用。

利用原子结构、分子结构、化学热力学、动力学、氧化还原等基础理论知识去理解元素及其化合物的性质与结构，使两者有机结合。

(3)学习元素部分抓重点，掌握学习主线，勤整理笔记，多记忆。

元素单质→氢化物→氧化物→氧化物的水合物→盐的性质、反应(特别是反应条件、现象和方程式)。

(4)指明重点。

化合物(O3，H2SO4，HNO3，NO3-等)的结构(新键型)；
配合物的颜色、配位情况、电子构型以及与NaOH/NH3·H2O的反应情况)；
过渡金属离子的颜色及中心离子的价电子构型，相关过渡金属化合物及配合物的颜色；
硫化物的颜色、性质(溶解性)及其相关反应；
阴阳离子的鉴定(鉴定试剂、反应条件、反应现象、主要产物)等。

2.2 自学部分要求学生做笔记和准备课堂报告

在混合式教学设计(如图1)中的“学生自学”环节，学生自学微课视频和课件，结合先导课上的学习建议，进行自主学习。自学过程中，要求学生整理笔记，提炼重点；
此外根据分配的任务准备课堂报告，并融入与知识点相关联的“内容拓展”或“实际应用”案例(如图2)，形成报告PPT提交给教师修改。

2.3 见面课上串讲知识点引导学生思考

在见面课上，教师串讲知识点关联关系，引导学生对比不同章节的化合物性质，比如硫酸盐和硝酸盐的热分解产物比较，加深对知识的理解。预览报告时，教师在学生报告上用红星标记重点和考点，或提出启发性或综合性问题引导学生思考。课上和课后，学生补充完善笔记。

2.4 线下期末考试改为开卷考试

2021-2022学年第一学期将环境学院三个班设定为开卷考试试点班。“弱化知识记忆考察，突出能力考核”成为开卷考试的出题基准。

试卷内容加强对开放型试题的重视程度，注重对学生综合能力的考核。与传统开卷考试相比，增加了化合物推断题(根据文字描述，推断相关化合物名称)的比例，由原来的10个化合物增加到18个化合物。

将原来的完成化学反应方程式改为简答题，由原来的20分增加到30分。主要表现在以下几个方面：(1)试题的开放性和综合性得到体现，可以是非标准考核，比如“可以将Mn2+氧化成高锰酸根的固态物质有哪些？请举两例”。(2)与基本原理(上学期内容)和生产生活相关联，比如“工业上从海水中提取Br2时，请写出用Na2CO3溶液吸收，并用硫酸酸化的两个反应式。并结合电极电势图说明，发生歧化和归中反应的原理”。(3)与实验结合，比如“三价镍在酸性条件下表现为强氧化性，而二价镍在碱性条件下表现出还原性，请设计一个实验，体现酸碱性对三价镍与二价镍转化方向的影响”“银离子与硫代硫酸根反应可能生成什么物质？分别在什么条件下？”

每个问题涉及到的知识点并不能在书中一处找到答案，是不同章节的关联和综合；
有的题目答案并不唯一。而考查记忆为主的填表题由原来的12分降低到5分。

2.5 考试分析

试题符合大纲要求，覆盖面较广，其中基本知识占60%，综合型和提高型分别占30%和10%。从考试结果来看，开卷考试与闭卷考试的得分和成绩分布相差不大。成绩分布情况如下：90分以上的占14.3%；
学生成绩在80-89分占25%；
70-79分占32.1%左右；
60-69分约占21.4%；
不及格比例为7.1%。考试结果总体来看，大部分学生对基本知识掌握得较好，达到本课程的知识要求。体现综合能力的简答题，得分率在65%左右。无机化学的元素部分内容庞杂，知识点之间的联系缺乏逻辑性，学生把握起来较困难。平时注意积累、学习主动、认真完成作业，认真学习视频和课件，全过程认真参与的学生会获得较好成绩。大多数学生的期末成绩与平时成绩有较好的相关性。

2.6 问卷调查

无机化学与化学分析2B开卷考试问卷调查回收67份(76人参加考试)。

(1)对于期末开卷考试，平时归纳总结笔记是否必要？86.57%的同学认为必要；
10.45%的同学认为不必要；
2.99%的同学无法确定。

(2)开卷考试题目难度是否应该高于闭卷考试？56.72%的同学认为应该；
31.34%的同学认为不应该；
11.94%的同学无法确定。

(3)开卷考试是否应该增加知识点综合题比例？65.67%的同学认为应该；
28.36%的同学认为不应该；
5.97%的同学无法确定。

(4)开卷考试会让你关注知识点的深度理解吗？64.18%的同学认为会；
25.37%的同学认为不会；
10.45%的同学无法确定。

(5)开卷考试会减少你对课程的精力投入吗？38.81%的同学认为会；
38.81%的同学认为不会；
4.88%的同学无法确定。

(6)准备开卷考试时，你会背公式、化学反应方程式、物质颜色等考点吗？只有8.96的同学仍然全背；
70.15%的同学会选择性背；
20.9%的同学无法确定。

(7)你认为无机化学与化学分析2A (上学期、原理部分)是否应该开卷考试？67.16%的同学认为不应该；
29.85%的同学认为应该；
2.99%的同学无法确定。

(8)你认为无机化学与化学分析2B (下学期、元素部分)是否应该开卷考试？82.09%的同学认为应该；
11.94%的同学认为不应该；
5.97%的同学无法确定。

(9)你对本课程开卷考试有何建议？

学生评价：“我觉得就这学期内容来说，开卷考试能让我从整体上对各元素的理解更好，为了方便考试的时候查找，我把关键的元素各种存在形式的转换关系图都梳理了一遍，但是弊端就是我不会去记每种物质在相应条件下的产物(因为都能查到)”“在平时的课堂中提醒大家回忆之前的知识。因为边讲边忘。笔记很重要。”“元素化学开卷考试挺正确的，但是化学反应原理(无机2A)这么做没有益处”“很人性化”“开卷考试很好，我做了很多笔记，加深了理解。”

学生建议：“感觉还是闭卷考更合适，开卷考试里面很多题目涉及的知识点很细微，平时很难留心注意，闭卷考试更侧重于各元素的突出性质。如果开卷的话，主观题应当更加综合一点(比如有物质的制备路线，几种离子的分离等)。”

总体上，学生的评价与教师开卷考试的初衷是相吻合的，细节还需进一步完善，比如：综合性考题的比例、开卷考试可携带的参考材料等。计划后期开卷考试改为只能携带手写笔记，不能带印刷和复印材料，督促学生学习过程中总结归纳笔记，培养学生将各章节知识点联系，灵活运用知识提高分析解决问题的能力。

无机化学与化学分析利用信息化教学资源，开展混合式教学改革，解决传统教学痛点问题。将传统的“注重死记硬背、以知识传授为主”的学习目标转变为“提升独立思维和创新能力培养”，在以转变促提升的教学改革过程中，多维度的课程考核发挥指挥棒的作用，保障课程改革可持续发展。

根据无机化学与化学分析课程特点，构建一套完整的创新考核模式，推动课程教学的可持续改进，确保价值塑造、能力培养和知识传授“三位一体”的教育理念在具体教学环节中实现。从“标准与非标准考核相结合”+“灵活与基础考核相结合”+“个人与团队考核相结合”+“过程与期末考核相结合”+“闭卷与开卷考试相结合”等多个维度实施课程考核评价探索(图3)，能及时与教学目标、教学环节或实施方式改革互相促进、协调发展。

图3 多维度课程考核

猜你喜欢环节知识点考核一张图知识点小哥白尼(军事科学)(2021年7期)2021-11-20一张图知识点小哥白尼(军事科学)(2021年6期)2021-11-02第四页 知识点 歼轰-7A小哥白尼(军事科学)(2021年2期)2021-10-12必要的环节要写清小学生学习指导(高年级)(2021年3期)2021-04-06内部考核童话世界(2020年10期)2020-06-15在农民需求迫切的环节上『深耕』今日农业(2019年16期)2019-09-10创新完善机制 做实做优考核当代陕西(2019年9期)2019-05-20公立医院 如何考核?中国卫生(2016年2期)2016-11-12关于G20 的知识点非公有制企业党建(2016年9期)2016-05-25现代学徒制管理模式及其顶岗实习环节学习月刊(2015年10期)2015-07-09

推荐访问:多维 无机化学 化学分析