邢彥軍，張琳萍，楊常玲，侯 煜

(東華大學(xué) 化學(xué)化工與生物工程學(xué)院，上海 201620)

一、 “無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺的建設(shè)過程

作為化學(xué)或近化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，“無機(jī)化學(xué)”為我校(東華大學(xué))相關(guān)專業(yè)學(xué)生重要的必修課。我校一直非常重視“無機(jī)化學(xué)”的課程建設(shè)，課程被列為上海市核心課程和東華大學(xué)精品課程，得到上海市和東華大學(xué)多項(xiàng)教改項(xiàng)目支持。特別是近年來課程組承擔(dān)了多項(xiàng)教改項(xiàng)目，包括無機(jī)化學(xué)核心課程建設(shè)、課程思政建設(shè)[1]和在線課程建設(shè)等。

2018年，我們按照精品課程網(wǎng)站的要求建設(shè)了“無機(jī)化學(xué)”課程網(wǎng)站。網(wǎng)站上有教學(xué)視頻共56段，總時(shí)長達(dá)600分鐘，4位教師參與課程視頻的錄制。網(wǎng)站還提供了詳盡的課程相關(guān)信息和資源。精品課程網(wǎng)站豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，能夠讓不同院校和專業(yè)的學(xué)生共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。然而在網(wǎng)站建設(shè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)目前的課程網(wǎng)站在教學(xué)內(nèi)容上過于重視課程在知識上的信息化和量化，只是一個(gè)開放性的教學(xué)資源，無法在實(shí)際教學(xué)中發(fā)揮以學(xué)生為主以及對學(xué)生創(chuàng)新能力的培育作用。

針對“無機(jī)化學(xué)”網(wǎng)站存在的問題，為進(jìn)一步開展課程理念創(chuàng)新、內(nèi)容創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，加強(qiáng)一流本科課程建設(shè)與應(yīng)用，提升課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，我們進(jìn)一步基于超星學(xué)習(xí)通[2](以下簡稱學(xué)習(xí)通)開展了“無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺的建設(shè)，構(gòu)建了符合學(xué)生實(shí)際需要的、與實(shí)際運(yùn)用相符合的混合式學(xué)習(xí)資源[3]。

由于平臺建設(shè)開展較早，在2020年初突發(fā)新冠肺炎疫情導(dǎo)致無法開展課堂教學(xué)期間，該平臺發(fā)揮了很大作用并達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。目前，“無機(jī)化學(xué)”課程已授權(quán)超星公司于2020年2月制作為課程示范包上線，共享給其他高校師生參考和使用。2個(gè)多月以來，已有蘭州大學(xué)、南京信息工程大學(xué)等的70多門課程引用本課程示范包為模板開展課程建設(shè)。本文重點(diǎn)介紹“無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺的內(nèi)容選擇與課程體系建設(shè)情況。

二、 “無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺的總體設(shè)計(jì)

“無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺以移動(dòng)學(xué)習(xí)需求為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)一步完善課程體系，加強(qiáng)在線課程建設(shè)方案的綜合設(shè)計(jì)，形成較為完善的在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)施方案，以移動(dòng)學(xué)習(xí)者為學(xué)習(xí)主體，構(gòu)建基于混合式學(xué)習(xí)模式的有效課堂，輔以與科學(xué)素養(yǎng)相匹配的線上過程性評價(jià)[4]，以適應(yīng)不斷提高的人才培養(yǎng)要求。

“無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺包括教學(xué)大綱和日歷、課程視頻、學(xué)習(xí)課件、在線測試、在線討論、習(xí)題庫、試卷庫(含各章小測驗(yàn))、案例微課視頻以及其他相關(guān)文獻(xiàn)資料等學(xué)習(xí)資源，這些資源均為我校無機(jī)化學(xué)教研室自主制作。

三、 基于“無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺的教學(xué)方式和過程考核方式

在線教學(xué)主要分為課前、課中和課后三部分。每一部分的安排都結(jié)合過程性評價(jià)完成，建立雙向、溝通式的信息反饋機(jī)制，將平時(shí)課堂教學(xué)中組織的研討、課堂互動(dòng)提問、在線測試、在線討論、小測驗(yàn)、作業(yè)以及單元知識結(jié)構(gòu)圖繪制等合理設(shè)計(jì)到過程考核中，進(jìn)一步明確過程考核的要求、形式及其所占比重，不僅評價(jià)學(xué)生的知識記憶，更側(cè)重于對學(xué)生運(yùn)用知識分析、解決問題能力的評價(jià)，科學(xué)全面地評價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1. 課前學(xué)習(xí)要求

在學(xué)期開始，教師在學(xué)習(xí)通上發(fā)布本學(xué)期的教學(xué)日歷，以及具有自主知識產(chǎn)權(quán)的教學(xué)視頻和PPT課件。課前在學(xué)習(xí)通上發(fā)布每節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)知識點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成在線測試，并準(zhǔn)備在線討論題。教師通過查詢學(xué)習(xí)通的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，及時(shí)獲知每名學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)進(jìn)度，以及在線測試的完成度和知識點(diǎn)的掌握情況，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整在線教學(xué)討論的內(nèi)容。

由于學(xué)生需要課前預(yù)先觀看教學(xué)視頻，因此教學(xué)視頻的錄制非常重要。在錄制教學(xué)視頻時(shí)，我們首先討論并明確每節(jié)課的知識點(diǎn)，按照在線教學(xué)策略和內(nèi)容設(shè)計(jì)多媒體課件，對講授內(nèi)容進(jìn)行精簡，將易理解、易掌握或者影響知識點(diǎn)理解的內(nèi)容精簡或刪去，增加難點(diǎn)和重點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)間，使教授的內(nèi)容更加明確突出。由于在線學(xué)習(xí)者有碎片式和間斷式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，我們在制作在線課程課件和視頻時(shí)遵循在線課程的特征，錄制的視頻不宜太長，一般為8～15分鐘的短視頻。為了獲得更好的視頻教學(xué)效果，我們先后錄制了2遍教學(xué)視頻。

2. 課中教學(xué)討論

由于疫情影響，目前課中以在線教學(xué)討論為主導(dǎo)，主要通過學(xué)習(xí)通APP平臺討論，或者采用微信、QQ等網(wǎng)絡(luò)通信工具實(shí)現(xiàn)。課中討論主要依據(jù)具體的課程要求和學(xué)習(xí)任務(wù)與實(shí)踐需要進(jìn)行教學(xué)討論，同時(shí)教師根據(jù)學(xué)習(xí)通對學(xué)生課前學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，特別是在線測試中存在的問題進(jìn)行講解，并引導(dǎo)學(xué)生自主探究從而解決問題。在每個(gè)章節(jié)結(jié)束后進(jìn)行10～15分鐘的課堂小測驗(yàn)，以進(jìn)一步了解和掌握學(xué)生的在線學(xué)習(xí)情況。

3. 課后教學(xué)評估

(1) 課程討論。由于在線教學(xué)不同于傳統(tǒng)教學(xué)，無法與學(xué)生開展面對面的互動(dòng)，無法及時(shí)獲取學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果和反饋信息，因而難以及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。為此，我們通過加強(qiáng)課后的過程性評價(jià)予以解決。

課后的過程性評價(jià)主要以課程討論和課后作業(yè)為主。其中在線討論部分采取開放原則，討論內(nèi)容側(cè)重于對學(xué)生運(yùn)用知識分析、解決問題的能力以及文獻(xiàn)檢索和理解能力、文檔撰寫能力等方面的考核。由于學(xué)習(xí)初期學(xué)生還不能積極提出問題，因此教師先提出一些題目供學(xué)生討論。在線討論的內(nèi)容總體按照章節(jié)內(nèi)容設(shè)置與之相關(guān)的討論題目，但是又不完全限于教學(xué)大綱內(nèi)容。比如在第一章，討論題為“如何看待化學(xué)？”，要求學(xué)生從化學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)以及未來如何解決化學(xué)對自然、環(huán)境和人類的影響方面進(jìn)行簡單說明，同時(shí)結(jié)合對自己專業(yè)的認(rèn)識，思考和討論未來學(xué)習(xí)或者不學(xué)化學(xué)對自己可能產(chǎn)生的影響。這個(gè)學(xué)期的學(xué)生主要為紡織學(xué)院的學(xué)生，很多學(xué)生都結(jié)合自己的專業(yè)進(jìn)行了關(guān)于紡織與無機(jī)化學(xué)關(guān)系的討論。又如，在第四章“水溶液中的反應(yīng)”部分設(shè)置了3個(gè)討論題，分別為世界水日、酸雨的規(guī)定和分步沉淀在莫爾(Mohr)法滴定氯離子(或溴離子)中的應(yīng)用。2019年是元素周期表發(fā)明150周年[5]，我們在第六章中設(shè)置的在線討論就與元素周期表有關(guān)，要求學(xué)生閱讀幾篇與元素周期表相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)，對元素周期表的發(fā)展歷史、現(xiàn)代進(jìn)展提出自己的看法?？紤]到學(xué)習(xí)本課程的學(xué)生為一年級入校新生，文獻(xiàn)以中文為主，文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間從1999年到2019年。

同時(shí)，課程討論需要所有學(xué)生參與，并要求在學(xué)習(xí)通討論欄目中發(fā)表，旨在促使學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容和過程進(jìn)行積極的反思和總結(jié)，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生可以回復(fù)已有討論，也可自行發(fā)表觀點(diǎn)，或分享得意之作。這些開放性的討論不僅要求學(xué)生從定性的角度進(jìn)行討論，也要求學(xué)生能夠通過定量計(jì)算解決實(shí)際問題。其中大多數(shù)題目都要求學(xué)生獨(dú)立思考，有自己的觀點(diǎn)，讓學(xué)生在討論過程中產(chǎn)生好奇心，激發(fā)求知欲，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。同時(shí)，由于在線討論是開放的，每個(gè)學(xué)生的發(fā)言都可以被其他同學(xué)看到，大家相互之間可以參考和探討，有助于理解課程內(nèi)容。討論平臺可以自動(dòng)收集學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，并及時(shí)反饋給教師。教師可以對問題進(jìn)行總結(jié)和概括，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自主討論和解答問題。

(2) 課程作業(yè)和單元知識結(jié)構(gòu)圖繪制。在每個(gè)章節(jié)設(shè)置課后作業(yè)，要求學(xué)生將作業(yè)的完整步驟寫在作業(yè)本上并拍照上傳，而不只是在線填寫答案。教師則利用在線批改功能，指出學(xué)生作業(yè)中的錯(cuò)誤。這樣教師能夠及時(shí)了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的理解錯(cuò)誤并及時(shí)糾正。在新冠肺炎疫情期間，通過學(xué)生與教師這種形式的接觸，提升了課程教學(xué)的親和力。

由于教學(xué)視頻基于知識點(diǎn)錄制，無法體現(xiàn)知識點(diǎn)之間的縱向和橫向聯(lián)系，在線課程也不同于面對面授課，無法及時(shí)了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況；同時(shí)，課后作業(yè)僅能包含個(gè)別知識點(diǎn)，因此，為了保障學(xué)生能夠更好地掌握并熟練應(yīng)用各章知識，除了必要的計(jì)算題外，我們還要求學(xué)生繪制各章的單元知識結(jié)構(gòu)圖[6]，也以作業(yè)的方式上傳。在繪制單元知識結(jié)構(gòu)圖的過程中，為了找出各知識點(diǎn)之間的關(guān)系，學(xué)生會理解、消化和歸納各知識點(diǎn)，掌握各知識點(diǎn)間的聯(lián)系，進(jìn)而形成整體理解，實(shí)現(xiàn)對知識的整合。

四、 案例教學(xué)微課視頻設(shè)計(jì)

“無機(jī)化學(xué)”主要面向我?；瘜W(xué)化工與生物工程學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院、環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院和紡織學(xué)院的本科生開設(shè)。由于各學(xué)院學(xué)生的專業(yè)背景不同，如何在有限的授課時(shí)間內(nèi)，既保證無機(jī)化學(xué)學(xué)科知識的系統(tǒng)性，又針對性地培養(yǎng)各專業(yè)學(xué)生的工程意識和工程能力，讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與信心，并能夠運(yùn)用無機(jī)化學(xué)基本理論知識去解決實(shí)際工程問題，是我們一直思考的問題。

我們在教學(xué)過程中分析了“無機(jī)化學(xué)”課程與我校各專業(yè)學(xué)科的內(nèi)涵和外延，理清相關(guān)學(xué)科交叉覆蓋涉及的知識點(diǎn)和銜接點(diǎn)，明確“無機(jī)化學(xué)”課程各部分內(nèi)容對各專業(yè)預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出的貢獻(xiàn)和程度，收集無機(jī)化學(xué)相關(guān)原理和知識在各專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用案例，設(shè)計(jì)和錄制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的典型性、啟發(fā)性和實(shí)踐性案例教學(xué)微課視頻，并穿插于相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)。這些案例不是單純的知識點(diǎn)介紹，而是將課程的內(nèi)容以案例的方式表現(xiàn)出來，部分內(nèi)容既涉及基本原理，也涉及定量計(jì)算。有些案例還與學(xué)生的專業(yè)相結(jié)合，通過將相關(guān)專業(yè)中與無機(jī)化學(xué)理論相關(guān)的部分進(jìn)行綜合應(yīng)用和總結(jié)討論，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)踐過程中復(fù)雜工程問題的能力。目前已經(jīng)錄制3個(gè)并已加入學(xué)習(xí)通課程平臺。部分案例微課視頻如表1所示。

表1 “無機(jī)化學(xué)”課程部分案例教學(xué)微課視頻

五、 結(jié)語

基于超量學(xué)習(xí)通，我們構(gòu)建了一個(gè)自主性強(qiáng)的“無機(jī)化學(xué)”課程混合式在線教學(xué)平臺。從學(xué)生反饋來看，該在線教學(xué)平臺保障了在線學(xué)習(xí)與線下課堂教學(xué)的質(zhì)量實(shí)質(zhì)等效。在探究與合作教學(xué)過程中，教師積極轉(zhuǎn)變角色，通過有效引領(lǐng)、指導(dǎo)和互動(dòng)，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)相對于傳統(tǒng)課堂更完整深入，教學(xué)相長，師生雙方都有比較強(qiáng)的獲得感。學(xué)生反映在線教學(xué)比傳統(tǒng)課堂互動(dòng)效果好，師生關(guān)系更融洽，學(xué)習(xí)體驗(yàn)更生動(dòng)、更有趣。然而如何更好地利用和發(fā)揮這一平臺的優(yōu)勢進(jìn)行在線教學(xué)，還需要進(jìn)一步科學(xué)設(shè)計(jì)混合式在線教學(xué)實(shí)施方案，建設(shè)豐富的教學(xué)資源，創(chuàng)建最佳的線上學(xué)習(xí)環(huán)境，并進(jìn)行新型學(xué)習(xí)模式的研究和實(shí)踐，以推進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。