“無機化學”課程混合式在線教學平臺的設計與建設 *

邢彥軍，張琳萍，楊常玲，侯 煜

(東華大學 化學化工與生物工程學院，上海 201620)

一、 “無機化學”課程混合式在線教學平臺的建設過程

作為化學或近化學類專業學生的第一門專業基礎課，“無機化學”為我校(東華大學)相關專業學生重要的必修課。我校一直非常重視“無機化學”的課程建設，課程被列為上海市核心課程和東華大學精品課程，得到上海市和東華大學多項教改項目支持。特別是近年來課程組承擔了多項教改項目，包括無機化學核心課程建設、課程思政建設[1]和在線課程建設等。

2018年，我們按照精品課程網站的要求建設了“無機化學”課程網站。網站上有教學視頻共56段，總時長達600分鐘，4位教師參與課程視頻的錄制。網站還提供了詳盡的課程相關信息和資源。精品課程網站豐富了學生的學習內容，能夠讓不同院校和專業的學生共享優質教學資源。然而在網站建設過程中，我們發現目前的課程網站在教學內容上過于重視課程在知識上的信息化和量化，只是一個開放性的教學資源，無法在實際教學中發揮以學生為主以及對學生創新能力的培育作用。

針對“無機化學”網站存在的問題，為進一步開展課程理念創新、內容創新和模式創新，加強一流本科課程建設與應用，提升課程的高階性、創新性和挑戰度，我們進一步基于超星學習通[2](以下簡稱學習通)開展了“無機化學”課程混合式在線教學平臺的建設，構建了符合學生實際需要的、與實際運用相符合的混合式學習資源[3]。

由于平臺建設開展較早，在2020年初突發新冠肺炎疫情導致無法開展課堂教學期間，該平臺發揮了很大作用并達到了預期的教學效果。目前，“無機化學”課程已授權超星公司于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個多月以來，已有蘭州大學、南京信息工程大學等的70多門課程引用本課程示范包為模板開展課程建設。本文重點介紹“無機化學”課程混合式在線教學平臺的內容選擇與課程體系建設情況。

二、 “無機化學”課程混合式在線教學平臺的總體設計

“無機化學”課程混合式在線教學平臺以移動學習需求為出發點，進一步完善課程體系，加強在線課程建設方案的綜合設計，形成較為完善的在線學習與課堂教學相結合的教學實施方案，以移動學習者為學習主體，構建基于混合式學習模式的有效課堂，輔以與科學素養相匹配的線上過程性評價[4]，以適應不斷提高的人才培養要求。

“無機化學”課程混合式在線教學平臺包括教學大綱和日歷、課程視頻、學習課件、在線測試、在線討論、習題庫、試卷庫(含各章小測驗)、案例微課視頻以及其他相關文獻資料等學習資源，這些資源均為我校無機化學教研室自主制作。

三、 基于“無機化學”課程混合式在線教學平臺的教學方式和過程考核方式

在線教學主要分為課前、課中和課后三部分。每一部分的安排都結合過程性評價完成，建立雙向、溝通式的信息反饋機制，將平時課堂教學中組織的研討、課堂互動提問、在線測試、在線討論、小測驗、作業以及單元知識結構圖繪制等合理設計到過程考核中，進一步明確過程考核的要求、形式及其所占比重，不僅評價學生的知識記憶，更側重于對學生運用知識分析、解決問題能力的評價，科學全面地評價學生的綜合素質。

1. 課前學習要求

在學期開始，教師在學習通上發布本學期的教學日歷，以及具有自主知識產權的教學視頻和PPT課件。課前在學習通上發布每節課的學習任務，指導學生根據知識點進行學習，完成在線測試，并準備在線討論題。教師通過查詢學習通的統計數據，及時獲知每名學生的實際學習進度，以及在線測試的完成度和知識點的掌握情況，并根據這些數據調整在線教學討論的內容。

由于學生需要課前預先觀看教學視頻，因此教學視頻的錄制非常重要。在錄制教學視頻時，我們首先討論并明確每節課的知識點，按照在線教學策略和內容設計多媒體課件，對講授內容進行精簡，將易理解、易掌握或者影響知識點理解的內容精簡或刪去，增加難點和重點內容的學習時間，使教授的內容更加明確突出。由于在線學習者有碎片式和間斷式學習的特點，我們在制作在線課程課件和視頻時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效果，我們先后錄制了2遍教學視頻。

2. 課中教學討論

由于疫情影響，目前課中以在線教學討論為主導，主要通過學習通APP平臺討論，或者采用微信、QQ等網絡通信工具實現。課中討論主要依據具體的課程要求和學習任務與實踐需要進行教學討論，同時教師根據學習通對學生課前學習的統計數據，特別是在線測試中存在的問題進行講解，并引導學生自主探究從而解決問題。在每個章節結束后進行10～15分鐘的課堂小測驗，以進一步了解和掌握學生的在線學習情況。

3. 課后教學評估

(1) 課程討論。由于在線教學不同于傳統教學，無法與學生開展面對面的互動，無法及時獲取學生的實際學習效果和反饋信息，因而難以及時調整教學內容。為此，我們通過加強課后的過程性評價予以解決。

課后的過程性評價主要以課程討論和課后作業為主。其中在線討論部分采取開放原則，討論內容側重于對學生運用知識分析、解決問題的能力以及文獻檢索和理解能力、文檔撰寫能力等方面的考核。由于學習初期學生還不能積極提出問題，因此教師先提出一些題目供學生討論。在線討論的內容總體按照章節內容設置與之相關的討論題目，但是又不完全限于教學大綱內容。比如在第一章，討論題為“如何看待化學？”，要求學生從化學的優缺點以及未來如何解決化學對自然、環境和人類的影響方面進行簡單說明，同時結合對自己專業的認識，思考和討論未來學習或者不學化學對自己可能產生的影響。這個學期的學生主要為紡織學院的學生，很多學生都結合自己的專業進行了關于紡織與無機化學關系的討論。又如，在第四章“水溶液中的反應”部分設置了3個討論題，分別為世界水日、酸雨的規定和分步沉淀在莫爾(Mohr)法滴定氯離子(或溴離子)中的應用。2019年是元素周期表發明150周年[5]，我們在第六章中設置的在線討論就與元素周期表有關，要求學生閱讀幾篇與元素周期表相關的學術期刊文獻，對元素周期表的發展歷史、現代進展提出自己的看法?？紤]到學習本課程的學生為一年級入校新生，文獻以中文為主，文獻發表時間從1999年到2019年。

同時，課程討論需要所有學生參與，并要求在學習通討論欄目中發表，旨在促使學生對學習內容和過程進行積極的反思和總結，激勵學生主動思考，提高他們的科學素養。學生可以回復已有討論，也可自行發表觀點，或分享得意之作。這些開放性的討論不僅要求學生從定性的角度進行討論，也要求學生能夠通過定量計算解決實際問題。其中大多數題目都要求學生獨立思考，有自己的觀點，讓學生在討論過程中產生好奇心，激發求知欲，從而培養學生的創新意識。同時，由于在線討論是開放的，每個學生的發言都可以被其他同學看到，大家相互之間可以參考和探討，有助于理解課程內容。討論平臺可以自動收集學生在課前自主學習過程中遇到的問題，并及時反饋給教師。教師可以對問題進行總結和概括，同時引導學生自主討論和解答問題。

(2) 課程作業和單元知識結構圖繪制。在每個章節設置課后作業，要求學生將作業的完整步驟寫在作業本上并拍照上傳，而不只是在線填寫答案。教師則利用在線批改功能，指出學生作業中的錯誤。這樣教師能夠及時了解學生對知識點的掌握情況，發現學生的理解錯誤并及時糾正。在新冠肺炎疫情期間，通過學生與教師這種形式的接觸，提升了課程教學的親和力。

由于教學視頻基于知識點錄制，無法體現知識點之間的縱向和橫向聯系，在線課程也不同于面對面授課，無法及時了解學生對知識點的掌握情況；同時，課后作業僅能包含個別知識點，因此，為了保障學生能夠更好地掌握并熟練應用各章知識，除了必要的計算題外，我們還要求學生繪制各章的單元知識結構圖[6]，也以作業的方式上傳。在繪制單元知識結構圖的過程中，為了找出各知識點之間的關系，學生會理解、消化和歸納各知識點，掌握各知識點間的聯系，進而形成整體理解，實現對知識的整合。

四、 案例教學微課視頻設計

“無機化學”主要面向我?；瘜W化工與生物工程學院、材料科學與工程學院、環境科學與工程學院和紡織學院的本科生開設。由于各學院學生的專業背景不同，如何在有限的授課時間內，既保證無機化學學科知識的系統性，又針對性地培養各專業學生的工程意識和工程能力，讓學生保持學習化學的興趣與信心，并能夠運用無機化學基本理論知識去解決實際工程問題，是我們一直思考的問題。

我們在教學過程中分析了“無機化學”課程與我校各專業學科的內涵和外延，理清相關學科交叉覆蓋涉及的知識點和銜接點，明確“無機化學”課程各部分內容對各專業預期學習產出的貢獻和程度，收集無機化學相關原理和知識在各專業領域中的應用案例，設計和錄制了具有自主知識產權的典型性、啟發性和實踐性案例教學微課視頻，并穿插于相應的教學環節。這些案例不是單純的知識點介紹，而是將課程的內容以案例的方式表現出來，部分內容既涉及基本原理，也涉及定量計算。有些案例還與學生的專業相結合，通過將相關專業中與無機化學理論相關的部分進行綜合應用和總結討論，培養學生分析和解決實踐過程中復雜工程問題的能力。目前已經錄制3個并已加入學習通課程平臺。部分案例微課視頻如表1所示。

表1 “無機化學”課程部分案例教學微課視頻

五、 結語

基于超量學習通，我們構建了一個自主性強的“無機化學”課程混合式在線教學平臺。從學生反饋來看，該在線教學平臺保障了在線學習與線下課堂教學的質量實質等效。在探究與合作教學過程中，教師積極轉變角色，通過有效引領、指導和互動，使學生自主學習，學生的學習體驗相對于傳統課堂更完整深入，教學相長，師生雙方都有比較強的獲得感。學生反映在線教學比傳統課堂互動效果好，師生關系更融洽，學習體驗更生動、更有趣。然而如何更好地利用和發揮這一平臺的優勢進行在線教學，還需要進一步科學設計混合式在線教學實施方案，建設豐富的教學資源，創建最佳的線上學習環境，并進行新型學習模式的研究和實踐，以推進創新型人才的培養。