基于云平台的“有机化学”微课开发与应用

刘小忠++段怡

摘要：从总体规划、教学设计、微课制作、微课应用及教学效果四个方面介绍了基于“世界大学城云平台”有机化学“微课”的开发与应用。以“熔点的测定”为例，从教学内容选择、教学内容的细分处理及组织教学过程设计、微课的呈现方式及录制脚本设计三个方面详细地介绍了教学设计在开发微课中的重要性：从收集素材、录制微课视频片断、配音、微课集成四个方面详细地介绍了微课制作的步骤；从课前、课中、课后三个方面介绍了微课在教学中的应用及教学效果。

关键词：世界大学城云平台；有机化学；教学设计；微课制作；教学应用

中图分类号：G434

文献标志码：A

文章编号：1673-8454（2015）23-0044-04

有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、来源、制法、相互之间的转换关系与应用的科学，包括有机化学理论课程和实验实训课程，是化学、化工、生物、制药、医学、环境等专业必修的一门专业技术基础课程。该课程的理论性很强，实验实训内容很多，同时由于有机化合物的分子空间结构抽象、化学性质复杂、制备方法繁多等原因，导致学生学习该课程时有一定的难度，需要课内与课外辅助学习来促进与提高学生的学习动力与学习效率。因此，我开发了“基于大学城云空间”的有机化学微课，并应用于有机化学课程教学。

一、总体规划

制作一门课程的微作，需要系统化、总体性规划该门课程的教学内容，也就是把教学内容细分和提炼。因此，我把有机化学课程划分为《有机化学》和《有机化学实验》二个子模块。再根据“有机化合物的分类”及“有机化学实验实训项目的分类”，又把二个子模块分别划分为若干个项目。比如把《有机化学》划分为烷烃、烯烃和二烯烃、炔烃、芳烃等12个项目；把《有机化学实验》划分为普通蒸馏、熔点的测定、醇酚醚的性质与鉴定、乙酸异戊酯的制备等10个项目。最后，把每个项目内的不同知识点开发制作成若干个微课。

上传至“世界大学城云空间”的《有机化学》部分微课链接导航如图1所示，《有机化学实验》部分微课链接

二、教学设计

好的微课一定需要好的教学设计，因此拍摄制作微课前必须进行教学设计。而教学设计的关键是要从微课选题（教学内容选择）、教学目标、重难点的选择与突破、教学过程组织、教学素材准备等方面进行。只有这样才能符合“让教师在较短的时间内，运用最恰当的教学方法和策略讲清讲透一个知识点；让学习者在最短的时间内，自己完全能够掌握和理解一个有价值的知识点”的微课制作设计理念，才能确保微课能够满足学习者的实用、易用和想用的直接需求。下面以“熔点的测定”实验为例来讲述微课的教学设计。

1.教学内容选择

教学内容的选择是制作微课的第一步，也是最关键的一步，它反映了微课要呈现或者传递给学习者什么样的内容。并不是所有的教学内容都适合制作微课，我们应该选择可视性强、能够用多种媒体素材展示或者辅助、并有一定难度的教学内容来制作微课。

选择“熔点的测定”实验来制作微课的原因有：

（1）教学重点和难点突出。“熔点的测定”实验，它的教学重点有试样填装、仪器组装和加热观测。它的教学难点有试样填装高度的控制和试样初熔状态的判断。

（2）能利用视频技术来突破教学难点。“熔点的测定”实验，它是用毛细管法来测定固体物质的熔点，而毛细管非常细，管径只有1毫米，填装试样的高度也只有2～3毫米，试样量太小，不便于填装；同时，由于试样量太小而导致试样熔融时的状态也不便于观察。因此，填装试样高度的控制和试样初熔状态的判断都非常困难，特别是试样初熔状态的判断。试样初熔状态究竟足什么样子？实验时，教师操作演示，学生观看学习。如果学乍比较多，站得远一点的学生就看不清楚试样的初熔状态，教学效果非常不好。利用视频技术，把试样的初熔状态放大至几十倍，制作成微课后再投影播放或者让学习者课后自主播放，试样的初熔状态就会一清二楚，教学效果非常好。

（3）可视性强。“熔点的测定”实验，教学内容直观、可视、一目了然，学习者易于接受和学习。

2.教学内容的细分处理及组织教学过程设计

选定教学内容后，我们要对其进行细分处理如何处理？就是先把每个教学内容细分为若干个小知识点，再根据各个小知识点的重要性来确定它在微课巾所占用的时间。细分处理教学内容后，再组织教学过程设计。“熔点的测定”实验组织教学过程设计如表l所示

3.微课的呈现方式及录制脚本设计

从当前国赛、省赛的微课作品来看，微课的呈现方式主要有摄制型微课、录屏型微课、软件合成型微课、专业制作型微课等。不同的教学内容适用于不同微课的呈现方式，比如一般的纯理论性教学内容比较适用于录屏型微课呈现方式、实验实训性教学内容比较适用于摄制型微课呈现方式，也就是说教学内容确定微课的呈现方式。“熔点的测定”实验适用于“以现场摄制视频为主，辅助PPT录屏、动画和编辑图片文字”的摄制型微课呈现方式。

确定微课的呈现方式后，必须先编辑好微课的录制脚本设计，然后再进行拍摄制作。下面以“熔点的测定”实验中的“加热观测”视频片断来讲解微课的录制脚本设计。

“加热观测”小知识点就是讲述测熔点的加热方法、试样的熔融（初熔、终熔）状态及过程、温度的变化及读取，教学难点是试样初熔状态的判断。而试样“初熔状态”难于判断的原因就是试样量太小，观察非常不方便。因此，我们必须想办法利用视频技术来突破教学难点。

利用特写镜头把固体试样放大至几十倍就可以突破“初熔状态”难于判断的难点！

为了加强视觉和教学效果，设计的视频画面如图4所示：左边为放大的固体试样，右边为放大的温度计，中间为辅助说明文字，也就是播放视频时，固体试样从初熔到终熔的过程中，温度也相应地发生变化，同时用文字辅助解说，学习者一看就明了。

“熔点的测定”实验部分录制脚本设计如表2。

三、微课制作

1.收集素材

收集制作微课所需要的教学辅助素材，如图片、声音、动画、文本、辅助教学视频等，并分类管理。

2.录制微课视频片断

录制微课视频片断包括录制屏幕PPT视频片断和拍摄现场教学视频片断。

录制屏幕PPT视频片断就是一边播放PPT文件，一边讲解教学内容，再利用屏幕录制软件（如CamtasiaStudio、屏幕录相专家、Corel Video Studio等）同时录制屏幕即可。录制屏幕时，可以同期录音，也可以后期配音合成。一般情况下，采用后期配音合成较好，因为即要操作播放PPT文件又要讲解教学内容，有可能会出现讲解声音不流畅的现象而导致同期录音效果不太理想。

拍摄现场教学视频片断就是拍摄教师现场教学视频，利用不同的镜头（全景、近景和特写）和角度（俯视、平视和仰视）来突出和展示不同的教学内容，从而发挥视频技术的优势。如“熔点的测定”实验，用全景展示整个教学概况，用近景展示教师讲课风采和学生操作实验过程，用特写展示毛细管、提勒管、温度计等实验仪器装置及实验现象的细节。一般情况下，一个小知识点拍摄成一个小视频片断。

3.配音

录制屏幕PPT视频片断时，有可能会出现讲解声音不流畅而导致同期录音效果不佳，需要重新配音；拍摄现场教学视频片断时，现场声音可能会夹带杂音、电流音而影响视频的整体质量，也需要重新配音：添加背景解说、旁白音，更需要配音。所以，配音在微课制作中也非常重要。现有的配音器材很多，如手机、手提电脑、台式电脑、iPad、录音笔等，都能满足一般的微课配音要求。当然，安静的配音环境也是必须配备的。最简单的配音方法就是用手提电脑的“录音机”，启动“所有程序”一“附件”下面的“录音机”，点击“开始录制”按钮，对着手提电脑配音（可佩带耳机），配音完毕，点击“停止录制”，保存音频文件就OK了。

4.微课集成

常用的视频编辑软件较多，如Camtasia Studio、C0rel Video Studio等，它们各有特色，都可以方便地进行屏幕录制和配音、视频剪辑和转场动画、添加字幕和水印、制作视频封面和菜单、视频压缩和播放等。其中Camtasia Studio的强项是屏幕录制和配音，而CorelVide，o Studio的强项则是视频编辑。

按照微课的录制脚本设计，导入媒体素材，剪辑视频、音频、动画和图片，添加字幕、标题、转场动画、片头和片尾，最后打包输出视频文件。下面以“熔点的测定”实验中“加热观测”试样熔融过程的视频片断来讲解视频编辑过程。

（1）加工处理视频素材。拍摄视频时，“放大的固体试样”和“放大的温度计”视频片断都是满屏的，如果要把这两个视频都加入到一个画面中就必须要重新构图处理，把多余的视频界面删除。处理方法：调整视频界面尺寸重新输出或者录制屏幕区域视频。

（2）插入素材。插入已加工处理好的“放大的固体试样”和“放大的温度计”视频片断、“初熔状态”和“初熔温度”指示线图片，凋整它们在“舞台”中的位置和“出场”时间。

（3）插入文字。输入“初熔状态”和“初熔温度”两个文字对象，设置它们的字体、字号、颜色等属性，调整它们“出场”时间。

（4）保存并“导出为模板”。保存已编辑合成好的该视频片断，“导出为模板”是为了下次直接调用该视频片断时方便使用。

四、微课应用及教学效果

微课的主要特点就是可视性，相对于传统纸质教材，学生更易于接受和喜爱。网络的覆盖、移动终端的普及和应用，我开发了基于“世界大学城云空间”的微课资源，如何应用这些资源？如何促使学生学习的积极性和自主性？如何发挥教师的引导作用？如何创新教学模式？

1.课前嵌入，自主学习

利用“世界大学城云空间”，让学生课前学习相应微课，不仅可以让学生在课前了解本次课的教学内容、教学重点与难点，而且还可以带着疑问进入课内学习，极大地提高了学生学习的自主性和学习效率。

比如在有机化学“苯酚”理论教学中，苯酚具有酸性，那么它为什么具有酸性？它的酸性强弱如何？如何让学生掌握苯酚的酸性？我让学生在课前学习了“苯酚的酸性”微课，实践证明，教学效果非常好。“苯酚的酸性”微课教学设计：通过实验验证，首先让苯酚与氢氧化钠反应，得出苯酚具有酸性的结论；再利用反应产物分别与盐酸和碳酸反应，得出苯酚的酸性很弱，甚至比碳酸还弱的结论；最后用动画显示“电子云”的偏向导致苯酚具有酸性的原因。当然，只用“电子云”的偏向来讲解苯酚具有酸性还是不够详细的，让学生带着这个疑问进入课堂，老师再从大π键、P-π共轭、羟基等多方面的知识全面讲解，学生就会完全掌握苯酚具有酸性的原因。

2.课内嵌入，教师引导

行动导向教学法强调，学生是学习的主体，教师是学生学习的帮助者，同时也是学生学习的引导者通过课内嵌入，学生可以及时掌握教学重点、克服教学难点、求助练习帮助等。

比如在有机化学实验“熔点的测定”教学中，让学生利用移动终端或者多媒体设备通过“世界大学城云空间”平台课内现场学习“熔点的测定”微课，完美地解决了“试样填装高度的控制”和“试样初熔状态的判断”教学难点，教学效果非常好，学生兴趣特别大。

3.课后嵌入，学而时习之，温故而知新

复习巩固是学习当中的一个重要环节，孔子曰：学而时习之，温故而知新。传统的教学模式下，学生课后复习巩固只能依赖于课堂记忆和纸质书本，有问题时可能得不到及时的解决。而利用“世界大学城云空间”平台，让学生把“教师”随时随地带在身边，随时随地再次聆听“教师”的亲自讲解和指导。通过课后嵌入，学生学习的方式、环境、时间、地点发生了显著的变化，学习的效率也在大幅度地提高。