“无机化学”课程混合式在线教学平台的设计与建设 *

邢彦军，张琳萍，杨常玲，侯 煜

(东华大学 化学化工与生物工程学院，上海 201620)

一、 “无机化学”课程混合式在线教学平台的建设过程

作为化学或近化学类专业学生的第一门专业基础课，“无机化学”为我校(东华大学)相关专业学生重要的必修课。我校一直非常重视“无机化学”的课程建设，课程被列为上海市核心课程和东华大学精品课程，得到上海市和东华大学多项教改项目支持。特别是近年来课程组承担了多项教改项目，包括无机化学核心课程建设、课程思政建设[1]和在线课程建设等。

2018年，我们按照精品课程网站的要求建设了“无机化学”课程网站。网站上有教学视频共56段，总时长达600分钟，4位教师参与课程视频的录制。网站还提供了详尽的课程相关信息和资源。精品课程网站丰富了学生的学习内容，能够让不同院校和专业的学生共享优质教学资源。然而在网站建设过程中，我们发现目前的课程网站在教学内容上过于重视课程在知识上的信息化和量化，只是一个开放性的教学资源，无法在实际教学中发挥以学生为主以及对学生创新能力的培育作用。

针对“无机化学”网站存在的问题，为进一步开展课程理念创新、内容创新和模式创新，加强一流本科课程建设与应用，提升课程的高阶性、创新性和挑战度，我们进一步基于超星学习通[2](以下简称学习通)开展了“无机化学”课程混合式在线教学平台的建设，构建了符合学生实际需要的、与实际运用相符合的混合式学习资源[3]。

由于平台建设开展较早，在2020年初突发新冠肺炎疫情导致无法开展课堂教学期间，该平台发挥了很大作用并达到了预期的教学效果。目前，“无机化学”课程已授权超星公司于2020年2月制作为课程示范包上线，共享给其他高校师生参考和使用。2个多月以来，已有兰州大学、南京信息工程大学等的70多门课程引用本课程示范包为模板开展课程建设。本文重点介绍“无机化学”课程混合式在线教学平台的内容选择与课程体系建设情况。

二、 “无机化学”课程混合式在线教学平台的总体设计

“无机化学”课程混合式在线教学平台以移动学习需求为出发点，进一步完善课程体系，加强在线课程建设方案的综合设计，形成较为完善的在线学习与课堂教学相结合的教学实施方案，以移动学习者为学习主体，构建基于混合式学习模式的有效课堂，辅以与科学素养相匹配的线上过程性评价[4]，以适应不断提高的人才培养要求。

“无机化学”课程混合式在线教学平台包括教学大纲和日历、课程视频、学习课件、在线测试、在线讨论、习题库、试卷库(含各章小测验)、案例微课视频以及其他相关文献资料等学习资源，这些资源均为我校无机化学教研室自主制作。

三、 基于“无机化学”课程混合式在线教学平台的教学方式和过程考核方式

在线教学主要分为课前、课中和课后三部分。每一部分的安排都结合过程性评价完成，建立双向、沟通式的信息反馈机制，将平时课堂教学中组织的研讨、课堂互动提问、在线测试、在线讨论、小测验、作业以及单元知识结构图绘制等合理设计到过程考核中，进一步明确过程考核的要求、形式及其所占比重，不仅评价学生的知识记忆，更侧重于对学生运用知识分析、解决问题能力的评价，科学全面地评价学生的综合素质。

1. 课前学习要求

在学期开始，教师在学习通上发布本学期的教学日历，以及具有自主知识产权的教学视频和PPT课件。课前在学习通上发布每节课的学习任务，指导学生根据知识点进行学习，完成在线测试，并准备在线讨论题。教师通过查询学习通的统计数据，及时获知每名学生的实际学习进度，以及在线测试的完成度和知识点的掌握情况，并根据这些数据调整在线教学讨论的内容。

由于学生需要课前预先观看教学视频，因此教学视频的录制非常重要。在录制教学视频时，我们首先讨论并明确每节课的知识点，按照在线教学策略和内容设计多媒体课件，对讲授内容进行精简，将易理解、易掌握或者影响知识点理解的内容精简或删去，增加难点和重点内容的学习时间，使教授的内容更加明确突出。由于在线学习者有碎片式和间断式学习的特点，我们在制作在线课程课件和视频时遵循在线课程的特征，录制的视频不宜太长，一般为8～15分钟的短视频。为了获得更好的视频教学效果，我们先后录制了2遍教学视频。

2. 课中教学讨论

由于疫情影响，目前课中以在线教学讨论为主导，主要通过学习通APP平台讨论，或者采用微信、QQ等网络通信工具实现。课中讨论主要依据具体的课程要求和学习任务与实践需要进行教学讨论，同时教师根据学习通对学生课前学习的统计数据，特别是在线测试中存在的问题进行讲解，并引导学生自主探究从而解决问题。在每个章节结束后进行10～15分钟的课堂小测验，以进一步了解和掌握学生的在线学习情况。

3. 课后教学评估

(1) 课程讨论。由于在线教学不同于传统教学，无法与学生开展面对面的互动，无法及时获取学生的实际学习效果和反馈信息，因而难以及时调整教学内容。为此，我们通过加强课后的过程性评价予以解决。

课后的过程性评价主要以课程讨论和课后作业为主。其中在线讨论部分采取开放原则，讨论内容侧重于对学生运用知识分析、解决问题的能力以及文献检索和理解能力、文档撰写能力等方面的考核。由于学习初期学生还不能积极提出问题，因此教师先提出一些题目供学生讨论。在线讨论的内容总体按照章节内容设置与之相关的讨论题目，但是又不完全限于教学大纲内容。比如在第一章，讨论题为“如何看待化学？”，要求学生从化学的优缺点以及未来如何解决化学对自然、环境和人类的影响方面进行简单说明，同时结合对自己专业的认识，思考和讨论未来学习或者不学化学对自己可能产生的影响。这个学期的学生主要为纺织学院的学生，很多学生都结合自己的专业进行了关于纺织与无机化学关系的讨论。又如，在第四章“水溶液中的反应”部分设置了3个讨论题，分别为世界水日、酸雨的规定和分步沉淀在莫尔(Mohr)法滴定氯离子(或溴离子)中的应用。2019年是元素周期表发明150周年[5]，我们在第六章中设置的在线讨论就与元素周期表有关，要求学生阅读几篇与元素周期表相关的学术期刊文献，对元素周期表的发展历史、现代进展提出自己的看法。考虑到学习本课程的学生为一年级入校新生，文献以中文为主，文献发表时间从1999年到2019年。

同时，课程讨论需要所有学生参与，并要求在学习通讨论栏目中发表，旨在促使学生对学习内容和过程进行积极的反思和总结，激励学生主动思考，提高他们的科学素养。学生可以回复已有讨论，也可自行发表观点，或分享得意之作。这些开放性的讨论不仅要求学生从定性的角度进行讨论，也要求学生能够通过定量计算解决实际问题。其中大多数题目都要求学生独立思考，有自己的观点，让学生在讨论过程中产生好奇心，激发求知欲，从而培养学生的创新意识。同时，由于在线讨论是开放的，每个学生的发言都可以被其他同学看到，大家相互之间可以参考和探讨，有助于理解课程内容。讨论平台可以自动收集学生在课前自主学习过程中遇到的问题，并及时反馈给教师。教师可以对问题进行总结和概括，同时引导学生自主讨论和解答问题。

(2) 课程作业和单元知识结构图绘制。在每个章节设置课后作业，要求学生将作业的完整步骤写在作业本上并拍照上传，而不只是在线填写答案。教师则利用在线批改功能，指出学生作业中的错误。这样教师能够及时了解学生对知识点的掌握情况，发现学生的理解错误并及时纠正。在新冠肺炎疫情期间，通过学生与教师这种形式的接触，提升了课程教学的亲和力。

由于教学视频基于知识点录制，无法体现知识点之间的纵向和横向联系，在线课程也不同于面对面授课，无法及时了解学生对知识点的掌握情况；同时，课后作业仅能包含个别知识点，因此，为了保障学生能够更好地掌握并熟练应用各章知识，除了必要的计算题外，我们还要求学生绘制各章的单元知识结构图[6]，也以作业的方式上传。在绘制单元知识结构图的过程中，为了找出各知识点之间的关系，学生会理解、消化和归纳各知识点，掌握各知识点间的联系，进而形成整体理解，实现对知识的整合。

四、 案例教学微课视频设计

“无机化学”主要面向我校化学化工与生物工程学院、材料科学与工程学院、环境科学与工程学院和纺织学院的本科生开设。由于各学院学生的专业背景不同，如何在有限的授课时间内，既保证无机化学学科知识的系统性，又针对性地培养各专业学生的工程意识和工程能力，让学生保持学习化学的兴趣与信心，并能够运用无机化学基本理论知识去解决实际工程问题，是我们一直思考的问题。

我们在教学过程中分析了“无机化学”课程与我校各专业学科的内涵和外延，理清相关学科交叉覆盖涉及的知识点和衔接点，明确“无机化学”课程各部分内容对各专业预期学习产出的贡献和程度，收集无机化学相关原理和知识在各专业领域中的应用案例，设计和录制了具有自主知识产权的典型性、启发性和实践性案例教学微课视频，并穿插于相应的教学环节。这些案例不是单纯的知识点介绍，而是将课程的内容以案例的方式表现出来，部分内容既涉及基本原理，也涉及定量计算。有些案例还与学生的专业相结合，通过将相关专业中与无机化学理论相关的部分进行综合应用和总结讨论，培养学生分析和解决实践过程中复杂工程问题的能力。目前已经录制3个并已加入学习通课程平台。部分案例微课视频如表1所示。

表1 “无机化学”课程部分案例教学微课视频

五、 结语

基于超量学习通，我们构建了一个自主性强的“无机化学”课程混合式在线教学平台。从学生反馈来看，该在线教学平台保障了在线学习与线下课堂教学的质量实质等效。在探究与合作教学过程中，教师积极转变角色，通过有效引领、指导和互动，使学生自主学习，学生的学习体验相对于传统课堂更完整深入，教学相长，师生双方都有比较强的获得感。学生反映在线教学比传统课堂互动效果好，师生关系更融洽，学习体验更生动、更有趣。然而如何更好地利用和发挥这一平台的优势进行在线教学，还需要进一步科学设计混合式在线教学实施方案，建设丰富的教学资源，创建最佳的线上学习环境，并进行新型学习模式的研究和实践，以推进创新型人才的培养。