大学化学, 2021, 36(1): 2009003-0 doi: 10.3866/PKU.DXHX202009003

专题

构建网络学习资源提高民族高校有机化学课程教学质量

赵新筠,, 陈喜, 周忠强, 吴腊梅, 张展

Construction of Online Learning Materials to Improve the Teaching Quality of Organic Chemistry in University for Nationalities

Zhao Xinyun,, Chen Xi, Zhou Zhongqiang, Wu Lamei, Zhang Zhan

通讯作者: 赵新筠, Email: ccnuzhao@mail.scuec.edu.cn

收稿日期: 2020-09-1   接受日期: 2020-10-9  

基金资助: 中南民族大学教学研究项目.  JYX19085

Received: 2020-09-1   Accepted: 2020-10-9  

Abstract

High-quality online course materials were reconstructed through feedback from undergraduate students and online data analysis regarding constructed learning materials on the Chao Xing Learning Platform. They were used for studying organic chemistry courses online and offline in university for nationalities. This model, based on student-centered teaching, can effectively transform students from passively accepting knowledge to actively learning and internalizing knowledge. This strategy can also enhance the students' learning initiative and the effects of learning, and hopefully be helpful to the universities in multi-ethnic areas in developing fundamental disciplined construction of organic chemistry and other courses.

Keywords: Construction of online course materials ; Chao Xing learning platform ; University organic chemistry course ; Application on-line and off-line

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赵新筠, 陈喜, 周忠强, 吴腊梅, 张展. 构建网络学习资源提高民族高校有机化学课程教学质量. 大学化学[J], 2021, 36(1): 2009003-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202009003

Zhao Xinyun. Construction of Online Learning Materials to Improve the Teaching Quality of Organic Chemistry in University for Nationalities. University Chemistry[J], 2021, 36(1): 2009003-0 doi:10.3866/PKU.DXHX202009003

高校基础理论课程传统的教学模式一般采用面对面的课堂教学方式。学生通过教师的传授被动地接受知识。由于相关学习资源选择范围有限,很难对学生进行个性化教育[1]。同时由于高校基础理论课程教学时数的缩减,学生对所学的知识点没有足够的时间进行内化吸收,教学效果往往达不到最佳状态。高等民族院校的本科生由于生源质量参差不齐,如何开展个性化教育是个值得研究的课题。在教育信息化的今天,“以学生为中心”的网络课程资源平台能满足学生对课程资源的自主选择,拓展教学空间,体现个性化学习的需要,从而激发学生内在的学习动力[2]。具有交互式学习功能的超星学习通智能平台及手机App被引入到高等学校的信息化教学系统中,进一步推动了个性化教育的发展[3-6]。学生可以根据自身情况,利用碎片化时间,借助于网络、手机App等随时随地进行学习。突破时空限制,将教学空间从教室延伸至任意场所的关键是要在智能平台上构建能服务于教学系统的优质学习资源,并线上线下应用于教学实践中。

有机化学课程是我国高等学校化学、医学、材料学以及生物学等专业本科生必修的基础课程之一,具有举足轻重的地位。按照高校有机化学理论课程的教学目标和要求,有机化学课程平台资源建设着重为学习该门课程的学生梳理课程章节知识中的重难点,为学生提供题库练习、教学专题资源以及扩展资源,并线上线下应用于该课程的自主学习中。在网络平台资源的构建中,充分利用平台的技术支撑,已经取得了一定的成果[7]。本研究依托超星学习通网络学习平台,构建有机化学网络课程资源,并通过线上线下混合式教学的实践,期望能提高学生的自主性学习以及提高教学效果。

1 超星智能学习通网络课程资源整体架构

有机化学网络课程资源的建构如图 1所示。包括课程信息,资源构建以及资源应用。课程信息部分显示了该课程线上建设的目的与意义。资源构建部分重在专题资源、题库方面的建设。资源应用是学生如何利用线上资源,开展自主学习。一部分在于由试题库衍生的试卷库、作业库的应用。另一部分在于讨论交流区的自由使用。本研究利用集资源、考试、学习交流、管理于一体的超星智能平台作为技术支撑,构建有机化学课程学习资源,并对其在线上线下混合教学中的应用进行研究,目的在于提高学生的个性化学习能力,改善教学效果。最终可以推广到其他学科的学习应用中。

图1

图1   超星智能学习通平台的资源整体架构


为了加强在线课程资源的内涵建设,掌控资源的建设质量,任课教师负责教学资源的构建。但是学生是网络课程资源学习的主体和参与者,是线上线下混合式教学中关键的环节。构建的在线课程资源和应用应该体现教师和学生之间的协调相互作用,设计的过程如图 2所示。

图2

图2   网络平台教学资源构建和应用过程示意图


任课教师根据有机化学课程的章节内容,结合自己的教学理念,通过凝练与教学内容相关的平台自身的资源以及其他的网络教育资源,整合成为平台资源的构成部分。从而建立以知识点为核心,能拓展学生线上学习空间的网络在线资源系统,满足学生自主学习及个性化学习的需要。学生通过课堂学习,随时随地利用初步构建的教学资源,梳理章节内容的重点、难点。获取与课程相关的专题、讲座、教学视频等网络教学资源,进行线上线下有选择性的学习,查漏补缺,巩固学习成效。同时对在线课程资源进行信息反馈,有利于对资源的后期优化重组。任课教师可以通过平台的学习活动统计功能来监测学生对在线教学资源的利用情况,也可以利用学生对网络在线资源内容的评判和意见反馈,对在线教学资源内容进行取舍,凝练高价值的系统知识,优化整合出优质资源,供线上线下混合式教学实践应用。

1.1 网络平台课程资源初步构建

我校有机化学B课程是针对药学院药物制剂、药物分析以及化学生物学专业开设的专业基础必修课。该课程分为有机化学B1和有机化学B2两个部分,按照上、下两个学期进行教学工作安排。有机化学B1的教学内容主要包括绪论、烷烃、环烷烃、对映异构、卤代烃、烯烃、炔烃和芳香烃8个部分。有机化学B2的教学内容主要包括醇酚、醚、醛酮、羧酸、羧酸衍生物、胺类化合物以及杂环类化合物。以中南民族大学在线课程学习中心(http://scuec.fanya.chaoxing.com/portal)为网络资源平台,按照章节内容进行在线资源建设,内容包括视频建设、专题知识点建设、题库建设以及其他的相关扩展知识体系构建。如提供每个章节课程内容的教学视频、课件PPT、重要知识点的梳理和相关的专题内容,还提供与有机化学相关的扩展性资源,包括常用的化学画图软件ChemDraw、微课视频、化学书籍以及文献的阅读、学习提纲和学生整理的课堂笔记等相关内容,为学生的线上线下学习提供了丰富的学习资源。也可以根据教学进度的要求,利用题库延伸的作业库、试卷库进行组卷、出卷,发布在线考试或者发布作业以及相应的答案。

1.2 学生对课程网络资源的个性化学习和信息反馈

任课教师根据教学内容的要求,将课堂教学中的知识点及重难点内容进行有效整合,建立每一个章节的专题资源以及题库(涵盖多种题型如选择题、合成题、完成反应、推断题以及机理题等),组卷后以作业或者考试的方式线上发布。学生可在移动平台学生端自主登录网上资源,根据任课教师课堂讲解的章节内容重难点知识,结合自身的实际情况,自主选择相关的网络教学资源,学习每一章节的教学资料、知识点专题。学生也可以利用试卷库、作业库进行平时在线作业练习以及单元测试,对照正确答案检测误区、盲区,及时巩固并加深课堂学习内容。

学生可以把自己学习过程中的疑问在讨论交流区域进行讨论,同学之间可以发表对这个问题的意见和看法,任课教师可以对讨论的内容进行答疑、解惑和总结,师生共享讨论成果。教师也可以提出某一个专题问题,学生就此展开讨论。通过这些活动,学生能及时检测自己的学习效果,有利于扎实掌握所学内容,加深学生对知识的内化吸收。同时学生通过对网络课程资源的学习,对网络课程资源进行详细的评价和意见反馈,有利于在线课程资源后期优化组合输出。例如,在烷烃章节的资源建设中,最初考虑到课程资源的完整性和全面性,在题库内容建设的时候涵盖了根据烃类氧化产物二氧化碳和水的量来推测烃类化合物结构式的习题,但是在实际利用课程资源时,多数学生认为这方面知识的考查比较简单,可利用的价值不大,建议略去。但是对烷烃如汽油、煤油的工业来源和应用比较感兴趣,建议在资源构建的时候加上石油的裂解、精馏等方面的内容。这部分内容能和日常生活紧密相连,体现烃类化合物的工业化制备和应用价值,能极大提高学生学习有机化学的兴趣。

1.3 线上线下混合教学模式应用对网络课程教学资源整合输出

通过线上线下混合教学模式的实施,教师可以通过网络平台的学习活动统计功能在课前课后随时随地查看学生的学习情况,跟进学生的学习动态。如了解学生在平台上的浏览痕迹、作业和测试的完成情况、在线学习时间时长短等,有效地监控学生对所学内容的掌握程度以及对教学资源的利用情况。同时任课教师也可以通过对讨论交流区的监管,积极参与讨论交流区的讨论,及时进行在线答疑解惑,促进学生知识的内化。任课教师通过对在线教学平台的数据分析追踪在线课程资源的使用情况以及学生对在线资源内容的评价和意见反馈,重新整合,凝练优化课程资源,输出高水平的课程资源满足学生自主学习及个性化学习的需要。同时任课教师也能对教学效果进行自我评估、查漏补缺,拓展课堂所学知识,及时调整自己的教学方案,完善教学设计,优化教学效果。

2 网络平台教学资源线上线下混合应用的教学效果评价

学生通过对课程资源的自主选择、评判以及内化吸收,有利于思维能力的提高和专业知识的及时掌握。同时全体学生可以参与课程内容的讨论、解惑等过程,有利于调动学生的学习积极性。通过考试成绩评价以及学生的学后效果反馈来衡量平台教学资源及线上线下混合应用对高校有机化学课程的影响。

2.1 线上线下混合教学模式下有机化学B1学生期末考试成绩评价

以相同课堂授课方式、相同教学学时的有机化学课程B1化学生物学专业32名学生为实验组研究监测对象,以有机化学课程A1化学工程与工艺专业41名学生为对照组研究对象。实验组的学生利用网络课程资源,采用线上线下混合教学模式。对照组学生采用线下教学模式。以考试成绩的及格率和优良率来评价该教学方式对学生考试成绩的影响。结果见表 1

表1   实验组以及对照组的及格率和优良率的比较a

组别及格率(样本数)优良率(样本数)
实验组91% (32)44% (32)
对照组76% (41)24% (41)

    a及格的标准是考试成绩在60–100分之间,优良的标准是考试成绩在80–100分之间

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表 1显示的考试成绩统计分析结果来看,实验组学生的及格率(91%)明显高于对照组(76%)的结果。实验组的优良率(44%)也明显高于对照组(24%)。综合实验组的数据来看,平时知识的积累和内化对课程考试成绩有很重要的影响。积极利用课程资源的学生,在课程考试中明显占优势。同时从学生的在线学习活动统计结果来看,个人的学习活动跟课程考试成绩有一定的正相关性。教学实践表明,线上线下混合式教学模式有利于学生个性化学习,能加深知识的内化,对知识的掌握有很好的促进作用。

2.2 与单纯的线上教学模式下有机化学B2学生期末考试成绩的比较

由于世界范围内新冠肺炎疫情的影响,全国范围内高校课程教学从2020年2月到7月开展线上教学。我校有机化学B2课程实行线上教学模式。依托超星智能学习通构建的有机化学课程网络学习资源,采用钉钉直播的方式进行线上课程教学。与有机化学B1的线上线下混合式教学效果相比,结果见表 2

表2   线上线下混合式教学模式与线上教学模式的及格率和优良率的比较a

教学模式及格率(样本数)优良率(样本数)
线上线下混合式教学模式91% (32)44% (32)
线上教学模式94% (32)38% (32)

    a及格的标准是考试成绩在60–100分之间,优良的标准是考试成绩在80–10分之间

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表 2中可以看出,线上线下混合式教学模式和纯粹的线上教学模式相比,及格率基本上保持一致,但是优良率有一定程度的上升。从学生的卷面成绩来看,线上线下的混合式教学模式比单纯的线上学习以及线下学习效果要好。

2.3 学生对线上线下混合式教学模式的意见反馈

对所任课班级的学生进行关于“依托超星智能学习通网络教学平台进行有机化学资源建设并线上线下综合应用”的问卷调查。从问卷调查结果分析来看,大多数学生对这种线上线下混合式教学模式给予很高的评价。普遍认为:学生自己可以根据对课堂教学内容的掌握程度,选择性地挑选自己感兴趣的在线课程资源进行查漏补缺,提高了自主学习的能动性,增强了学生的责任感,增大了对所学知识的内化程度,能明显提升学生学习成效。

3 结语

本研究内容的特色是任课教师根据有机化学课程特点分章节内容进行在线资源建设,同时利用学生对在线资源用后的评判和信息反馈,以及教师对平台数据分析来判断资源建设内容的取舍,整合优化后输出优质网络教学资源,并应用于线上线下混合式教学实践中。通过线上线下混合应用的教学实践,可以把学生由传统被动接受知识转变成为主动学习并对知识进行内化吸收,有效调动学生的自主性和能动性,激发学生学习兴趣,提高学习效率。对教师来说,有利于促进教师信息化水平的提高,及时了解学生的学习动态,调整相应的教学方式,进一步完善教学设计,提高课程教学效果。同时这个构建的网络资源平台是任课教师和学生之间的逻辑纽带,教师通过网络教学平台加强了对学生学习过程的督促和监管,增进了教师与学生之间的紧密联系,也有利于学习效率的提高。希望该研究成果能促进多民族地区高校有机化学课程或者对其他基础课程建设有一定的借鉴意义。

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