大学化学, 2020, 35(5): 19-23 doi: 10.3866/PKU.DXHX202002047

专题

结构化学课程的“在线教学”实践

毛双,

"Online Teaching" Practice of Structural Chemistry Course

Mao Shuang,

通讯作者: 毛双, Email: 342745974@qq.com

收稿日期: 2020-02-21   接受日期: 2020-02-27  

基金资助: 四川师范大学“课程思政”建设项目.  2019

Received: 2020-02-21   Accepted: 2020-02-27  

摘要

基于新型冠状病毒疫情防治的需要,为保障延期开学期间教学工作平稳、有序、高效地开展,课程教学普遍以“在线教学”的形式进行。本文依托雨课堂与腾讯会议,从课前准备、授课方式与内容、课后辅导的角度出发,介绍了开展结构化学“在线教学”的经验。

关键词: 新型冠状病毒 ; 结构化学 ; 雨课堂 ; 腾讯会议

Abstract

Due to the needs of control and prevention of novel coronavirus epidemic, "online teaching" is suggested to assure a steady, orderly and efficient teaching work during the postponed starting of the new semester. Based on the Rain Classroom and Tencent Meeting softwares, this paper discusses the practice of "online teaching" of structural chemistry from the perspectives of pre-class preparation, teaching methods and contents, and after-class counseling.

Keywords: Novel coronavirus ; Structural chemistry ; Rain Classroom ; Tencent Meeting

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毛双. 结构化学课程的“在线教学”实践. 大学化学[J], 2020, 35(5): 19-23 doi:10.3866/PKU.DXHX202002047

Mao Shuang. "Online Teaching" Practice of Structural Chemistry Course. University Chemistry[J], 2020, 35(5): 19-23 doi:10.3866/PKU.DXHX202002047

由于新型冠状病毒肺炎(COVID-19)[1]疫情防治的需要,按照教育部“停课不停教,停课不停学”要求[2],我校本科学生相关课程以“在线教学”的形式开展。广大教师使用雨课堂、智慧树、尔雅等在线教学平台,结合QQ、微信、腾讯会议、腾讯课堂和钉钉等网络平台,采用多种教学方式确保了教学活动的正常有序。本文以结构化学课程[3-5]的教学为例,探讨采用“雨课堂[6]+腾讯会议[7]”的方式进行“在线教学”。

1 课前准备

为了保证在线教学的顺利开展,课前准备工作既要注重知识又要注意授课的保障工作。课程开始前应建立课程学习群与学生交流沟通,选择合适的教学平台并进行1–2次授课测试。同时教师需要准备1–2套备用授课平台。我们的教学主要选用雨课堂,备用平台有腾讯会议、QQ直播和腾讯课堂等。依托雨课堂,课前可以制作方便手机阅读的竖版的预习课件(图1)。课件内容包括章节预告(教学内容和要点)和相关的多媒体资源。课件第2–5页为章节预告,第6页插入雨课堂“学堂在线”[8]的慕课资源(清华大学安宇老师讲授的“量子物理的诞生与早期的发展”),第7页插入讲授“物理学家普朗克与黑体辐射”的网络视频(雨课堂支持腾讯、优酷、哔哩哔哩和You Tube等网络视频)。第8页幻灯片设计了雨课堂的“投票”,以了解学生对课程的看法。教师在电脑端“上传试卷/手机课件”把课件上传到雨课堂,手机端(微信)查看审阅后将课件“发布”到任课班级。

图1

图1   预习课件的浏览图


学生在手机端(微信)学习预习课件。课前,教师通过雨课堂“查看课件”来了解学生的预习情况(图2)。雨课堂提供查看课件的“完成情况”(已完成、已查看和未查看)和“投票”结果,同时也有每一位学生预习的“进度、观看时长、投票”等信息。这些数据有利于教师授课前掌握学生的学习进度、学习时间,并及时提醒未完成的学生。

图2

图2   查看雨课堂“完成情况”的缩略图


2 授课

2.1 授课方式

由于受网络的影响,正式授课采用“雨课堂+腾讯会议”的模式比较流畅。雨课堂的授课以发送“课堂暗号”或“邀请码”引导学生进入课堂。教师开启“语音直播”或“视频直播”后,加入班级的学生可同时接收到教师的授课语音和视频,并可以在课后重复播放该部分内容。授课中教师播放PPT课件进行授课,可以同时利用“板书”功能在电脑端对部分公式进行推导,并分享给学生。课堂中一般性的问题可以通过发送“弹幕”来互动,教师手机端的“遥控器”可随时查看学生的弹幕内容,并选择是否投屏来分享。需要指定学生回答的问题可以通过“随机点名”“投稿”等方式进行。学生的“投稿”可以是一段文字、一张图片或一段30 s以内的视频。下课后,教师在雨课堂中可以查看学生的互动情况,了解课堂表现。

在上课的高峰时段,雨课堂难免出现拥堵,腾讯会议能够提供较好的在线授课平台。教师可以根据上课时间提前预约会议。腾讯会议的功能区比较简洁,包括“静音”“开启视频”“共享屏幕”“邀请”“管理成员”“聊天”“会议文档”与“设置”(图3)。

图3

图3   腾讯会议的“功能区”“邀请信息”和“聊天界面”


上课前教师通过“邀请”功能把会议邀请信息发至班级群,学生即可进入课堂。“共享屏幕”可以选择授课时分享的电脑活动分区,一般选择为“桌面”,有利于PPT的全屏播放。“静音”功能可以屏蔽学生的麦克风,创造安静的教学环境。课堂互动时可以选择“解除静音”打开全部学生的麦克风进行交流或者在“管理成员”中解除个别学生的麦克风,让所选定的学生回答问题。“开启视频”功能是选择是否视频直播,和学生进行面对面交流。“管理成员”可以查看学生是否出勤,也可以在互动时指定学生进行语音或视频交流。“聊天”类似雨课堂中的“弹幕”,方便课堂中的实时交流,课后教师可以复制聊天记录为文字档案,对学生的课堂表现进行评价。“会议文档”中的“导入文档”可以发放本次授课的教学资料。

2.2 授课内容

在线授课通过语音或者视频进行,缺乏与学生的面对面交流,在教学管理、课堂效果、学生反馈等方面与课堂教学仍存在区别。为了更好地开展教学活动,我们的教学由原本按课时划分修改为按知识点进行,即把一次90 min的教学时间分割为“30 + 30 + 30”或“20 + 30 + 20 + 10”等方式进行。如我们在第一次结构化学授课中按“30 + 30 + 30”进行,教学内容分别为“引言”“黑体辐射”和“光电效应”,每一段均具有独立的教学内容与要点。在第二次授课中采用“20 + 30 + 30 + 10”模式,教学内容分别为“原子结构发展简史”“玻尔原子结构理论”“物质波”和“微观粒子性质讨论”,增加了师生、生生交流互动环节。每一段教学完成后,给予学生整理知识点和休息的时间。

3 课后辅导

课后的辅导可以发放作业和相关的微课。首先学生对授课中未听清或有疑问的地方,可以在雨课堂的“直播回放”中重新学习。作业的制作以雨课堂的“试卷制作”方式完成。雨课堂具有“单选题”“多选题”“填空题”和“主观题”等题型。制作习题时,教师需要录入或导入相关的题目信息,并提供正确答案,也可以在“设置”中制作相应的习题解答,便于学生的自主学习与纠错。教师在电脑端发放作业后,通过雨课堂的“查看试卷”了解学生的完成情况(得分、正确率和完成时间等) (图4),有利于课程的过程化考核。

图4

图4   雨课堂制作“试卷”和查看“完成情况”的缩略图


选择题更利于“在线教学”习题的批改与统计,我们将平时的一些主观题设计为选择题。如主观题“金属钾的临阈频率为5.46 × 1014 s-1,把它当作光电池的负极。当用波长为300 nm的紫外光照射该电池时,发射的光电子的最大速度是多少?其动量和de Broglie波长为多大?(电子的质量为9.1 × 10-31 kg)”可以设计为3道选择题:

(1)金属钾的临阈频率为5.46 × 1014 s-1,把它当作光电池的负极。当用波长为300 nm的紫外光照射该电池时,发射的光电子的最大速度是多少?(电子的质量为9.1 × 10-31 kg)

A. 8.12 × 105 m·s-1;B. 8.12 × 106 m·s-1;C. 2.18 × 105 m·s-1;D. 2.18 × 106 m·s-1

(2)接上题,发射的光电子的动量为多少?

A. 7.39 × 10-23 kg·m·s-1;B. 7.39 × 10-24 kg·m·s-1;C. 7.39 × 10-25 kg·m·s-1;D. 7.39 × 10-26 kg·m·s-1

(3)接上题,发射的光电子的de Broglie (德布罗意)波长为多少?

A. 7.95 × 10-10 m;B. 8.95 × 10-10 m;C. 7.95 × 10-12 m;D. 8.95 × 10-12 m

这样的改变不妨碍知识点的考核,更有利于学生作业的“在线”完成。对于部分重要的知识点和习题,我们使用录屏软件制作为相应的知识点微课和习题微课,发至学生群,供学生学习与研讨。

4 结语

“停课不停教,停课不停学”,在线教学中需要知识传授的厚度,充分利用中国慕课网的优秀教学资源,选择优秀的授课平台,精心设计课程、倾心制作习题和耐心进行课后辅导。教学也需要关爱学生的温度,充分考虑学生的个体差异、网络拥堵对学生听课的影响等。课前课后应加强与学生的网络交流,及时调整授课的内容与在线平台。

参考文献

2019新型冠状病毒.[2020-02-26]. https://baike.baidu.com/item/2019新型冠状病毒/24267858.

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教育部:利用网络平台, "停课不停学".[2020-02-26]. http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202001/t20200129_416993.html.

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周公度; 段连运. 结构化学基础, 第5版 北京: 北京大学出版社, 2017.

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李炳瑞. 结构化学, 第3版 北京: 高等教育版社, 2017.

王荣顺; 潘秀梅. 结构化学, 第2版 北京: 高等教育版社, 2016.

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雨课堂官网.[2020-02-26]. https://www.yuketang.cn/.

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腾讯会议官网.[2020-02-26]. https://meeting.tencent.com/.

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学堂在线官网.[2020-02-26]. https://next.xuetangx.com/.

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