教育部公布的《实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》指出，要建设国家级6000门线上一流课程(国家精品在线开放课程) ^[1]。此次新冠肺炎疫情期间，教育部又专程下文支持高校开展在线教学的课程资源和技术支持服务方案。“名侦探柯南与化学探秘”是中南大学在“化学与人类”基础^[2]上开设的全校性科学素质类选修课；2018年11月，通过对课程体系与内容重构，“名侦探柯南与化学探秘”慕课在中国大学MOOC正式上线(课程链接：https://www.icourse163.org/course/CSU-1003380004)，并获得了学生的广泛欢迎，2019年评为湖南省精品在线开放课程。2020年新冠肺炎疫情期间，“名侦探柯南与化学探秘”慕课第4轮在中国大学慕课网开课，选课人数较上一期增加了26.7%，仅中国大学MOOC平台上选课人数已接近4000人。慕课课程并非仅仅是简单的播放现有课程视频及开展在线答疑，在大规模选课学生人数背景下，在不改变原有教学视频资源的情况下，笔者按照一流课程建设的基本原则，提高课程目标和内容的高阶性、突出教学内容和方法的创新性和增加课程的挑战度^[2]，积极开展了以学生为中心的课程教学新模式，构建“教”与“学”的新型关系，使课程知识体系科学，资源配置合理，适合在线学习。

“名侦探柯南与化学探秘”课程根据化学的学科特点共分为8个章节、共有视频70个，测试题211道，视频中插入弹题68道，每周线上学习1–2小时，具体设计的课程章节见表1。

在新冠肺炎疫情期间，在前期教学摸索与创新的基础上，笔者在不改变主题慕课视频资源的基础上，充分依据提高高阶性、突出创新性和增加挑战度的基本原则，构建科学的课程内容，教学方法体现先进性和互动性，在成绩考核上适度给学生增负，让学生“跳一跳，才能够得着”^[4]。对于慕课的教学模式进一步优化，探索出开放式、立体化在线课程教学模式，力图变学生“被动学习”为“主动学习”，促使学生“学会学习”^[5]。

教学团队坚持以学生为本的教学理念，共同设计了科学的教学方法，将教学内容和教学手段延伸，引导学生进行自主学习和研究性学习，激发学生学习的主动性、积极性、创造性^[6]。

首先，设计极具吸引力的视频标题。由于各个教学视频基本保持不变，因此，本课程在每个视频片段(即每章的小节)的命名上下功夫，力求第一眼看上去就吸引学生的注意力，例如“烟花与无机化学”这一章共分为8个小节(表2)，我们采用著名电影“西虹市首富”、十大不可思议的化学反应、著名歌曲“烟花易冷”、名句“火树银花不夜天”等加入标题；因此，有学生反馈看到这样的标题，往往会忘记这是必须完成学习任务，而是主动想去了解的知识，变被动接受为主动学习。

其次，善用域外成绩。由于在线开放课程选课人数众多，因此考核的精细化特别重要，务必使每个学生通过考核感受到学习的获得感，充分利用个人积分制度进行成绩考核，每2周左右在网上公布学生的积分，提升学生学习的自觉性和主动性；此外，除了常规的每章习题、期末考核及作业外，特别增加了域外成绩(中国大学MOOC等平台均可提供设置)的得分，引导学生积极参与课外讨论，乃至课下活动(例如可通过拍照上传相关任务来进行考核)。尽管域外成绩所占分数只有5%–10%，但大大提升了学生的参与热情，也体现了课程的挑战度，增加了教学效果。

第三，巧妙借助学生助理的力量。互联网时代，慕课当然也是可以招募网络助教或者学生助理的。学生助理可以由修习本课程的学生产生，或者由教师另外委托高年级学生或者研究生进行。可以做好教师团队与学生之间的沟通协调，例如发布公告及通知、统计学生的参与情况、反馈成绩的更新、提示教师需要处理的事项等。这样可以使教师团队从琐碎的事务性工作中跳出来，专注于学生的疑难问题。学生助理费用可通过教师的教改费用支出或者无需任何费用。对于本课程，课程教师从自愿报名的数十名选课学生中挑选了2名学生助理，学生助理需要正常地参加各种作业及期末考试；对他们的聘用本课程团队未支出任何费用，直接通过域外成绩来体现他们的工作。

第四，充分利用弹题。弹题是提升在线课堂教学效果的重要途径之一，可有效避免学生上课走神或者根本不听的情况；智慧树MOOC平台更是把弹题作为每个教学视频必备的设定。精心自主设计网络无法找到答案的弹题是提升在线开放课程的有效手段。例如烟花的章节中“烟花的主要成分是氧化剂、还原剂、着色剂，下列配方合理的是”一题紧密结合先前关于烟花知识讲解的内容，督促学生认真观看学习视频，引导学生积极参与；一些题目与生活实际紧密相关，例如甲烷与可燃冰章节中的“煤气中毒的原理和救治方法”结合血红蛋白的卟啉部分的配位能力进行考查，鼓励大家透过现象看透本质，体现本门课程的高阶性。

第五，设立开放式讨论题。发挥慕课平台公益开放式效果以及科普引导效果，在考核区设立一些具有启发性、开放性，又与课程密切相关的讨论题。本课程发布了不少积极引导学生发现生活中化学知识的讨论题，例如在讨论区提出“剧场版中柯南的滑板常常飞檐走壁，从高楼中落下而不被破坏，可以看出材料强度大，而且在高速运动中不离地可以推断材料的密度大，那么现实中是否存在这样的材料？”这一问题，既结合了课堂上讲述的关于材料化学的内容，又能引导学生通过自主学习对知识进行拓展，同时与动画剧情有关，容易在学生中赢得关注度。

第六，积极发布与课程主题相关的特色考核活动特别是投票活动。例如本课程就利用课程特色考核特别是一些投票，吸引学生积极参与，例如在疫情期间在微信公众号中已推出“名侦探柯南十大金曲投票”，后续还将推出“世界十大化学家投票”“改变世界的十大化学成果投票”等投票，吸引学生参与微信投票，既提升了学生的课程主体意识及获得感(例如，“世界十大化学家投票”学生的投票可以决定这些化学家的排名，届时会在MOOC及微信公众号上推送出来)，又使课程变得生动活泼，紧跟潮流，让学生感受到课程的趣味性。

第七，结合课程特色，让学生线下动起来。化学是一门实验的科学，本课程结合每个章节的知识点，推出相应的趣味化学魔术视频，分为魔术篇及揭秘篇，详细介绍了化学魔术的实验效果之后，再对实验的具体步骤及实验注意事项进行详细展示，凸显本课程探索科学与实验的紧密性^[7]，在保障学生安全的前提下，可有效引导学生自己动手并课后演练，同时让他们上传图片进行验证。例如，“爱恨交加的各种石灰——石灰与生活化学”的章节，推出“鸡蛋变丑”小魔术，将鸡蛋放入装有洁厕液(含盐酸成分)的玻璃杯中，鸡蛋上浮，表面附有大量较大的气泡，鸡蛋变得丑陋不堪。本魔术的关键知识点是鸡蛋壳为碳酸钙，容易与酸起反应生成二氧化碳附着于鸡蛋表面。这一小魔术使用的是家庭常见的原料，学生在家里即可操作；同时，教师也引导学生讨论，为什么白醋不易形成良好效果，盐酸的浓度与鸡蛋表面气泡大小的关系等科学知识点，让学生感受到化学的魅力，提升学生的实验操作能力，这也凸显了课程的高阶性。

以往的慕课教学实践中，教师往往局限在相应的慕课平台，被动开展教学。例如：发布教学视频，供学生利用碎片化时间进行观看；学生有问题，在讨论区发布后教师被动作答；成绩发布不设平时成绩，通过系统设定的分数直接计算得到相应成绩。这种慕课教学过程中，教师的主导作用未能很好体现，也相应导致学生的学习“获得感”不足。

在本次新冠疫情期间，课程团队通过研究发现，慕课教学可以充分利用互联网时代^[8]各信息平台的独特优势(表3)，设定“域外成绩”引导学生多多参与，形成你追我赶的竞争性学习氛围。例如，在问卷星上发布相关的调查表，便于收集学生反馈的建设性意见，不断优化课程；加入QQ群，可鼓励学生积极参与每周推理题(名侦探柯南是一部推理动漫，因此，课程在QQ群中每周推出4道题供学生推理)以及开展投票；利用腾讯课堂等开展在线直播课，进行点名签到以及统计学生抢答情况；定期(例如每隔2周)在QQ群发布大家的域外成绩积分情况并进行排序。通过这些措施，满足慕课学生对科学知识、教育信息的个性化需求^[9]，学生主动学习程度大大提高。

新冠疫情期间，得益于互联网信息技术的优势，“名侦探柯南与化学探秘”慕课也得到了有效推广。2020年3月，广受青年学生喜爱的弹幕视频社区——B站(哔哩哔哩)在疫情期间也推出了学习区，经中南大学推荐，本门慕课首批入选；至今点击数达15.5万人次，为学习区点击数最多的课程之一，众多微信公众号以“化学课看柯南，B站网校太硬核了”为题进行了宣传；2020年5月，作为“科普大咖分享盛会”(中国科学报主办)的主讲嘉宾，课程主讲人利用腾讯会议网络平台，进行了“名侦探柯南与化学探秘”的最新慕课建设经验在线分享，取得了较大的社会反响；2020年5月，受中南大学及江苏省天一中学邀请，课程主讲人利用腾讯课堂开展了“名侦探柯南与烟花探秘”在线直播课程，成为江苏天一中学科技节在线名人课堂最受欢迎的讲座之一。

本课程于2018年11月在中国大学MOOC上线，至今已经开课四次，得到了广大学生好评；2019年7月，课程还被评定为湖南省精品在线开放课程及中南大学线上金课。这里将2019年秋季开设慕课的情况(2019年9月开始)与本轮慕课的情况(2020年2月开始)进行对比。由于疫情期间，对于慕课围绕以学生为中心精心开展了教学设计，取得了良好的成效。由表4可知，至今本轮慕课选课人数已达3650人，较上一轮2883人数增长了26.7%。由于许多学生选择慕课后只是为了大致了解一下课程，而完成慕课第一次作业的人数则表示真正决定认真学习本门课程的人数，因此，完成第一次作业的人数具有重要的指标意义。目前，本轮慕课完成第一次作业的人数为1353人，较上一轮人数增长了45.1%。另外，讨论区主题数较上一轮数目增加了18.8%，参与课堂交流区的学生总人次增长了22.0%。目前距离本轮课程结束还有五周，我们根据以往的经验预计本轮慕课的各项数据还会进一步增加。这些数据均表明，课程组采取的教学改革模式有效地激发了学生的学习兴趣。

与此同时，考查学生学习最重要的办法是考试及作业。由于本轮慕课期末考试尚未进行，这里采取对比的数据是学生的作业成绩，上一轮选课学生的作业成绩与本轮慕课学生的作业成绩对比如图1所示，第一次作业是在上课之初进行的课程知识背景调查，两轮慕课学生的初始成绩非常接近(分别为平均90分及91分)，说明学生的学习基础是类似的；但是，本轮慕课选课学生的9次作业平均成绩达到了91.6分，远远超过了上一轮学生的9次作业平均成绩的83.0分，平均每次作业提高的成绩高达8.6分。由于前后这两轮慕课的作业题的题库以及考核形式是完全相同的，而通过慕课学习，两轮选课学生的成绩出现了明显区别，说明疫情期间本轮慕课采取的一系列教改措施是卓有成效的。

基于新冠肺炎疫情的影响，本学期的“名侦探柯南与化学探秘”慕课教学进行了较大优化与完善，课程在不改变现有的慕课视频教学资源的情况下，以学生为中心，进行了一系列创新的教学设计，取得了较好的教学效果。本课程将继续努力，积极申报2020年国家级精品在线开放课程；同时课程将基于名侦探柯南的国际影响力，推出双语教学版本，积极向国际推广，力争把课程建成全亚洲最具影响力的慕课之一。