高校化学类课程线上教学实践探讨

2020-02-16牟新利林小莉吴秋月

山东化工 2020年10期

牟新利,张丹,向鹭,林小莉,吴秋月

(重庆三峡学院环境与化学工程学院，重庆 404100)

2020年1月，湖北爆发新型冠状病毒，继而全国高校返校开学工作受到影响，教育部提出了疫情下“停课不停学”，因此从寒假开始，全国高校都开展了相应的工作。主要是通过各种网络平台，例如腾讯课堂、中国大学慕课、超星学习通、钉钉群等进行，在这样的形势下，高校化学类课程也通过线上开展了教学，在实践运用中有什么经验与教训，可以更好的促进高校化学类课程的教学，本文对此进行了探讨。

1 线上教学的优势

现在线上教学一般采用直播或者录播的形式，线上教学打破了空间的阻碍是其第一个优势[1]。众所周知，高校的学生一般来自全国各地，本次线上视频可以让地点不同的学生不必到校就可开展学习。除了空间的壁垒被打破，在线学习还克服了时间的限制，尤其是录播的课程，学生不必按照原定的上课时间进行。学生可以根据自己各门功课的进度、自己的学习状态进行合理的安排时间，学生可以对自己不熟悉或者不太理解的章节反复观看，而在传统课堂上，教师授课讲述的内容一般只有一遍，因此一些难点对部分学生就造成了学习困难，线上教学反复观看，可以较大程度的降低学生的学习难度，将原来传统课堂的部分难点通过线上学习攻克掉。

在传统课堂上，教师授课一般是45分钟一节课，据研究表明，人在45分钟里不太可能一直全神贯注，线上教学每个录播的教学视频都比较短，一般是5～10min，这样可以最大程度的使观看者注意力集中不走神，从而提高学习的效率。

开展线上教学的网络平台具有较大的存储能力，可以将很多学习资料放在网络平台上，除了视频、包括PPT、文献、作业等都可以采用云端存储。另外，现在的网络教学平台往往还开发了教辅的功能，以超星公司学习通APP为例，具有部分作业和小测验自动批改的能力，这主要是对单选题、多选题、判断题这类客观题，把正确答案输入网络平台，学生在答题的过程中实现自动批阅，类似于过去答题卡的功能，因此在客观题方面大大减少了教师的工作量，可以把教师从这部分教学中解放出来，可能需要做的的就是不断完善客观题作业库、试题库的工作。当然涉及计算题、问答题还是需要教师手动批阅。另外，线上教学网络平台还具有自动搜集教学数据的功能，可以将各种在教学APP平台上的教学数据反馈给任课教师，从而进行及时的动态的教学调整。

2 线上教学的不足

任何事物都有其两面性，线上教学也是如此。线上教学也有些不足的方面，其中第一个方面是网络基础方面的限制。我国幅员辽阔，很多地方的基础设施建设不是很全面，再加上家庭经济等影响，不可能家家户户安装有宽带，这就导致有些农村籍大学生出现了上网难、上网贵的两个问题，据报道，有些家在山区且没有安装宽带的大学生只有爬到山顶才有网络信号，同时由于视频学习耗费流量大导致话费较高。我们在线上教学的某门化学课开始前也做了一个调查，75名学生中家里有电脑有wifi的有46人占总人数61.3%；家里有电脑无wifi的有16人，占21.3%；家里无电脑无wifi的有13人，占17.4%，因此可以看出近4成的学生家中是无宽带网络。这个网络基础方面的限制在短时间内是无法解决，这也是现在线上教学的最大制约因素。

除了客观条件的限制，学生学习主观性也是影响线上教学的一个重要因素。在一些高校的贴吧、QQ交流群里存在一些代看网课的信息，就是用较少的费用找其他同学完成自己课程的学习，这种现象过去在公共选修课中比较突出，这次疫情爆发期间，专业课程也出现了这样的情况。想要避免这种现象，在根本上还是要改变学生的思想意识，树立正确的学习观念，同时，如何在学习平台功能开发防止学生让其他人替看上需要进一步完善，这在将来也是一个具有挑战性的问题。

虽然线上教学的录播视频可以满足学生的多次反复学习的功能，也具有讨论区或者答疑的功能，但是还是有些是线下教学所不能替代的，韩愈说过“师者，传道授业解惑也”，线上教学更像是承担的传道授业的功能，在教学过程中只面向全体同学的同进度的教学活动，虽然可能有线上答疑的解惑环节，但是效果上来讲，可能不如线下师生间面对面的交流效果更好，这里面可能是师生当面互动交流中，除了可以快速准确的解决问题，同时也有情感层面的交流活动，某些方面教师对学生的正确引导，也是当前强调的“课程思政”发挥重要作用的一个原因。

化学类课程除了上述共性的问题之外，还有其自身的特点，就是实验实践课程暂时无法线上教学。虽然现在很多高校开展了仿真模拟实验，但是仿真模拟实验无法大面积在线上展开。这里一个主要的因素是很多仿真模拟实验是专业化的公司研制，这个不同于普通的理论课是由高校教师自行录制，只是借用了各种网络平台，专业化的公司在研制仿真模拟实验中投入了大量的人力和物力，开发的仿真模拟实验是具有知识产权的，这个原因限制了仿真模拟实验在线上大规模开展教学。现实中有关仿真模拟实验都是在各个高校的机房上进行，今后仿真模拟实验可能需要解决的就是这个知识产权的问题，能让学生在上学期间具有仿真模拟实验的安装使用权限。除了化学类仿真模拟实验，在线上教学期间另外一个不能进行的就是实验操作课，这个估计是理工科实验类课程的特殊性，只有在学校专业的实验室才能完成。从这里可以看出未来地方性普通高校的一个重点发展方向，就是在仿真模拟实验和实验操作环节下功夫，因为这不像理论课，学生可以在网络平台学习其他高校尤其是重点高校的在线课程，学生只有依托自己学习的机房或者实验室在这两个方面得到训练。

3 未来高校化学类课程教学的思考

通过上面的分析可以看出，在过去受到客观条件的限制，很多高校没有大范围的开展线上教学，而今年这次新型冠状病毒的疫情，将学生和老师都提前推向了线上教学，因此线上教学不再是一个新鲜的事物，不可能疫情结束后又全部回到传统课堂。那么如何能够使线上教学发挥其优势避开其不足呢？有学者“O-PIPAS”教学方法是在在大量教学心理学研究成果和多年翻转课堂教学实践基础上，提出了一种“O-PIPAS”教学方法[2]，这种方法可以应用于高校化学理论课方面教学。

第一个字母O是Objective Outcome，指的是教学目标和内容。作为地方性普通高校，要在课程上具有自己的目标，以培养专业人才为目标，面向专业、领域的要求，同时兼顾理论和技能的培养。不能只重视理论，那属于研究型；也不能只重视岗位操作，那属于技能型。在教学目标上同时还应兼顾情感目标，创造有利于学生参与的和体验的机会、并树立正确的人生观和价值观。在高校化学类课程中，要通过侯德榜制碱法等专业的案例提高学生的专业爱好和正确的价值观。

第二个字母P是Preparation，是指课前准备、导入的工作。这里包括提前准备好讲授或者探究的主题，有关知识，在复习前面章节内容的基础上循序渐进的引入本次课，在高校化学类课程中，需要在化学史上下功夫，增加一些化学家或者化学典故增加学生学习化学的兴趣。第三个字母I是Instructional Video，即课前教学视频。这个就是类似现在线上教学的作业，通过视频学习，掌握知识性目标。在高校化学类课程中，这一环节需要对一些化学分子模拟的软件熟悉，制作生动的化学动画，加深学生学习印象。第四个字母P是problem solving，是指课堂问题解决。可以通过一些简单的问题检查学生的视频“看了没”，然后通过一些困难度大的题目解决“看懂了没”，这可以在线上设计完成。在高校化学类课程中，需要任课教师熟悉精通授课内容，把握好重点难点。第五个字母A是Activity的缩写，是指课堂活动设计，根据课堂问题得到了学生学习的数据，针对不同的能力发展方向，设计形式多样的课堂教学环节，并答疑解惑。在高校化学类课程中，需要打破传统的教学顺序，设计合理的内容，比如设计ΔG 的判据可以如下，“某工厂生产钡盐,在生产流程中有硫化钡残渣,需要分析其化学热力学稳定性,判断是否进行下一步的处理。这其实就转化为讨论在常温常压下BaS的热力学稳定性,可通过ΔG 是否小于零,判断其自发性”[3]。第六个字母S是summary，是指课堂总结与反思，为后续课程或者下一轮课程提供参考。