金瓊花，王志強，孫振洲，潘 迅

（首都師范大學化學系，北京 100048）

0 引 言

近年來，隨著信息技術的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”伴隨互聯(lián)網(wǎng)平臺而生，其為傳統(tǒng)教育的改革、創(chuàng)新和發(fā)展提供了強大動力［1］.直播課程和慕課（massive open online courses，MOOC）等新型教學模式的出現(xiàn)［2］，打破了教學在時間和空間上的限制，為解決教育公共服務的差異化和個性化難題提供了新思路［3］.2020年初，面對新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情這一突發(fā)公共衛(wèi)生事件，為推進教育事業(yè)的穩(wěn)步開展，教育部給出了積極開展線上授課和線上學習等在線教學活動的指導意見［4］，保證疫情防控期間的教學進度和教學質量，實現(xiàn)“停課不停教、停課不停學”.隨后，首都師范大學積極開展新學期遠程教學部署，各教學單位根據(jù)本單位具體情況，先后制定了疫情期間工作計劃和本科課程開課方案；教務處和數(shù)字校園中心從學校層面，各教學單位從本單位層面，迅速建立起多個微信聯(lián)絡群，含任課教師、教學秘書、信息化平臺和教學工具廠商的技術人員等，對任課教師開展遠程教學進行指導和咨詢服務；任課教師積極投入到開展遠程教學的準備工作中，做好應用信息化技術開展教學的各種預案.

無機化學是化學領域的一個重要分支，是化學及相關專業(yè)的基礎課程之一.教學上的挑戰(zhàn)在于概念抽象的知識點多和需要記憶的化學方程式繁雜.在線下教學時，授課教師可結合實驗教學，深化學生對知識的理解；在線上教學時，學生不能進行實驗操作，在理論授課時，教師無法實時監(jiān)控學生的課堂狀態(tài)，教學效果不能及時反饋，導致教學效果大打折扣.在保證教學質量的前提下，為了完成線上授課任務，各高校都積極探索了不同的線上教學模式，如：王莉等［5］提出的基于“無機元素化學”MOOC教學，通過超星學習通平臺和QQ學習群，設計以學生為中心的“無機化學Ⅱ”課程的在線教學案例；許貫虹等［6］圍繞線上MOOC教學、線上翻轉課堂，線上虛擬仿真實驗教學，構建學習環(huán)境優(yōu)良、學習資源豐富和學習體驗舒適的線上教學體系.各高校制定教學方案時，均會結合已有線上學習資源和專業(yè)課自身特點，使用學習平臺和直播平臺相結合的方式開展教學.

本文以無機化學線上課程為例，以疫情防控為契機，介紹首都師范大學化學系依托企業(yè)微信和首都師范大學師星學堂，開展疫情期間的線上教學情況，提出有待改善的問題，以期更好地提高線上教育教學水平.

1 線上教學設計

首都師范大學企業(yè)微信APP是本校線上通訊與辦公工具，在COVID-19疫情前，本校已使用企業(yè)微信建立學校工作臺與通訊錄，在師生已經(jīng)熟悉軟件使用的情況下，教師直接利用通訊錄建立課程群，使用群會議功能進行直播授課.首都師范大學師星學堂是本校在線課程建設與開展混合式教學的核心平臺，是自主規(guī)劃建設的一體化在線學習平臺，2018年春季學期正式啟用，旨在構建“四位一體”的在線教學平臺體系：以中國大學MOOC平臺為引領，主推優(yōu)質MOOC課程，服務社會、提升影響力；以本校師星學堂為核心，承載優(yōu)質小規(guī)模在線課程（small private online course，SPOC），推動混合式教學發(fā)展；以本校BB網(wǎng)絡學堂為輔助，為教師提供個人教學空間，搭建通向混合式教學的橋梁；以數(shù)字資源云平臺為拓展，積累并精選各類特色教學錄像，為師生提供通識拓展資源.本次元素無機化學課程以本校企業(yè)微信和師星學堂為平臺，結合二者功能進行教學設計，教學平臺詳細使用信息匯總列于表1.不同平臺的搭配使用，確保了線上不同教學階段的順利開展.

表1 本校教學平臺使用信息匯總

1.1 課前

課前準備內(nèi)容主要包括教學資料上傳和課前預習.在開課前，教師將教學資料上傳至師星學堂供學生下載，包含電子版教材、PPT課件、擴展文獻和錄播的精品專業(yè)課程、章節(jié)作業(yè)和階段測試題等，用于學生預習、課中和課后的環(huán)節(jié).教師利用企業(yè)微信預約線上課堂，設定開課時間，并發(fā)送通知，課前15 min提醒學生開課.在課前預習環(huán)節(jié)，可使用問題引導方式開展，如在課前對學生布置問題：“解釋現(xiàn)象：銅器在潮濕空氣中慢慢生成一層綠色的銅銹”，引導學生通過生活中的實際現(xiàn)象理解其背后的化學知識.

1.2 課中

在線教學時間和學時與往年線下方式一致.學生課前15 min陸續(xù)加入會議，由學習委員查看出勤人數(shù)并及時提醒忘記上課的同學，同時助教通過師星學堂發(fā)起網(wǎng)頁簽到，記錄學生的出勤情況.每節(jié)課包括40 min的教師授課和40 min學生自主學習2個部分.教師屏幕共享課件PPT，為了吸引學生注意力和監(jiān)測學生聽課狀態(tài)，在講授中可通過隨機點名提問來加強課堂上的互動；完成授課后，布置作業(yè)，指導學生登錄師星學堂進行自主擴展學習，觀看專業(yè)精品課程視頻和拓展資料等.如在進行碳族元素的教學時，結合“實驗證明石墨烯是強度最高材料”“納米級材料用于人工影響天氣領域”等科普論文拓展資料，線上分組討論，將理論知識、生活現(xiàn)象和科技前沿相結合，讓學生認識到無機化學源于生活又高于生活.

教師授課和學生自主學習在課中環(huán)節(jié)是相互補充的.在線教學中，教師注重對知識框架的梳理、重難點的總結，與學生即時互動；結合課程錄播，對章節(jié)知識進行擴展和補充.

1.3 課后

輔導答疑是幫助學生解決實際問題最有效的途徑.主要包括：課后線上答疑、課后作業(yè)、作業(yè)批改、教學反思和整理、作業(yè)講解和總結.課后線上答疑是指學生課后通過企業(yè)微信與教師私聊，點對點答疑，如若遇到同一問題被多名學生提問，可以將解答放在下節(jié)課堂統(tǒng)一答疑；課后作業(yè)是教師通過上傳題目編號，學生完成相應題目，并在下次課程開始前2天上傳答案的電子文件；作業(yè)批改是教師對學生反饋的電子文件進行批改；教學反思和整理是教師通過總結課上和課后學生的反饋內(nèi)容，認識學生對知識的把握情況，同時反思在線上網(wǎng)絡教學的不足之處，其方式與傳統(tǒng)教學沒有太多區(qū)別；作業(yè)講解和總結是教師從焦點問題整理知識點，對學生的共同問題進行解答，并將作業(yè)答案上傳電子文件供學生參考.本學期每一章的作業(yè)大概有10～15道習題，主要包括方程式書寫（40%）、計算題（20%）和解答題（40%）.其中，80%的解答題與書寫方程式相關.

1.4 線上考核

采用開卷考試的模式，利用師星學堂進行線上考試，結合大數(shù)據(jù)全面地分析考生的知識掌握情況.與傳統(tǒng)考試相比，試題的側重點也有了相應的改變，如去除填空題，增加簡答題的比例.考試更加注重考查學生對基本概念、專有名詞等知識的掌握情況.知識分布與難易比例均遵照考試大綱要求，綜合性稍強、知識點覆蓋面廣、重點突出，有針對性地加大主觀題的比例，結合該課程的特點，降低考生考試作弊行為出現(xiàn)的概率.

按照課程特點，試卷分為單項選擇題、簡答題和推斷題（包括鑒別分離題），分別含20、10和3道題，對應總分分別為20、40和40分，滿分100分.結合軟件自身的特點，本次考卷提交采用鍵盤輸入和照片上傳2種方式.其中：單項選擇題和簡答題是直接鍵盤輸入方式；推斷題采用照片上傳方式，學生手寫個人信息和答案后，拍照上傳照片.考慮到網(wǎng)絡問題，考試時間設置為125 min.正式考試前，學生需進行考前模擬，保證考試的正常進行.

統(tǒng)計本學年考試成績，包括平均分、及格率和優(yōu)秀率，其中優(yōu)秀率指成績≥85分的人數(shù)占總人數(shù)的百分比.并與上一學年同期的學生考試成績進行對比分析.

2 教學效果

線上教學16周后，教師通過實際教學中學生的表現(xiàn)和考試成績分析本學年線上教學的效果.

2.1 實際教學學生表現(xiàn)

線上直播教學中，為了彌補無人監(jiān)督狀態(tài)下，存在部分學生不認真聽課的現(xiàn)象.教師運用了課前簽到、隨機抽答和課堂討論等方式，引導學生積極參與線上學習.根據(jù)課堂實際效果的反饋，在教師的主動引導下，學生的注意力可以很好地集中.與往年的線下教學相比，教師刻意增加了互動教學的比例，師生互動頻率有所增長.

課后線上答疑，有少數(shù)學生會通過微信私聊進行提問，包括對當天上課內(nèi)容的不理解或完成作業(yè)時對相應的知識點產(chǎn)生疑惑.對于一些不主動提問的學生，由于無法及時解惑，易產(chǎn)生消極情緒，此類問題也常見于線上教學［7］.與傳統(tǒng)教學模式相比，線上教學學生課后互動頻率基本上沒有變化，唯一的問題在于溝通效果方面，線上劣于線下.網(wǎng)絡文字的交流效果遜于面對面的交流效果.

2.2 考試成績

采用簽到出勤（20%）、課后作業(yè)（10%）和線上考試（70%）3種方式結合，計算學生最終的期末成績.學生的平均分、及格率和優(yōu)秀率分別是82.0分、95.5%和15.3%.與上一學年相比，這3項指標略有增加，但差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）.表明本次線上教學任務總體上順利完成.

3 教學經(jīng)驗總結

3.1 不同高校間教學平臺比較

為了總結自身教學設計的優(yōu)缺點，對疫情期間部分高?；瘜W類課程的線上教學平臺進行了調(diào)查和匯總［8-19］，詳細結果列于表2.可知，各高校選擇的軟件平臺各有不同，按功能可分為2類，在線學習類平臺，包括中國大學MOOC、學習通和騰訊課堂等；直播平臺，包括釘釘、企業(yè)微信和QQ等.不同學習或直播平臺在功能上并無太大差別，平臺的選擇并非影響教學效果的首要因素，而基于平臺進行合理的教學設計更為重要.與其他高校相比，師星學堂是本次課程的主要特色與優(yōu)勢，由于本校積極順應“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展趨勢，持續(xù)加強本科教學信息化建設，在2018年，師星學堂就被建設完成并使用，師生對其功能和使用已經(jīng)有了足夠的經(jīng)驗，這就使遠程教學計劃在確立后得以快速準備，省去了大量時間，而師生也免于在開課初期，因為不熟悉教學平臺而影響教學質量與進度.不足之處在于，考慮到遠程教學中，學生不能實際操作，化學系將無機化學實驗課推遲至學生返校后，這會存在學生不能及時將所學的理論知識用于實際操作.可以借鑒的是，陜西師范大學在疫情期間，利用Mlabs虛擬仿真實驗平臺進行了線上無機化學實驗教學，幫助學生完成了線上模擬實驗操作，通過沉浸式虛擬仿真學習和實景模擬操作，讓學生演練正確的實驗操作，直觀地看到化學實驗中的危險.本課程未來也可以建設或利用已有的虛擬仿真實驗平臺，通過讓學生在非實驗室條件下演練實驗操作，滿足特殊時期遠程的實驗教學需求.

表2 部分高校使用平臺使用信息匯總［8-19］

3.2 建議

本次網(wǎng)絡線上教學課程雖然順利進行，但同時也暴露了一些問題.首先，線上教學缺乏有效的互動，教師無法準確準時地判斷出學生對教學章節(jié)的理解情況，學生也不能及時在課堂上提問解惑，導致近2 h的課堂教學，效率不高；其次，雖然教學形式改變?yōu)榫€上，但是教學內(nèi)容仍然和傳統(tǒng)形式基本一致，這或許是效率較低的原因之一；最后，本次作業(yè)的布置多為教材后面的習題，但是教材和作業(yè)中留下的化合物和方程式書寫較多，占據(jù)了內(nèi)容的80%，學生往往難以記憶，更難以理解和應用，且隨著時間的推移，不常用的方程式會逐漸在學生的腦海中消失，沒有起到提高和培養(yǎng)的作用.針對以上3個問題，本文提出相應的建議：第一，在課堂教學時，應該設置一個舉手按鈕，教師在發(fā)現(xiàn)學生有疑問時，可在教學過程中適當暫停，在不影響正常教學進度的前提下，對有問題的學生進行及時解答.此外，在當天課程結束后，應當進行一個評分過程，如滿分10分代表完全聽懂，6～8分代表部分理解，0～3分代表基本沒有理解.教師可以通過分數(shù)的平均值判斷本章內(nèi)容的教授情況.第二，在今后的線上教學中，應對教學內(nèi)容進行調(diào)整，選擇適合線上形式的教學內(nèi)容，如：首先教師分享課件；然后對學生進行分組，學生參考課件內(nèi)容，自主設計講解內(nèi)容；最后由教師對講解內(nèi)容進行更正和總結，提升學生教學參與度.第三，課堂教學由記憶式教學向思考式教學側重.如元素教學，減少課后習題中方程式的書寫內(nèi)容，增加有關性質和應用的內(nèi)容.結合不同課題組有關元素的科研項目，探討不同元素發(fā)光、導電和催化等性質，讓學生了解無機化學發(fā)展的前沿領域，開闊視野、擴大知識面.

與傳統(tǒng)教學相比［20］，線上教學具有無地域限制、方便溝通等優(yōu)點，同時受學生網(wǎng)絡學習相關經(jīng)驗不足、部分平臺故障多等影響.為了進一步完善線上教學，需做如下準備：（1）充分利用其他有效的輔助手段，事先準備好微信、企業(yè)微信等能聯(lián)系到學生的方式，并向學生做好明確的事先預案說明；（2）考試前需進行模擬測驗，并提醒學生盡早上傳答案，不要拖到考試快要截止時再上傳；（3）如果到考試截止時間，學生因師星學堂等系統(tǒng)崩潰原因，無法上傳答案，要求學生立即將待上傳的答案及崩潰畫面拍照，通過微信或企業(yè)微信發(fā)給任課教師，待系統(tǒng)恢復后，于第一時間上傳答案；（4）部分考生（邊區(qū)考生）因網(wǎng)絡問題，在考試通道關閉后，沒能及時上傳答案，可采取通過企業(yè)微信的方式將答案發(fā)于指定的任課教師，與此同時，相關技術人員負責及時設置推遲考試通道關閉時間，同時截圖留證.

4 結束語

疫情期間的線上教學，是一次深度的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式實踐，本文介紹了首都師范大學化學系無機化學線上課程的教學實踐，依托本校企業(yè)微信和師星學堂平臺進行教學設計，在保證教學質量的同時，深入地了解和分析了學生在線學習情況，對實際教學中存在的問題進行分析與總結，并給出建議，本次課程的經(jīng)驗可以對今后相關課程的線上教學提供指導.通過此次實踐，可以預見，未來的教育發(fā)展必將形成“實體學?！焙汀霸粕蠈W?！惫餐l(fā)展的格局.從積極的意義分析，疫情帶來的“網(wǎng)課實驗”客觀上改變了建設信息化的參照系，提出了重新思考教育信息化質量標準的問題.