面向混合式教學(xué)的《晶體光學(xué)》在線開放課程建設(shè)

孫曉輝 曾榮 黃玉 欒燕

摘? 要：當(dāng)前MOOC的蓬勃發(fā)展深刻影響著教師的教學(xué)方式以及學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，同時也為利用線上線下混合的SPOC

教學(xué)模式提供了新的發(fā)展機(jī)遇?！毒w光學(xué)》作為地質(zhì)學(xué)類學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有概念原理抽象的特點。文章在闡述《晶體光學(xué)》課程基本教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，按知識點錄制教學(xué)視頻，進(jìn)行在線開放課程建設(shè)，并以此為素材利用線上線下混合的SPOC教學(xué)模式進(jìn)行課程設(shè)計，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生通過這種線上線下的混合學(xué)習(xí)，切實提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：晶體光學(xué);混合學(xué)習(xí);在線開放課程

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）25-0077-04

Abstract： At present， the vigorous development of MOOC has a profound impact on the teachers' teaching methods and students' learning habits， and also provides new development opportunities for the online and offline blended SPOC teaching mode. Optical crystallography， as a basic course for students majoring in geology， exhibits the characteristics of abstract concept and principle. Based on the description of the basic teaching contents of optical crystallography， we record teaching videos according to the knowledge points， carry out the open online course construction， and uses the online and offline blended SPOC teaching mode for course design. This teaching mode can fully inspire the learning enthusiasm of students， and improve the teaching quality and effect through the online and offline blended learning.

Keywords： optical crystallography; blended learning; open online course

一、概述

大規(guī)模在線開放課程（Massive Open Online

Course，MOOC）是基于課程與教學(xué)論及網(wǎng)絡(luò)和移動智能技術(shù)發(fā)展起來的新興在線課程形式，其宗旨是將最優(yōu)質(zhì)的教育資源傳遞到世界上最遙遠(yuǎn)的地方[1]。自2008年西蒙斯（Siemens）和唐斯（Downes）合作開設(shè)第一門名叫《聯(lián)通主義與關(guān)聯(lián)知識》（Connectivism and Connective Knowledge）的MOOC（慕課）以來，到2012年的“MOOC元年”，MOOC以其大規(guī)模參與性、開放性、共享性等優(yōu)點，對現(xiàn)行教育模式及觀念產(chǎn)生了巨大沖擊，同時MOOC的迅速發(fā)展也對教師角色定位及學(xué)生的學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生深刻影響[2]。MOOC“沒有先修條件”和“沒有規(guī)模限制”的特點既是其優(yōu)勢又是其局限性所在，導(dǎo)致MOOC注冊率高、完成率低，加速引發(fā)了質(zhì)量危機(jī)。小規(guī)模限制性在線課程（Small Private Online Course，

SPOC）最早由加州大學(xué)伯克利分校的阿曼德·?？怂菇淌谔岢觯鋵W(xué)生規(guī)模一般相對較小，且對學(xué)生設(shè)置限制性準(zhǔn)入條件，達(dá)到要求的申請者才能被納入SPOC課程。關(guān)于MOOC與SPOC的關(guān)系，羅爾夫.霍夫曼認(rèn)為SPOC=classroom+MOOC，這表明SPOC是融合了實體課堂與在線教育的混合教學(xué)模式[1]。中國的MOOC建設(shè)從2013年全面啟動，2015年教育部工作要點之一：加快教育信息化中明確提出要“加強(qiáng)慕課建設(shè)、使用和管理”，同年出臺的《教育部關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見（教高[2015]3號）》，鼓勵高校建設(shè)優(yōu)質(zhì)在線開放課程，使我國的MOOC發(fā)展迎來了黃金時期，這為利用MOOC平臺開展SPOC教學(xué)提供了基礎(chǔ);教育部辦公廳頒布的《2017年教育信息化工作要點》提出“推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)中的深入普遍應(yīng)用，激發(fā)廣大教師應(yīng)用信息技術(shù)推動教育理念、教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新的熱情，積極促進(jìn)線上線下相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)模式普及”，這為利用線上線下混合的SPOC教學(xué)模式開展教學(xué)提供了政策支持。

《晶體光學(xué)》是地質(zhì)學(xué)類相關(guān)專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，其主要內(nèi)容是闡述可見光通過透明礦物晶體所產(chǎn)生的各種光學(xué)現(xiàn)象和原理;研究巖石的礦物組成、礦物光性特征及相互關(guān)系;并進(jìn)一步進(jìn)行巖石、礦物鑒定，研究其形成的環(huán)境條件等[3]。目前，《晶體光學(xué)》不僅僅局限于巖石中礦物成分及其成因研究，而且在冶金、建材、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、陶瓷等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用[3]。由于《晶體光學(xué)》中的一些概念原理比較抽象，需要學(xué)習(xí)者具有較強(qiáng)的空間想象力和邏輯推導(dǎo)能力。因此進(jìn)行《晶體光學(xué)》在線開放課程建設(shè)，利用線上線下混合的SPOC教學(xué)模式，能夠讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)這門課程。

二、《晶體光學(xué)》課程簡介

《晶體光學(xué)》課程的目標(biāo)是讓學(xué)生系統(tǒng)掌握晶體光學(xué)的基本原理;學(xué)會運用晶體光學(xué)的基本原理和方法在偏光顯微鏡下研究和鑒定透明礦物;掌握常見造巖礦物的光性特征，并能使用工具書進(jìn)行未知名礦物鑒定[4]。《晶體光學(xué)》課程的連續(xù)性很強(qiáng)，具有承上啟下的作用，要學(xué)好《晶體光學(xué)》課程，須完成先修課程《普通地質(zhì)學(xué)》《結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)》等的學(xué)習(xí);同時通過本課程的學(xué)習(xí)，也會為后續(xù)《巖石學(xué)》等課程的學(xué)習(xí)打下牢固的基礎(chǔ)。

《晶體光學(xué)》課程內(nèi)容上也具有很強(qiáng)的連續(xù)性，如果某一部分內(nèi)容不能及時掌握，將會給后續(xù)內(nèi)容的理解和掌握帶來很大困難[5]。

《晶體光學(xué)》是一門比較抽象的學(xué)科，具有理論性和實踐性強(qiáng)的特點[6]。它既是一門方法課，也是一門理論聯(lián)系實際很強(qiáng)的課程?！毒w光學(xué)》作為地球科學(xué)中比較成熟的一門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，教學(xué)內(nèi)容方面比較固定，課程總計七章，主要教學(xué)內(nèi)容見表1。

針對課程中的重難點內(nèi)容，我們在后期錄制教學(xué)視頻時加以著重強(qiáng)調(diào)。比如光率體既是《晶體光學(xué)》課程中的重點，又是難點，我們在進(jìn)行課程視頻錄制時，就將其分為光率體定義及均質(zhì)體光率體、一軸晶光率體和二軸晶光率體三個知識點進(jìn)行錄制，以期將這部分內(nèi)容講得透徹明白，使學(xué)生易于理解掌握。

三、《晶體光學(xué)》在線開放課程視頻錄制情況

針對《晶體光學(xué)》課程的主要教學(xué)內(nèi)容，按知識點進(jìn)行課程視頻錄制，總計40個知識點（表2）。每個知識點視頻總長均控制在5至15分鐘，大部分知識點時長約10分鐘左右;同時在視頻5分鐘左右時長會出現(xiàn)關(guān)于之前觀看內(nèi)容的相關(guān)彈題，學(xué)生只有認(rèn)真觀看視頻，并正確作答彈題后才可以繼續(xù)學(xué)習(xí)。通過這些措施可以使學(xué)生集中精力完成知識點的學(xué)習(xí)。我們在錄制知識點視頻的時候，盡量多的結(jié)合動畫、教具模型、顯微鏡下觀察視頻等，使課程中一些抽象的概念原理學(xué)習(xí)起來更加的通俗易懂。比如光率體這一立體概念是貫穿《晶體光學(xué)》課程的一根主線，是解釋礦物晶體光學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)，但這一概念比較抽象，光率體并非實際存在于礦物晶體中，而是根據(jù)晶體具有的光學(xué)性質(zhì)抽象得出的，因此在錄制教學(xué)視頻時，我們借助演示文稿中的動畫，均質(zhì)體、一軸晶和二軸晶光率體的教具模型等使這一抽象概念變得具體生動;還有例如單偏光鏡下貝克線移動規(guī)律的觀察是判斷礦物突起正負(fù)的重要依據(jù)，但僅僅根據(jù)文字描述比較枯燥，我們就在偏光顯微鏡下直接錄制礦物貝克線移動方向的視頻，便于學(xué)生理解和掌握貝克線移動規(guī)律的內(nèi)容及應(yīng)用，起到事半功倍的效果。

四、晶體光學(xué)混合式教學(xué)模式的課程設(shè)計

目前智能手機(jī)已越來越深刻的改變著人們獲取新知識的方式，隨著人們的生活節(jié)奏不斷加快，人們可以利用的學(xué)習(xí)時間更加碎片化，在校園里教學(xué)短視頻這種碎片化的學(xué)習(xí)方式也越來越受到學(xué)生們的喜愛[7]。利用在線開放課程的智能手機(jī)APP教學(xué)模式，可以極大的調(diào)動學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)積極性。教師課前將教學(xué)資源（視頻、課件）利用線上平臺（APP）推送給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)自身實際情況，利用碎片化時間自主安排學(xué)習(xí);教師利用平臺提出問題，引發(fā)討論;學(xué)生積極參與，交流想法認(rèn)識，總結(jié)歸納解決問題;教師在線下課堂教學(xué)中對重難點內(nèi)容著重進(jìn)行細(xì)致講解;線下布置相關(guān)練習(xí)題，使學(xué)生真正理解和掌握相關(guān)知識。

例如對2.2“光性方位”知識點的教學(xué)設(shè)計：

（1）課前教師將“光性方位”知識點的教學(xué)視頻通過線上平臺進(jìn)行發(fā)布，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成學(xué)習(xí);然后教師線上提出問題，通過礦物的光性方位圖可以獲得哪些晶體光學(xué)性質(zhì)？學(xué)生積極討論交流，教師總結(jié);同時學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有任何疑問可在平臺發(fā)布，教師和其他同學(xué)均可交流討論，幫助解決問題。

（2）教師線下課堂教學(xué)過程中重點對“光性方位圖”的應(yīng)用進(jìn)行講解，例如分別給出典型的一軸晶和二軸晶礦物的光性方位圖，講解通過光性方位圖的認(rèn)真解讀可以識別出礦物的哪些晶體光學(xué)性質(zhì)。

（3）課后教師利用線上平臺布置相關(guān)練習(xí)題，給出某幾種礦物的光性方位圖，讓學(xué)生來判斷礦物的軸性、晶系等，并在線提交作業(yè);教師及時批閱作業(yè)，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。對個別沒掌握的同學(xué)進(jìn)行個體指導(dǎo)，對作業(yè)中存在的普遍問題及時在線上平臺及后期線下課堂教學(xué)中著重講解、強(qiáng)調(diào)，使學(xué)生真正理解和掌握“光性方位”這個知識點，并能正確熟練的識別礦物的光性方位圖。

五、結(jié)束語

《晶體光學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容比較成熟固定，但抽象難懂，利用線上線下混合的SPOC教學(xué)模式可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過《晶體光學(xué)》課程的學(xué)習(xí)，最終使學(xué)生掌握巖礦鑒定方法這項地球科學(xué)工作者必備的專業(yè)技能。

參考文獻(xiàn)：

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[2]羅九同，孫夢，顧小清.混合學(xué)習(xí)視角下MOOC的創(chuàng)新研究：SPOC案例分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2014，24（7）：18-25.

[3]林培英.晶體光學(xué)與造巖礦物[M].北京：地質(zhì)出版社，2005.

[4]王居里.“晶體光學(xué)與光性礦物學(xué)”教學(xué)改革與體會[J].高等理科教育，2004（5）：88-90.

[5]羅靜蘭，張成立，王潤三，等.“晶體光學(xué)”課程改革的探索與思考[J].高等理科教育，2004（4）：67-70.

[6]蘇尚國，田成，賴興運，等.“晶體光學(xué)”教學(xué)法初探[J].中國地質(zhì)教育，1997（3）：35-37.

[7]姚佳烽.“液壓與氣壓傳動”移動在線課程建設(shè)研究[J].高教學(xué)刊，2019（21）：83-85.