“新冠”疫情期間基于超星學(xué)習(xí)通的《染料化學(xué)》在線課程的探索與實(shí)踐

吳 平，史晉宜，韓丹丹，任 紅

(吉林化工學(xué)院 化學(xué)與制藥工程學(xué)院，吉林 吉林 132022)

2020年初，一場(chǎng)突如其來(lái)的新冠肺炎疫情肆虐全球，在抗擊疫情的特殊時(shí)期，各大專院校積極響應(yīng)教育部《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》[1]文件精神，科學(xué)安排授課方式，充分保證教學(xué)質(zhì)量，確保停課期間不停教、不停學(xué)[2]。《染料化學(xué)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極響應(yīng)學(xué)校號(hào)召，依托網(wǎng)絡(luò)資源，以超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)為載體，同時(shí)輔助QQ學(xué)習(xí)群和企業(yè)微信群方便師生交流，良好有序地開(kāi)展《染料化學(xué)》在線課程教學(xué)。

我國(guó)作為紡織化學(xué)品的生產(chǎn)大國(guó)，紡織化學(xué)品染料在染整加工過(guò)程中對(duì)提升紡織品的品質(zhì)起到關(guān)鍵作用，直接影響到紡織品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[3]。《染料化學(xué)》課程在無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)等大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)課之上，運(yùn)用化學(xué)相關(guān)基本理論知識(shí)使學(xué)生獲得染料的結(jié)構(gòu)特征、顏色關(guān)系等基本概念和合成途徑，了解染料的發(fā)展方向，掌握染料結(jié)構(gòu)和應(yīng)用性能關(guān)系方面的知識(shí)以及常用的有機(jī)反應(yīng)，理解染料染色的相關(guān)工藝，為學(xué)生學(xué)習(xí)染料工藝打下良好的基礎(chǔ)。其課程教學(xué)內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)繁雜，為了使學(xué)生能較好地適應(yīng)在線教學(xué)，積極參與到在線學(xué)習(xí)中來(lái)，我們?cè)O(shè)計(jì)了課程資源發(fā)布、實(shí)時(shí)課堂互動(dòng)、在線課后作業(yè)、復(fù)習(xí)答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)在內(nèi)的在線教學(xué)方案，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面地跟蹤和分析，借助網(wǎng)絡(luò)交流溝通工具和學(xué)生深度互動(dòng)，以保證教學(xué)質(zhì)量。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的在線教學(xué)實(shí)踐，《染料化學(xué)》課程在線教學(xué)有序進(jìn)行，在整個(gè)過(guò)程中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和自我管理能力均得到了提高，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。

一、在線教學(xué)方案

(一) 學(xué)情分析

《染料化學(xué)》課程共計(jì)32學(xué)時(shí)，選用教材是由程萬(wàn)里主編的中國(guó)紡織出版社出版的《染料化學(xué)》，為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材[4]。其授課對(duì)象是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的大三學(xué)生(共計(jì)78人)，具有一定的自主學(xué)習(xí)能力，但居家生活容易導(dǎo)致生活作息不規(guī)律，缺乏集體學(xué)習(xí)氛圍，加上青年期學(xué)生身體思想活躍、自我管理能力不強(qiáng)、學(xué)習(xí)意志較為薄弱，且網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)還需要一定的軟硬件設(shè)備作為支撐。因此，如何科學(xué)合理的設(shè)計(jì)在線教學(xué)，引導(dǎo)、督促并積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是我們?cè)诜酪咂陂g在線教學(xué)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

(二) 課程資源發(fā)布

《染料化學(xué)》的課程體系涉及的染料包括直接染料、還原染料、酸性染料、活性染料、分散染料和陽(yáng)離子染料等；其主要合成方法包括磺化、硝化、胺化、羥基化、Friedel-Crafts反應(yīng)、Kolbe-Schmitt反應(yīng)、?；俺森h(huán)縮合等重要的單元反應(yīng)。通過(guò)單元反應(yīng)得到染料中間體，并繼續(xù)通過(guò)重氮化或偶合等反應(yīng)進(jìn)一步合成染料。

《染料化學(xué)》課程的核心——染料制備及纖維染色是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容[5]，傳統(tǒng)教學(xué)模式為“PPT+板書(shū)”，很難進(jìn)行動(dòng)態(tài)過(guò)程的展示，而微課視頻作為在線課程資源建設(shè)的核心，全面闡釋知識(shí)點(diǎn)，短小精悍，很好地克服了傳統(tǒng)教學(xué)的短板[6]。在一學(xué)期的線上教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)收集了約60個(gè)知識(shí)點(diǎn)視頻，總計(jì)時(shí)長(zhǎng)約為9小時(shí)，涵蓋了全部授課章節(jié)。除知識(shí)點(diǎn)視頻外，將電子版課件、學(xué)習(xí)指南、重點(diǎn)和難點(diǎn)解析、相關(guān)知識(shí)拓展網(wǎng)絡(luò)資源、染料實(shí)驗(yàn)視頻等多樣化學(xué)習(xí)資源在學(xué)習(xí)通平臺(tái)同期發(fā)布給學(xué)生。隨著網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的推進(jìn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)考慮結(jié)合學(xué)校辦學(xué)特色，自主研發(fā)更系統(tǒng)的微課短視頻。

為了方便學(xué)生形象記憶，按照染料的不同顏色對(duì)染料進(jìn)行了分類，以藍(lán)色染料為例，其主要包括靛族染料，靛族染料的結(jié)構(gòu)特征為碳碳雙鍵連接兩個(gè)帶羰基的雜環(huán)組成的共軛體系，進(jìn)一步根據(jù)碳雙鍵兩側(cè)的結(jié)構(gòu)不同，靛族染料可分為靛藍(lán)、硫靛和混合靛等，其中靛藍(lán)是我國(guó)古代最常用的天然染料；闡述靛族染料的顏色特點(diǎn)，“結(jié)構(gòu)決定性能”的重要思想把靛族染料的結(jié)構(gòu)和性能結(jié)合起來(lái)，為靛族染料性能的優(yōu)化開(kāi)發(fā)，提供合理的理論基礎(chǔ)[7]。按照上述的知識(shí)結(jié)構(gòu)，在學(xué)習(xí)通上發(fā)布系列資源：比如：靛藍(lán)和板藍(lán)根知識(shí)百科鏈接，“奶奶輩穿的藍(lán)染布”“植物靛藍(lán)染，把生活染成了詩(shī)”“染藍(lán)色裙子”“植物色素的提取與顏色”等短視頻，章節(jié)知識(shí)點(diǎn)歸納文檔——染料還原及隱色體顏色。將染料化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)生活有機(jī)結(jié)合，同時(shí)將染色過(guò)程形象具體展現(xiàn)給學(xué)生，注重染料分子結(jié)構(gòu)和顏色的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生扎實(shí)掌握專業(yè)知識(shí)。

(三) 在線實(shí)時(shí)課堂互動(dòng)

在《染料化學(xué)》在線教學(xué)過(guò)程中，實(shí)時(shí)課堂互動(dòng)是整個(gè)課堂教學(xué)的核心，要突出調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)發(fā)每一位同學(xué)的學(xué)習(xí)潛能，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)《染料化學(xué)》課程的知識(shí)內(nèi)容，理順知識(shí)脈絡(luò)。通過(guò)超星學(xué)習(xí)通全面及時(shí)了解到每一名學(xué)生對(duì)發(fā)布知識(shí)點(diǎn)視頻學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)情況，在學(xué)生完成規(guī)定知識(shí)點(diǎn)視頻的學(xué)習(xí)后，可通過(guò)發(fā)布多種形式的課堂活動(dòng)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，如“選人”“搶答”“問(wèn)卷”“投票”或“測(cè)驗(yàn)”等，讓學(xué)生充分參與到課堂教學(xué)中來(lái)，發(fā)揮其主體作用。在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)提出、分析和解決問(wèn)題的能力。例如，在課堂問(wèn)題設(shè)定中有針對(duì)染料定義而言的“染料和顏料有什么不同？”“什么是偶氮縮合染料？”；針對(duì)染料知識(shí)體系而言的“染料如何命名和分類？”“20世紀(jì)，染料界的三大發(fā)明是什么？誕生時(shí)間？”；針對(duì)短視頻內(nèi)容實(shí)時(shí)提問(wèn)，“視頻《過(guò)江布》中染布要經(jīng)過(guò)哪幾道工序？”“人民幣上有哪幾種顏色？這些顏色分別都是由什么顏料形成的？”等等。任課教師引導(dǎo)學(xué)生用《染料化學(xué)》課程所學(xué)到的知識(shí)、方法和觀點(diǎn)來(lái)具體解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題，為工科院校的應(yīng)用型人才培養(yǎng)助力。最后，在課堂結(jié)束前，任課教師用5～10分鐘時(shí)間簡(jiǎn)短地對(duì)本次所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行梳理與總結(jié)，幫助學(xué)生將分散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化、條理化歸納，消化吸收所學(xué)內(nèi)容。

(四) 課后復(fù)習(xí)答疑

《染料化學(xué)》課程的授課對(duì)象是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的大三學(xué)生，具有一定的自主學(xué)習(xí)能力，課后我們要求學(xué)生歸納、總結(jié)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系和依存關(guān)系，并繪制圖文并重的“思維導(dǎo)圖”，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的加工、處理能力，更進(jìn)一步理解和掌握所學(xué)知識(shí)。對(duì)于學(xué)生上交的思維導(dǎo)圖，在QQ 學(xué)習(xí)群和企業(yè)微信群中展示，可通過(guò)學(xué)生投票或教師挑選等方式對(duì)完成較好者給予一定的加分獎(jiǎng)勵(lì)。課后發(fā)布有限定時(shí)間的章節(jié)作業(yè)，具體包括單選題、多選題、判斷題和簡(jiǎn)答題等類型。為提高學(xué)生掌握知識(shí)的能力，每次作業(yè)不及格的同學(xué)可以通過(guò)重答和教師打回重做等方式來(lái)督促，另外有部分同學(xué)對(duì)自己要求比較高，我們?cè)O(shè)定2～3次作答，選取高分的方式來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生。在全學(xué)期課程結(jié)束時(shí)要求學(xué)生提供結(jié)課作品，主題是“我來(lái)發(fā)現(xiàn)使用染料和顏料”，鼓勵(lì)大三同學(xué)自己動(dòng)手制作一段和課程相關(guān)的10分鐘以內(nèi)的視頻，借助開(kāi)放式作業(yè)檢驗(yàn)學(xué)生在《染料化學(xué)》課程中的學(xué)習(xí)效果。

二、在線教學(xué)效果

在線教學(xué)是傳統(tǒng)課堂的有效延展，其教學(xué)的空間和時(shí)間自由度更高，一定程度上解放任課教師，同時(shí)也使教學(xué)主體-學(xué)生獲得更大的學(xué)習(xí)自主性。通過(guò)超星學(xué)習(xí)通的任務(wù)點(diǎn)完成情況、課堂簽到、習(xí)題回答、隨堂測(cè)驗(yàn)、章節(jié)作業(yè)完成情況，可以看出開(kāi)課一學(xué)期以來(lái)，任課班級(jí)出勤情況良好，學(xué)生參與學(xué)習(xí)的熱情很高，對(duì)于教師發(fā)布的各章主題討論，相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生的回復(fù)更為積極，師生之間互動(dòng)頻繁活躍。

進(jìn)一步導(dǎo)出超星學(xué)習(xí)通的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，可見(jiàn)絕大部分同學(xué)較好地完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，具體表現(xiàn)在學(xué)習(xí)進(jìn)度較高、完成視頻觀看時(shí)長(zhǎng)等方面。課程任務(wù)點(diǎn)設(shè)置主要包括3個(gè)方面，章節(jié)測(cè)試8.16%、圖書(shū)2.04%和視頻89.80%，其中51.35%的同學(xué)綜合成績(jī)?cè)?0～100分區(qū)間。但也有2.70%的同學(xué)分?jǐn)?shù)在20分以下，經(jīng)溝通發(fā)現(xiàn)是受計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等硬件影響，這也反映了線上教學(xué)在貧困地區(qū)和對(duì)一些特殊群體的適用性有局限的問(wèn)題，如圖1、圖2所示。但總體而言，《染料化學(xué)》線上教學(xué)滿足了特殊時(shí)期的教學(xué)需要，于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等方面具有積極作用[8-9]。

圖1 課程任務(wù)點(diǎn)類型分布

圖2 學(xué)生綜合成績(jī)分布

三、結(jié) 語(yǔ)

在全面抗擊新冠肺炎的特殊時(shí)期，客觀上促使高校教師把傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)移到在線教學(xué)[10]。依托豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，以學(xué)習(xí)通平臺(tái)為載體，同時(shí)輔助QQ和企業(yè)微信學(xué)習(xí)群，《染料化學(xué)》課程順利進(jìn)行并且獲得較好的教學(xué)效果。但網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的自控能力提出更高要求，同時(shí)無(wú)法達(dá)成師生間直接的情感交流，因此其不可能完全取代傳統(tǒng)課堂教學(xué)。另外，《染料化學(xué)》課程實(shí)踐性很強(qiáng)，線上教學(xué)不能替代相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。在今后的教學(xué)中，應(yīng)該把在線教學(xué)和課堂教學(xué)結(jié)合起來(lái)，使在線課程能為教師減輕壓力，為學(xué)生豐富學(xué)習(xí)過(guò)程，切實(shí)提高《染料化學(xué)》教學(xué)質(zhì)量，真正做到教學(xué)相長(zhǎng)、學(xué)有所得。