教学心得 | 姚虹:实验类课程如何开展在线教学
我是来自化学化工学院的教师姚虹,和大家分享一下我们学院无机化学专业是开展在线实验教学的总体思路。众所周知,化学是一门实验性很强的学科,离开实验的化学教学肯定是不完整的。所以,在2月中旬,接到学校关于开展在线教学的通知后,无论是学院领导还是专业教师,都认识到了问题的复杂性和重要性。在线实验教学如何开展、能否达到预期实验教学目的、教学硬件/软件能否达到教学要求,一个个问题摆到我们面前。
最后经过教学领导小组、各级学科教学小组的讨论,我们学院在“实验课程在线教学”的问题上统一了认知。“在线教学是无法替代实验室操作教学”,但为了配合疫情防控的国家大局,我们应该开展在线实验教学,以辅导学生实现“预习”环节为目的,做到“停课不停学”!
为什么“在线教学是无法替代实验室操作教学”,就得看第二个问题——我们教师的准备工作。为了顺利开展实验在线教学,学院动员所有教学人员积极寻找在线教学资源,经过团队共同努力,我们发现“在线实验教学”一般可通过慕课资源、手机app、虚拟仿真实验平台等几种方式进行。但是通过试运行,我们发现有优势,但存在的问题也很多:
1.慕课平台的实验教学资源在教学环节的设计方面是非常完整的,不过实验项目与我校常规开设实验教学项目不太匹配,致命缺陷是慕课实验缺乏对学生操作能力的培养,有些纸上谈兵的感觉。
2.采用手机开发的实验操作APP,如大连理工大学Mlabs,好处是没有学习硬件问题,学生都有手机。但是该APP中部分实验科目严重不足,如无机化学实验仅有4个实验,难以解决需求。
3.成熟的在线虚拟仿真实验平台,如微瑞科技,实验科目齐全(无机、有机、分析、物化、基础实验等都有),实验项目丰富(我校常规开设的实验内容都有)、“沉浸式”实验操作模式合理、平台技术比较成熟。唯一的缺陷是硬件问题,学生必须有电脑,才能开展虚拟仿真实验。对此我们做了调查问卷,发现30%的学生(2019级)家中没有电脑。
最终根据学院要求(如果80%以上学生不具备硬件条件,就不能强行开展此课程的在线实验教学),我们《无机化学实验》选择了微瑞科技虚拟仿真实验平台作为在线教学辅助手段。之所以能选择该平台,归功于学院前期部署,早在开学前,在院、系、教研组各级努力下,我们就已经开通了化学系所有五门实验课程的平台使用权限(包括教师和学生)。
近两周我们实验课程开展的过程如下:
我们对实验项目的顺序进行了调整,选择了部分技术操作比重少的实验进行开展(如元素性质实验,滴加-观察现象-总结性质规律),把一些重点锻炼学生合成操作能力的实验放在后期,希望疫情早日结束,学生重返校园完成。具体环境包括:
1.准备环节,教学团队教师在平台中预做实验并全程录屏。将平台操作视频通过微信群、QQ群等途径发送给学生,实现学生预习实验、掌握平台操作的目的,最重要的是克服了部分同学没有电脑无法进行实验操作的缺陷。
2.授课环节,在课程安排时间段,通过雨课堂+企业微信语音会议,组织学生观看视频,讲解实验重点、难度。这个一般进行1小时。
3.课后环节,通过雨课堂给学生布置主观题作业,要求学生在剩余的3小时,根据自身情况或完成虚拟仿真实验、或观看视频,书写实验报告。教师课后检查评阅。
这就是目前我们开设在线实验教学的工作内容,最后有两点补充:第一,我们在线实验教学的开展是以辅导学生“预习实验”为主要目的,后期学生返校后我们一定会想方设法(如周末补课等)让学生在实验室完成各门实验操作,保证实验教学质量。第二,目前的在线实验教学环节肯定还存在问题和不足,我们教学团队会随着工作的开展不断讨论调整。
让我们在这个特殊时期,不忘教师初心,努力完成教学工作。

