四、教学方法
教学团队在无机化学课程中设计的教学创新活动主要是为了解决两方面的问题,即“如何让基础参差不齐的学生掌握知识”和“怎样在专业基础课上进行学生的能力培养”。为此,教学团队结合大一学生认知特点,提出以下教学创新思路与方法,具体包括:
(一)借助大数据统计技术建立“数字化”教学模式
欲解决学生基础参差不齐的问题,首要的就是对学生的学情进行准确分析,充分了解学生对知识的掌握程度。在传统教学活动中,教师通常使用的是“定性”的方法,即通过课堂提问,或者通过课前调查来实施。针对这一问题,教学团队与大连理工大学人工智能及大数据处理领域的专家赵珺教授科研团队合作,提出了基于大数据统计技术的“定量”方法。即合作研发“i课堂”手机APP,通过对课堂上师生互动数据的有效统计,为教师提供定量的数据反馈,从而有效指导教师的课堂教学。教学团队还在此基础上,与赵珺教授团队深度研发“无机化学试题组卷系统”,为题目标注“知识点”和“难度”标签,从而为科学的设计课堂师生互动题目提供保障。教学对象基础的差异还会衍生出开课一段时间后学生的学习进度落后于教师教学进度的问题。为此,教学团队通过“i课堂”的学生数据统计功能,指导教师阶段性地对所有学生的学习情况进行学情分析。对于课堂正确率较低,对知识点掌握得不好的学生,教师进行个别辅导,从而帮助学生解决学业困难。助教则负责在后续教学活动中对其学情数据进行持续跟进,从而确保学生“不掉队”。在大学课堂上,一些基础扎实、学有余力的学生还存在“吃不饱”的问题,在课堂师生互动数据统计中,这类学生通常表现出答题速度快、准确率高的特点。针对这部分学生,教学团队通过为他们推荐Oxford和2018年Pearson最新版教材《Inorganic Chemistry》、最新科研进展文献等作为课堂教学内容的提炼和补充;在课堂教学中引入科研实例、设计定制化的“大创”项目等,让学生深挖理论,联系实际,增强动手能力;同时还为这部分学生提供机会,加入课堂师生互动题目的设计中,让学生从“学习者”转变为“引导者”,从而达到对学生个性化培养的目的。
(二)依托在线开放课程、新形态教材等教学资源,实现课堂教学的延伸,让学生“自学”成才
教学团队将基于网络的“线上”课程与“线下”实体课堂有机结合,制作各类辅助学习资源,满足学生自学需求。(https://www.daowen.com)
(1)在线上课程中提供各类教学资源,满足学生自学需求。2016年9月,教学团队精心制作的“无机化学(上、下)”MOOC在中国大学MOOC平台上线,课程中除了为学生设计了内容精练、表现形式多样的知识点视频,还依托大连理工大学工科化学国家级教学基地平台,引入物理化学、分析化学、有机化学MOOC内容,设计了知识点贯通、重点例题习题解析、元素化学视频、扩展阅读等功能模块,充分满足了学生课下预习、复习的需求。
(2)编写新形态教材,让学生人手一本“电子书”。2017年10月,教学团队在高等教育出版社编写出版《无机化学数字课程》;2018年9月,教学团队编写出版了国家“十二五”规划教材《无机化学》(第六版,新形态教材)。在上述出版物中,教学团队利用3DMAX、FLASH、Photoshop等技术手段,制作了300多个高清视频、图片、动画、语音等数字化资源,将知识点框架、抽象微观结构和经典的实验等内容语音化、具象化。例如课程团队制作的3D动画“氨分子的形成”和“水分子的形成”,拍摄的“火山喷发”实验,在2018年8月全国无机化学教学研讨会上得到与会者的高度肯定。
(3)充分利用微信、MOOC讨论区等互动平台,及时解决学生自学过程中产生的问题。教学团队为在线开放课程配置网上专职助教5人,包括3名青年教师和2名学生助教,为学生线上学习提供各类教学服务和指导;线下课程每个教学班另配1名助教,协助主讲教师在微信平台上为学生发布信息、答疑解惑,做到“有问必答”。
依托上述思路和做法,教学团队将量化的教学数据和人性化的各类教学服务有机结合,秉持以学生为中心的教学理念,设计教学流程,制作教学资源,分析教学数据,提供教学服务,将教学创新落到了实处。