面向混合式教學的《晶體光學》在線開放課程建設

孫曉輝 曾榮 黃玉 欒燕

摘? 要：當前MOOC的蓬勃發展深刻影響著教師的教學方式以及學生的學習習慣，同時也為利用線上線下混合的SPOC

教學模式提供了新的發展機遇。《晶體光學》作為地質學類學生的一門專業基礎課，具有概念原理抽象的特點。文章在闡述《晶體光學》課程基本教學內容基礎上，按知識點錄制教學視頻，進行在線開放課程建設，并以此為素材利用線上線下混合的SPOC教學模式進行課程設計，充分調動學生的學習積極性，使學生通過這種線上線下的混合學習，切實提高教學質量和教學效果。

關鍵詞：晶體光學;混合學習;在線開放課程

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：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

大規模在線開放課程（Massive Open Online

Course，MOOC）是基于課程與教學論及網絡和移動智能技術發展起來的新興在線課程形式，其宗旨是將最優質的教育資源傳遞到世界上最遙遠的地方[1]。自2008年西蒙斯（Siemens）和唐斯（Downes）合作開設第一門名叫《聯通主義與關聯知識》（Connectivism and Connective Knowledge）的MOOC（慕課）以來，到2012年的“MOOC元年”，MOOC以其大規模參與性、開放性、共享性等優點，對現行教育模式及觀念產生了巨大沖擊，同時MOOC的迅速發展也對教師角色定位及學生的學習方式產生深刻影響[2]。MOOC“沒有先修條件”和“沒有規模限制”的特點既是其優勢又是其局限性所在，導致MOOC注冊率高、完成率低，加速引發了質量危機。小規模限制性在線課程（Small Private Online Course，

SPOC）最早由加州大學伯克利分校的阿曼德·福克斯教授提出，其學生規模一般相對較小，且對學生設置限制性準入條件，達到要求的申請者才能被納入SPOC課程。關于MOOC與SPOC的關系，羅爾夫.霍夫曼認為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模式[1]。中國的MOOC建設從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“加強慕課建設、使用和管理”，同年出臺的《教育部關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見（教高[2015]3號）》，鼓勵高校建設優質在線開放課程，使我國的MOOC發展迎來了黃金時期，這為利用MOOC平臺開展SPOC教學提供了基礎;教育部辦公廳頒布的《2017年教育信息化工作要點》提出“推進信息技術在教學中的深入普遍應用，激發廣大教師應用信息技術推動教育理念、教學模式和教學內容創新的熱情，積極促進線上線下相結合的混合式學習模式普及”，這為利用線上線下混合的SPOC教學模式開展教學提供了政策支持。

《晶體光學》是地質學類相關專業很重要的一門專業基礎必修課，其主要內容是闡述可見光通過透明礦物晶體所產生的各種光學現象和原理;研究巖石的礦物組成、礦物光性特征及相互關系;并進一步進行巖石、礦物鑒定，研究其形成的環境條件等[3]。目前，《晶體光學》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、醫藥、農業、陶瓷等領域也得到廣泛應用[3]。由于《晶體光學》中的一些概念原理比較抽象，需要學習者具有較強的空間想象力和邏輯推導能力。因此進行《晶體光學》在線開放課程建設，利用線上線下混合的SPOC教學模式，能夠讓學生更好地學習這門課程。

二、《晶體光學》課程簡介

《晶體光學》課程的目標是讓學生系統掌握晶體光學的基本原理;學會運用晶體光學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，并能使用工具書進行未知名礦物鑒定[4]。《晶體光學》課程的連續性很強，具有承上啟下的作用，要學好《晶體光學》課程，須完成先修課程《普通地質學》《結晶學及礦物學》等的學習;同時通過本課程的學習，也會為后續《巖石學》等課程的學習打下牢固的基礎。

《晶體光學》課程內容上也具有很強的連續性，如果某一部分內容不能及時掌握，將會給后續內容的理解和掌握帶來很大困難[5]。

《晶體光學》是一門比較抽象的學科，具有理論性和實踐性強的特點[6]。它既是一門方法課，也是一門理論聯系實際很強的課程。《晶體光學》作為地球科學中比較成熟的一門專業基礎學科，教學內容方面比較固定，課程總計七章，主要教學內容見表1。

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

三、《晶體光學》在線開放課程視頻錄制情況

針對《晶體光學》課程的主要教學內容，按知識點進行課程視頻錄制，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關于之前觀看內容的相關彈題，學生只有認真觀看視頻，并正確作答彈題后才可以繼續學習。通過這些措施可以使學生集中精力完成知識點的學習。我們在錄制知識點視頻的時候，盡量多的結合動畫、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習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》課程的一根主線，是解釋礦物晶體光學性質的基礎，但這一概念比較抽象，光率體并非實際存在于礦物晶體中，而是根據晶體具有的光學性質抽象得出的，因此在錄制教學視頻時，我們借助演示文稿中的動畫，均質體、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律的觀察是判斷礦物突起正負的重要依據，但僅僅根據文字描述比較枯燥，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，便于學生理解和掌握貝克線移動規律的內容及應用，起到事半功倍的效果。

四、晶體光學混合式教學模式的課程設計

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

例如對2.2“光性方位”知識點的教學設計：

（1）課前教師將“光性方位”知識點的教學視頻通過線上平臺進行發布，要求學生在規定時間內完成學習;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性質？學生積極討論交流，教師總結;同時學生在學習過程中有任何疑問可在平臺發布，教師和其他同學均可交流討論，幫助解決問題。

（2）教師線下課堂教學過程中重點對“光性方位圖”的應用進行講解，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真解讀可以識別出礦物的哪些晶體光學性質。

（3）課后教師利用線上平臺布置相關練習題，給出某幾種礦物的光性方位圖，讓學生來判斷礦物的軸性、晶系等，并在線提交作業;教師及時批閱作業，掌握學生學習情況。對個別沒掌握的同學進行個體指導，對作業中存在的普遍問題及時在線上平臺及后期線下課堂教學中著重講解、強調，使學生真正理解和掌握“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、結束語

《晶體光學》課程的教學內容比較成熟固定，但抽象難懂，利用線上線下混合的SPOC教學模式可以充分調動學生的學習積極性，激發學生的學習興趣。通過《晶體光學》課程的學習，最終使學生掌握巖礦鑒定方法這項地球科學工作者必備的專業技能。

參考文獻：

[1]康葉欽.在線教育的“后MOOC時代”——SPOC解析[J].清華大學教育研究，2014，35（1）：85-93.

[2]羅九同，孫夢，顧小清.混合學習視角下MOOC的創新研究：SPOC案例分析[J].現代教育技術，2014，24（7）：18-25.

[3]林培英.晶體光學與造巖礦物[M].北京：地質出版社，2005.

[4]王居里.“晶體光學與光性礦物學”教學改革與體會[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”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”教學法初探[J].中國地質教育，1997（3）：35-37.

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