“新冠”疫情期間基于超星學習通的《染料化學》在線課程的探索與實踐

吳 平，史晉宜，韓丹丹，任 紅

(吉林化工學院 化學與制藥工程學院，吉林 吉林 132022)

2020年初，一場突如其來的新冠肺炎疫情肆虐全球，在抗擊疫情的特殊時期，各大專院校積極響應教育部《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》[1]文件精神，科學安排授課方式，充分保證教學質量，確保停課期間不停教、不停學[2]?！度玖匣瘜W》課程教學團隊積極響應學校號召，依托網絡資源，以超星學習通平臺為載體，同時輔助QQ學習群和企業微信群方便師生交流，良好有序地開展《染料化學》在線課程教學。

我國作為紡織化學品的生產大國，紡織化學品染料在染整加工過程中對提升紡織品的品質起到關鍵作用，直接影響到紡織品的市場競爭力[3]?！度玖匣瘜W》課程在無機化學、有機化學、物理化學、分析化學等大學化學基礎課之上，運用化學相關基本理論知識使學生獲得染料的結構特征、顏色關系等基本概念和合成途徑，了解染料的發展方向，掌握染料結構和應用性能關系方面的知識以及常用的有機反應，理解染料染色的相關工藝，為學生學習染料工藝打下良好的基礎。其課程教學內容多，知識點繁雜，為了使學生能較好地適應在線教學，積極參與到在線學習中來，我們設計了課程資源發布、實時課堂互動、在線課后作業、復習答疑等教學環節在內的在線教學方案，通過網絡教學平臺的數據對學生的學習情況進行全面地跟蹤和分析，借助網絡交流溝通工具和學生深度互動，以保證教學質量。經過一個學期的在線教學實踐，《染料化學》課程在線教學有序進行，在整個過程中學生的自主學習能力和自我管理能力均得到了提高，達到了預期的教學效果。

一、在線教學方案

(一) 學情分析

《染料化學》課程共計32學時，選用教材是由程萬里主編的中國紡織出版社出版的《染料化學》，為“十一五”國家級規劃教材[4]。其授課對象是應用化學專業的大三學生(共計78人)，具有一定的自主學習能力，但居家生活容易導致生活作息不規律，缺乏集體學習氛圍，加上青年期學生身體思想活躍、自我管理能力不強、學習意志較為薄弱，且網絡在線教學還需要一定的軟硬件設備作為支撐。因此，如何科學合理的設計在線教學，引導、督促并積極調動學生的學習積極性，是我們在防疫期間在線教學課程設計的重點。

(二) 課程資源發布

《染料化學》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、Kolbe-Schmitt反應、?；俺森h縮合等重要的單元反應。通過單元反應得到染料中間體，并繼續通過重氮化或偶合等反應進一步合成染料。

《染料化學》課程的核心——染料制備及纖維染色是一個實踐性很強的教學內容[5]，傳統教學模式為“PPT+板書”，很難進行動態過程的展示，而微課視頻作為在線課程資源建設的核心，全面闡釋知識點，短小精悍，很好地克服了傳統教學的短板[6]。在一學期的線上教學過程中，教學團隊收集了約60個知識點視頻，總計時長約為9小時，涵蓋了全部授課章節。除知識點視頻外，將電子版課件、學習指南、重點和難點解析、相關知識拓展網絡資源、染料實驗視頻等多樣化學習資源在學習通平臺同期發布給學生。隨著網絡課程建設的推進，教學團隊考慮結合學校辦學特色，自主研發更系統的微課短視頻。

為了方便學生形象記憶，按照染料的不同顏色對染料進行了分類，以藍色染料為例，其主要包括靛族染料，靛族染料的結構特征為碳碳雙鍵連接兩個帶羰基的雜環組成的共軛體系，進一步根據碳雙鍵兩側的結構不同，靛族染料可分為靛藍、硫靛和混合靛等，其中靛藍是我國古代最常用的天然染料；闡述靛族染料的顏色特點，“結構決定性能”的重要思想把靛族染料的結構和性能結合起來，為靛族染料性能的優化開發，提供合理的理論基礎[7]。按照上述的知識結構，在學習通上發布系列資源：比如：靛藍和板藍根知識百科鏈接，“奶奶輩穿的藍染布”“植物靛藍染，把生活染成了詩”“染藍色裙子”“植物色素的提取與顏色”等短視頻，章節知識點歸納文檔——染料還原及隱色體顏色。將染料化學的知識點與現實生活有機結合，同時將染色過程形象具體展現給學生，注重染料分子結構和顏色的關聯，使學生扎實掌握專業知識。

(三) 在線實時課堂互動

在《染料化學》在線教學過程中，實時課堂互動是整個課堂教學的核心，要突出調動學生的學習興趣，開發每一位同學的學習潛能，引導學生歸納總結《染料化學》課程的知識內容，理順知識脈絡。通過超星學習通全面及時了解到每一名學生對發布知識點視頻學習任務的學習情況，在學生完成規定知識點視頻的學習后，可通過發布多種形式的課堂活動來檢驗學習效果，如“選人”“搶答”“問卷”“投票”或“測驗”等，讓學生充分參與到課堂教學中來，發揮其主體作用。在此基礎上，培養學生根據所學知識提出、分析和解決問題的能力。例如，在課堂問題設定中有針對染料定義而言的“染料和顏料有什么不同？”“什么是偶氮縮合染料？”；針對染料知識體系而言的“染料如何命名和分類？”“20世紀，染料界的三大發明是什么？誕生時間？”；針對短視頻內容實時提問，“視頻《過江布》中染布要經過哪幾道工序？”“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。任課教師引導學生用《染料化學》課程所學到的知識、方法和觀點來具體解決生產生活中的實際問題，為工科院校的應用型人才培養助力。最后，在課堂結束前，任課教師用5～10分鐘時間簡短地對本次所學的知識內容進行梳理與總結，幫助學生將分散的知識點進行系統化、條理化歸納，消化吸收所學內容。

(四) 課后復習答疑

《染料化學》課程的授課對象是應用化學專業的大三學生，具有一定的自主學習能力，課后我們要求學生歸納、總結知識點之間的聯系和依存關系，并繪制圖文并重的“思維導圖”，加強學生對課程知識的加工、處理能力，更進一步理解和掌握所學知識。對于學生上交的思維導圖，在QQ 學習群和企業微信群中展示，可通過學生投票或教師挑選等方式對完成較好者給予一定的加分獎勵。課后發布有限定時間的章節作業，具體包括單選題、多選題、判斷題和簡答題等類型。為提高學生掌握知識的能力，每次作業不及格的同學可以通過重答和教師打回重做等方式來督促，另外有部分同學對自己要求比較高，我們設定2～3次作答，選取高分的方式來鼓勵學生。在全學期課程結束時要求學生提供結課作品，主題是“我來發現使用染料和顏料”，鼓勵大三同學自己動手制作一段和課程相關的10分鐘以內的視頻，借助開放式作業檢驗學生在《染料化學》課程中的學習效果。

二、在線教學效果

在線教學是傳統課堂的有效延展，其教學的空間和時間自由度更高，一定程度上解放任課教師，同時也使教學主體-學生獲得更大的學習自主性。通過超星學習通的任務點完成情況、課堂簽到、習題回答、隨堂測驗、章節作業完成情況，可以看出開課一學期以來，任課班級出勤情況良好，學生參與學習的熱情很高，對于教師發布的各章主題討論，相對于傳統教學，學生的回復更為積極，師生之間互動頻繁活躍。

進一步導出超星學習通的學習數據，可見絕大部分同學較好地完成了學習任務，具體表現在學習進度較高、完成視頻觀看時長等方面。課程任務點設置主要包括3個方面，章節測試8.16%、圖書2.04%和視頻89.80%，其中51.35%的同學綜合成績在80～100分區間。但也有2.70%的同學分數在20分以下，經溝通發現是受計算機和網絡等硬件影響，這也反映了線上教學在貧困地區和對一些特殊群體的適用性有局限的問題，如圖1、圖2所示。但總體而言，《染料化學》線上教學滿足了特殊時期的教學需要，于提高人才培養質量、培養創新型人才等方面具有積極作用[8-9]。

圖1 課程任務點類型分布

圖2 學生綜合成績分布

三、結 語

在全面抗擊新冠肺炎的特殊時期，客觀上促使高校教師把傳統的教學模式轉移到在線教學[10]。依托豐富的網絡資源，以學習通平臺為載體，同時輔助QQ和企業微信學習群，《染料化學》課程順利進行并且獲得較好的教學效果。但網絡教學模式對學生的自控能力提出更高要求，同時無法達成師生間直接的情感交流，因此其不可能完全取代傳統課堂教學。另外，《染料化學》課程實踐性很強，線上教學不能替代相應的實驗和實習環節。在今后的教學中，應該把在線教學和課堂教學結合起來，使在線課程能為教師減輕壓力，為學生豐富學習過程，切實提高《染料化學》教學質量，真正做到教學相長、學有所得。