“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程的混合教學(xué)模式初探

張敏 閆俊

摘要：文章在已有的知識體系及傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，初步探討了在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程的混合教學(xué)模式。“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，為混合教學(xué)模式的開展與實施提供了平臺和途徑。文章在對課程內(nèi)容、特點及傳統(tǒng)教學(xué)模式剖析的基礎(chǔ)上，對該課程基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的混合教學(xué)模式進(jìn)行了初步設(shè)計探討，從教師備課、學(xué)生預(yù)習(xí)、課堂反饋、疑難點鞏固及教學(xué)效果測評幾個方面進(jìn)行課程設(shè)計。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;混合教學(xué)模式;結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)

中圖分類號：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）40-0211-03

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的探索模式已經(jīng)成為研究知識信息化的新途徑，為我國的教學(xué)改革注入了新鮮血液。其最終目的并不是實現(xiàn)教育的數(shù)字化和信息化，而是從互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度來啟發(fā)教育教學(xué)思維，使得教育適應(yīng)并推動當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大環(huán)境[1]。在此背景下，不斷涌現(xiàn)出慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、雨課堂等以“互聯(lián)網(wǎng)+教育”技術(shù)平臺為支持的新型教學(xué)模式，強(qiáng)化了教育資源的共享，提高了教學(xué)質(zhì)量[2]。從教學(xué)方式的結(jié)構(gòu)組成來看，這些新型教學(xué)模式僅僅是混合教學(xué)模式的一種具體實現(xiàn)形式，因此，本質(zhì)上的教學(xué)模式改革最終還是需要集萬千變化于一身，探索出一套真正適合具體課程的教學(xué)方法，以便于更好地達(dá)到“教、學(xué)一體”。

一、《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程特點

《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程是地質(zhì)、材料、資源、地球化學(xué)、珠寶等專業(yè)重要的專業(yè)主干課，在我校則是資源勘查專業(yè)的專業(yè)核心課程，該課程是研究自然界各種地質(zhì)作用過程中所形成礦物的形態(tài)、化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)以及它們之間相互關(guān)系的一門學(xué)科。教學(xué)的目的和任務(wù)在于通過學(xué)習(xí)晶體宏觀形態(tài)對稱和晶體結(jié)構(gòu)對稱的基本理論、基本知識和基本概念，了解礦物的地質(zhì)成因條件，掌握晶體形態(tài)、化學(xué)成分及物理性質(zhì)的基本知識;學(xué)會鑒定及研究礦物的基本技能和方法，掌握肉眼鑒定礦物的特征及鑒定礦物的一些簡易的物理、化學(xué)方法;知道某些礦物的主要用途等。

該門課程針對我校資源勘查工程專業(yè)，是安排在大學(xué)一年級下學(xué)期，即《普通地質(zhì)學(xué)》課程之后，學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)主干課程。對于剛剛接觸專業(yè)知識的大學(xué)生，他們對礦物缺乏一定的感性認(rèn)識，課程內(nèi)容中幾何結(jié)晶學(xué)非常抽象、空間立體性強(qiáng)，礦物學(xué)內(nèi)容龐雜，學(xué)習(xí)難度大[3]，因此《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》針對該專業(yè)學(xué)生來說無疑是難度較大的課程。

總結(jié)起來，《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》主要有四個主要特點[4]：

1.該課程涵蓋了“結(jié)晶學(xué)”與“礦物學(xué)”兩個方面的知識，主要是以晶體和礦物為研究對象來研究固體地球的主要物質(zhì)組成，知識點多，內(nèi)容較龐雜。

2.部分知識點較抽象，需要有較強(qiáng)的空間想象能力。主要體現(xiàn)在“結(jié)晶學(xué)”部分，如：晶體的內(nèi)部質(zhì)點排列方式、晶體投影以及晶體宏觀和微觀對稱、晶體定向等知識點均非常抽象，特別是在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，學(xué)生只能在老師的引導(dǎo)下靠想象來進(jìn)行理解;但隨著計算機(jī)技術(shù)、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，這些相對抽象的知識點可以通過模擬技術(shù)、動畫等方式進(jìn)行展示，更有利于學(xué)生直觀地觀察和理解。

3.該課程實踐性強(qiáng)。在要求學(xué)生能很好地掌握知識點的基礎(chǔ)上，還要求學(xué)生能對晶體模型對稱進(jìn)行操作，能夠?qū)嶋H礦物藥進(jìn)行鑒定等能力。掌握幾何單形的描述，如晶面的形狀、數(shù)目、相互關(guān)系、晶面與對稱要素的相對位置以及單形橫切面的形狀等;掌握常見礦物的結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)特征，能用肉眼或者借助簡單手段對礦物進(jìn)行鑒定。因此，要加重實習(xí)課的力度，同時給學(xué)生創(chuàng)造室內(nèi)外多途徑接觸各種礦物的機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生的實際鑒定能力。

4.課程內(nèi)容上具有較強(qiáng)的連貫性。如晶體的對稱要素、對稱操作、對稱型、晶體定向、晶體符號及單形分析等內(nèi)容邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，如果沒有很好地掌握前一部分內(nèi)容，將直接影響到后續(xù)內(nèi)容的理解，因此在教學(xué)過程中要注意循序漸進(jìn)、由淺入深。

二、《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式

由于《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程具有知識點多、實踐性強(qiáng)等特點，因此該課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)各占一半的學(xué)時。在我校資源勘查專業(yè)，該課程設(shè)置72學(xué)時，其中理論課36學(xué)時（結(jié)晶學(xué)部分16學(xué)時、礦物學(xué)通論部分10學(xué)時、礦物學(xué)各論部分10學(xué)時），實驗課36學(xué)時（包含18個實驗項目，其中結(jié)晶學(xué)部分5個實驗項目、礦物學(xué)通論部分3個實驗項目、礦物學(xué)各論部分10個實驗項目）。針對不同部分，教學(xué)模式也略有差別。

1.結(jié)晶學(xué)部分：該部分從面角守恒定律出發(fā)，引出的晶體宏觀對稱、晶體定向、單形與聚形等晶體的宏觀理論，以及對晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱、晶體生長、晶體化學(xué)等微觀理論[5]。這部分知識點抽象性及空間性很強(qiáng)，同時也具有較強(qiáng)的邏輯性;對該部分知識進(jìn)行學(xué)習(xí)時，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想象能力及邏輯推導(dǎo)能力，這在無形中增大了學(xué)習(xí)難度。針對這部分知識點，主要采用的教學(xué)模式是教師主要借助晶體模型等道具、圖片演示等方法教授相關(guān)抽象概念，并通過強(qiáng)調(diào)和重復(fù)的方式引導(dǎo)學(xué)生對易混淆的概念進(jìn)行區(qū)分，如在晶體宏觀對稱章節(jié)，理論知識講授完畢后，即會安排實驗課程，同學(xué)們在實驗室后，老師會將實驗?zāi)康?、方法、步驟及實驗任務(wù)交代清楚，要求同學(xué)們針對晶體模型來進(jìn)行詳細(xì)分析及操作，找出具體模型的對稱要素等。但這種教學(xué)方法使得學(xué)生過于依賴教師，對概念的理解流于形式，實驗操作也只是簡單完成任務(wù)，不能融會貫通。

2.礦物學(xué)通論部分：包括了礦物的化學(xué)成分、礦物形態(tài)、物理性質(zhì)、形成條件等基礎(chǔ)理論知識。礦物學(xué)通論部分是礦物學(xué)的精髓，也是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，該課程的“歸納總結(jié)性”特點主要在這部分體現(xiàn)，對礦物共性問題進(jìn)行討論，為后續(xù)礦物分類打好基礎(chǔ)。要研究礦物，對礦物通論部分知識點的學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。但傳統(tǒng)教學(xué)方法是將該部分的知識點不分主次地逐條講解，以體現(xiàn)其概念上的系統(tǒng)性;實驗部分包括了礦物的形態(tài)、光學(xué)及力學(xué)性質(zhì)，采用的方法是在完成理論教學(xué)后，在實驗室仍然是教師簡單介紹實驗方法、步驟等，學(xué)生只能根據(jù)實驗條件，選擇幾種常見礦物進(jìn)行實習(xí)操作，比如我們所講授的油脂光澤、絲絹光澤等不能有效地與實物進(jìn)行聯(lián)系，這大大限制了學(xué)生對知識點的回顧及進(jìn)一步理解，且教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味，部分較難的知識點晦澀難懂，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中較為茫然。

3.礦物學(xué)各論部分：該部分體現(xiàn)了課程的完整性，以晶體化學(xué)分類體系為分類基礎(chǔ)，分別介紹礦物各大類、類、亞類、族、種的共性規(guī)律及每種礦物的個性特點，但教學(xué)內(nèi)容繁多，教材篇幅甚至高于結(jié)晶學(xué)理論和礦物學(xué)通論的總和。該部分教學(xué)的難點在于如何讓學(xué)生掌握各大類（或類）礦物的一般性和各礦物種的個性，以及如何用晶體化學(xué)基本原理解釋礦物的物理性質(zhì)。傳統(tǒng)教學(xué)模式是選取70種左右礦物種進(jìn)行講解，但該部分理論課時僅10個、實驗課時20個，要詳細(xì)講述并進(jìn)行實驗操作，基本完不成，因此，主要采用的方式是對常見礦物進(jìn)行較詳細(xì)的講解。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程的混合教學(xué)模式設(shè)計

為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)中的不足，以應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對教學(xué)模式的沖擊，本文以基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景對該課程進(jìn)行混合教學(xué)模式設(shè)計。

1.教師備課。在教學(xué)過程中，教師備課占據(jù)著十分重要的地位，備課主要包括課堂教學(xué)設(shè)計及課程資源兩個部分。課堂教學(xué)設(shè)計是課程教學(xué)的靈魂，是決定授課質(zhì)量的第一步，也是關(guān)鍵所在。授課過程需要把握教學(xué)環(huán)節(jié)的每一個步驟，需要合理細(xì)化知識結(jié)構(gòu)，循序漸進(jìn)、由淺入深地整合及科學(xué)地授課引導(dǎo)及安排。首先，對教學(xué)單元目標(biāo)分析。《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程分為兩大部分，二十四個章節(jié)，應(yīng)根據(jù)各部分所需學(xué)習(xí)章節(jié)，確定教學(xué)目標(biāo);其次，教學(xué)內(nèi)容，即知識點分析。該課程教學(xué)內(nèi)容冗長，因此對其進(jìn)行仔細(xì)分析是教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)，需要對各章節(jié)的知識點進(jìn)行拓展及整合，設(shè)計有吸引力和趣味性的學(xué)習(xí)情景，呈現(xiàn)多樣化的學(xué)習(xí)模式，以實現(xiàn)擺脫時間、空間限制的課程內(nèi)容;最后，對學(xué)習(xí)者特征進(jìn)行分析。當(dāng)代學(xué)生，都生活在科技發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)時代，每個同學(xué)都有自己的個性與特點，但也都具有一個共性，即基本離不開手機(jī)等電子產(chǎn)品，因此教師應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代學(xué)生的特點，采用面對面溝通、調(diào)查的形式，對學(xué)生的興趣愛好、知識水平、學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行了解，在了解其個性的同時，也應(yīng)充分考慮其共性，從而對學(xué)生的內(nèi)在需求、認(rèn)知能力和所需的知識技能進(jìn)行引導(dǎo)，跟上時代的步伐，充分將互聯(lián)網(wǎng)等具有時代性的技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)中，這也主要體現(xiàn)在課程資源部分。

教師的課前準(zhǔn)備，主要是為學(xué)習(xí)者提供具有時代特色、趣味性、吸引力和創(chuàng)造力的資源，如制作具有生活氣息的案例和多種動畫功能的PPT，搜集及錄制的知識點視頻，晶體、礦物等知識點相關(guān)網(wǎng)頁鏈接等，并依托互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺，如雨課堂等，以實例分析、教學(xué)內(nèi)容前期準(zhǔn)備、PPT、題目引導(dǎo)、微視頻、線上互動溝通等立體多樣化的形式呈現(xiàn)，給學(xué)生以預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、疑難問題解答等步驟，為學(xué)生學(xué)習(xí)打破空間、時間的限制。

2.學(xué)生預(yù)習(xí)。學(xué)生可以通過“雨課堂”等互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺，根據(jù)“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”和其他相關(guān)平臺資源，完成教師提前布置的學(xué)習(xí)任務(wù)。在學(xué)生提前預(yù)習(xí)及學(xué)習(xí)過程中，可將側(cè)重點與疑、難點通過平臺進(jìn)行反饋，可以與教師進(jìn)行及時溝通及答疑。

學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)后，可以通過平臺進(jìn)行在線測試，并對疑難問題進(jìn)行梳理，在此期間，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺的留言板或其他聊天等工具，對疑難問題進(jìn)行交互討論，也可利用平臺之外的新媒體進(jìn)行互動交流，如QQ、微信等，在整個預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的信息組織能力、信息加工能力、交互能力都能夠得到提升。

3.課堂反饋，疑難點鞏固。在課堂上，學(xué)生對學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反饋，教師對該課程的重點、疑點、難點等知識與同學(xué)們進(jìn)行探討并予以解決。課堂設(shè)計主要是教師在了解學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上，與學(xué)生們進(jìn)行面對面的溝通交流，進(jìn)一步了解學(xué)習(xí)情況，對大部分同學(xué)掌握不牢或不理解的知識點進(jìn)行剖析、講解，對個別同學(xué)的疑難點，以答疑的方式進(jìn)行解決。對于部分同學(xué)不太掌握，但個別同學(xué)掌握很好的知識點，可以與同學(xué)們進(jìn)行溝通，讓掌握好的同學(xué)上講臺進(jìn)行詳細(xì)講解，這樣會加深同學(xué)們對某一知識點的印象。

在授課過程中，有針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)和指導(dǎo)。體現(xiàn)“以人為本”、“以學(xué)生為主體”的教育理念，增加學(xué)生與教師的參與度，信息交互、反饋與知識傳遞的量化度。在整個過程中，教師的角色由授課的執(zhí)行者與組織者轉(zhuǎn)換為學(xué)生技能獲取的規(guī)劃者、引導(dǎo)者、學(xué)習(xí)過程中的問題傾聽者。教師站在學(xué)生的角度思考課程的開展與實施，實現(xiàn)教師、導(dǎo)師、學(xué)生、朋友等各種角色之間的轉(zhuǎn)變。在教學(xué)方法上，將以語言傳遞為主要手段的形式變?yōu)閱栴}引導(dǎo)、師徒相長的模式，以視頻、動畫、討論、角色變換等多種方式呈現(xiàn)的方法，以互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺為載體，借助問題，組織學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊式教學(xué)。

4.教學(xué)效果測評。對教學(xué)效果驗證的有效方式即是對學(xué)生進(jìn)行測評，測評階段也是教學(xué)過程的重要組成部分。測評實施過程，即通過考試使學(xué)生對所學(xué)知識及學(xué)習(xí)效果進(jìn)行及時反饋，教師便可根據(jù)反饋情況及時對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，使教學(xué)質(zhì)量得以提高。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程的混合式教學(xué)評價體系，貫穿于整個學(xué)習(xí)過程的始終，具有主體不一、指標(biāo)多樣、方式各異等特點。利用人工智能和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，依托互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺，對各種主體的參與情況、線上線下的活動開展情況、網(wǎng)絡(luò)資源的利用率等幾個方面進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析評價，使學(xué)生學(xué)習(xí)過程的參與度、滿意度、交互性得到提高，對學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)模式適應(yīng)性、學(xué)習(xí)資源易用性、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力提高、自主學(xué)習(xí)能力提高等各方面均可進(jìn)行定量分析[6]。

四、結(jié)語

混合教學(xué)模式是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的最佳教學(xué)形式，它在傳統(tǒng)面授教學(xué)的基礎(chǔ)上，引入在線平臺式教學(xué)，將“互聯(lián)網(wǎng)+”等優(yōu)勢資源與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來。針對《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程知識點多、抽象、實踐性強(qiáng)、邏輯連貫性強(qiáng)等課程特點，簡單運(yùn)用傳統(tǒng)教學(xué)模式，枯燥乏味地灌輸知識點，學(xué)生難以理解與掌握，將嚴(yán)重影響學(xué)生對專業(yè)的了解以及對后續(xù)課程的興趣。

本文基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景，在對《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程內(nèi)容、特點以及傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行剖析的基礎(chǔ)上，對該課程基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的混合教學(xué)模式進(jìn)行初步設(shè)計探討，從教師備課、學(xué)生預(yù)習(xí)、課堂反饋、疑難點鞏固及教學(xué)效果測評幾個方面進(jìn)行設(shè)計，旨將《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程的教學(xué)適應(yīng)社會的發(fā)展，充分利用資源，開拓學(xué)生學(xué)習(xí)視野，提高教學(xué)質(zhì)量。本文僅對“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》課程的混合教學(xué)模式設(shè)計做了初步探討，但對混合教學(xué)模式的具體應(yīng)用還將在實際教學(xué)過程中做進(jìn)一步的實踐、探究及思考。

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