逼真的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、儀器、試劑……
在滴定操作中，并不是點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)就簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單完成，而是要用鍵盤和鼠標(biāo)控制滴定速度，同時(shí)還有滴加半滴的選項(xiàng)，幾乎完美地模擬了真實(shí)實(shí)驗(yàn)的操作。時(shí)間緊湊，六大步驟、78個(gè)小步驟，一小時(shí)內(nèi)，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中，同學(xué)們完成了開學(xué)第二周的酸堿滴定實(shí)驗(yàn)操作。
2020年的春學(xué)期，浙江大學(xué)線上開課全面開展，化學(xué)系以“教學(xué)不停頓、要求不降低、質(zhì)量不減弱”為目標(biāo)，全面開啟了166門課程的云課堂工程。
實(shí)驗(yàn)課怎么辦？
精密籌備+累積資源挖掘+虛擬仿真實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)上授課，與理論課相比，面臨著更大的挑戰(zhàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有了到實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作的環(huán)節(jié)，教學(xué)該如何進(jìn)行呢？
首先，整個(gè)學(xué)期教學(xué)計(jì)劃需要徹底調(diào)整。經(jīng)過(guò)反復(fù)討論，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的每個(gè)課程組都在正式開課一周前，就上交了精準(zhǔn)到每一課時(shí)的網(wǎng)絡(luò)課程上課計(jì)劃，提前籌備，不斷優(yōu)化。
其次，有較好的教學(xué)視頻資源儲(chǔ)備，并積極搜尋合適的網(wǎng)上資源。近年來(lái)，化學(xué)系陸續(xù)拍攝的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作視頻，為此次線上教學(xué)提供了豐富的素材。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（O）課程組在2017年就拍攝了“有機(jī)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作”視頻，學(xué)生通過(guò)視頻可以完全看清楚操作的每個(gè)細(xì)節(jié)，準(zhǔn)確掌握要點(diǎn)?；瘜W(xué)系副主任王敏老師說(shuō)：“虛擬實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)上的一些課程資源，對(duì)我們的線上教學(xué)都具有參考和借鑒作用。但如果沒(méi)有原始視頻資源，網(wǎng)絡(luò)連接在直播時(shí)可能不通暢，而且內(nèi)容不一定非常契合?？傮w而言，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的視頻資源非常重要?！?/span>
并且，中心主動(dòng)對(duì)接虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開發(fā)公司，為老師們開通虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的權(quán)限。2月26日上午九點(diǎn)多，在曾秀瓊老師的《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I》課程中，學(xué)生們按照教學(xué)安排，登錄虛擬仿真網(wǎng)站，完成了“安全室安全隱患大查找”、“網(wǎng)絡(luò)三維情景化逃生訓(xùn)練與實(shí)訓(xùn)”和“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室三廢與處理”等一系列的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)及其在線測(cè)試，并由研究生助教楊天旭同學(xué)組織學(xué)生開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全大討論。在討論會(huì)上，同學(xué)們紛紛表示通過(guò)逼真的虛擬實(shí)驗(yàn)，將自己置身各個(gè)實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)場(chǎng)景，深深體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)室安全的重要性。
圖1：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)
圖2：簡(jiǎn)單蒸餾裝置圖介紹
圖3：化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程直播界面
課程體量大，系外課比例高，如何適應(yīng)網(wǎng)課？
提前調(diào)研+協(xié)同“作戰(zhàn)”
2019-2020學(xué)年春夏學(xué)期，化學(xué)系共有166門課程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)，其中46門為本系課程，120門為全校公選課，系外課程比例達(dá)到72%。除1名外籍教師Simon因在國(guó)外有時(shí)差采用錄播，1名教師選擇學(xué)校錄播教室直播外，其余164門課程均采用“學(xué)在浙大”+“浙大釘”直播形式。
在課程門數(shù)多、教學(xué)班量大、外專業(yè)課程和學(xué)生占大多數(shù)的情況下，化學(xué)系排除困難，積極動(dòng)員各部門協(xié)同作戰(zhàn)，提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括組織師生培訓(xùn)，助教培訓(xùn)，線上課程試講，模擬演練測(cè)試，逐一排查各類問(wèn)題。
圖4
前期，展開充分調(diào)研?！斗治龌瘜W(xué)II》是面向化學(xué)系二年級(jí)本科生的雙語(yǔ)教學(xué)課程，為了更好地準(zhǔn)備課程，主講教師王敏老師在課前就通過(guò)課程釘釘群向同學(xué)們發(fā)布了調(diào)查問(wèn)卷，了解同學(xué)們的英語(yǔ)閱讀水平、網(wǎng)課使用工具、對(duì)教學(xué)內(nèi)容的熟悉程度等。針對(duì)目前‘新冠肺炎疫情爆發(fā)’的形勢(shì)，特意準(zhǔn)備了“從新冠肺炎的爆發(fā)看儀器分析的重要性”的微課，從血氧飽和度的測(cè)量到新冠肺炎確診挑戰(zhàn)，向同學(xué)們介紹儀器分析的發(fā)展方向，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的儀器的重要性，融入課程思政元素。
圖5：課前調(diào)查結(jié)果，網(wǎng)課使用工具
圖6：課前調(diào)查結(jié)果，對(duì)‘分光光度法’這一節(jié)內(nèi)容的熟悉程度
圖7：微課“從新冠肺炎的爆發(fā)看儀器分析的重要性”PPT
“主播+聯(lián)播“模式。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（O）課程組共有30個(gè)班的教學(xué)任務(wù)。2月15日晚上，課程組就授課流程、模式、整體教學(xué)安排以及前期網(wǎng)上授課和后期實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了充分討論。各位任課教師群策群力，研討決定網(wǎng)課階段按照“同時(shí)段平行6個(gè)班聯(lián)播，一位任課教師主播，其他任課教師在線答疑和處理相關(guān)問(wèn)題”的模式進(jìn)行。接著，課程組于2月17日在釘釘群完成了助教的第一次培訓(xùn)，部署助教在網(wǎng)課時(shí)期的教學(xué)輔助任務(wù)。
實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，反復(fù)優(yōu)化。2月19日，儀器分析實(shí)驗(yàn)課程組15位教師召開了教學(xué)研討視頻會(huì)議，就“學(xué)在浙大”建課、“釘釘群”建立和“多群聯(lián)播”注意事項(xiàng)等進(jìn)行了學(xué)習(xí)與討論；下午，所有老師就進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，由一位老師主講，別的老師觀看的方式進(jìn)行主播。在每位老師“多群聯(lián)播”實(shí)況結(jié)束后，課程組再次復(fù)盤，互相指出不足，并提出改進(jìn)措施，并就可能碰到的情況和存在問(wèn)題進(jìn)行討論、商定解決預(yù)案。
內(nèi)容豐富、虛實(shí)結(jié)合，化學(xué)在線上……
新聞+
開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心近兩年的工作重點(diǎn)，虛擬項(xiàng)目也是教育部一流課程建設(shè)項(xiàng)目之一。通過(guò)與北京微瑞集智科技有限公司合作，2019年，物理化學(xué)課程組開發(fā)了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：《水溶液的介觀結(jié)構(gòu)與形成機(jī)理》，被評(píng)為浙江省“十三五”高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，推薦參評(píng)2019年度國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心計(jì)劃在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步合作開發(fā)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)和儀器分析實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真項(xiàng)目。而通過(guò)在在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，除了虛擬項(xiàng)目，后續(xù)將開通例如考試等更多功能。
（文 楊金/圖片來(lái)源：任課教師、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心）
