面向混合式教学的《晶体光学》在线开放课程建设

孙晓辉 曾荣 黄玉 栾燕

摘  要：当前MOOC的蓬勃发展深刻影响着教师的教学方式以及学生的学习习惯，同时也为利用线上线下混合的SPOC

教学模式提供了新的发展机遇。《晶体光学》作为地质学类学生的一门专业基础课，具有概念原理抽象的特点。文章在阐述《晶体光学》课程基本教学内容基础上，按知识点录制教学视频，进行在线开放课程建设，并以此为素材利用线上线下混合的SPOC教学模式进行课程设计，充分调动学生的学习积极性，使学生通过这种线上线下的混合学习，切实提高教学质量和教学效果。

关键词：晶体光学;混合学习;在线开放课程

中圖分类号：G642       文献标志码：A         文章编号：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

大规模在线开放课程（Massive Open Online

Course，MOOC）是基于课程与教学论及网络和移动智能技术发展起来的新兴在线课程形式，其宗旨是将最优质的教育资源传递到世界上最遥远的地方[1]。自2008年西蒙斯（Siemens）和唐斯（Downes）合作开设第一门名叫《联通主义与关联知识》（Connectivism and Connective Knowledge）的MOOC（慕课）以来，到2012年的“MOOC元年”，MOOC以其大规模参与性、开放性、共享性等优点，对现行教育模式及观念产生了巨大冲击，同时MOOC的迅速发展也对教师角色定位及学生的学习方式产生深刻影响[2]。MOOC“没有先修条件”和“没有规模限制”的特点既是其优势又是其局限性所在，导致MOOC注册率高、完成率低，加速引发了质量危机。小规模限制性在线课程（Small Private Online Course，

SPOC）最早由加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授提出，其学生规模一般相对较小，且对学生设置限制性准入条件，达到要求的申请者才能被纳入SPOC课程。关于MOOC与SPOC的关系，罗尔夫.霍夫曼认为SPOC=classroom+MOOC，这表明SPOC是融合了实体课堂与在线教育的混合教学模式[1]。中国的MOOC建设从2013年全面启动，2015年教育部工作要点之一：加快教育信息化中明确提出要“加强慕课建设、使用和管理”，同年出台的《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见（教高[2015]3号）》，鼓励高校建设优质在线开放课程，使我国的MOOC发展迎来了黄金时期，这为利用MOOC平台开展SPOC教学提供了基础;教育部办公厅颁布的《2017年教育信息化工作要点》提出“推进信息技术在教学中的深入普遍应用，激发广大教师应用信息技术推动教育理念、教学模式和教学内容创新的热情，积极促进线上线下相结合的混合式学习模式普及”，这为利用线上线下混合的SPOC教学模式开展教学提供了政策支持。

《晶体光学》是地质学类相关专业很重要的一门专业基础必修课，其主要内容是阐述可见光通过透明矿物晶体所产生的各种光学现象和原理;研究岩石的矿物组成、矿物光性特征及相互关系;并进一步进行岩石、矿物鉴定，研究其形成的环境条件等[3]。目前，《晶体光学》不仅仅局限于岩石中矿物成分及其成因研究，而且在冶金、建材、化工、医药、农业、陶瓷等领域也得到广泛应用[3]。由于《晶体光学》中的一些概念原理比较抽象，需要学习者具有较强的空间想象力和逻辑推导能力。因此进行《晶体光学》在线开放课程建设，利用线上线下混合的SPOC教学模式，能够让学生更好地学习这门课程。

二、《晶体光学》课程简介

《晶体光学》课程的目标是让学生系统掌握晶体光学的基本原理;学会运用晶体光学的基本原理和方法在偏光显微镜下研究和鉴定透明矿物;掌握常见造岩矿物的光性特征，并能使用工具书进行未知名矿物鉴定[4]。《晶体光学》课程的连续性很强，具有承上启下的作用，要学好《晶体光学》课程，须完成先修课程《普通地质学》《结晶学及矿物学》等的学习;同时通过本课程的学习，也会为后续《岩石学》等课程的学习打下牢固的基础。

《晶体光学》课程内容上也具有很强的连续性，如果某一部分内容不能及时掌握，将会给后续内容的理解和掌握带来很大困难[5]。

《晶体光学》是一门比较抽象的学科，具有理论性和实践性强的特点[6]。它既是一门方法课，也是一门理论联系实际很强的课程。《晶体光学》作为地球科学中比较成熟的一门专业基础学科，教学内容方面比较固定，课程总计七章，主要教学内容见表1。

针对课程中的重难点内容，我们在后期录制教学视频时加以着重强调。比如光率体既是《晶体光学》课程中的重点，又是难点，我们在进行课程视频录制时，就将其分为光率体定义及均质体光率体、一轴晶光率体和二轴晶光率体三个知识点进行录制，以期将这部分内容讲得透彻明白，使学生易于理解掌握。

三、《晶体光学》在线开放课程视频录制情况

针对《晶体光学》课程的主要教学内容，按知识点进行课程视频录制，总计40个知识点（表2）。每个知识点视频总长均控制在5至15分钟，大部分知识点时长约10分钟左右;同时在视频5分钟左右时长会出现关于之前观看内容的相关弹题，学生只有认真观看视频，并正确作答弹题后才可以继续学习。通过这些措施可以使学生集中精力完成知识点的学习。我们在录制知识点视频的时候，尽量多的结合动画、教具模型、显微镜下观察视频等，使课程中一些抽象的概念原理学习起来更加的通俗易懂。比如光率体这一立体概念是贯穿《晶体光学》课程的一根主线，是解释矿物晶体光学性质的基础，但这一概念比较抽象，光率体并非实際存在于矿物晶体中，而是根据晶体具有的光学性质抽象得出的，因此在录制教学视频时，我们借助演示文稿中的动画，均质体、一轴晶和二轴晶光率体的教具模型等使这一抽象概念变得具体生动;还有例如单偏光镜下贝克线移动规律的观察是判断矿物突起正负的重要依据，但仅仅根据文字描述比较枯燥，我们就在偏光显微镜下直接录制矿物贝克线移动方向的视频，便于学生理解和掌握贝克线移动规律的内容及应用，起到事半功倍的效果。

四、晶体光学混合式教学模式的课程设计

目前智能手机已越来越深刻的改变着人们获取新知识的方式，随着人们的生活节奏不断加快，人们可以利用的学习时间更加碎片化，在校园里教学短视频这种碎片化的学习方式也越来越受到学生们的喜爱[7]。利用在线开放课程的智能手机APP教学模式，可以极大的调动学生的求知欲和学习积极性。教师课前将教学资源（视频、课件）利用线上平台（APP）推送给学生，学生根据自身实际情况，利用碎片化时间自主安排学习;教师利用平台提出问题，引发讨论;学生积极参与，交流想法认识，总结归纳解决问题;教师在线下课堂教学中对重难点内容着重进行细致讲解;线下布置相关练习题，使学生真正理解和掌握相关知识。

例如对2.2“光性方位”知识点的教学设计：

（1）课前教师将“光性方位”知识点的教学视频通过线上平台进行发布，要求学生在规定时间内完成学习;然后教师线上提出问题，通过矿物的光性方位图可以获得哪些晶体光学性质？学生积极讨论交流，教师总结;同时学生在学习过程中有任何疑问可在平台发布，教师和其他同学均可交流讨论，帮助解决问题。

（2）教师线下课堂教学过程中重点对“光性方位图”的应用进行讲解，例如分别给出典型的一轴晶和二轴晶矿物的光性方位图，讲解通过光性方位图的认真解读可以识别出矿物的哪些晶体光学性质。

（3）课后教师利用线上平台布置相关练习题，给出某几种矿物的光性方位图，让学生来判断矿物的轴性、晶系等，并在线提交作业;教师及时批阅作业，掌握学生学习情况。对个别没掌握的同学进行个体指导，对作业中存在的普遍问题及时在线上平台及后期线下课堂教学中着重讲解、强调，使学生真正理解和掌握“光性方位”这个知识点，并能正确熟练的识别矿物的光性方位图。

五、结束语

《晶体光学》课程的教学内容比较成熟固定，但抽象难懂，利用线上线下混合的SPOC教学模式可以充分调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣。通过《晶体光学》课程的学习，最终使学生掌握岩矿鉴定方法这项地球科学工作者必备的专业技能。

参考文献：

[1]康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”——SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014，35（1）：85-93.

[2]罗九同，孙梦，顾小清.混合学习视角下MOOC的创新研究：SPOC案例分析[J].现代教育技术，2014，24（7）：18-25.

[3]林培英.晶体光学与造岩矿物[M].北京：地质出版社，2005.

[4]王居里.“晶体光学与光性矿物学”教学改革与体会[J].高等理科教育，2004（5）：88-90.

[5]罗静兰，张成立，王润三，等.“晶体光学”课程改革的探索与思考[J].高等理科教育，2004（4）：67-70.

[6]苏尚国，田成，赖兴运，等.“晶体光学”教学法初探[J].中国地质教育，1997（3）：35-37.

[7]姚佳烽.“液压与气压传动”移动在线课程建设研究[J].高教学刊，2019（21）：83-85.