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有机化学课程教学网站的建设与应用开发

发布时间: 2022-04-02 08:33:10 浏览:

(湖南科技学院生命科学与化学工程系 永州 425100)

摘 要:简述了有机化学课程教学网站的设计、开发和建设过程,综述了有机化学课程教学网站在有机化学教学中的重要辅助作用及其在教学中的使用方法。

关键词:有机化学 教学 教学网站

随着Internet和Intranet向宽带、高速、多媒体化方向迅速发展,大大促进了以计算机网络为基础的现代远程教育,开发高质量的课程教学网站成为当前教育教学改革工作的重要内容[1]。网络技术的普及为有机化学教学方法的改变和有机化学课程教学网站的构建带来契机。基于互联网的有机化学课程教学网站作为教与学的平台,实现让更多的学生不受学习水平、空间、时间的限制,充分利用经过有机化学专业老师整合后的优秀资源学习知识、讨论问题、交流沟通,实现开放式的有机化学教与学[2]。

1 课程分析与网站定位

1.1 有机化学课程教学目标分析

有机化学是化学各专业的基础课,通过对该课程的学习,要求学生能系统地掌握有机化学的基本理论、基础知识、基本技能及各类有机化合物的基本性质和制备方法,熟悉重要有机反应机理和立体化学知识,了解与该课程有关的科学成就和新发展,能初步运用有机化学基础知识和基本原理解决科学研究和生产实践中的问题是有机化学教学的总体目标[3] 。

有机化学课程教学网站的设计总目标是建立一套系统性强,特色鲜明,延伸范围广,具有能进行有机化学教学与辅导,包括教学课件、习题辅导、无纸化考试系统等多种可共享的优秀资源。

1.2 学习者特征分析

有机化学课程教学网站的使用者定位在大学化学系本科二年级学生以及生物工程、食品质量与安全等专业的学生, 其年龄在18岁以上, 生理和心理发展趋向成熟稳定,主要表现为自我意识不断增强, 智能高度发展, 思想和行为表现充分。

1.3 有机化学知识内容的分析

有机化学课程教学网站的理论教学内容以曾昭琼主编的《有机化学》上下册第4版(北京高等教育出版社2004年出版)为蓝本,共21章节,其中的1~14章节是基础有机化学的必学内容,另外15~21章节可视教学要求进行专题选讲或实施自学辅导教学。

实验教学内容有基本操作和验证性的性质实验,综合性、设计性的制备实验。

1.4 网站设计定位

有机化学课程教学网站在设计与开发中注重教学目标与教学内容的分析,强调“情境”在学习中的重要作用, 注重信息资源的设计, 强调利用各种信息资源来支持“学”; 同时强调“以学生为主体、教师为主导”的协作学习,注重协作学习环境的设计以及基于网络教学策略的设计。

1.5 有机化学课程教学网站的组织结构

好的教学组织结构在教学过程中起着举足轻重的作用,课程教学网站能否起到应有效果,和一个好的教学组织结构有着重要的关系[3]。本课程将网站分为二级目录,首先将课程内容分成大类:在线测试、有机专题、有机实验、课程简介、教师队伍、教学研究、课程评价、网络教学、化学资源、习题解答等,然后每个大类再细分成几个小类,教学时,只需找到所需大类,如要做练习题,只需点击习题解答菜单,查看目录下的每章练习,找到相应章节的习题内容;点击More可查看更多章节的习题和解答。想测试一下自己学得怎么样,点击在线测试下的每章测试可以选择相应章节进行测试;选择题、填空题、判断题可以在线评分。

2 有机化学课程教学网站的设计与建设

2.1 有机化学课程教学网站的人机交互设计

有机化学课程教学网站的人机交互活动方案设计完全采用超文本设计,采用大量的超级链接,知识点之间的链接既可以上、下翻页,也可以通过菜单直接进入,同时还可以通过超文本链接进入,实现了网状结构设计。其特点有:

(1)菜单功能强大,把内容繁杂的有机化学课程用清晰明了的下拉菜单表示,既符合学习者的心理要求,又方便学习者使用。

(2)在学习内容模块中,每一章均设计了学习提纲、每章内容的课件、每章习题及答案、每章测试及每章小结等信息,方便学习者学习掌握所学知识。同时,所有的动画和视频资料均可实现播放的手动控制等功能。

(3)实现了在网上进行教学内容的数据库检索功能,能够方便地跳转到相应的学习内容。有机化学教学网站带有本站搜索功能,键入关键字,可实行搜索,简单实用。

(4)增加后台管理,后台管理员能管理菜单、发布内容、审批、删除文章、留言等;普通会员有发表文章及修改删除自己的文章以及留言等权限,主页下方有“后台管理”超链接,点击后使用者登陆后台界面,有系统管理,附加管理,图文管理,网站参数设置等等,可以管理网站各类资源。

2.2 有机化学课程教学网站的人与人交互的设计

人与人交互活动设计是调动“教与学”2个方面积极性、实现网络教学“学生为主体、教师为主导”教学模式的重要措施。根据不同的教学形式,有机化学课程教学网站对人与人交互活动作了不同的设计。

学生和学生,老师和学生交流我们设计了BBS论坛和留言板,点击我要留言就可以给管理员(老师)留言。还可以查看别的会员(学生)的留言。老师可以管理留言(后台管理),主页有BBS入口,登陆后同样可以参加BBS论坛讨论,BBS可以实时参与,给学生一个很好的交互环境。当然,通过QQ与Email也可进行教学交流。

3 有机化学课程教学网站建设

3.1 前期准备

理论教学大纲、每章的教学课件、电子教案、教学视频、习题和习题解答、每章的测试试题、有机化学实验教学大纲、实验简介、实验内容、实验教学课件、实验电子教案、实验教学视频、实验习题、教师队伍情况,以及与教学有关的一些常用化学资源(化学软件、化学史料等),在设计时要准备好。

网站建设必要的软件包括Dreamever、Photoshop、Flashmx2004等,专门制作化学式的有机化学软件包括Chemoffice、Chemsketch等;还要装一些用于视频教学的媒体转换的软件,将DAT、MPEG(VCD、DVD)等格式的影像文件转化为网络适用的流媒体格式(rm、wmv等)。

3.2 素材准备

3.2.1 静态图形图像的处理

有机化学课程教学网站中静态图主要用于按钮、背景、插图、化学结构式等的处理。背景、插图、按扭等用Photoshop工具对所使用的图像进行剪裁、转换、压缩等处理。而大量的化学结构式则采用Chemoffice和ACD/Chemsketch化学专用软件进行制作,生成Gif图片文件,可减小文件的数据量。在不影响视觉效果的情况下,将小幅图片压缩到10 KB以下,大幅图片压缩到30 KB以下。

3.2.2 动态图形图像的处理

网站中要用到相当多的flash动画,动画要求体现有机化学的学术性、专业性,又要能表现出制作动画技术的高超,我们选择的是Macromedia Flash MX2004,再加上Chemoffice中的Chem3D Utra8.0等软件制作出具有有机化学特色的动画。flash动画需要动感和好的色彩搭配,动态图像的处理相当重要。其主要工作为flash制作[5。6],以及网站美工色彩的搭配设计。

3.2.3 视频图像的制作

有机化学课程教学网站中有教学视频供学生在线观看学习,但由于光盘中大部分是dat、mpeg等影像文件,相当大(至少几十MB,VCD上百MB),不便于在线播放,可利用软件将教学录像mpeg、dat等影像文件转换成流媒体asf、wmv视频文件,用Windows Media Player在线播放影片。

3.3 主要功能模块的实现

首先用编程语言写出主要的功能模块。该网络课程的开发主要采用了Dreamweaver5.0作为主要的开发工具,用ASP技术和数据库Access技术,ASP即 Microsoft active server page的英文缩写,是微软公司开发的服务器端的脚本环境,ASP中内含IIS4.0,通过ASP结合HTML网页、ASP指令和ActiveX元件可以建立动态、交互且高效的WEB服务器应用程序。

3.3.1 主页设计与制作

主页(index.asp)是学习者与教学软件接触的第一个界面, 它包含各个主要模块按扭,是网站其他模块调用的框架结构,生动形象就能吸引学生去进一步学习,在结构设计上要下一定的功夫。网站的主页设计根据主讲教师提供思路与设想,运用flash动画制作而成。

3.3.2 交互模块设计与制作

交互模块的好坏直接影响网站辅助教学的效果。在介绍人与人交互时用留言板,它是师生交流的主要平台,它包括如下几个模块:

当从主页点击“在线答疑”时,将调用GuestBook.asp模块,显示最新的留言,上面有“我要留言”和“刷新”,点击我要留言将调用GuestAdd.asp模块,留言也有很多种,只写给管理员(老师)的话,用悄悄话模式,只和管理员(老师)交流,有利于同学的大胆发言。

3.3.3 内容发布

网站模块设计后,要把有机化学课程教学网站的主要内容发布到网络上,包括在线测试系统(Authorware7.0制作的a7r文件),转换的wmv视频文件,gif、bmp等图片及swf格式的动画。这些内容都通过后台管理程序里面的文章管理直接发布到网上,这需要精通html超文本语言,a7r文件的发布需要做一个专门的网页或模块发布。

4 有机化学课程教学网站对有机化学教学效果的影响分析

(1)具有交互性。有机化学课程教学网站将课堂搬到网上,实现了交互性,教师和教师,学生和学生,教师和学生可以通过网络实现各种形式的同步交流和异步交流(通过留言板、论坛、QQ等)。

(2)具有集成性、智能性,形象性。有机化学课程教学网站的建立将管理系统(如学生管理,成绩管理,课程计划管理,试题管理等)搬到网上,学生要查各自的信息(如考号,成绩)上网即可,无须再找教师;无纸化考试可以实现(在线测试,答题,交卷等),还可以在线评分(计算机智能化),将计算机辅助教学作用发挥到极点。

(3)具有引导性。可以对学习内容的重点和难点部分对学习者进行引导,从而获得较好的学习效果。有机化学课程网站的课件都是多媒体课件,学习重点和难点突出,有机化学包括众多分子的结构式,它们的空间构成需要很强的空间想象能力才能明白,有了多媒体课件,分子结构只需用Chemoffice做成3D动画,可以自由旋转,立体性突出,结构不再陌生,加强了教学的直观效果。

(4)知识更新快。网络课程具有传输快,易维护,更新快的优点。如果课程内容要更改(如教材、教案、课件等的更新),只需到课程网站更改发布就可以,维护容易,其更新速度和传输速度更是无人能比,如修改某个课件,上传到网站后,学生只需刷新浏览器就可以看到更新的内容了。

(5)具有打破地域,广泛共享特点。有机化学课程教学网站开通后,异地学生可以在线学习交流,不再局限于本校学生课堂教学,打破地域的局限,实现优质教学资源共享,特别适合函授学习、教学辅导等学习形式。

(6)具有灵活性、选择性、可编程性的特点。有机化学课程教学网站用网页的脚本语言编写,要实现某种功能,只需再编程就可以达到,不需要某种功能,删除即可。

(7)有机化学课程教学网站为个别化学习、选择性学习、合作学习与竞争提供了可能性。没有教学时间的局限性,学习能力强的人可以从网站学到更多的东西,并选择自己喜欢的东西学习,也可以与别人共同合作学习,有利于个性化学习,使有机化学教学效果更好。

参 考 文 献

[1] 王颖,陆靖.中国大学教学,2004,(12):1921

[2] 张敏,袁先友,蒋海明等.化学教育,2008,29(1):3738

[3] 张敏,袁先友.大学化学,2005,20(1):1820

[4] 何克抗,郑永柏,谢幼如.教学系统设计.北京:北京师范大学出版社,2002:6567

[5] 张敏,高松年.零陵学院学报,2004,25(3):5859

[6] 张敏,刘翼.湖南科技学院学报,2006,27(5):254258

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