编者按：有机化学实验课程是北大化学专业的核心课程，也是多个相关专业的必修课程。课程具有知识点多、操作连续度高、一旦出错重做难度大的特点，对教师、学生提出了较高要求，也给教学实践带来挑战。由化学与分子工程学院的边磊、张奇涵、王婕妤、关玲、李田、徐烜峰老师组成的团队，开发、建设了在线学习于测试平台，以测促学、以学促教，帮助学生更全面、准确地理解所学内容，更深刻、灵活地掌握和运用重要操作，探索了线上线下混合教学模式在有机化学实验教学中的应用。边磊老师团队的作品《以测促学、以学促教——在线学习与测试平台在有机化学实验教学中的应用与探索》被评为“2020年度教学新思路2.0优秀项目”、作品《有机化学实验混合式教学探索——以色谱技术教学为例》获得“北京大学第九届创新教与学应用大赛”案例组一等奖。
记者：边老师您好，能否请您先介绍一下您的团队探索在线学习测试平台的原因是什么呢？
边老师：我们团队有建设学习平台想法的时候，其实还是比较早，大概是在2016年前后，我们最初的想法是建设一个在线的考试系统，因为我们在实验教学中发现学生在做有机实验的过程中，有的时候做不好或者出错其实是因为对实验技术的要点没有掌握，或是对操作的原理理解得不到位，导致在实际操作过程中没有理清头绪或是忽视一些重点的细节；当遇到一些问题时，也不能很好地随机应变去处理。因此我们在学生预习的过程中，就应该帮助他们抓住重点，让同学们有一个更深刻的思考。所以当时我们有机化学实验课的主讲教师张奇涵老师就提出来，可以通过考试的方式让学生来发现预习中的问题，查漏补缺。
记者：请问边老师能否简单介绍一下在线学习平台建设、发展的过程呢？
边老师：最初张老师的想法是像交规考试一样，学生必须要达标了才能开始做实验。我很认同他的想法，并且在有了他这样的教学需求之后，我在此之上进行了细化和发扬光大。我觉得这个平台不仅仅要有考试的功能，还可以加上学习的功能。而且考试结果和学习资源，二者是应该有动态连接的，否则学生考完发现了问题，需要自己去众多资料里找相关内容学习，客观上增加了获取知识的时间成本，我们担心不利于他们的自主学习，所以希望我们的平台能够根据学生的考试情况，去个性化地推送相应的资源，帮助他们把知识盲区进行弥补。我们在有了这样的需求之后也进行了调研，当时并没有找到特别符合我们需求的产品，所以我们就决定自己动手丰衣足食，开始自己设计开发学习平台。
在建设的过程中，平台最初的名字是在线测试与学习平台，因为开始更注重的是在线测试部分，同时也整合了我们当时的一些教学资源，比如说主讲教师的一些课件，一些电子的参考资料，还有一些以往拍摄的视频等。后来在进一步的教学中，我们发现除了考试，其实学生对于教学资源的需求还是很大的，所以我们又开始进一步着手去建设在线的教学资源库来完善学习平台。刚好教发中心也有“教学新思路2.0”的项目，我们就希望利用这个契机，把整个教学资源库建设起来。
我们刚申请完项目，其实疫情就来了，这导致了我们去年上学期没有办法开学，于是我们的这个课程就变成了一个线上教学的实验课程。学生根据主讲教师的安排，只能通过视频来学习实验的操作。之前我们是有按部就班的一年的项目规划，但是疫情期间在线教学的需求就把我们的规划大大地往前推动了，我们加班加点、夜以继日，大概是用了两个月左右的时间，完成了一年的视频拍摄工作量，保证了学生正常的在线视频学习过程。所以经过这一全面的建设之后，平台现在更侧重于学习部分、功能加强了，于是平台就更名为在线学习测试平台，简称学习平台。
记者：如边老师您所说，平台的功能得到了丰富，那么它具体有哪些功能呢？
边老师：平台有两大块主要功能：一个是教学资源的学习，另一个是在线测试；但是它对于学生、老师或助教，不同的角色有不同的权限。在资源的学习方面，学生登录平台可以看视频，同时还可以了解自己的学习进度，视频上会显示每个资料你完成了多少，哪些还没有完成，还可以有相应的分享的功能；老师可以查看相应的资源的使用情况，来了解学生的学习情况。在测试方面，平台可以实现精准组卷，也就是根据老师设置的知识点权重的不同，实现一个有侧重的随机组卷；同时平台还会进行精准推送：一方面学生在测试后可以自己通过查询错题解析进行查漏补缺，有的错题解析中会给出对应知识点教学视频的链接；另一方面是在评语里会有相应知识点的智能推送，可以对知识进行更大范围的盲区弥补。教师通过测试结果了解学生学习效果。
记者：那么在学习平台的应用过程中，你们有没有遇到什么困难呢？
边老师：其实我觉得最大的困难或者最大的挑战就是在疫情期间遇到的。因为平台最初是设计在校园网环境下的运行，但是疫情期间学生都在校外，就出现了无法登陆等问题，后来在计算中心老师的帮助下解决了这个问题，我们当时也请团队技术人员就把整个的系统又重新地优化、把硬件也进行了完善，能够保证学生线上的使用。另外一个挑战是疫情期间完成教学视频的拍摄制作：一方面要赶在教学进度前把对应的实验视频做好，时间紧任务重；另一方面因为防疫需要减少聚集，我们团队的老师只能分组分头行动，每次拍摄，由一位老师提前一天来准备实验用品，当天负责拍摄的两名老师从早上七点拍到晚上七八点，最忙的时候一天拍了两个特别复杂的合成实验；视频也都是我们自己剪辑和后期制作的，也花了大量精力的。那段时间所有团队成员都夜以继日，用高强度的工作换来了教学资源的全面建设。
记者：在疫情期间，学生都是在在线学习平台上学习，那现在是什么情况呢？
边老师：现在我们利用这个平台进行混合式教学。一般来说，因为我们有机实验每一周的课程是有相应的实验项目的，每个实验项目大概都是会分为课前、课中、课后这种三段式的混合模式。课前，学生是以在学习平台进行预习为主，先通过看平台上的资料和相应的视频进行初步的实验学习，之后我们要求他进行在线自测，测试之后通过精准推送进行再学习，这是“学习——测试——再学习”的螺旋上升；老师可以根据学生的测试结果进行有针对性的准备。课中，还是常规的实验教学，实验本身是一个必须要实践的过程，一般一个实验室里面有一位指导老师，要指导16-17名学生，可能不会同时兼顾到每一个学生，所以学习平台在这时也可以帮学生解决一些问题，起辅助作用。教学的第三阶段是课后，做完实验后，学生还需要对整个实验进行反思，当他们在回忆整个实验过程时，肯定会发现做得不是特别理想的地方，这时可以回过头来再去学习平台看相应的资源，对整个实验技术的理解就会更深刻，所以说课后也是一个线上线下兼顾的过程。
其实我们的教学资源建设也是有一个设计思想的，我们不只是拍下实验的整个流程，还以问题为导向进行内容设计，也就是说，我们会针对学生在教学中容易出现的常见的问题、容易忽略的一些细节、还有一些特殊情况该怎么处理，在视频中进行专门的展示。其实学生在做实验的过程中，遇到的问题很多时候恰恰是我们视频中所能对应的内容，而且我们的视频都是三五分钟的短视频，像一些讲重难点、细节的视频，可能就几十秒，十分便于学生理解、形成具化的印象。
记者：学生对于这个平台的反馈怎么样呢？
边老师：学生对这个平台还是非常认可的。我们自从有了这个平台，每个学期结课都会对学生进行一个问卷调查，基本上好评率都能达到90%。还会有学生留言说说他觉得经过这一学期有机实验的这种混合式学习，收获很大；甚至有学生说这是学过的所有实验课中让他收获最大的一门，而且他非常期待之后的中级有机实验的学习。我觉得这就达到了我们的一个目的，激发学生的学习热情。
记者：刚刚是从学生反馈的角度来说，那老师你们在教学中运用了这个平台以后，与之前没用时相比，教学效果有没有改变呢？
边老师：还是很不一样。以前没有学习平台的时候，虽然指导老师对实验内容进行讲解，但在做实验操作时发现有部分同学并没有真正明白。但是有了平台视频之后，学生在实验前就对实验操作有了一定认识，我们就明显地感觉到学生在做实验的时候，不像以前一直疲于应付各种操作，而是能腾出精力来去思考“老师为什么要这么设计”、“这个实验逻辑在哪里”、“还有没有改进的地方”。其实我们的实验课程什么时期讲授什么实验，这个实验怎么设计，每个实验项目为什么这么设计，都是有科研的逻辑在里面的，我们希望以这种科研思维的训练方式来培养我们的本科生。当学生开始从设计者的角度理解实验项目时，就说明学生他已经不仅仅简单的在流于表面程序，而是向思维训练的方向转变了，我们觉得这是特别好的。
我们前段时间刚完成一个考察实验，这个实验的结果，比如产品的产量和纯度，是要评分并记录在学生的总评成绩里的。以前我们就发现，尽管实验中的操作要点都在讲义上说明了，课上老师也都统一提示过，但是学生做下来产品的产量和纯度还是不太好。现在我们利用学习平台让学生预习时看相应的视频，并且辅以在线的一些测试，通过这些手段就帮助他去思考；虽然课上流程环节还是同样的，但学生最后的产品产量和纯度整体上明显提高。
所以混合教学模式，不管是从学生自身体验上，还是考察实验的成绩上，教学效果都有一个明显的提升，还是挺有意义的。
记者：确实感觉视频可以帮助教学变得更加生动，更有助于学生理解。那在教学方面，老师们以后还会做怎样的探索呢？
边老师：在混合式教学方面，我们觉得一方面是把混合教学深化细化，针对不同的教学内容，可以采用不同的混合策略，比如对于很重要操作技术的学习，进行混合+考核的方式，来促进学生学习等等。
另一方面积极推进多平台协作，像咱们学校的教学网和Canvas都是很好的教学管理的平台，而我们的平台更像一本有机实验词典，我们两个可以结合起来使用，给学生更好的学习体验。
再一方面是探索利用学习平台推进分层次的混合教学。我们有机实验课程一直致力于推进分层次教学。因为化院的学生有不同来源：有的学生是化学竞赛国家集训队保送来的；还有就是强基计划进来的学生，他们也是有竞赛基础的；同时也有纯高考的学生，他们一般综合实力强、潜力大，但可能化学实验方面由于前期没有过训练，会弱些。我们课程现针对这样的情况，开设了提高班、常规班和强化班，不同知识背景的同学，采用不同的教学方案，对应的混合教学也应是分层进行的。对于提高班的同学在线上学习的内容就不能仅仅只有实验技术操作了，要给他们提供更广阔视野，比如说各种新的知识或者新的技术的介绍、化院课题组老师的一些科研进展报告等；对于强化班的同学，就利用我们这个平台进行强化基础技能的学习，同时以选看的形式提供前沿知识。通过分层教学，保障学生的自主个性化学习切实落地，使每位同学在我们课程中都有收获和成长。
记者：有没有想过把在线学习平台推广到其他的实验课程呢？
边老师：这是不错的想法。确实，我们实验中心其他实验室老师也对我们这个平台很感兴趣，同时也可能参考我们平台去建设他们相应的一些教学资源。与此同时，也有不少兄弟院校的老师提出平台资源共享的需求，这一方面我们也是在逐步推进落实。
记者：好的，非常感谢边老师！
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采访时间：2021年6月4日，9:00-10:00
采访记者：廖梓吟
录音整理：尹倩倩
文字编辑：廖梓吟
文字编审：王肖群
定稿日期：2021年8月17日
项目负责人简介
边磊，硕士研究生学历，北京大学化学基础实验教学中心工程师，从事有机化学实验技术支撑、实验室管理工作、实验教学等工作。作为有机化学实验教学团队骨干，负责有机实验在线教学设计与实施，开发建设了有机化学实验课程在线学习平台，与主讲老师一起探索课程的混合教学模式；负责分层次教学中基础强化班的实验教学工作与研究；承担开放实验模块教学模式的设计实施与项目建设。所负责的项目荣获北京大学第九届创新教与学应用大赛案例组一等奖、北京大学第十一届实验技术成果三等奖。