进入21世纪以来,高等教育的规模不断扩大,教育教学改革不断深入,我国高等教育取得了辉煌的成就。教学质量的提高不仅依赖于教师队伍水平的提高,优秀教学资源的建设和共享也是保证教学质量的重要环节。同时,优质资源的共建共享和应用也是教育信息化的核心,是教育部《2003—2007年教育振兴行动计划》中的六项重点工程之一。21世纪初,我国教育科研网和各高校校园网已经建成,新世纪网络课程建设工程已经完成,但是,优秀的教学资源还没有得到充分的共享和应用,对教学质量和办学效益的提高尚未发挥应有的作用。
2001年9月,教育部新一届高等学校化学化工教学指导委员会成立,化学类教学指导分委员会把化学教育现代化作为工作重点之一,确定由南开大学牵头。2001年11月,在长沙召开的全国化学多媒体课件研讨会上,与会的教师一致认为最重要的是提高现有资源的组织性和可利用性,将分散在各级各类高校的教学资源整合和共享,避免低水平的重复开发,更好地发挥优质资源的辐射作用,建立方便、灵活、广泛但又保护知识产权的资源共建共享的可持续发展机制。在这次会议上确定了由化学教学指导委员会和高等教育出版社共同组织,各高校共同参与,建立高校化学资源共建共享联盟,率先实行资源共享,同时以高等化学资源库和4A网络教学平台等作为高等化学资源共建共享平台的长期应用方式。
国际上许多国家也都致力于整合学校和企业的教学资源,以促进交流、共享和再应用,如美国、澳大利亚等以建立教育门户网站(the Gateway和EdNA Online)形式集中发布资源索引信息,资源则分别存储,推动资源共享和应用。
以国家教学资源库形式建立学科共建共享平台,在国内外均属首创,是教育教学改革方面的重大突破。
化学类教学软件的研制一直处于国内多媒体教学软件开发的前列,在化学类教学软件的出版、化学类试题库的研制和新世纪网络课程建设中已取得丰硕成果,仅由高等教育出版社正式出版的化学类教学软件有22种、化学类试题库6种、新世纪网络课程15种。这些出版的化学类教学软件、化学类试题库和新世纪网络课程取得了巨大的社会经济效益,获得了很高的社会评价。在2001年国家优秀教学成果评选中,南开大学的《化学元素周期系》多媒体教科书软件获得一等奖,大连理工大学的《应用现代教育技术全面实施工科化学系列课程教学改革》和武汉理工大学的《基础化学计算机辅助教学系列软件的研制与实践》分别获得了二等奖。其他获奖的化学类项目大多也包括多媒体教学软件的研制和开发,这些多媒体软件用于教学改革实践中,都取得了很好的教学效果。
2002年以来,各高校教师成立了项目组,集中了国内一大批教学经验丰富同时又擅长多媒体课件制作的优秀教师。由高等学校化学及化工学科教学指导委员会和高等教育出版社组织先后在大连、洛阳和北京召开了高等化学共建共享平台研讨会和“高等化学资源库”建设工作会议。明确了高等化学资源库的任务是存储化学类数字化的媒体素材、知识点素材等教学基本素材以及优秀的示范性课程等,具备安全、可靠、稳定、快捷、可扩充等性能。制定了素材标准和技术规范,通过维护、更新、扩充和吸收科技发展前沿内容等方式,保持其先进性、科学性和权威性,资源库的建设和管理要采用国际先进技术,保持其科学化、现代化,为其他学科教学资源库的建设工作起到示范与指导性作用。
根据高等化学教学的实际需要,高等化学教学资源库将按照二级学科分类,主要包括普通与无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学、化工基础等基础课程的教学资源库。每一个二级学科的资源库建设按照知识点框架建设,打破传统的课程和教材的概念。例如普通与无机化学子库的框架结构分为基本化学原理、化学平衡、元素化学和近代化学热点四个部分,每一部分根据内容需要分为不同层次。
资源库中的素材分为媒体素材和知识单元素材。媒体素材包括文本文稿、图形(图像)、音频、视频、动画等传播教学信息的教学基本素材单元。知识单元素材主要包括名词概念、定理和定律、实验、人物资料、研究成果、试题习题、案例、答疑资料、课件、名师示范课等以教学为目的的素材。素材库还包括应用教学资源组织教学单元工具,可以方便地为各种需求的教师提供搭建具有自己教学特色的教学单元课件的智能型平台。素材库的建设,为方便教师搭建具有自己教学特色的个性化教学方案提供了强大的资源基础。
在制作技术上引入当时国际上最新的xml技术,构建共建共享平台的框架结构,既便于现在操作使用,又便于今后更新换代。在素材制作中,使用Actionscrip(脚本)语言,成功地开发了交互式3D分子模型、虚拟实验等新类型素材,使动画更加逼真生动,使素材的交互性大幅度提高。高等化学教学资源库建设专业主持学校和负责人名单如下:
项目总负责 南开大学 程鹏
普通无机化学
主持学校:南开大学
负责人:车云霞
专家小组:车云霞
有机化学
主持学校:大连理工大学 北京大学 南开大学
负责人:高占先
专家小组:高占先 裴伟伟 张宝申
分析化学
主持学校:大连理工大学 北京大学
负责人:张新祥 刘志广(www.xing528.com)
专家小组:张新祥 刘志广
物理化学
负责人:叶汝强
专家小组:叶汝强 沈文霞 陈六平
结构化学
主持学校:兰州大学 南开大学
负责人:李炳瑞
专家小组:李炳瑞 孙宏伟
化工基础
主持学校:武汉大学 天津大学
负责人:马玉龙
专家小组:马玉龙 李士雨
除以上主持学校之外,还有西安交通大学、山东大学、西北工业大学、云南大学、河北大学、暨南大学、四川大学、华南理工大学、中南大学等20多所高校参加该项目。
2003年1月,以清华大学校长顾秉林院士为组长的专家组,听取了高等化学资源共建共享平台的工作报告并给予了高度评价。高等教育出版社拨出150万元经费以支持这项工作深入地开展。
参与该项目的教师本着建设与应用同步进行的原则,将共享资源应用到各自的教学实践中,取得了很好的教学效果。在项目组主要成员中,大连理工大学的高占先教授获得2003年全国首届教学名师奖,沈文霞教授、孟长功教授等分别获得了所在省的教学名师奖。
高等化学资源共建共享平台共计收集动画1117个、图片4805个、音频117个、视频155个、虚拟实验34个、知识单元素材215个、表格104个、公式300个、化学家小传34个、结构数据310个、Coral Draw文件100个。平台提供的教学资源丰富、信息量大、覆盖面广、制作规范、表达精练、操作方便,已经广泛地应用到教学实践中并对教学质量的提高起到了巨大作用。
在共建平台和共享资源的基础上,项目组主要成员中6人主持、2人参加的8门课程被评为国家级精品课程,这些课程包括车云霞教授主持的“化学概论”、孟长功教授主持的“无机化学”、高占先教授主持的“有机化学”、刘志广教授主持的“分析化学”、沈文霞教授主持的“物理化学”、李炳瑞教授主持的“结构化学”、叶汝强教授参加的“物理化学”、李士雨参加教授的“化工基础”。
教育部化学化工教学指导委员会委员和全国著名高校的资深教授分别参加了中期检查和验收,他们是:南京大学的姚天扬教授;北京大学的段连运教授、华彤文教授、李克安教授、高盘良教授;复旦大学陆靖教授、徐华龙教授;南开大学袁满雪教授、朱志昂教授、解涛教授;吉林大学宋天佑教授、林英杰教授;武汉大学季振平教授、潘祖亭教授;清华大学李艳梅教授;浙江大学陈恒武教授;天津大学高鸿宾教授;北京科技大学李文军教授;北京师范大学尹冬冬教授等。该项目成果受到评审专家的高度评价,教育部化学化工教学指导委员会化学类教学指导分委员会主任、南京大学姚天扬教授认为“这是一件功德无量的事情”。教育部化学化工教学指导委员会副主任、北京大学段连运教授认为该项目是本届教学指导委员会所做的最重要工作之一。教育部化学化工教学指导委员会副主任、吉林大学宋天佑教授在鉴定会上对这项工作给予了高度评价,他认为“该项目是一项重大教学成果,是继前些年化学试题库建设项目、化学实验改革项目之后又一个涉及许多知名高校、许多知名教授专家共同完成的教学成果。这个教学成果的创新点在于把资源共享的理念创造性地用到化学教学网络素材建设中,形成一个共建共享的资源平台。能够涉及这么多学校、组织起这么多知名教授专家,这是具有中国特色的。所以无论在科学性、创造性还是实践性上,在化学教学领域中实在是起到了在全国领先作用,具有这种地位”。在项目的鉴定中,来自完成单位之外的5位化学教育专家以及高等教育出版社资深专家朱仁编审和北京师范大学教育技术专家余胜泉教授一致认为,“高等化学资源共建共享平台”是我国化学教学方法和手段改革的一项重大创新成果,对全国化学教学手段现代化和教学质量的提高具有重要作用,处于国内领先地位,具有国际先进水平。
成果完成人:程鹏、车云霞、高占先、张新祥、刘志广、叶汝强、李炳瑞、马玉龙、沈文霞、李士雨、陈六平、裴伟伟、孙宏伟、张宝申
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