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高等无机化学数字教学资源库的构建与应用
作者：王慧龙 胡 涛
关键词：高等无机化学；教学资源库；研究生；应用
随着人类社会进入信息时代，信息传播技术的革命对高等教育产生了前所未有的冲击。计算机、多媒体和网络技术的飞速发展，使得教学资源无论从内容数量、媒体种类还是从存储、传递和提取信息的方式等多方面都较之以前发生了重大变化。尤其是学习资源的可获得性和交互性的急速增长已经打破了传统的教学方式，为知识和信息的获取注入了无限的活力。现在人们一般将电子化的教学资源称为数字教学资源，如果按课程知识体系将数字教学资源整合处理后形成的一个互动化、多媒体化的共享式资源仓库就是数字教学资源库。
高等无机化学是我国现行高等教育体系中理、工科化学与化工类专业高年级学生和相应研究生教育的必修课程之一，是学生进一步从事高层次科学研究的理论基础。近年来，虽然国内少数重点院校开始尝试编撰适合本校特色的高等无机化学纸质教材，但是目前适合我国高等教育教学体系的高等无机化学立体化数字教学资源依然相当匮乏。由于缺乏有效的富含大量信息、形式活泼、内容生动的高等无机化学数字教学资源，从而对教育质量的进一步提高产生了一定程度的制约作用。因此，建立一个方便实用、资料丰富的高等无机化学数字资源库，解决目前高等无机化学教学实践中所面临的问题已经势在必行。有鉴于此，我们在大连理工大学研究生院教改基金的支持下，在充分挖掘和利用国内外高等无机化学教育和科研成果基础上，构建了“高等无机化学数字教学资源库”，并将其初步应用于高等无机化学教学，收到了良好的效果。
一、高等无机化学数字教学资源库的构建目的和原则
1．资源库的构建目的
作为化学、化工专业高年级学生和研究生教育的必修课程，高等无机化学与基础无机化学相比具有教学难度大、学时有限、内容抽象、理论性强的特点。高等无机化学中这些抽象的理论内容往往又是课程的精髓部分，为学生进一步深造和从事科学研究工作所必需，因此往往成为教学中的难点和重点问题。为使学生在有限的学时内对高等无机化学课程体系有全面的认识和掌握，我们构建了高等无机化学数字教学资源库，将大量图片、动画以及视频教学资源汇集、整合在资源库中，使得原本抽象而枯燥的教学内容形象化和具体化。在数字教学资源库辅助下，整个高等无机化学的教学过程可以做到图、文、声、影并茂，极大激发了学生的兴趣，使学生更加容易理解和掌握课堂教学内容，提高了教学效果，深受学生的欢迎。
2．资源库的构建原则
高等无机化学数字教学资源库的构建是在采取探索、研究型教学和学习模式基础上，将现代教育技术与优秀教学资源有机结合，满足教学内容和体系、教学方法和手段以及学生学习方式的要求，使学生充分理解高等无机化学课程的本质，激发学生的求知欲望和科学研究兴趣，有效地提高研究生教育的质量，以利于创新人才的培养。高等无机化学教学资源库并不是各种资料和信息的无序杂凑，它所承载的内容在经过认真的筛选、研究、整理以及加工制作基础上，进行了科学合理的分类，各部分内容之间既相互区分又有内在的逻辑联系，整合为一个立体化、系统化的教与学的新体系，最大限度地满足科学性、艺术性、交互性、开放性和发展性的构建原则和要求。
二、高等无机化学数字教学资源库的构建方式和资源整合
1．资源库的构建方式
高等无机化学数字教学资源库的构建采用“内容分类化、资源模块化”的构建方式。“内容分类化”就是按照内容不同将资源库分为教材库、试题库、素材库、电子实验室。教材库包括各种电子图书、多媒体课件、教学和科研论文等，试题库主要含各章节的练习与考试题目，素材库包括各种视频、动画、图片和文本等，电子实验室包括一些实验装置和作图模板、虚拟实验室等内容。“资源模块化”是指按照模块化的思想开发资源库，以各领域的知识点为基础，按照一定的检索和分类原则，针对不同层次的需求，使之具有可重组性的特点。“模块化”的建设思想，可以使不同的任课教师根据自己的教学特点和需要有针对性地从资源库中选择基本单元，通过具有个性化的重组生成适用于不同教学环境的课件，有效避免千人一面。这样的资源库构建方式不但使建设者有明确的目标，而且能满足具有不同教学风格教师的使用需求，调动教师的参与积极性，使资源库能随着教师教学的进展而自然地积累和更新。
在构建好资源库的框架结构后，我们对相关的教学资源进行了构建。本科基础无机化学教改经验为高等无机化学课程建设提供了借鉴。在本科教育中，我校化学系坚持将现代教育技术引入教学之中，取得了备受瞩目的教学改革成果。步入21世纪，教育部启动了“新世纪网络课程”建设项目，高等教育出版社启动了“高等化学教学资源库”建设项目，我校化学系承担了这些建设项目，并已经取得了一些成功的经验，体现了化学系在教学方法与教学手段的改革领域中的优势地位。无疑，本科教育改革的经验奠定了高等无机化学数字教学资源库建设的基础。
2．入库资源的整合
高等无机化学数字教学资源库的资源形式主要有以下几种：(1)文本：含电子教案、教材、参考文献、论文等，电子教材及教案以DOC格式为主，其他内容格式包括PDF、TXT等。(2)视频：包括与教学内容有关的理论授课录像、实验教学录像、专题资料片、科教片等。搜集国内外优秀教学名师的经典授课录像的视频文件，以AVI格式储存。(3)图形图像：包含原子核化学、价键理论、酸碱理论、群论、配位场理论、簇合物以及金属有机化合物结构、组成、性质相关的各种图像和照片，图像以jpg格式为主，也包括bmp、gif等格式，满足使用者不同的需要。(4)动画：包括Mossbauer效应原理、不同分子点群对称操作等，用Adobe Flash MX制作成swf格式。(5)多媒体教学课件：包括自主开发的高等无机化学多媒体课件，课件主要以ppt格式储存于资源库中。
三、高等无机化学数字教学资源库的作用和功能
高等无机化学数字教学资源库的构建对于“教”与“学”两方面所起的作用是显而易见的，下面对高等无机化学数字教学资源库的作用和功能做一简单介绍。
首先，高等无机化学数字教学资源库可以更好地服务学生的学习活动。资源库中涵盖所有和高等无机化学教学内容相关的图片、多媒体课件、动画等，使得教学过程中抽象晦涩的理论知识变得形象生动、全面直观且易于接受，可以满足学生学习的要求。在研究生教学过程中，学生来源不同，针对不同层次的学生，由于接受、理解能力和本科阶段学习基础不同，在进行课堂讲解时教师有时难以把握授课进度和重点。在教学资源库辅助的情况下，学生不需要在课堂上忙于抄笔记，课下利用拷贝下载的多媒体课件可以自由复习，极大提高了教学效果和学生的学习兴趣。同时，学生通过反馈在学习中遇到的问题，可以从另一方面对资源库的内容进行有益的补充和完善，从而达到教学相长的目的。
其次，资源库的建设也是推动高等无机化学教学质量提高的重要手段。数字教学资源库的构建，极大的丰富了任课教师教学资源的来源与扩充，使多媒体课件的制作更加完善，授课内容更加丰富灵活。教师不仅能够对书本上的基础知识详尽的解释，更能随时在课件制作中增加最新最前沿的进展介绍。经过对教师授课思路的整理，更可能给研究生教育带来新的活力和学习的主动性。同时，任课教师备课时，可以根据教学内容和教学目标需要，利用教学资源库中多媒体资源中的原始素材，如文字、动画或是录像等形成具有鲜明个性特点的教案和课件。
最后，教学资源库的构建也可以成为科研工作的有益补充。在科研工作中，无论教师还是学生都可以依托数字教学资源库，方便地获得与高等无机化学课程相关的教材、资料、多媒体读物、教学软件，可以查阅有关的所有文档，了解学科的发展和前沿动态，拓展知识面。
四、高等无机化学数字教学资源库的完善和发展
由于目前尚处于高等无机化学资源库构建初期，各项功能亟需不断完善。随着教师与学生在使用过程中的不断反馈与改进以及知识更新速度的不断加快，构建的数字教学资源库也需要随时更新、补充和完善，这对于构建、使用与维护资源库的管理者而言也是相当重要的。
由于目前基于Internet的IT技术正向宽带、高速、多媒体方向发展，因此一个优秀的数字教学资源库应逐步向真正的模拟教学方向发展，成为一个双向的、交互的教学模式。通过网络使学生可以进行身临其境的学习，突破以往课程教学地域、时间的限制。