高分子化学网络课程的研制

高分子化学网络课程的研制

郭玲香¹　胡明星²

（1．东南大学化学化工学院，江苏南京，210096；2．东南大学建筑学院，江苏南京，210096）

【摘要】　网络课程的研制是现代远程教育资源建设的核心和基础，也是充分发挥网络教学优势的关键。本文介绍高分子化学网络课程的设计与开发过程，并详细阐述了交互界面、导航系统、教学系统、超文本结构的设计特点。

高分子化学不仅是高分子材料和材料加工专业学生的主干课程，而且已成为化学、化工、制药、医学、药学、环境、材料、生物、食品、农业、轻化工等专业的重要基础课。作为高分子科学中应用最广泛的一门基础课程，其特点是内容丰富、理论体系严谨、实践性强。在高分子化学教学过程中，存在内容多（难学）、反应类型繁杂（难记）、反应机理抽象深奥（难以理解）等特点。随着学科交叉的发展，数学、物理、生物等远缘学科和有机化学、分析化学、物理化学、化学工程、无机化学等近缘学科分别从本学科角度涉入了高分子科学的研究工作，使高分子化学内容更加广泛，成为跨多学科的新科学领域。目前高分子化学课程内容多学时少的矛盾非常突出，而传统的教学媒体承载信息的种类和能力都很有限，难以满足现代教学的需要。

随着网络和多媒体技术的发展，网络教学已经成为信息时代重要的教学方式和教学手段，因此符合教学规律、教学理论、适合网络传播的教学课件成为体现网络教学优势的重点。高分子化学网络课程的研制主要是基于建构主义的学习模式，贯彻以能力发展为主、知识传授为辅的原则，突出学习者的主体地位，充分发挥学习者的主动性、积极性，加强对学习者的引导和帮助。该网络课程教学设计主要围绕自主学习策略和学习环境进行，应用多媒体技术和网络技术，通过图像、Flash动画、视频等多媒体信息，激发学生的学习兴趣。

1．高分子化学网络课程的研制

在高分子化学网络课程的研制中采用Dreamweaver设计网页的框架，实现网页的功能模块分割，并设计整个系统的网页结构，主要是首页与其他网页间的联系；应用ChemOffice软件绘制聚合物的结构式、化学反应式；应用Flash制作动画；利用Pho－toshop软件绘制图像或对已有的图像进行编辑修改和特效处理。

（1）素材制作

脚本设计是高分子化学网络课程制作的重要环节。本网络课程充分考虑了高分子化学教学内容的选择、结构布局、人机界面形式并进行精心安排。脚本创作过程如下：根据主题需要，合理安排和组织文字脚本的编写，制作文字脚本；将选定的教学内容编写成思路清晰、内容精练、重点突出、易于表达的编辑脚本；并注明图形的线型及线色，对于图片、动画等标明其典型位置。

高分子化学中的聚合物结构式和化学反应式量大且复杂，采用了ChemOffice软件绘制分子结构式和化学反应式，具有速度快、易于操作的特点，且支持旋转、变形等各种特殊效果，实现了分子结构、化学反应式的形象化。

对于高分子化学中的反应机理、聚合物立体结构等抽象难懂的教学难点，采用Flash软件制作动画，直观形象地进行模拟，实现化学反应过程、反应机理的可视化。例如，采用Flash动画表示乙烯聚合的化学反应过程，说明立体定向聚合机理，如图1所示。

图1　乙烯聚合的化学反应过程

对于某些需要详细说明的教学难点，若使用动画难以达到满意的教学效果或动画制作的工作量太大时，可以采用视频素材。

本网络课程采用Flash动画、视频、图片等多种媒体形式，有利于激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，加深学生对学习内容的理解，以实现最佳的学习效果。

（2）网页制作

高分子化学网络课程以Dreamweaver为编辑工具，制成动态网页。使用动态的HTML把HTML、CSS和脚本三者结合起来，使浏览器成为一个基于Web环境的多媒体技术展示平台。

网页文本的排版方法采用Dreamweaver中的层叠样式表CSS（Cascading Style Shees）技术，在编辑文本之前，设定整个文本的属性，如颜色、字体的大小等，将这些设定以样本表文件保存，为多个页面所共享。文字输入后，选用定义好的格式，自动进行排版，不仅节省了文字调整时间，而且使整个文档具有统一的的文本外观。

2．高分子化学网络课程设计特点

（1）交互界面的设计

界面是网络课程与学习者交互的接口，友好的界面能帮助学习者有效学习。本网络课程的界面设计采用多重框架技术实现（图2）。界面分成3个框架区域，顶部是主体导航按钮区，用于放置超级链接的链接点；下左部分是导航显示界面，通过单击导航条进入相应网页；下右部分是课程学习内容区。

页面设计以蓝色为主，采用不同深度搭配整个页面。主题与背景的色彩协调，既能吸引学习者注意力、突出差异、显示趣味性，又能避免引起学习者视觉疲劳。

总之，交互界面的设计充分考虑了友好性、灵活性、明确性和可靠性。力求做到界面简洁明了，操作简便；人机交互简易快捷，以实现较好的教学效果。

图2　网络课程的界面设计结构

（2）导航系统的设计

良好的导航设计是引导学生有效地自主学习，保证网络课程质量的关键因素之一。在高分子化学网络课程中，采用了折叠式菜单导航、前后内容导航、到顶级页面导航、回退导航等多种导航技术。

采用“折叠式菜单导航条”将网络课程的章节目录放在页面的左侧。这种方式类似于书的目录，按章、节、知识点的层次建立树形结构，实现章节内容导航；优点是不会占用太大页面空间，不影响教学的表现，而且学生可以快速和方便地直接进入所要学习的内容。当学习者学完一页内容后，通过简单地点击“上一页”或“下一页”按钮，可实现“前后内容导航”，转入另一个网页。简单地点击“TOP”按钮，可实现“到顶级页面导航”，迅速返回该网页的顶端，便于选择其他学习环节。“回退导航”是利用跟踪的方法将学习过程记录下来，形成回程路径，既可以帮助学习者确定学习的位置，减少操作失误，也节省了逐层进入的时间。

由于导航系统设计合理，简洁清晰，注重实用性，符合学生的认知心理，能够实现课程浏览纵向到底、横向到边，不仅能使学生对某一个知识点进行深入学习，而且便于学生全面了解章节内容。

（3）高分子化学网络课程的教学系统设计

高分子化学网络课程教学系统设计在结构上以知识点为依据，采用相对独立的模块化组织方式。模块结构组织具有开放性和可扩充性，为动态层次结构。网络课程的主导航条中包括：首页、教学安排、教学内容、学习重点、自我测试、学习资源、在线讨论、联系教师等8个按钮。

“教学安排”概述各章的主要内容、学习要点、章节目录、复习要略、学时分配等，为学生自学时提供引导性建议和指导。“教学内容”以具有良好导航结构的Web页面为主，采用超文本和超链接方式给学生提供了丰富的教学内容。“学习重点”包括各章节学习的重点和难点，为学习者提供了明确的学习目标和必要的自学建议与指导，使其在学习过程中能够有的放矢。每节都采用超文本结构与相关内容进行链接。“自我测试”结合了本学科的特点，针对各章教学内容提供相应的课后习题，主要有讨论题、问答题、反应式、计算题等多样化的练习，并在测试题之后链接对应答案，答案采用压缩文件链接，通过解压释放给学习者提供参考。“学习资源”主要包括与高分子化学相关的资源、参考文献和链接。相关资源是指与学科有关的文献资料库如高分子人物传记、高分子常识等；相关链接是指与学科相关网站、网页、专题等链接，充分体现网络资源的共享性。“在线讨论”以bbs方式实现学生和教师之间或学习者之间的交流，亦可实现网上答疑。“联系教师”可使学生遇到疑难问题时，以电子邮件方式询问教师，教师亦可通过电子邮件解答学生的疑难问题。

（4）超文本结构的设计

设计网络课程时，采用超文本结构组织教学信息，以满足学习者以联想方式进行知识学习的需要。对于较重要的概念或曾讲解过的内容，文字采用醒目的颜色，通过基于文字的超文本链接，建立相关知识点的关联。将正在学习的内容和已经学习过的内容及下一步将要学习的内容连贯起来，使学生能围绕一个知识点学习，达到纵向到底的目的。对于不是必须要看的内容，如部分例题解答或公式推导，采用了超文本链接方式，以节省页面空间和阅读时间。

采用超文本结构实现相关知识点的链接，便于学生在学习过程中或教师在教学过程中根据需要从一个知识点跳跃到另一个知识点。这种信息组织方式和管理技术能够有效地组织各个知识点，较全面地覆盖各知识点内容，并突出了教学内容的重点和难点。

参考文献：

［1］　肖卫东．谈谈高分子化学及其学习［J］．高等函授学报（自然科学版），2001，14（6）：19

［2］　宋松泉，彭晓南，陈润政．网络课件研制开发中的若干问题［J］．中山大学学报（自然科学版），2000，39（增刊）：226

（原载于《大学化学》，2005年第10期）