化学实验是理工类院校中学生科学实验基础训练的选修基础课，是大学生接受系统实验技能和实验技能训练的开端。
《大学数学模拟实验》课程是天津轻工业学院开设的一门必修课。 随着互联网技术的发展，传统教学方式面临的问题凸显：中学生多、班级多、管理不便、实验结果统计复杂； 中学生预习疗效难以准确评价； 无法实现个性化教学。 如何解决这些困难？ 我们找到了一条有效的途径。
一、课程建设过程
2013年11月，我校引进福建省教育厅推荐的在线学习空间，率先借助在线学习空间建设课程。 当时，《大学化学模拟实验》是我校的必修课。 许多人在两个校区听课。 在线学习空间的应用，打破了跨校教学的时空限制。
2014年，在全国“网络学习空间建设研讨会暨展览选拔大会”上，我校《大学化学模拟实验》被评为精品课程，姜逢春院士作为代表发言。 同年，《大学化学模拟实验《网络学习空间》》获福建省信息技术应用成果银奖，《大学化学实验虚实结合》获福建省教育厅论文银奖。应用程序是在实验课程中开始的。
图1 在全国网络学习空间选拔会上的讲话
2015年，《大学化学实验》被评为山东省优秀资源共享课程。 同时，教学改革项目“以网络学习空间为平台的大学化学实验在线学习与教学模式研究”获教育部高中数学课程教学指导委员会教委成立研究项目开启了课程组探索线上线下化学实验相结合的混合式教学模式的进程。 经过试运行，该课程于2016年暑假在我校东风学校全面实施。第一学期，该课程涉及1000多名中学生、23个班级、18名班主任。 课程团队通过发布线上预习公告、线下指导的教学模式组织教学，很好地发挥了线上平台的优势。 中学生反响良好，在线课程访问量达到30万以上。
2016年11月，第十二届全省高校“大学数学课程报告峰会”在南京召开。 课题组的报告《大学化学实验在线教学模式探索》受到与会人员的一致好评。 2017年4月，平顶山省网络学习空间应用研讨会在南京召开。 课题组班主任作了“基于网络学习空间的大学化学实验公开课经验分享”专题报告。 在《物理通报》上发表的两篇论文获得江苏省信息技术理论研究论文银奖，教委教改项目顺利完成并被评为优秀。 同时，该项目还获得了广东省信息技术创新与应用银奖。
正是基于以上在线学习空间的实践经验，2016年，中学在全国范围内举办在线公开课选课时能够迅速做出反应，将“大学化学实验与模拟”课程确定为首批开课对象。中学网络公开课招标项目。 课程团队修订教学大纲，制定教学实施方案，由专业公司录制教学视频，开启一流课程建设与实践。
2017年9月完成课程基础资源建设大学物理虚拟仿真实验平台能做哪些实验，满足两个校区化学实验课程和学院数学模拟实验课程的需求。 同步和异步SPOC课在爱课网开课，结合中国科学技术大学提供的虚拟仿真实验平台。 在线打开。
2018年，《大学化学实验与模拟》课程获批山东省精品在线开放课程并对外开放。
2019年9月，课程借助沐课堂建立校外学分认证机制，实现学分跨校认证。 2019年，该课程被申报为国家级精品在线开放课程。 2020年获批首批国家级在线精品课程。 同年3月在中科院MOOC上线——成绩合格的学生将获得MOOC证书，真正实现了跨校认证学分。
二、课程建设要点
课程建设，团队是关键。 为此，我们首先确定了课程团队成员，明确了分工协作。
图2《大学化学实验与模拟》课程团队
1个
制度建立
《大学化学实验》课程共56学时，分为两个学期，共18个实验项目，实验课程按层次、模块组织。
课程内容包括： 第1章“绪论（偏差分析与数据处理）”； 第二章“常用仪器介绍”； 第3章“基础数学实验”； 第4章“综合化学实验”； 第5章“探索化学实验”。 第一章的学习使中学生掌握化学实验的作用、现状和目的、偏差分析和数据处理方法，为进行实验奠定基础。 第二章将列出常用的仪器使用方法，供中学生随时查看和学习。 第三章和第四章选择不同的实验项目，培养中学生运用数学知识和技能处理各种问题的能力，对象是理工科低年级的中学生。 第五章是更高层次的要求，为中学生进一步的科学研究打下基础。
每个项目大致分为三个模块：第一是实验背景、目的、原理，即理论讲解； 二是实验设备，实验内容，即实际操作； 三是模拟部分，通过计算机模拟完成实验。
模块化组织实验，让中学生根据自己的需要选择相关内容自主学习，有效完成预习。 班主任课前不需要做大量的讲解，而可以专注于引导中学生，从而达到实验的目的。
《大学数学模拟实验》为必修课。 该课程在2018年被认定为广东省优秀在线开放课程后，课程团队对课程进行了重新定位：主要面向大一中学生，作为开课前化学实验的基础。 课程借助模拟软件模拟，帮助学习者了解化学实验的基本思路，掌握仪器的结构和使用方法，学习常用的数据处理方法，为后续的化学实验打下基础； 二中学生提供线上预习、线下练习、线上提交报告，实现了线上线下相结合的混合式教学模式。
2个
资源建设
对于在线学习，资源建设是核心。 中学特别注重课程资源的建设，专门聘请了专业的公司为我们制作资源。 大学化学实验内容丰富。 因为每个人都有局限性，课程组充分发挥每个成员的优势，将课程项目分解，一个人负责三到四个项目。 通过真诚协商，探索实验内涵，积极准备相关材料，最终取得了最好的结果。 方法呈现给学习者。
大学化学实验课程的特点是理论与实践相结合。 除了“简介（偏差分析和数据处理）”和“常用仪器”可以分享外，每个项目实验都有独特的背景、原理、仪器和实验方法，如何让中学生对实验有一个清晰的认识实验前的实验，相应的资源生产是关键。 课程团队成员广泛搜集资料，制作精美的PPT和动画，编写讲义，最后由专业公司以白背的形式记录下来。 经过一年的换届和组建，团队共完成了20个实验项目。 每个实验项目视频资源包括理论讲解、实验操作、仿真演示三部分。 同时还有配套的PPT、问答题和讨论题。
以迈克尔逊干涉仪为例，资源列表如下：
图3 迈克尔逊干涉仪实验在线资源
视频资源如下：
图4 迈克尔逊干涉仪实验视频资源
同时，课程组组织一线班主任编写了《大学化学实验教程》（第二版），由高等教育出版社出版。
3个
上网
有了资源，平台很重要。 中学订购了爱心课程平台和大学化学实验虚拟仿真平台，为课程资源对外开放提供了保障。 紧接着，该课程在超星学音在线上线运营，满足了不同院校中学生的学习需求。
三、课程实际应用
在课程实践与应用中，课程团队将化学实验与模拟实验有机结合，充分发挥各平台优势，积极推进在线开放课程建设，在全省推广应用。
利用Sakai网络学习空间实现高校化学实验混合式教学
2016年，课程团队利用Sakai在线学习空间的混合式教学，解决了班主任教学管理难、知识双向传递等问题。 通过网络平台的管理，实现了多班级的统一管理。 中学生线上自主学习、自查、互动问答讨论，线下班主任针对性指导，实现知识的个性化单向传递。
借助爱课网实现大学化学实验与模拟翻转课堂教学
(1)同步类和异步类
爱学网有同步课程和异步课程。 根据课程特点，课程团队最终选择异步SPOC方式开设化学实验课。 这个有用，因为两校可以分开放实验项目，中学生也分开上课进行管理。 《大学化学实验与模拟》课程在省平台和校内同步上线，针对中学生特点进行不同的教学设置。
(2) 翻转课堂的实施
实验班以小组形式授课。 以10人或20人为一组进行翻转课堂教学。 据检查，“以问题为中心，以任务为驱动”的翻转课堂教学模式深受中学生喜爱。 既调动了中学生的学习积极性，又培养了中学生自主学习的能力。
图6 翻转课堂教学
借助超星平台直播教学
《大学数学模拟实验》也在超行学音上线上线。 借助平台的直播和多种课堂互动功能，有效开展课堂互动，活跃课堂气氛，调动中学生的参与积极性。 中学生可随时随地观看直播回放，借助碎片化时间进行学习。 在中学在线学习平台上，课程活跃教师排名第一，由超星陌陌推送。 作为全校必修课，这门课程也受到了学校领导的重视。 中学为课程开了绿灯，允许中学生在爱课在线选课，成绩合格者计为学分，极大调动了中学生的学习积极性。
仿真平台对外开放
2020年疫情爆发，课程组之所以能够快速响应，分别在中科院MOOC和超星学音上线了《大学化学实验与模拟》课程，是因为我们的课程是在线开放的。 该课程的开设为全省高校树立了榜样。 最终，数百所高校使用该课程，课程注册人数达到1000人。
图7 虚拟仿真平台
视频：迈克尔逊干涉仪仿真演示
玩慕课，跨校认证学分
利用MOOC构建校外学分认证机制，实现跨校认证学分。 本课程面向河南工业大学软件学院2016年19个班级（850余名中学生），2017年800余名学生，已实现跨校区认证学分。
图8 河南理工大学亩教室
借助爱学网、《大学数学模拟实验》和超行学音在线，三大平台优势互补，探索线上线下混合教学。 课程体系由封闭式向开放式转变，教学模式由单一式向多元式转变。
四、课程建设的创新特色
一是将化学实验与大学数学模拟实验有机结合起来。 线上线下混合教学模式在全校开展推广，每年惠及3000余名中学生。 依托国家一流在线课程为校外学习者开设课程，6门课程累计受益人数超过2万人，中学云400余所高校参与课程学习。
二是为高校课程建设、教学模式改革和课程评价机制改革提供示范。 研究成果针对《物理实验》课程的教学实施方案及评价标准、教学模式、直播教学、课程评价机制等大学物理虚拟仿真实验平台能做哪些实验，可在其他高校《物理实验》教学中推广应用. 成果的研究思路和创新方法也可为其他课程建设和教学改革提供借鉴。
三是利用MOOCs，让没有中学云的校园同步学习MOOCs，成绩合格者将获得学分证明。
五、建设成果及下一步计划
通过一流课程《大学化学实验与模拟》的建设与实践，取得了丰硕的成果。 发表教改论文10余篇； 获得信息科技类奖项10余项，其中银奖7项； 在省级全国大会上作专题发言10余次。 《大学化学实验与模拟》被评为国家一流在线课程，并取得跨校MOOC认证学分。 主持陕西省教学改革项目“基于爱课网平台的大学化学实验与模拟在线开放学习教学模式探索”，获福建省高等教育教学成果银奖。 姜逢春院士被评为陕西省教学名师。 获班主任课堂教学创新大赛院长组二等奖，主持学院化学实验与模拟虚拟教研室，获批山东省高校虚拟教研室。
下一步，课程团队将继续努力，加强本课程的推广应用，跨校学分验证，让更多学习者受益。 进一步打造“看事要理、化思政”品牌，将思政元素融入实验项目，建立思政资源，力争成为思政课示范课。
该项目获得“2021年度广东省教育信息化优秀成果奖-创新应用成果”一等奖。
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