開源有機化學(xué)在線習(xí)題插件包Kekule-Moodle及其在高校教學(xué)中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2020-12-25 23:35
Kekule-Moodle是由筆者自主編寫完成的一套配合著名的開源課程管理系統(tǒng)Moodle使用的插件包,借助此插件包可在Moodle中創(chuàng)建涉及有機分子結(jié)構(gòu)的在線習(xí)題。答題時學(xué)生可直接在瀏覽器中輸入化學(xué)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)能在后臺將結(jié)構(gòu)與答案比較,自動進行評分。該插件還實現(xiàn)了多占位符支持、部分結(jié)構(gòu)匹配、構(gòu)型構(gòu)造比較、立體表達式輸入等功能,以便更好地適應(yīng)國內(nèi)有機化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀。教學(xué)實踐也證明,基于該插件包構(gòu)建的在線習(xí)題平臺對日常教學(xué)效果的提高具有一定的幫助。
【文章來源】:化學(xué)教育(中英文). 2018年24期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖1基于KekuleChemMultianswer題型創(chuàng)建一道反應(yīng)題Fig.1CreatingareactionquestionbasedontheKekuleChemMultianswertype
醇2個主要產(chǎn)品,可利用括弧中的數(shù)字將2個占位符編為同一組。學(xué)生在答題時,這2個空內(nèi)輸入分子的順序不會影響最終的評分結(jié)果。Fig.1CreatingareactionquestionbasedontheKekuleChemMultianswertype圖1基于KekuleChemMultianswer題型創(chuàng)建一道反應(yīng)題Fig.2Inputtingsomeconventionalperspectiveformsofmoleculesineditor圖2通過分子編輯器輸入各類立體結(jié)構(gòu)表達方式在編輯題干的同時,教師還需要利用在線分子編輯器設(shè)置題目中各空格的標(biāo)準(zhǔn)答案。學(xué)生答題并提交后,系統(tǒng)可自動比較學(xué)生答案與標(biāo)準(zhǔn)答案中的分子結(jié)構(gòu)并依此給出得分。教師亦可事先設(shè)定分子結(jié)構(gòu)比較的層級與方式。比較層級可設(shè)置為“構(gòu)型”或“構(gòu)造”,若設(shè)置為后者,則系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)比較時將忽略分子包括手性中心的R/S構(gòu)型、雙鍵E/Z構(gòu)型在內(nèi)的各種立體因素。該選項尤其適合一些非立體選擇性、不太在意生成物立體構(gòu)型的反應(yīng)題。此外,默認(rèn)設(shè)置下系統(tǒng)將比較學(xué)生答案與標(biāo)準(zhǔn)答案中的分子結(jié)構(gòu)是否完全匹配,但若將比較方式設(shè)置為“包含結(jié)構(gòu)”,則學(xué)生答案分子中只要包含了標(biāo)準(zhǔn)答案中的子結(jié)構(gòu)即被視作正確。這一選項非常適合一些答案不唯一的名詞解釋題(如“請繪制α-氨基酸的結(jié)構(gòu)”等)。此外教師在創(chuàng)建題目時也可以依據(jù)不同的答案預(yù)先設(shè)定不同答題反饋。如烯烴與HBr在過氧化物存在的情況下發(fā)生的加成反應(yīng),正確答案應(yīng)是反馬氏規(guī)則的產(chǎn)物
Fig.3Theconfigurationsofdifferentstereoformscanbecorrectlyrecognized圖3各類立體表達形式均可在系統(tǒng)中正確判定構(gòu)型計功能對練習(xí)的整體情況及單個習(xí)題的答題情況進行分析。Kekule-Moodle插件包也擴展了Moodle中原有的統(tǒng)計分析模塊,教師可在單題分析的頁面中直接查看學(xué)生答題時輸入的正確/錯誤的分子結(jié)構(gòu)及其所占比例(如圖4,對一道4-硝基-1-芐基苯的親電溴代反應(yīng)題的統(tǒng)計)。這類統(tǒng)計可以很大程度上反映出學(xué)生對知識點掌握的情況,有助于教師更有效地了解并針對性地破解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的迷思。Fig.4Thestatisticpageofareactionquestion圖4一道反應(yīng)題的統(tǒng)計頁面2Kekule-Moodle插件包的應(yīng)用在筆者所在學(xué)校,由于專業(yè)設(shè)置的關(guān)系,幾乎所有的本科生(每年級2000余人)都需要經(jīng)歷2個學(xué)期基礎(chǔ)有機化學(xué)課程的學(xué)習(xí)。筆者近年來始終負(fù)責(zé)生物制藥專業(yè)學(xué)生有機化學(xué)課程的教學(xué)任務(wù)。該專業(yè)每年級150人左右,均安排在一個大班內(nèi)進行授課。鑒于班級內(nèi)學(xué)生數(shù)目過多,我們很早就開始嘗試使用在線習(xí)題在一定程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)。最初使用的是某商業(yè)課程管理系統(tǒng)的在線練習(xí)模塊,但其支持題目類型極其有限,遠不能滿足有機化學(xué)的教學(xué)要求,約占習(xí)題總量60%~70%的涉及分子結(jié)構(gòu)題型———諸如完成反應(yīng)、結(jié)構(gòu)推斷、合成等———依然需要學(xué)生在紙面完成,且由于學(xué)生數(shù)量原因,教師也只能抽查部分學(xué)生的紙面作業(yè),覆
【參考文獻】:
期刊論文
[1]研究性學(xué)習(xí)在化工原理教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 滕波濤,謝堅堅,馮姍,劉亞. 化學(xué)教育. 2016(22)
[2]基于美國《化學(xué)教育》2014年度論文分析國際高等化學(xué)教育研究現(xiàn)狀[J]. 薛斌. 化學(xué)教育. 2016(04)
[3]Moodle平臺的建設(shè)及擴展[J]. 王大慶. 軟件. 2011(06)
[4]基于Moodle的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 孫柏祥. 電腦知識與技術(shù). 2010(05)
本文編號:2938597
【文章來源】:化學(xué)教育(中英文). 2018年24期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖1基于KekuleChemMultianswer題型創(chuàng)建一道反應(yīng)題Fig.1CreatingareactionquestionbasedontheKekuleChemMultianswertype
醇2個主要產(chǎn)品,可利用括弧中的數(shù)字將2個占位符編為同一組。學(xué)生在答題時,這2個空內(nèi)輸入分子的順序不會影響最終的評分結(jié)果。Fig.1CreatingareactionquestionbasedontheKekuleChemMultianswertype圖1基于KekuleChemMultianswer題型創(chuàng)建一道反應(yīng)題Fig.2Inputtingsomeconventionalperspectiveformsofmoleculesineditor圖2通過分子編輯器輸入各類立體結(jié)構(gòu)表達方式在編輯題干的同時,教師還需要利用在線分子編輯器設(shè)置題目中各空格的標(biāo)準(zhǔn)答案。學(xué)生答題并提交后,系統(tǒng)可自動比較學(xué)生答案與標(biāo)準(zhǔn)答案中的分子結(jié)構(gòu)并依此給出得分。教師亦可事先設(shè)定分子結(jié)構(gòu)比較的層級與方式。比較層級可設(shè)置為“構(gòu)型”或“構(gòu)造”,若設(shè)置為后者,則系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)比較時將忽略分子包括手性中心的R/S構(gòu)型、雙鍵E/Z構(gòu)型在內(nèi)的各種立體因素。該選項尤其適合一些非立體選擇性、不太在意生成物立體構(gòu)型的反應(yīng)題。此外,默認(rèn)設(shè)置下系統(tǒng)將比較學(xué)生答案與標(biāo)準(zhǔn)答案中的分子結(jié)構(gòu)是否完全匹配,但若將比較方式設(shè)置為“包含結(jié)構(gòu)”,則學(xué)生答案分子中只要包含了標(biāo)準(zhǔn)答案中的子結(jié)構(gòu)即被視作正確。這一選項非常適合一些答案不唯一的名詞解釋題(如“請繪制α-氨基酸的結(jié)構(gòu)”等)。此外教師在創(chuàng)建題目時也可以依據(jù)不同的答案預(yù)先設(shè)定不同答題反饋。如烯烴與HBr在過氧化物存在的情況下發(fā)生的加成反應(yīng),正確答案應(yīng)是反馬氏規(guī)則的產(chǎn)物
Fig.3Theconfigurationsofdifferentstereoformscanbecorrectlyrecognized圖3各類立體表達形式均可在系統(tǒng)中正確判定構(gòu)型計功能對練習(xí)的整體情況及單個習(xí)題的答題情況進行分析。Kekule-Moodle插件包也擴展了Moodle中原有的統(tǒng)計分析模塊,教師可在單題分析的頁面中直接查看學(xué)生答題時輸入的正確/錯誤的分子結(jié)構(gòu)及其所占比例(如圖4,對一道4-硝基-1-芐基苯的親電溴代反應(yīng)題的統(tǒng)計)。這類統(tǒng)計可以很大程度上反映出學(xué)生對知識點掌握的情況,有助于教師更有效地了解并針對性地破解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的迷思。Fig.4Thestatisticpageofareactionquestion圖4一道反應(yīng)題的統(tǒng)計頁面2Kekule-Moodle插件包的應(yīng)用在筆者所在學(xué)校,由于專業(yè)設(shè)置的關(guān)系,幾乎所有的本科生(每年級2000余人)都需要經(jīng)歷2個學(xué)期基礎(chǔ)有機化學(xué)課程的學(xué)習(xí)。筆者近年來始終負(fù)責(zé)生物制藥專業(yè)學(xué)生有機化學(xué)課程的教學(xué)任務(wù)。該專業(yè)每年級150人左右,均安排在一個大班內(nèi)進行授課。鑒于班級內(nèi)學(xué)生數(shù)目過多,我們很早就開始嘗試使用在線習(xí)題在一定程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)。最初使用的是某商業(yè)課程管理系統(tǒng)的在線練習(xí)模塊,但其支持題目類型極其有限,遠不能滿足有機化學(xué)的教學(xué)要求,約占習(xí)題總量60%~70%的涉及分子結(jié)構(gòu)題型———諸如完成反應(yīng)、結(jié)構(gòu)推斷、合成等———依然需要學(xué)生在紙面完成,且由于學(xué)生數(shù)量原因,教師也只能抽查部分學(xué)生的紙面作業(yè),覆
【參考文獻】:
期刊論文
[1]研究性學(xué)習(xí)在化工原理教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 滕波濤,謝堅堅,馮姍,劉亞. 化學(xué)教育. 2016(22)
[2]基于美國《化學(xué)教育》2014年度論文分析國際高等化學(xué)教育研究現(xiàn)狀[J]. 薛斌. 化學(xué)教育. 2016(04)
[3]Moodle平臺的建設(shè)及擴展[J]. 王大慶. 軟件. 2011(06)
[4]基于Moodle的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 孫柏祥. 電腦知識與技術(shù). 2010(05)
本文編號:2938597
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