姜翠玉 呂志鳳 徐永強(qiáng) 宋林花
(中國(guó)石油大學(xué)(華東)理學(xué)院 山東青島 266580)
基于網(wǎng)絡(luò)教育的有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革探索與實(shí)踐
姜翠玉 呂志鳳 徐永強(qiáng) 宋林花
(中國(guó)石油大學(xué)(華東)理學(xué)院 山東青島 266580)
隨著現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)課程成為傳授知識(shí)的重要平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)方法的改革,是提高網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。本文主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下的教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改革探索與實(shí)踐,充分體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的教學(xué)理念。
有機(jī)化學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 教學(xué)方法 教學(xué)手段 自主學(xué)習(xí)
隨著現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)課程成為傳授知識(shí)的重要平臺(tái)。目前,中國(guó)石油大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育在讀學(xué)生達(dá)58000余人。如何合理地在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中完成教學(xué)任務(wù),是值得教師深入探究的課題;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)方法的改革,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。近年來(lái),我們?cè)诰焚Y源共享課程建設(shè)與實(shí)踐過(guò)程中,圍繞著如何提高效率,使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)更科學(xué)、更有效;如何讓學(xué)生參與到掌握知識(shí)的過(guò)程中去,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人;如何通過(guò)各種活動(dòng)和各種途徑讓學(xué)生掌握知識(shí)、認(rèn)知世界等方面進(jìn)行了教學(xué)方法的改革,并借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,化解網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的難題,收到了良好的教學(xué)效果。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的構(gòu)建是網(wǎng)絡(luò)教育的基礎(chǔ)[1]。一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源首先是課程資源系統(tǒng)要完整,適合網(wǎng)絡(luò)傳播,以滿足學(xué)習(xí)型社會(huì)的需求為基本要求構(gòu)建的學(xué)生喜歡的課程資源體系;同時(shí)要根據(jù)內(nèi)容特點(diǎn)和教學(xué)策略設(shè)計(jì)資源及其呈現(xiàn)方式,并注重課程資源的立體化建設(shè),即以開(kāi)發(fā)PC版網(wǎng)絡(luò)課程支持在線學(xué)習(xí)為主,一體化開(kāi)發(fā)適用于離線學(xué)習(xí)和基于手機(jī)、平板電腦等的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源,針對(duì)不同的學(xué)習(xí)終端提供自適化資源應(yīng)用服務(wù),以滿足差異化學(xué)習(xí)條件和多樣化、個(gè)性化自主學(xué)習(xí)的需求。
有機(jī)化學(xué)課程是我校資源勘查工程、石油工程、化學(xué)工程與工藝等主干專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,該課程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教育的教學(xué)對(duì)象主要以石油、石化企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員為主。通過(guò)本門(mén)課程學(xué)習(xí),可使學(xué)生掌握有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)基本理論和有機(jī)合成基本方法,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力;使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用有機(jī)化學(xué)的原理和方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題。因此,在教學(xué)內(nèi)容選取上,應(yīng)根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),基于成人業(yè)余學(xué)習(xí)特點(diǎn)組織課程內(nèi)容,在系統(tǒng)講解理論知識(shí)的同時(shí),結(jié)合相應(yīng)的崗位需求講解應(yīng)用實(shí)例和學(xué)科進(jìn)展情況,為學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題及提高學(xué)習(xí)能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如,在講解烷烴的氧化反應(yīng)時(shí),結(jié)合油品長(zhǎng)期儲(chǔ)存會(huì)引起變質(zhì)的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生分析、了解油品變質(zhì)的原因,進(jìn)而提出加入少量抗氧化劑以抑制氧化反應(yīng)的措施。通過(guò)這樣的實(shí)例,既加深了學(xué)生對(duì)基本有機(jī)反應(yīng)的理解,又為學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題提供了理論依據(jù)。在教學(xué)內(nèi)容的表達(dá)形式上,根據(jù)內(nèi)容特點(diǎn)采用文本、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻講解等多種媒體形式,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握[2]??紤]到學(xué)生專(zhuān)業(yè)來(lái)源不同、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同等特點(diǎn),將學(xué)習(xí)內(nèi)容分層次呈現(xiàn)為概要學(xué)習(xí)、深入學(xué)習(xí)和拓展性學(xué)習(xí);并科學(xué)地設(shè)計(jì)了教學(xué)環(huán)節(jié),既便于學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)目標(biāo),選擇按照教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)化的流程學(xué)習(xí),也可選擇通過(guò)“知識(shí)檢索”進(jìn)行查詢式跳躍學(xué)習(xí),或通過(guò)“資源列表”進(jìn)行自選式學(xué)習(xí)。
授課錄像采用寬屏高清視頻技術(shù)錄制,以MP4格式發(fā)布,針對(duì)不同終端設(shè)備應(yīng)用了“軟字幕”、“硬字幕”、“外掛字幕”等技術(shù),能兼容多系統(tǒng),支持跨平臺(tái)、多終端設(shè)備點(diǎn)播應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的個(gè)性化、自主化。同時(shí), 講授內(nèi)容按盡可能小的知識(shí)點(diǎn)模塊進(jìn)行切分,一般每個(gè)知識(shí)點(diǎn)授課設(shè)置在半小時(shí)左右,形成便于學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立的視頻講授單元, 以利于學(xué)生及時(shí)消化重點(diǎn)、攻克難點(diǎn), 增進(jìn)持續(xù)學(xué)習(xí)的信心和動(dòng)力,在良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力。
教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)的教學(xué)理念。教學(xué)過(guò)程采用“以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師遠(yuǎn)程導(dǎo)、促、助學(xué)為輔”的開(kāi)放式教學(xué)模式;學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織形式主要包括在線學(xué)習(xí)、面授輔導(dǎo)、協(xié)作學(xué)習(xí)、案例學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)等。在網(wǎng)絡(luò)教育中,教師和學(xué)生是分離的,教育目標(biāo)、教育活動(dòng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此,我們充分利用“石大在線”教學(xué)平臺(tái)與現(xiàn)代通信技術(shù),為師生交流、生生交流、師師交流搭建了一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)服務(wù)環(huán)境,為教師進(jìn)行導(dǎo)學(xué)、助學(xué)與促學(xué)提供了有利條件,能全方位地為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供支持服務(wù);同時(shí)還加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià),尤其側(cè)重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià),做到對(duì)學(xué)生自學(xué)過(guò)程有指導(dǎo)、有監(jiān)督、有反饋。
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,教師與學(xué)生在傳統(tǒng)角色上發(fā)生了變化。教師由傳統(tǒng)的傳道授業(yè)者變成了協(xié)作者和引路人[3];教學(xué)方式也從傳統(tǒng)的“知識(shí)灌輸”轉(zhuǎn)化為“知識(shí)引導(dǎo)”。教師在教學(xué)活動(dòng)中要發(fā)揮主導(dǎo)作用,這里所謂的“主導(dǎo)”,主要在于“導(dǎo)”。
“導(dǎo)”的內(nèi)容——少而精。對(duì)于課堂教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容,一般采用精講,突出背景、主線、轉(zhuǎn)折和發(fā)散;對(duì)難點(diǎn)要剖析到位。對(duì)于一般敘述內(nèi)容以及與此前已講授內(nèi)容類(lèi)似的內(nèi)容,則安排學(xué)生自學(xué),并給出思考題,以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。對(duì)于有關(guān)學(xué)術(shù)前沿的內(nèi)容,一般用導(dǎo)讀的形式,點(diǎn)到為止;同時(shí),啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生從書(shū)籍、雜志、網(wǎng)絡(luò)上獲取信息。
“導(dǎo)”的過(guò)程——啟發(fā)式。哈佛大學(xué)教授Nash說(shuō):“教師的任務(wù)是啟發(fā)學(xué)生,教師作不到這點(diǎn)他就是失敗的?!眴ⅲ墙處煈?yīng)用豐富的知識(shí)底蘊(yùn)去啟迪、啟導(dǎo);發(fā),則是學(xué)生在教師的啟示下去發(fā)展、發(fā)揮、發(fā)現(xiàn)。啟發(fā)教學(xué)以能激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)為重要標(biāo)志,不能一提啟發(fā)式,就只看一堂課提問(wèn)了多少次, 舉手人數(shù)多少。在課堂教學(xué)中我們也發(fā)現(xiàn),若“啟”得不合適,或“啟”得很牽強(qiáng),學(xué)生就很難“發(fā)”。所以要想正確運(yùn)用啟發(fā)式,應(yīng)首先確定啟發(fā)的內(nèi)容,然后運(yùn)用正確的啟發(fā)方式。
啟發(fā)式教學(xué)方式有多種多樣,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中主要運(yùn)用探究型啟發(fā)、結(jié)論型啟發(fā)和假設(shè)型啟發(fā)。探究型啟發(fā)是學(xué)生在教師引導(dǎo)下,首先觀察問(wèn)題,然后進(jìn)一步去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索問(wèn)題,最后解決問(wèn)題。例如在討論乙烯與溴的親電加成反應(yīng)時(shí),利用探究型啟發(fā)方式,從實(shí)驗(yàn)事實(shí)入手,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)信息進(jìn)行收集、分析和判斷,從而去獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題。結(jié)論型啟發(fā)是對(duì)某些問(wèn)題首先給出結(jié)論,然后運(yùn)用所掌握的知識(shí)來(lái)證明這個(gè)結(jié)論的正確性。在講解反應(yīng)歷程時(shí)多采用這種方法。例如碳正離子的重排反應(yīng),我們先給出新己烯與水在酸性條件下反應(yīng)的產(chǎn)物,然后提出問(wèn)題:為什么生成2,3-二甲基-2-丁醇而不是3,3-二甲基-2-丁醇?最后學(xué)生緊跟老師的思路來(lái)證明這個(gè)結(jié)論的正確性。這種教學(xué)方式可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。在講解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)取向的問(wèn)題時(shí),常采用假設(shè)型啟發(fā)。即首先對(duì)某個(gè)反應(yīng)假設(shè)出各種可能的情況,然后啟發(fā)學(xué)生根據(jù)假設(shè)的各種可能情況得出各種不同的結(jié)果,通過(guò)分析這幾種結(jié)果,進(jìn)而否定錯(cuò)誤的假設(shè),得出正確的結(jié)論??傊诮虒W(xué)過(guò)程中,我們經(jīng)常以啟發(fā)式的語(yǔ)言、事例適當(dāng)設(shè)問(wèn),激勵(lì)學(xué)生邊聽(tīng)邊思考,積極主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí),收到了很好的效果。
“導(dǎo)”的形式——多種多樣。教學(xué)過(guò)程要強(qiáng)調(diào)情感化,讓學(xué)生在歡樂(lè)中學(xué)習(xí)。對(duì)于前后相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,用提問(wèn)式教學(xué),多問(wèn)學(xué)生為什么,引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行思考和判斷,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。對(duì)于具有相同官能團(tuán)的化合物,用對(duì)比式講法,引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行對(duì)比并分析問(wèn)題,從而得到解決問(wèn)題的辦法。例如在講解苯酚的化學(xué)性質(zhì)時(shí),我們首先帶著學(xué)生一起分析苯酚與苯在結(jié)構(gòu)上的差異,在苯環(huán)上連接一個(gè)很強(qiáng)的鄰對(duì)位定位基團(tuán)—OH即是苯酚;很顯然,苯酚的化學(xué)性質(zhì)主要有兩個(gè)方面,其一是苯酚羥基上的反應(yīng),其二是發(fā)生在苯環(huán)上的反應(yīng);接下來(lái)引導(dǎo)學(xué)生回顧苯的典型化學(xué)性質(zhì),并分析—OH對(duì)苯環(huán)的影響,這樣學(xué)生就能很快掌握苯酚苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)。對(duì)于總結(jié)性的內(nèi)容或與日常生活息息相關(guān)的內(nèi)容用開(kāi)放式教學(xué),教師根據(jù)從事教學(xué)和科學(xué)研究的體會(huì),設(shè)計(jì)一些開(kāi)放式的問(wèn)題,發(fā)布在網(wǎng)站上,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,教師充當(dāng)組織者和引導(dǎo)者的角色。課堂練習(xí)也要通過(guò)網(wǎng)站進(jìn)行互動(dòng),由教師提出問(wèn)題,學(xué)生來(lái)解答;或先由一位學(xué)生提出問(wèn)題,再讓其他學(xué)生進(jìn)行解答。這種互動(dòng)式教學(xué)包括學(xué)生與教師之間的交流、學(xué)生與學(xué)生之間的交流、學(xué)生與小組之間的交流等多種信息交流。通過(guò)這些交流,將孤立、被動(dòng)的學(xué)習(xí)變成每個(gè)學(xué)生積極參與的集體學(xué)習(xí),使教學(xué)過(guò)程在活躍、寬松、民主、高效的課堂氣氛中完成,增加了學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與性、主動(dòng)性和協(xié)作性。
“導(dǎo)”的目的——授以方法。教師的作用不僅僅是講授知識(shí),更重要的是引導(dǎo)學(xué)生把握學(xué)科的思維方式和研究方法。有機(jī)化學(xué)知識(shí)大多是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)式表述的,試劑多和反應(yīng)多是有機(jī)化學(xué)突出的特點(diǎn)。現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)僅人名反應(yīng)就已超過(guò)1千多個(gè)[4],繁多的反應(yīng)式學(xué)習(xí)起來(lái)相當(dāng)枯燥,容易導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)。為此,我們?cè)诮虒W(xué)中注重學(xué)習(xí)方法的傳授,重視演繹法與歸納法的結(jié)合,將抽象概念形象化,枯燥知識(shí)趣味化,易記知識(shí)歌訣化,零亂知識(shí)系統(tǒng)化,系統(tǒng)知識(shí)規(guī)律化,相似知識(shí)對(duì)比化。例如在講解鹵代烴SN1反應(yīng)的立體化學(xué)時(shí),通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示將這個(gè)抽象的知識(shí)形象化;在講解炔烴的化學(xué)性質(zhì)時(shí),通過(guò)對(duì)比炔烴與烯烴結(jié)構(gòu)的異同,進(jìn)而找出化學(xué)性質(zhì)的異同,等等。在教學(xué)過(guò)程中注重科學(xué)方法的訓(xùn)練,對(duì)一個(gè)問(wèn)題或內(nèi)容的講解做到有始有終,讓學(xué)生有身臨其境的感覺(jué),復(fù)雜的問(wèn)題便容易理解和記憶了。同時(shí),在傳授化學(xué)知識(shí)時(shí)多介紹化學(xué)史,向?qū)W生揭示蘊(yùn)含于其中的思維方法。例如在講Kishner-Wokff-黃鳴龍反應(yīng)時(shí),介紹我國(guó)化學(xué)家黃鳴龍?jiān)谧鯧ishner-Wokff還原反應(yīng)時(shí),針對(duì)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的意外情況,仔細(xì)分析原因并進(jìn)行大膽的探索,最后對(duì)羰基還原為亞甲基的方法進(jìn)行了創(chuàng)造性的改進(jìn),等等。使學(xué)生從化學(xué)家的成功和失敗中獲得方法論的啟發(fā),并通過(guò)訓(xùn)練,形成科學(xué)的研究方法[5]。
針對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的結(jié)構(gòu)式復(fù)雜,立體結(jié)構(gòu)的空間表達(dá)困難,有機(jī)反應(yīng)歷程抽象、難懂等問(wèn)題,我們將現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)全面應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中,對(duì)復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行形象描述,對(duì)分子的形成過(guò)程、反應(yīng)歷程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,等等;盡可能做到深入淺出,全方位激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。例如應(yīng)用休克爾規(guī)則判斷有機(jī)物芳香性的問(wèn)題是有機(jī)化學(xué)中的難點(diǎn),若用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,盡管教師花費(fèi)很多時(shí)間講解,學(xué)生仍是似懂非懂。我們?cè)谥v授此內(nèi)容時(shí),通過(guò)展示環(huán)戊二烯及環(huán)戊二烯負(fù)離子的結(jié)構(gòu)模型,同時(shí)動(dòng)畫(huà)演示環(huán)戊二烯負(fù)離子的形成過(guò)程及p軌道中電子排布的情況,引導(dǎo)學(xué)生思考、討論二者的區(qū)別與聯(lián)系,進(jìn)而判斷它們是否具有芳香性??傊?,合理借助現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)進(jìn)行教學(xué),可以收到事半功倍的效果。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有機(jī)化學(xué)課程的重要組成部分。為有效解決網(wǎng)絡(luò)教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難題,我們利用現(xiàn)代教學(xué)手段開(kāi)發(fā)了有機(jī)化學(xué)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),主要包括:實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介、常用實(shí)驗(yàn)儀器庫(kù)、實(shí)驗(yàn)演示、實(shí)驗(yàn)仿真等豐富的資源,構(gòu)建了可交互訓(xùn)練的虛擬實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境。根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容特點(diǎn),采用視頻講解、圖片介紹、文字說(shuō)明等多種媒體形式,形象地展示實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)案例教學(xué),幫助學(xué)生建立對(duì)實(shí)際操作過(guò)程的整體認(rèn)知。同時(shí),本課程還建設(shè)了在線實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練和測(cè)試系統(tǒng),用于幫助學(xué)生鞏固和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),將教師的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)到學(xué)生面前,幫助學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生根據(jù)“觀看實(shí)驗(yàn)室介紹—了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱—常用儀器的認(rèn)識(shí)—實(shí)驗(yàn)視頻演示—實(shí)驗(yàn)仿真—實(shí)驗(yàn)自測(cè)”的實(shí)踐教學(xué)流程,不僅可以系統(tǒng)地了解本課程的實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)步驟,還可以按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真,并在線提交相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,自主完成實(shí)驗(yàn)大綱要求的所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
總之,如何提高網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的教學(xué)質(zhì)量,是值得深入探究的課題,需要教師不斷地探索與實(shí)踐,且行且總結(jié)且提高,推動(dòng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享,引領(lǐng)教學(xué)模式和教學(xué)方法創(chuàng)新,使網(wǎng)絡(luò)課程很好地滿足學(xué)習(xí)型社會(huì)的需求。
[1] 李林曙,趙堅(jiān),張衛(wèi)宏.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2009(2):34
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Exploration and Practice of Teaching on Organic Chemistry Based on Network Education
Jiang Cuiyu Lv Zhifeng Xu Yongqiang Song Linhua
(CollegeofScience,ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),Qingdao266580,Shandong,China)
With the development of modern remote education, network course has become an important platform for imparting knowledge. The reform of teaching method in the network environment is the key to improve the quality of network education. This paper introduces teaching methods that embody the self-regulating learning idea.
Organic chemistry; Network education; Teaching method; Teaching means; Learner autonomy
10.3866/pku.DXHX20150625
O6; G64