線上線下混合教學(xué)模式在《有機(jī)化學(xué)》的應(yīng)用

梁 茂，劉秀杰，王秋生，孟祥太，劉旭光，辛春偉，安金霞

(天津理工大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，天津 300384)

有機(jī)化學(xué)是四大基礎(chǔ)化學(xué)課程之一，該課程也是化學(xué)、化工、制藥和材料等專業(yè)的基礎(chǔ)課程。因此，有機(jī)化學(xué)對(duì)本科人才培養(yǎng)具有重要作用。該課程講授有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)、基本理論、基本技能和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用有機(jī)化學(xué)知識(shí)分析解決科學(xué)問(wèn)題的能力，為學(xué)生后續(xù)的工作和科研打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)是天津理工大學(xué)傳統(tǒng)精品課程，具有雄厚的教學(xué)師資和優(yōu)良的教學(xué)傳統(tǒng)。2020年，《有機(jī)化學(xué)I》獲批天津市市級(jí)一流本科課程。對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行必要的改革有利于進(jìn)一步提升有機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

1 傳統(tǒng)線下教學(xué)面臨的問(wèn)題

傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式以教師為中心，利用板書、語(yǔ)言和多媒體教具向?qū)W生傳授知識(shí)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科學(xué)的發(fā)展，以及近期新冠疫情導(dǎo)致的停課危機(jī)，傳統(tǒng)教學(xué)模式面臨的諸多挑戰(zhàn)：(1)在網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)快速發(fā)展的今天，教學(xué)資源已經(jīng)極大的豐富，現(xiàn)代化的教學(xué)手段也得到廣泛的推廣和應(yīng)用。因此，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)不能僅局限于線下教學(xué)[1-2]。(2)有機(jī)化學(xué)是一門反應(yīng)繁多、知識(shí)體系復(fù)雜的課程，學(xué)生要系統(tǒng)地掌握有機(jī)化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，需要開展大量的習(xí)題訓(xùn)練。然而不同學(xué)校有機(jī)化學(xué)教學(xué)學(xué)時(shí)差異巨大，以我校為例，有機(jī)化學(xué)僅有88個(gè)學(xué)時(shí)。由于授課學(xué)時(shí)的限制，講授新課與習(xí)題課之間存在矛盾。通常是教師連續(xù)授課，沒(méi)有時(shí)間講解習(xí)題，課程結(jié)束后很快進(jìn)行考試。學(xué)生缺乏必要的習(xí)題訓(xùn)練課時(shí)，這導(dǎo)致學(xué)生考試效果不佳。(3)大學(xué)知識(shí)爆炸性增長(zhǎng)，學(xué)生不能通過(guò)有限的課堂教學(xué)牢固掌握知識(shí)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式不利于學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)和反復(fù)學(xué)習(xí)。(4)新一代的學(xué)生成長(zhǎng)環(huán)境已發(fā)生很大變化，他們往往從小就接受課外培訓(xùn)，習(xí)慣于老師對(duì)其積極性的持續(xù)調(diào)動(dòng)。而傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生往往是被動(dòng)學(xué)習(xí)，教師很難有更多的手段調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。綜述所述，傳統(tǒng)單一式的教學(xué)手段具有諸多局限性，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，推行線上線下混合模式教學(xué)，有利于持續(xù)提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

2 線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

線下教學(xué)模式雖然具有局限性，但作為傳統(tǒng)教學(xué)形式仍然發(fā)揮著不可替代的作用。而線上教學(xué)對(duì)線下教學(xué)形成有益的補(bǔ)充。因此，通過(guò)線上線下混合式教學(xué)是提高有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。兩種教學(xué)組織形式的有機(jī)結(jié)合具有以下優(yōu)勢(shì)：1.混合教學(xué)模式使教學(xué)內(nèi)容豐富全面，既有線下對(duì)課本知識(shí)點(diǎn)的詳細(xì)講解，又有線上對(duì)知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充以及對(duì)習(xí)題中的應(yīng)用的深入分析。2.混合教學(xué)模式為學(xué)生提供了立體的學(xué)習(xí)空間環(huán)境,學(xué)生不僅可以在課堂上進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)，還能在課下能隨時(shí)學(xué)習(xí)和反復(fù)學(xué)習(xí)。3.網(wǎng)絡(luò)交流有利于加強(qiáng)師生之間的交流。傳統(tǒng)課堂教學(xué)往往是下課后師生基本不見面，缺乏必要的交流。教師對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題的不清楚。學(xué)生也不能及時(shí)線下模式的加入有利于學(xué)生表達(dá)自己的想法，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)以教為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)為中心。

3 線上線下混合式教學(xué)的具體實(shí)踐

3.1 線上學(xué)情調(diào)查

要獲得良好的教學(xué)效果，必須要準(zhǔn)確地把握“敵情”，而線上問(wèn)卷調(diào)查是非常簡(jiǎn)便易行的手段。首先，在教學(xué)前期通過(guò)線上學(xué)情調(diào)查摸清為學(xué)生的基本情況，例如，哪些學(xué)生是試讀的？哪些學(xué)生在高中階段沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)有機(jī)化學(xué)？哪些學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)具有強(qiáng)烈的興趣？與重修的學(xué)生相比，這些學(xué)生容易被忽視，需要給予一定的指導(dǎo)和督促，使其能夠更好地實(shí)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。其次，在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)線上問(wèn)卷調(diào)查對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行反饋，并加以改進(jìn)。最后，通過(guò)線上問(wèn)卷調(diào)查摸清階段性復(fù)習(xí)中學(xué)生存在的主要問(wèn)題。

3.2 線上教學(xué)資源的建立

線上教學(xué)資源的建立是線上線下混合式教學(xué)的基礎(chǔ)。我們不僅建立了網(wǎng)站，還建立微信網(wǎng)頁(yè)瀏覽界面，通過(guò)微信界面直接訪問(wèn)有機(jī)化學(xué)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生不必通過(guò)電腦，而是采用手機(jī)終端就能在線觀看視頻等資料，便于學(xué)生快速學(xué)習(xí)。線上資源包括有機(jī)化學(xué)全部?jī)?nèi)容的錄屏講解，教材習(xí)題的錄屏講解，教學(xué)大綱，專業(yè)化學(xué)軟件等。

3.3 線上線下混合教學(xué)模式的選擇

線上線下混合教學(xué)可分為并聯(lián)式、串聯(lián)式和嵌入式三種模式[3]。根據(jù)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，筆者在教學(xué)過(guò)程中采用串聯(lián)式混合教學(xué)模式。課堂主要完成核心內(nèi)容講解。而線上教學(xué)主要內(nèi)容為可自學(xué)的非重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，習(xí)題的錄屏講解，以及學(xué)生線上答疑。當(dāng)然，線上提供的學(xué)習(xí)資料不僅限于非重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，本課程將提供有機(jī)化學(xué)全部?jī)?nèi)容的錄屏講解，供學(xué)生選擇學(xué)習(xí)。

3.4 問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)與費(fèi)曼學(xué)習(xí)法的線上實(shí)施

有機(jī)化學(xué)是一門理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的學(xué)科，化學(xué)反應(yīng)錯(cuò)綜復(fù)雜，化合物種類繁多，時(shí)常給學(xué)習(xí)者造成“繁雜”、“模糊”的感覺，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)提出了較高的挑戰(zhàn)。例如，合成制備題一直是考試中主要失分點(diǎn)，學(xué)生需要綜合運(yùn)用不同章節(jié)的知識(shí)解決問(wèn)題。如何讓學(xué)生能夠?qū)⒏髡碌闹R(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)解決預(yù)設(shè)的問(wèn)題，需要學(xué)生深度參與教學(xué)過(guò)程，能夠獲得對(duì)知識(shí)點(diǎn)有更深層次的理解。而線上翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能夠滿足學(xué)生的需要。筆者在實(shí)踐中主要采用問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)法[4]和費(fèi)曼學(xué)習(xí)法加強(qiáng)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解。問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)法將精心設(shè)計(jì)的任務(wù)或問(wèn)題在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，通過(guò)學(xué)生的自主探究和合作來(lái)解決問(wèn)題，從而理解并掌握隱含在問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)，形成解決問(wèn)題的重要能力。我們主要通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布合成目標(biāo)化合物，要求學(xué)生規(guī)劃出合理的合成路線來(lái)實(shí)施。其次，有機(jī)化學(xué)中存在大量的抽象概念，例如，雜化分子軌道，手性分子，路易斯酸，超分子共軛，親核取代反應(yīng)等，這些抽象概念是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。費(fèi)曼學(xué)習(xí)法是理解抽象概念的有效手段，即學(xué)習(xí)者將抽象概念講解給別人聽，直到別人能夠理解為止。這個(gè)過(guò)程要求學(xué)習(xí)者將輸入信息進(jìn)行加工后再輸出，抽象概念經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)者大腦進(jìn)行了深度加工，從而獲得了更深刻的理解。然而，由于學(xué)生人數(shù)眾多，時(shí)間有限，費(fèi)曼學(xué)習(xí)法不能在線下課堂有效實(shí)施。筆者在實(shí)踐中通過(guò)微信群發(fā)布抽象概念講解任務(wù)，學(xué)生將講解語(yǔ)音發(fā)到線上，所有學(xué)生都能深度參與，這種方法在實(shí)踐中取得了良好的效果。

4 總結(jié)與展望

線上線下混合式教學(xué)模式是在傳統(tǒng)的教學(xué)方法上的改進(jìn)與創(chuàng)新，是信息革命的必然產(chǎn)物。線上與線下教學(xué)的結(jié)合彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式中的短板。教師可以通過(guò)騰訊QQ和微信群等將線上教學(xué)與線下教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。線上線下一體化教學(xué)豐富了有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容；為學(xué)生提供了全方位的學(xué)習(xí)環(huán)境；加強(qiáng)師生之間的交流，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。有利于提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。