有機(jī)合成化學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

陳玲艷 李洪森 王晗 李亞

上海工程技術(shù)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院（上海 201620）

有機(jī)合成化學(xué)是研究用人工方法合成有機(jī)化合物的理論和方法的科學(xué)。它是各類化學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課程，應(yīng)用性強(qiáng)，與生命、環(huán)境、材料、能源等諸多學(xué)科領(lǐng)域都有不同程度的交叉與滲透，是有機(jī)化學(xué)的升級(jí)。通過(guò)學(xué)習(xí)有機(jī)合成化學(xué)，能夠進(jìn)一步提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，真正了解生產(chǎn)實(shí)際，并結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)，為企業(yè)解決難題。同時(shí)，也能夠培養(yǎng)學(xué)生自身實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及良好的實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)等。隨著社會(huì)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)有機(jī)合成人才的需求越來(lái)越大。因此，有機(jī)合成化學(xué)教學(xué)的改革在培養(yǎng)有機(jī)合成人才中具有舉足輕重的作用，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才也具有重要引導(dǎo)作用。

1 有機(jī)合成化學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

有機(jī)合成化學(xué)課程是對(duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的進(jìn)一步綜合運(yùn)用，但課堂教學(xué)仍然以傳遞知識(shí)為目標(biāo)，忽視了學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展和學(xué)生的主體地位，阻礙了行業(yè)和學(xué)科的發(fā)展。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師將知識(shí)作為結(jié)論傳授給學(xué)生，學(xué)生被動(dòng)接受書(shū)本知識(shí)，而書(shū)本知識(shí)體系龐大，大多是比較枯燥的結(jié)構(gòu)式和一些反應(yīng)原理，反應(yīng)之間較易混淆。部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易缺乏學(xué)習(xí)的積極性，喪失學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，行業(yè)發(fā)展較快，教材內(nèi)容更新較慢，完全依靠書(shū)本知識(shí)，只能夠應(yīng)付考試，還不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求。學(xué)生本身也有很大的差別，比如有些學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程時(shí)有很大的畏難情緒，有機(jī)合成化學(xué)課程對(duì)他們來(lái)說(shuō)更是雪上加霜，易使他們失去信心；還有些學(xué)生認(rèn)為有機(jī)合成化學(xué)課程僅僅是有機(jī)化學(xué)課程的簡(jiǎn)單重復(fù)，抱著混過(guò)去的心理，積極性不高。在這樣的授課模式中，教師難以得到積極的教學(xué)反饋和教學(xué)效果，也限制了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力的提高。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)滿足不了當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)際需要，加上2020年以來(lái)疫情的影響，使得線上教學(xué)變得常態(tài)化。在后疫情時(shí)代，線上線下混合式教學(xué)模式已受到廣泛的認(rèn)可。因此，有機(jī)合成化學(xué)利用線上線下混合式教學(xué)模式可以滿足目前的實(shí)際需要，通過(guò)課程教學(xué)改革，創(chuàng)新教學(xué)方法，提高學(xué)生課程學(xué)習(xí)的興趣，提升課堂教學(xué)效果。

2 有機(jī)合成化學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式探討

線上線下混合式教學(xué)模式是將在線教學(xué)和線下傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的一種教學(xué)形式，教師在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮引導(dǎo)作用，學(xué)生可以利用課后時(shí)間自主進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮他們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2.1 教學(xué)準(zhǔn)備

2.1.1 課程內(nèi)容體系優(yōu)化

根據(jù)學(xué)科發(fā)展、人才需求和課程實(shí)際教學(xué)效果及時(shí)調(diào)整課程內(nèi)容。重視通過(guò)對(duì)經(jīng)典理論構(gòu)建、關(guān)鍵問(wèn)題突破和有機(jī)合成前沿研究進(jìn)展的案例式教學(xué)等方式，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)創(chuàng)新過(guò)程的理解。加強(qiáng)方法論學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，著力培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)獲取能力、學(xué)術(shù)鑒別能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在課程內(nèi)容方面，逐漸構(gòu)建新的理論教學(xué)內(nèi)容體系，主要包括主線課程、案例教學(xué)、學(xué)科前沿專題講座和分組討論。

教學(xué)主線課程主要包括酸催化、堿催化的各種縮合反應(yīng)和重排、有機(jī)合成試劑、基團(tuán)的保護(hù)與去保護(hù)以及逆合成分析方法。目的是使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用各種有機(jī)合成反應(yīng)原理，對(duì)反應(yīng)路線的設(shè)計(jì)、條件優(yōu)化、放大等進(jìn)行研究。此外，注重培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

學(xué)科前沿專題講座和討論是有機(jī)合成化學(xué)的拓展，內(nèi)容緊跟行業(yè)發(fā)展的前沿，以講座、分組討論等形式進(jìn)行，內(nèi)容包括不對(duì)稱催化、有機(jī)小分子催化劑、新藥合成及有機(jī)合成新試劑等，使學(xué)生了解學(xué)科的前沿理論與發(fā)展動(dòng)態(tài)。

2.1.2 線上教學(xué)資源的搭建

超星泛雅平臺(tái)是超星集團(tuán)研發(fā)的智慧課堂系統(tǒng)，是以“平臺(tái)+資源+服務(wù)”為基本研發(fā)理念的新一代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。它以課程為中心、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，充分關(guān)聯(lián)教室已有硬件，覆蓋多種課堂教學(xué)模式，可以告別傳統(tǒng)授課資源的存儲(chǔ)形式，將教師的課件、作業(yè)、視頻、文檔等資料輕松存儲(chǔ)。因此，教師在教學(xué)準(zhǔn)備階段先將主線課程的授課內(nèi)容進(jìn)行視頻錄制，要做到內(nèi)容全覆蓋，并將課件、教案和題庫(kù)等資源提前發(fā)布，每節(jié)課前需發(fā)布課前任務(wù)，方便學(xué)生預(yù)習(xí)，這樣就完成了課程的初步建立。超星泛雅在線課程教學(xué)平臺(tái)還配置“學(xué)習(xí)通”教學(xué)工具，用于課堂直播互動(dòng)。

2.2 以學(xué)生為中心的教學(xué)實(shí)施

傳統(tǒng)教育中以“教師為中心”的教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)今的發(fā)展，“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念逐漸成為構(gòu)建線上線下混合式課程體系的核心要素。以學(xué)生為中心，需著力于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展、自主學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)效果3 個(gè)核心要素。在課堂教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)當(dāng)在了解和尊重學(xué)生個(gè)性差異、個(gè)體特征的基礎(chǔ)上，尊重學(xué)生的主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生自主思考問(wèn)題、自由展現(xiàn)自我，在單位時(shí)間內(nèi)最大限度、完美地實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)的知識(shí)與能力、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的三維目標(biāo)整合，以取得課堂教學(xué)的最大效益。

2.2.1 課前自主預(yù)習(xí)

學(xué)生按照要求自行預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)相關(guān)的視頻和課件。教師課前通過(guò)在線問(wèn)卷等方式及時(shí)了解預(yù)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況隨時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，對(duì)于沒(méi)有按時(shí)完成預(yù)習(xí)任務(wù)的同學(xué)進(jìn)行提醒和督促。

2.2.2 課中教學(xué)環(huán)節(jié)

有機(jī)合成化學(xué)課程以課堂教學(xué)和線上自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，除了教材主線課程外，每學(xué)期安排2～4次討論課、專題講座。主線課程的具體實(shí)施為：在學(xué)生通過(guò)線上平臺(tái)自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師在課堂教學(xué)中對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行重新編排，注重補(bǔ)充科研實(shí)例，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。超星泛雅在線課程教學(xué)平臺(tái)配置“學(xué)習(xí)通”教學(xué)工具，用于課堂互動(dòng)。教師可以便捷地進(jìn)行簽到、選人、搶答、分組教學(xué)、主題討論等教學(xué)活動(dòng)的發(fā)放，并與泛雅平臺(tái)全面對(duì)接，做到線上課程及資源的實(shí)時(shí)調(diào)用，將傳統(tǒng)課堂變?yōu)橹腔壅n堂。學(xué)生可利用手機(jī)端學(xué)習(xí)通平臺(tái)完成相關(guān)任務(wù)，并能對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行在線咨詢和討論。

討論課以學(xué)生為中心，采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式。學(xué)生通過(guò)在線課堂先行學(xué)習(xí)以后，自選主題，通過(guò)查文獻(xiàn)、小組討論、ppt 講解及老師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行。專題講座以教師講解為主，講解學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，并在平臺(tái)展開(kāi)討論；以學(xué)生提問(wèn)為輔，培養(yǎng)學(xué)生從專業(yè)角度應(yīng)用所學(xué)知識(shí)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的技能。

大學(xué)時(shí)期是塑造學(xué)生人生觀、世界觀、價(jià)值觀的最佳時(shí)期，在課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，教師不僅傳授專業(yè)知識(shí)，還要深入挖掘課程的思政元素，教育和引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的人文情懷和富有時(shí)代特征的創(chuàng)新精神，并做到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”。

2.2.3 課后鞏固環(huán)節(jié)

課后，教師通過(guò)平臺(tái)發(fā)布課后作業(yè)、章節(jié)測(cè)試或開(kāi)放性問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)自我復(fù)習(xí)按時(shí)完成各項(xiàng)任務(wù)。教師通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)于學(xué)生在平臺(tái)的提問(wèn)，及時(shí)作出回答，進(jìn)一步拓展學(xué)生善于思考和解決問(wèn)題的能力。

2.2.4 課外拓展

實(shí)踐出真知。在教學(xué)中引入各種相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽思路，將理論付諸教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，并鼓勵(lì)感興趣的學(xué)生參加。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、答辯和視頻制作等全過(guò)程的參與，能夠進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和解決問(wèn)題的能力。

2.3 課程評(píng)價(jià)

建立科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系是檢驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段，合理的考核方式能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課程的主動(dòng)性和積極性。對(duì)于線上線下混合式教學(xué)，教學(xué)效果的評(píng)價(jià)不能只限于傳統(tǒng)的作業(yè)完成情況和期末考試，要以線上與線下相結(jié)合、過(guò)程性與終極性相結(jié)合的方式制定合適的課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其中：線上自主學(xué)習(xí)（包括線上視頻、課件的學(xué)習(xí)）占15%，課后作業(yè)（包括線上線下）占15%，課堂表現(xiàn)（包括分組討論的表現(xiàn)、課堂互動(dòng)等）占20%，期末考試占50%。多元化的考核方式能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，能夠提高學(xué)生對(duì)課程的重視程度。教師對(duì)于學(xué)生的進(jìn)步要作出及時(shí)、客觀的評(píng)價(jià)，并加以肯定，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師要總結(jié)課程教學(xué)中的成績(jī)并反思不足，通過(guò)不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，將教學(xué)中所形成的良好做法固定下來(lái)，并在后續(xù)課程教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步應(yīng)用與完善，以促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

伴隨著信息媒體技術(shù)的迭代與更新以及“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，有機(jī)合成化學(xué)課程線上線下混合式教學(xué)模式必將成為后疫情時(shí)代主要的教學(xué)模式。它改變了單向知識(shí)傳輸?shù)男袆?dòng)路徑，注重參與體驗(yàn)，注重學(xué)習(xí)內(nèi)容的開(kāi)放性，無(wú)論何時(shí)何地，只要想學(xué)就可以學(xué)；有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。同時(shí)，對(duì)教師提出了新的要求，即不斷學(xué)習(xí)新的現(xiàn)代教育技術(shù)，不斷總結(jié)現(xiàn)有教學(xué)模式中的不足，與時(shí)俱進(jìn)，為培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的應(yīng)用型人才而奮斗。