高校有機化學SPOC翻轉課堂教學體系的構建與探索

云南中醫學院中藥學院，云南 昆明 650500

近幾年，隨著慕課(MOOC)的高速發展，產生了大量的網絡課程。然而，伴隨著MOOC平臺、上線課程和學生注冊數的海量增長，慕課(MOOC)數量的急劇增加引發了質量危機。因此，小規模限制性在線課程(SPOC，Small Private Online Course)應運而生[1]。SPOC小眾化和限制性準入的特點有助于提升學生的學習參與度和互動性，賦予學生全新的學習體驗，教師有更多精力關注學生學習過程，實現了個性化教學目標，提高了教學質量[2]。隨著MOOC、SPOC和微課的快速發展，翻轉課堂的教學模式在我國的大中小學教學中也引起了極大的關注[3-6]。

SPOC教學體系與翻轉課堂的有機結合，具有較強的現實意義和理論依據，作為西部地區的二本高校，教師首要解決的問題就是轉變教育理念，促進教學模式由“教師中心”轉變為“學生中心”。目前，我校教學仍以班級授課為主，每位教師承擔2～3個班的教學任務，有利于在授課班級推行SPOC翻轉課堂教學模式。

有機化學是高等教育院校的一門集知識性和操作性于一體的重要專業課程或專業基礎課程。教師講授為主的傳統教學中，學生學習積極性不高，教學效果欠佳。為了提高教學質量，充分調動學生的學習積極性和主動性，課題組構建了SPOC翻轉課堂教學體系，在實踐過程中取得了較好的教學效果。

1 有機化學課程中SPOC翻轉課堂教學體系的構建

為了檢驗教學效果，分別對14級藥劑學、藥學和中藥學不同專業三個班級的“有機化學(下)”實施SPOC翻轉課堂教學，其余班級仍采用傳統教學。SPOC翻轉課堂教學體系的構建主要分三個階段：教學準備，教學過程和教學反饋。

1.1 教學準備 教學準備是SPOC翻轉課堂教學體系構建的重要部分，對能否順利開展SPOC翻轉課堂教學具有決定性的作用。教學準備包括以下四個方面的內容：

1.1.1 問卷調查 實施翻轉課堂教學前，設計了一個多維度的問卷調查。問卷調查的內容包含了學生的專業認知、課程思想、對MOOC、SPOC和翻轉課堂的了解、對翻轉課堂教學模式的接受程度以及影響學習積極性的因素和對老師的期望等。調查結果表明，學生基本都能認識到有機化學在專業基礎中的重要作用，期待教師能使用新的教學模式，然而對MOOC等概念比較陌生。為了讓學生對新教學方法充分認識，教師對MOOC、SPOC和翻轉課堂進行了講解。

1.1.2 課程分析 有機化學是一門理解和應用并重的學科，其課程目標包含了知識目標、能力目標和素質目標三個方面的內容。知識目標是使學生獲得足夠的化學知識，學會課程中的規則、原理、反應機理等內容；能力目標既要培養學生的觀察能力、獨立思考能力、又要培養學生解決實際問題的能力，還包括實驗中的實踐能力；素質目標主要是培養學生的自主學習、嚴謹求學的科學態度和高度的責任感。以教師講授為中心的傳統教學中對知識目標的實現相對容易，而能力目標和素質目標較難體現。在SPOC翻轉課堂中，教師是指導者和促進者，學生作為學習的主導者，既能通過在線學習達到知識目標，又能通過線下的參與出題、討論、課堂表現等實現能力目標和素質目標，較好的激發了學生的學習熱情和課堂活力。

此外，對同一專業課上安排時間一致，每周3～4學時。傳統教學中，課上教師講解，課后學生完成作業(1～2小時)；SPOC翻轉課堂中，課外學生每周需要1～2小時完成教學視頻的學習，學習時間隨機，課上師生共同完成課上任務(見表2)，教師既能提供個別化指導，又能解決共同問題。

1.1.3 學情分析 對學生的專業背景、專業基礎、學習習慣、學習方法以及學生情感進行分析。為課程的設計和順利開展打下基礎。

1.1.4 視頻的選取和錄制 盡管中國大學MOOC網、智慧樹等MOOC平臺上，有不少優秀的有機化學課程，但目前，這些課程不適用于我校學生，原因如下：第一，開課時間不一致，無法同步進行學習。第二，課程存在專業差異。MOOC平臺上的有機化學課程絕大多數屬于綜合性院校有機化學專業開設的，課程體系和專業相關性方面與我校的藥學相關專業存在差異。

因此，開展翻轉課堂所用的微視頻，由教學組教師自己錄制。授課教師集體備課，整合教學內容，優化教學PPT，把每一個章節的內容按知識點進行分小節處理，再通過Camtasia Studio(CS)錄屏軟件錄制成5～15 min的微視頻。每一個小節是一個獨立的知識點，有頭有尾，各小節之間根據邏輯性和連貫性進行編號，方便學生觀看。比如“羧酸”(3學時)的分小節處理如下：1.結構、分類和命名；2.酸性；3.酯化反應；4.酰鹵、酸酐和酰胺的生成；5.還原反應；6.二元羧酸的特有反應；7.羧酸的制備及個別化合物；8.本章小結。

1.1.5 平臺選擇 教學中選擇建立班級QQ群作為SPOC的授課平臺，班級QQ群具有免費、易于上傳和下載資源、方便師生討論、易于操作等優點。此外，我校校園WIFI已經達到全校覆蓋，學生無論在圖書館、教室、宿舍還是食堂，均可隨時利用校園網絡觀看視頻。但班級QQ群作為SPOC的授課平臺也存在不足，首先是學生需要先下載視頻才能觀看；其次，教師只能看到視頻被下載次數，不能直接看到每個學生的學習進度。因此，創建和利用友好的交互平臺和采用云課堂進行SPOC翻轉課堂教學成為趨勢。

1.1.6 學生分組 翻轉課堂教學中，同伴教學、小組討論都是非常重要的環節，因此要對班級學生進行分組。分組原則是男女生搭配、成績均衡，5～8人一個小組，每個小組設一名小組長。

1.2 教學過程 教學過程分為課前學習、課上任務和課后反思三部分。

1.2.1 課前學習 課前學習由教師發放學習任務單和教學視頻，學生觀看視頻，并完成學習任務單中分配的任務。以“羧酸”課前學習任務單為例：

課前學習任務單和教學視頻按照每周的教學進度進行發放，視頻和相關資料學習時間為每周1～2小時。針對有機化學的特殊性，課前學習任務中要求學生在完成視頻和相關資料學習的基礎上，每個小組以討論的形式針對每一個知識點自主給出1至3個練習題，題目形式可包含命名、完成反應式、合成、機理解釋、鑒別和結構推測等類型，并給出參考答案。在課前一天，每個小組把所出題目和參考答案發給授課教師，教師針對出現的問題及時給予反饋，并從中選取一定的題目作為測試題在課上讓所有學生完成。教師從學生所出的測試題和三個反饋問題，能及時的了解學生學習情況和存在問題，以便課上及時處理。

1.2.2 課上任務 課上任務分為學生行為和教師行為，學生行為的形式呈現多樣性，根據每一個章節知識點的難易程度和側重點安排，主要是對知識點的深度內化和輸出。教師行為主要是針對學生的課前反饋及課上任務中學生所反饋出來的信息，對學生不理解的知識點、難點和重點進行個別輔導和集中講解，并對每一章的知識點進行整合，使碎片化的內容形成一個完整的知識體系。表2列舉了“羧酸”的課上任務。

表1 課前學習任務單

表2 課上任務單

從表2課上任務單中可看出，傳統教學中教師滿堂灌的三節課，轉變成了學生為主體的師生互動課。課堂上，教師和學生一起解決課前網絡學習中存在的問題，進一步把知識內化、整合。

1.2.3 教學反思 教學反思是整個教學過程中的一個重要環節，每一周的教學完成后，教師都要針對學生學習情況、對知識點的掌握情況、課上銜接情況和學生反饋的信息進行教學反思和小結，對存在的問題要積極應對和處理。以羧酸的教學反思為例：①80%以上的學生課前完成了視頻學習，少部分學生因為各種原因沒有完成全部視頻學習，教師需協同各小組長加強監督管理；②大多數學生對知識點的掌握情況良好，學生對知識點的總結和章節測試反饋良好，但學生對反應機理的應用有待加強；③學生反應視頻中教師語速稍快，下次錄制進行調整；④羧酸是進行SPOC翻轉教學的第二章，個別學生存在抵觸情緒和不積極參與的情況，教師及時與之溝通并積極進行教學調整，避免出現嚴重的兩極分化。

1.3 教學反饋 教學反饋從考試成績和問卷調查兩個方面來考察。

1.3.1 成績反饋 14級的有機化學教學，根據不同專業和學生成績均衡的原則，選取了中藥學、藥學和藥物制劑各一個班實施了SPOC翻轉課堂教學，其余班級進行傳統教學，期末考試同一專業采用同一套試卷，表3是各班級期末考試的卷面平均成績和標準差。采用Excel和SPSS 21.0軟件對考試成績進行數據處理和統計分析，其顯著性差異采用非參數Mann-Whitney進行檢驗。

表3 SPOC教學班和傳統教學班考試平均成績

從表3分析結果可看出，藥劑SPOC班比藥劑對照班平均成績提高了約10分(P<0.01)，兩個班級成績存在顯著差異；中藥SPOC班比中藥對照班平均成績提高了約15分(P<0.01)，兩個班級成績存在顯著差異；藥學SPOC班比藥學對照班平均成績提高了約5分(P<0.05)，兩個班級成績存在差異。結果表明，進行SPOC翻轉課堂教學的班級與傳統教學的班級考試成績均有差異，SPOC教學班的成績好于傳統教學班的成績。

1.3.2 問卷調查反饋 進行SPOC翻轉課堂教學前對學生的問卷調查中，愿意嘗試翻轉課堂教學的同學為91%，說明大多數學生愿意嘗試新的教學方法；實施翻轉課堂教學5周后對學生的問卷調查中，79%的學生選擇希望繼續進行翻轉課堂教學，說明大多數學生能夠適應并接受新的教學方法；教學完成后最后一次問卷調查中，89.5%的學生選擇了更喜歡翻轉課堂教學法；88%的學生認為翻轉課堂教學法更能提升自己的學習能力；80%的學生認為翻轉課堂教學法對知識的掌握更牢固；90%的學生認為，每章學生參與出練習題和進行章節測試，對知識的內化和應用有很大提高。

2 結論

有機化學的SPOC翻轉課堂教學的構建與探索，符合我校教學體系和學情，教學效果較好，無論是學生反饋還是后續課程教師反饋，采用翻轉課堂教學的班級，學生學習主動性更強，具有較強的自主學習能力和實踐能力。SPOC翻轉課堂教學中，采用了課堂教學與在線學習的混合學習模式，實現了互聯網與教育的深度融合，滿足了現代大學生廣泛應用電子終端設備進行學習的需求，值得進一步在高校教學中推廣。此外，教學視頻的構建和SPOC交互平臺的選取仍然存在不足，有待進一步的整改和完善。