線上線下混合教學模式在《有機化學》的應用

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 化學化工學院，天津 300384)

有機化學是四大基礎化學課程之一，該課程也是化學、化工、制藥和材料等專業的基礎課程。因此，有機化學對本科人才培養具有重要作用。該課程講授有機化學的基本知識、基本理論、基本技能和基本方法，培養學生應用有機化學知識分析解決科學問題的能力，為學生后續的工作和科研打下堅實基礎。有機化學是天津理工大學傳統精品課程，具有雄厚的教學師資和優良的教學傳統。2020年，《有機化學I》獲批天津市市級一流本科課程。對傳統教學模式進行必要的改革有利于進一步提升有機化學的教學質量。

1 傳統線下教學面臨的問題

傳統的線下教學模式以教師為中心，利用板書、語言和多媒體教具向學生傳授知識。隨著時代的進步，科學的發展，以及近期新冠疫情導致的停課危機，傳統教學模式面臨的諸多挑戰：(1)在網絡信息化技術快速發展的今天，教學資源已經極大的豐富，現代化的教學手段也得到廣泛的推廣和應用。因此，有機化學的教學不能僅局限于線下教學[1-2]。(2)有機化學是一門反應繁多、知識體系復雜的課程，學生要系統地掌握有機化學的知識點，需要開展大量的習題訓練。然而不同學校有機化學教學學時差異巨大，以我校為例，有機化學僅有88個學時。由于授課學時的限制，講授新課與習題課之間存在矛盾。通常是教師連續授課，沒有時間講解習題，課程結束后很快進行考試。學生缺乏必要的習題訓練課時，這導致學生考試效果不佳。(3)大學知識爆炸性增長，學生不能通過有限的課堂教學牢固掌握知識。傳統課堂教學模式不利于學生隨時學習和反復學習。(4)新一代的學生成長環境已發生很大變化，他們往往從小就接受課外培訓，習慣于老師對其積極性的持續調動。而傳統課堂教學模式下，學生往往是被動學習，教師很難有更多的手段調動學生的學習的主動性。綜述所述，傳統單一式的教學手段具有諸多局限性，對教學模式進行創新，推行線上線下混合模式教學，有利于持續提高有機化學的教學質量。

2 線上線下混合式教學的優勢

線下教學模式雖然具有局限性，但作為傳統教學形式仍然發揮著不可替代的作用。而線上教學對線下教學形成有益的補充。因此，通過線上線下混合式教學是提高有機化學教學質量的有效途徑。兩種教學組織形式的有機結合具有以下優勢：1.混合教學模式使教學內容豐富全面，既有線下對課本知識點的詳細講解，又有線上對知識點的補充以及對習題中的應用的深入分析。2.混合教學模式為學生提供了立體的學習空間環境,學生不僅可以在課堂上進行重點學習，還能在課下能隨時學習和反復學習。3.網絡交流有利于加強師生之間的交流。傳統課堂教學往往是下課后師生基本不見面，缺乏必要的交流。教師對學生存在的問題的不清楚。學生也不能及時線下模式的加入有利于學生表達自己的想法，從而調動學生學習的主動性，實現以教為中心轉向以學為中心。

3 線上線下混合式教學的具體實踐

3.1 線上學情調查

要獲得良好的教學效果，必須要準確地把握“敵情”，而線上問卷調查是非常簡便易行的手段。首先，在教學前期通過線上學情調查摸清為學生的基本情況，例如，哪些學生是試讀的？哪些學生在高中階段沒有學習過有機化學？哪些學生對有機化學具有強烈的興趣？與重修的學生相比，這些學生容易被忽視，需要給予一定的指導和督促，使其能夠更好地實現自己的學習目標。其次，在教學過程中，通過線上問卷調查對教學中存在的問題進行反饋，并加以改進。最后，通過線上問卷調查摸清階段性復習中學生存在的主要問題。

3.2 線上教學資源的建立

線上教學資源的建立是線上線下混合式教學的基礎。我們不僅建立了網站，還建立微信網頁瀏覽界面，通過微信界面直接訪問有機化學教學平臺，學生不必通過電腦，而是采用手機終端就能在線觀看視頻等資料，便于學生快速學習。線上資源包括有機化學全部內容的錄屏講解，教材習題的錄屏講解，教學大綱，專業化學軟件等。

3.3 線上線下混合教學模式的選擇

線上線下混合教學可分為并聯式、串聯式和嵌入式三種模式[3]。根據有機化學的學習特點，筆者在教學過程中采用串聯式混合教學模式。課堂主要完成核心內容講解。而線上教學主要內容為可自學的非重點學習內容，習題的錄屏講解，以及學生線上答疑。當然，線上提供的學習資料不僅限于非重點學習內容，本課程將提供有機化學全部內容的錄屏講解，供學生選擇學習。

3.4 問題導向教學與費曼學習法的線上實施

有機化學是一門理論與實驗相結合的學科，化學反應錯綜復雜，化合物種類繁多，時常給學習者造成“繁雜”、“模糊”的感覺，對學生的學習提出了較高的挑戰。例如，合成制備題一直是考試中主要失分點，學生需要綜合運用不同章節的知識解決問題。如何讓學生能夠將各章的知識點串聯起來解決預設的問題，需要學生深度參與教學過程，能夠獲得對知識點有更深層次的理解。而線上翻轉課堂教學能夠滿足學生的需要。筆者在實踐中主要采用問題導向教學法[4]和費曼學習法加強學生對有機化學知識點的理解。問題導向教學法將精心設計的任務或問題在網絡發布，通過學生的自主探究和合作來解決問題，從而理解并掌握隱含在問題背后的科學知識，形成解決問題的重要能力。我們主要通過在網絡發布合成目標化合物，要求學生規劃出合理的合成路線來實施。其次，有機化學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，親核取代反應等，這些抽象概念是有機化學教學的難點。費曼學習法是理解抽象概念的有效手段，即學習者將抽象概念講解給別人聽，直到別人能夠理解為止。這個過程要求學習者將輸入信息進行加工后再輸出，抽象概念經過學習者大腦進行了深度加工，從而獲得了更深刻的理解。然而，由于學生人數眾多，時間有限，費曼學習法不能在線下課堂有效實施。筆者在實踐中通過微信群發布抽象概念講解任務，學生將講解語音發到線上，所有學生都能深度參與，這種方法在實踐中取得了良好的效果。

4 總結與展望

線上線下混合式教學模式是在傳統的教學方法上的改進與創新，是信息革命的必然產物。線上與線下教學的結合彌補了傳統教學方式中的短板。教師可以通過騰訊QQ和微信群等將線上教學與線下教學進行有機結合。線上線下一體化教學豐富了有機化學教學內容；為學生提供了全方位的學習環境；加強師生之間的交流，提高學生的學習積極性。有利于提高有機化學的教學質量。