有機(jī)化學(xué)混合式教學(xué)模式改革研究

石春玲，胡云權(quán)

(徐州工程學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，江蘇 徐州 221018)

《有機(jī)化學(xué)》課程是化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后所要必修的四大基礎(chǔ)化學(xué)之一，是在無機(jī)與分析化學(xué)之后開設(shè)的，內(nèi)容包括有機(jī)化合物命名、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及制備等，比較系統(tǒng)地獲得有機(jī)化學(xué)的基本理論、基本知識、基本技能及學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基本思想和方法。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生在發(fā)展創(chuàng)造性思維、了解自然科學(xué)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力等方面獲得初步的訓(xùn)練，并了解本學(xué)科范圍內(nèi)重大的科技技術(shù)新成果及發(fā)展方向，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課，打好基礎(chǔ)。

翻轉(zhuǎn)課堂是指學(xué)生在課前或課外觀看教師的視頻講解，自主學(xué)習(xí)，教師不再占用課堂時(shí)間來講授知識，課堂變成了老師學(xué)生之間和學(xué)生與學(xué)生之間互動的場所，包括答疑解惑、合作探究、完成學(xué)業(yè)等，從而達(dá)到更好的教育效果。有機(jī)化學(xué)混合式教學(xué)模式改革以“學(xué)生為主體、知識訴求為根基”，建立針對核心專業(yè)課程的主動性指引的網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，通過選擇性實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂將線上學(xué)習(xí)和線下解析相結(jié)合、線上預(yù)習(xí)引入與課堂教學(xué)深入結(jié)合，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率大幅提升和學(xué)習(xí)興趣的自然養(yǎng)成[1]。以學(xué)生求知主動性提高為目標(biāo)，將課堂教學(xué)評價(jià)與混合式教學(xué)模式相結(jié)合。增加了學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)在成績評定中的比重，引起學(xué)生對平時(shí)學(xué)習(xí)和知識掌握的重視，提高優(yōu)秀率，減少甚至消滅不及格的學(xué)生數(shù)。針對既定的目標(biāo)，進(jìn)行了實(shí)施、課堂教學(xué)評價(jià)和總結(jié)。

1 實(shí)施過程

本人自2018年立項(xiàng)以來，對有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行混合式教學(xué)模式改革。最初對翻轉(zhuǎn)課堂的理解太狹隘，認(rèn)為是“學(xué)生講課”。自從參加了幾次關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂以及混合式教學(xué)模式的培訓(xùn)，逐漸對“翻轉(zhuǎn)課堂”有了全面而客觀的認(rèn)識，它是充分發(fā)揮學(xué)生這一教學(xué)活動的主體的能動性，在教師的“主導(dǎo)”下，推動教學(xué)活動積極有效地進(jìn)行，促使學(xué)生在探索中自主學(xué)習(xí)、獲取知識。

1.1 “線下討論式”翻轉(zhuǎn)課堂

在2018年的混合式教學(xué)實(shí)踐中主要采用學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)后，通過線下課堂討論教師根據(jù)待學(xué)習(xí)內(nèi)容擬定的題目，以此檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

(1)教師根據(jù)授課內(nèi)容設(shè)定翻轉(zhuǎn)的具體知識點(diǎn)，并根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)制定教學(xué)設(shè)計(jì)方案。在教學(xué)設(shè)計(jì)中明確教學(xué)的目的、教學(xué)方式和教學(xué)過程組織。

(2)在教學(xué)設(shè)計(jì)中擬定“學(xué)生主導(dǎo)”的環(huán)節(jié)，同時(shí)做好“預(yù)案”。“預(yù)案”是在學(xué)生沒有達(dá)到教師預(yù)設(shè)的翻轉(zhuǎn)課堂要求時(shí)才會采取的教學(xué)方法，如引導(dǎo)式、討論式或講授。

(3)在教學(xué)過程中采用六人小組合作，引導(dǎo)學(xué)生通過參與、互動學(xué)習(xí)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生之間的相互啟發(fā)、協(xié)同完成學(xué)習(xí)。

(4)注重學(xué)生信息反饋，在教學(xué)設(shè)計(jì)里預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)尚未達(dá)成時(shí)，需要靈活調(diào)整教學(xué)方法。

1.2 線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)實(shí)踐

(1)考慮全面的教學(xué)設(shè)計(jì)是課堂教學(xué)成功的重要保證。在2018-2019-2學(xué)期，本人在教學(xué)過程中嘗試使用線上線下結(jié)合的教學(xué)模式來進(jìn)行混合式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生清楚學(xué)習(xí)目的、方法和內(nèi)容。

(2)課前以測驗(yàn)的形式檢驗(yàn)已學(xué)知識的掌握情況，新課結(jié)束前以題目的形式布置下節(jié)課的內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)新的知識點(diǎn)。

(3)教師注重知識層次的銜接。與學(xué)生學(xué)習(xí)信息反饋。

1.3 開設(shè)一次校內(nèi)公開示范課

以《烯烴的結(jié)構(gòu)和命名》[2]為教學(xué)內(nèi)容開展混合式教學(xué)實(shí)踐——示范課。同行教師根據(jù)示范課的成效給出評價(jià)和建議，個(gè)人反思教學(xué)過程，從而進(jìn)一步優(yōu)化混合式教學(xué)實(shí)踐。在教學(xué)過程中，注重學(xué)生“線上學(xué)習(xí)”和“線下討論”有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生積極踴躍的參與課堂，并培養(yǎng)學(xué)生高效的學(xué)習(xí)能力[3]。在教學(xué)過程中依托網(wǎng)絡(luò)課程平臺融入充分的課程資源，提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的途徑；在課堂教學(xué)中利用手機(jī)端進(jìn)行問題討論、搶答、測驗(yàn)等，及時(shí)掌握學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，注重多媒體技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用，構(gòu)建了“以生為本”的課程教學(xué)體系，活躍課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2 《烯烴的結(jié)構(gòu)與命名》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 主要教學(xué)內(nèi)容

(1)教學(xué)目的：掌握烯烴的系統(tǒng)命名方法；理解烯烴的異構(gòu)現(xiàn)象，掌握順反標(biāo)記法與Z/E標(biāo)記法，并理解Z/E標(biāo)記與順反標(biāo)記的使用范圍；理解烯烴碳碳雙鍵的分子軌道理論解釋。

(2)教學(xué)模式：混合式教學(xué)(翻轉(zhuǎn)課堂、講授、討論、案例)。

(3)教學(xué)方法：講授式教學(xué)、演示與多媒體輔助教學(xué)相結(jié)合；翻轉(zhuǎn)課堂與討論相結(jié)合。

(4)教學(xué)內(nèi)容：烯烴的命名；烯烴的異構(gòu)與標(biāo)記法；烯烴的結(jié)構(gòu)。

(5)教學(xué)過程：上節(jié)課內(nèi)容回顧——通過“學(xué)習(xí)通”測驗(yàn)上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并講解易錯(cuò)點(diǎn)；回顧已學(xué)內(nèi)容，引入本節(jié)課內(nèi)容；翻轉(zhuǎn)課堂。

(6)烯烴的命名：根據(jù)已學(xué)習(xí)過的烷烴的命名方法，由學(xué)生講解烯烴的命名方法；基本規(guī)則不變：選主鏈、編序號、命名取代基和母體。

(7)案例、討論：應(yīng)該選什么樣的碳鏈為主鏈？編序號的原則首先滿足什么，其次再滿足什么？命名取代基時(shí)有一些特殊的情況應(yīng)該如何處理？

2.2 烯烴的異構(gòu)與標(biāo)記法

烯烴的異構(gòu)現(xiàn)象不同于烷烴的且比其要復(fù)雜很多，原因在于烯烴具有碳碳雙鍵。

【案例、討論】烯烴的異構(gòu)：不光有碳鏈異構(gòu)，還有順反異構(gòu)。用具體的例子給以形象的解釋，2～3個(gè)例子加以鞏固。

【案例】

(1)舉出順反標(biāo)記無法使用的例子，引入Z/E標(biāo)記法。

(2)Z/E標(biāo)記法遵循的順序規(guī)則是什么？具體例子給以明示。

(3)順反標(biāo)記與Z/E能否順-Z、反-E對應(yīng)？實(shí)例反正之。

2.3 烯烴結(jié)構(gòu)

此部分難度較大，不適宜翻轉(zhuǎn)課堂。

(1)講授與演示：乙烯的雙鍵組成，實(shí)物演示其分子軌道模型，形象化、通俗易通。

(2)教學(xué)體會：通過翻轉(zhuǎn)課堂的使用以及線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，提高了教學(xué)成效。

(3)課前準(zhǔn)備：學(xué)生分組，組內(nèi)討論，給出討論結(jié)果；準(zhǔn)備好乙烯分子軌道模型教具。

3 改革前后的課堂教學(xué)評價(jià)

本課程在人才培養(yǎng)方案2015版中是64學(xué)時(shí)，大一(下)學(xué)期開設(shè)，在新修訂的2018版中是80學(xué)時(shí)，分別是《有機(jī)化學(xué)(I)》48學(xué)時(shí)、《有機(jī)化學(xué)(II)》32學(xué)時(shí)，在大一(下)和大二(上)開設(shè)。本人從2019年2月開始，18化工的《有機(jī)化學(xué)》課程進(jìn)行混合式教學(xué)改革實(shí)踐，下面通過學(xué)期成績統(tǒng)計(jì)分析對混合式教學(xué)進(jìn)行評價(jià)分析[4]。

3.1 17級《有機(jī)化學(xué)》混合式教學(xué)實(shí)施前的課堂教學(xué)評價(jià)

表1 2017級2017-2018(2)學(xué)期17化工1.2《有機(jī)化學(xué)》學(xué)習(xí)成績分析Table 1 Grade 2017 chemical engineering class 1,2’s semester 2017-2018 (2) achievement analysis of organic chemistry

17級化工1.2兩班是合班上課，采用的是傳統(tǒng)的講授教學(xué)，根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可以看出，兩個(gè)班的成績差異比較大，17化工1班學(xué)生成績兩級分化很明顯，雖然高分有三個(gè)，但是不及格人數(shù)太多，拉低了全班的平均分，而17化工2班的90-100分?jǐn)?shù)段人數(shù)為0，80-89和70-79分?jǐn)?shù)段人數(shù)分別為7，60-69分?jǐn)?shù)段人數(shù)集中占比43.24%，最終的全班的平均分為63比17化工1班多了10分。現(xiàn)選取其中成績較好的17化工2班做比較，見表2。

兩個(gè)班在同一教室里由同一教師教學(xué)，成績差異性實(shí)在是太大，根據(jù)學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)也能看出來兩個(gè)學(xué)生對待學(xué)習(xí)的態(tài)度和完成作業(yè)的情況，2班要比1班整體要好很多，1班也有幾個(gè)學(xué)生聽課認(rèn)真、作業(yè)獨(dú)立完成、喜歡提問。我從教學(xué)的主導(dǎo)——教師的角度思考，可否進(jìn)行一下教學(xué)改革的嘗試，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改變其學(xué)習(xí)效果。

表2 2017級2017-2018(2)學(xué)期17化工2《有機(jī)化學(xué)》總成績分析Table 2 Grade 2017 chemical engineering class 2’s semester 2017-2018 (2) total achievement analysis of organic chemistry

3.2 18級《有機(jī)化學(xué)(I)》混合式教學(xué)的課堂教學(xué)評價(jià)

18級化學(xué)工程與工藝專業(yè)只有一個(gè)班，《有機(jī)化學(xué)(I)》開始實(shí)施小班教學(xué)，又恰逢此次混合式教學(xué)模式改革項(xiàng)目建設(shè)期，所以開展了混合式教學(xué)，使我能夠把自己的想法付諸實(shí)施。《有機(jī)化學(xué)(I)》的內(nèi)容介紹了烷烴、烯烴、炔烴、二烯烴、脂環(huán)烴、芳烴與非苯芳烴、鹵代烴以及立體化學(xué)等，物質(zhì)結(jié)構(gòu)相對簡單，但是涉及到的基本理論比較多，教學(xué)起來有一定的難度，但是控制好進(jìn)度、講究方法，還是可以獲得不錯(cuò)的效果的。我也堅(jiān)信通過在教學(xué)模式上的改革，完成自己的設(shè)想。

經(jīng)過一學(xué)期混合式教學(xué)改革實(shí)踐，最后的學(xué)期成績也令我很滿意。根據(jù)表3和表4的兩組總成績數(shù)據(jù)分析，混合式教學(xué)用M表示，傳統(tǒng)教學(xué)用T表示。通過混合式教學(xué)，90-100分?jǐn)?shù)段學(xué)生占比M 18.75%>T 0，80-89分?jǐn)?shù)段的占比M 25.00%>T 24.32%，70-79分?jǐn)?shù)段占比M 43.24%=T 43.24%，60-69分?jǐn)?shù)段占比M 27.08%>T 16.22%，0-59分?jǐn)?shù)段占比M 2.08%<16.22%。

表3 2018級2018-2019(2)18化工《有機(jī)化學(xué)(I)》成績分析Table 3 Grade 2018 chemical engineering class’s semester 2018-2019 (2) achievement analysis of organic chemistry (I)

表4 2018級2018-2019(2)18化工《有機(jī)化學(xué)(I)》總成績分析Table 4 Grade 2018 chemical engineering class’s semester 2018-2019 (2) total achievement analysis of organic chemistry (I)

4 結(jié) 語

混合式教學(xué)過程中在混合式教學(xué)過程中，課程教學(xué)中圍繞教學(xué)大綱開展教學(xué)，完成教學(xué)大綱中規(guī)定的課程內(nèi)容；根據(jù)混合式教學(xué)的特點(diǎn)[5]，在學(xué)時(shí)分配上基本按照大綱要求，但也據(jù)學(xué)生的專業(yè)知識基礎(chǔ)情況以及接受能力做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

《有機(jī)化學(xué)》的混合式教學(xué)是在完成這門課程的優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。近年來，學(xué)校重視網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的同時(shí)，也全方位推進(jìn)混合式教學(xué)的開展。本課程的網(wǎng)絡(luò)平臺也已經(jīng)錄制了一些課程視頻，進(jìn)行試題庫建設(shè)。其中重要的是教學(xué)視頻，可以幫助學(xué)生理解和掌握所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，目前已經(jīng)形成了教學(xué)視頻+測驗(yàn)+作業(yè)發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)課程。通過教學(xué)擴(kuò)充了試題庫的內(nèi)容，將“線上+線下”的學(xué)習(xí)結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。在教學(xué)過程中借助手機(jī)客戶端“學(xué)習(xí)通”發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況和學(xué)習(xí)興趣，及時(shí)得到課堂教學(xué)反饋信息。通過18化工有機(jī)化學(xué)的混合式教學(xué)，借助翻轉(zhuǎn)課堂、互動討論、搶答、課堂前測等多種形式很好激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的課堂參與度以及學(xué)習(xí)的興趣都比17級化工學(xué)生要濃厚。也體現(xiàn)在期末考試的成績比其有了很大的提高。由此可見，混合式教學(xué)改革是很有成效的，我的教學(xué)熱情也有了更大的提高。今后，將繼續(xù)行進(jìn)在混合教改的大路上，不斷完善網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，豐富教學(xué)資源，更完滿的完成自己的教學(xué)工作。