新冠肺炎疫情防控常態化下混合教學模式在《配 位化學》課程中的實踐和思考

熊克才，蓋艷麗

（江蘇師范大學，江蘇徐州 221116）

1 新冠疫情防控常態化背景下《配位化學》混合式教學的必要性

配位化學是在分子、原子層面研究配合物的組成、結構、性質和相互轉化規律的一門學科，是在無機化學和有機化學的基礎上發展起來的一門交叉學科，并與物理化學、生物化學以及材料化學等緊密相關，相互滲透。顯然，配位化學是化學的一個重要分支；通過配位化學的學習，可以拓展學生的視野，增強學生的專業素養，拉進學生與最新科研成果之間的距離，培養學生的科研思維和科研興趣[1-2]。

我校《配位化學》是化學師范專業本科生的一門重要專業選修課程，授課對象通常是學習完《無機化學》和《有機化學》的大三本科生，有36個課時。互聯網的發展和新冠肺炎疫情的突發改變了傳統的線下教學模式，促進了線上線下混合教學模式的發展；網絡的興起則為線上線下混合教學模式的開展提供了便利[3-5]。線上線下混合教學模式利用信息技術有效整合傳統教學資源與數字化教學資源，拉進了教師和學生之間的距離（從“1對N”轉變為“1對1…1…”）。基于疫情防控需求靈活調整為線上教學模式，在條件許可時轉換為線下教學模式[6-7]。通過優化教學設計，改善教學方法，改進教學組織形式，突出強調以生為本，加強師生之間的交流與合作，調動學生對《配位化學》學習的積極性和主動性，夯實學生的配位化學理論基礎。

2 線上線下混合教學模式在《配位化學》課程中的實踐

2.1 混合教學模式下《配位化學》的課前準備

《配位化學》內容較多，包括配合物的發展歷程和命名，配合物的立體結構，配合物的價鍵理論，配合物的熱力學和動力學，配合物的光、電、磁學性能及其表征，結構與性能之間的關系，對稱性與群論，配合物的最新發展（金屬有機框架、簇合物、超分子化學等）等內容。而且，一些內容還較為復雜（比如對稱性與群論部分），學習起來有一定的難度。因此，在課前準備中，教師需要提前備好課，突出重點和難點。對于一些重點和難點，可以將教學內容提前模塊化、定制化，充分調動學生學習的積極性，并著重培養學生的創造性。同時，要充分了解學生、學習內容與學習環境，以生為本，明確教學目標，提前設計好課堂，并在課前推送給學生本次課程學習的提綱和相關資料，為學生課程學習打下堅固的基礎。進一步地，與學生提前溝通，了解學生的預習情況，適當調整授課內容，做到有的放矢。

對于對稱性與群論這一重點和難點，學校當前選用的教材中并沒有涵蓋相關內容。但對稱性與群論的知識點對《配位化學》又極為重要，在課程學習及以后的科研工作中都占有重要地位。為此，我們需要補充對稱性與群論的教學內容；同時，由于其相對較難，需要一定的數學基礎，設計好教學模塊尤為重要。對于對稱性與群論部分，我們可以設計四個模塊，包括晶體及其特征、人工晶體與中國牌晶體BBO、對稱性與對稱操作、群論及其應用。以鉆石為引子，引出晶體和人工晶體；以中國牌晶體BBO和福晶公司為切入點，展示中國科技者迎難而上、勇攀高峰的感人事跡；通過網絡動畫展示對稱性和對稱操作，加深學生對對稱性和對稱操作的理解，為學生后期學習打下基礎；通過群論學習，學生明白數學在化學中的應用。利用網絡收集相關文字資料、語音資料和動畫資料，以線上線下混合教學模式提升課堂的層次感和深度[8-10]。

2.2 混合教學模式下《配位化學》的課中實施

在課堂教學中，改變傳統的教育方式，充分利用網絡帶來的師生之間的近距離和“1對1”關系，加強師生之間的溝通，實現高效互動[11-12]。通過簽到功能，高效快速地完成課堂考勤，加強課堂監督；通過投票功能，預設話題，提高學生參與學習的積極性，并掌握學生的觀點看法和學習效果；通過選人功能，增加學生專注力，抽查學生的知識掌握情況；通過搶答功能，活躍課堂氣氛，增加學生學習的積極性；通過測驗功能，及時、快速完成試題組合，檢測學生學習的效果；通過討論功能，自選或指定分組，充分討論，協作共進，加深學生對某些知識點的認識；通過回放功能，打破上課的時間和空間限制，方便學生便捷、靈活地學習相關知識。通過課程統計，可以比較直觀、快捷地統計學生的學習情況，導出學生的學習數據；分析這些數據，為下一次的課程設計和課程實施提供改進的基礎和方向。

在課堂教學中，要以生為本，充分重視學生的主體地位，通過充分地交流了解學生的學習動態，增強學生的參與感，調動學生的學習積極性。例如，在X-射線與晶體結構教學模塊，以倫琴夫人手掌X光照片為引子，吸引學生的注意力。將倫琴發現倫琴射線（即X-射線）獲得第一屆諾貝爾物理學獎的經歷徐徐展開，循序漸進、深入淺出地介紹X-射線的本質和應用。通過預設X-射線應用話題，通過搶答的方式，使學生積極參加討論，寓教于樂，提高學習的積極性。在了解X-射線在醫療、體檢等方向服務于我們生活的基礎上，更進一步探討X-射線在科學特別是晶體結構的解析方向的應用。通過小組討論的方式，使學生了解X-射線在科學上的應用；最典型的是與X-射線相關的諾貝爾獎到底有多少個？了解勞厄、布拉格父子利用X-射線照射單晶后產生衍射數據，通過衍射數據的收集和最小二乘法的應用，推導出晶體的對稱性和其中原子的坐標，從而得到晶體的組成與結構。了解德拜提出的X-射線粉末衍射的原理和應用，了解DNA雙螺旋結構解析背后X-射線的巨大作用。通過科學家經歷的講解，讓學生熟悉科學的歷史，學習科研前輩的思想與創新精神，增強學習的動力與積極性。

在課堂教學中，要以生為本，在夯實學生的《配位化學》理論基礎上，拓展配位化學的前沿研究領域，拉進學生與最新科研成果之間的距離，提高學生的科研興趣與學術道德水平。例如，《配位化學》最新進展教學模塊，以金屬有機框架（MOFs）為開端，講述MOFs 30年來的發展歷程與應用前景。通過投票功能，了解學生對MOFs獲得諾貝爾獎概率的看法。通過Omar Yaghi的科研經歷，鼓勵學生勤奮學習，努力探索，為祖國的科研事業添磚加瓦。通過問答功能，讓學生回答MOFs與配位化學的關系，以及MOFs與配位聚合物的關系。通過討論功能，探討MOFs及其類似物ZIFs和COFs三者之間的相同點與不同點。通過引導學生圍繞MOFs等配位化學最新進展自由發言，自由討論，加深學生對配位化學的理解，拉進學生與最新科研成果的距離，培養學生走上科研道路的興趣。

2.3 混合教學模式下《配位化學》的課后提升

在課后環節，發放課后測驗，通過批閱學生的課堂作業來診斷學習效果，反饋給學生相關情況并進行單獨輔導與對話，達到檢測學習情況、強化知識點學習、夯實教學效果的目的。同時，推送課題資料，發起反饋話題，通過學生的課程反思和自主學習拓展，培養學生的學習興趣和自學能力。另外，總結學生對教學模式、教學內容以及課堂教學實施的反饋意見，實現教師和學生之間的雙向正反饋，確保學生的學習質量和教師的教學質量同步提高。通過微信公眾號、抖音號等將《配位化學》中的一些教學單元進行展示，增強學生學習的便捷性。利用評價板塊進行溝通交流，開展知識拓展練習，促進《配位化學》教學效果的提升[13]。

混合教學模式可以充分結合傳統教學與網絡教學的優勢，構建個性化人才培養方案，但同時也對教師和學生雙方提出了更高的要求。對于教師而言，需要對網絡信息等工具更加熟練，需要了解學生的個性需求，需要及時掌握配位化學的前沿研究，需要深刻理解配位化學的知識點，同時也需要精心地進行課前準備、課中實施以及課后反饋，只有這樣才能有效地應用線上線下混合教學模式。對于學生而言，對于網絡工具一般比較熟悉，只是由于配位化學相關知識的匱乏，需要花費更多的時間和精力掌握配位化學的相關知識，做到課前預習、課中學習和課后復習，加強師生之間的交流。另外，在《配位化學》教與學的過程中，需要配合學校學院的教學監督，同時做好課前、課中以及課后的教案、講義、考勤、考核、試卷等的存檔工作，為以后的教學評估提供依據[14]。

3 結語

為了保質保量完成教學任務，在新冠疫情防控常態化下需采用線上線下混合教學模式完成《配位化學》的授課。配位化學是化學的一個重要分支；通過配位化學的學習，可以拓展學生的視野，增強學生的專業素養，培養學生的科研思維和科研興趣。在線上線下混合教學模式下，需要我們以生為本，認真備課，充分利用好網絡資源，積極組織好課前準備、課中實施和課后提升，充分調動學生的學習積極性，夯實學生的配位化學理論基礎，提高學生的科研興趣和學術道德水平。