基于超星“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學實踐研究

閆慧君，李思龍，藺彬彬，姜艷麗，白建偉

（1.哈爾濱學院 食品工程學院，哈爾濱 150086；2.哈爾濱工程大學 材料科學與化學工程學院，哈爾濱 150001）

隨著近些年信息化教育產業的不斷發展，學生的學習方式逐漸從原有的教師線下授課轉化為線上線下相結合的方式進行學習。而且國家也在《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》中明確提出要通過數字教育系統加快推動高等教育服務模式變革，探索新型教育服務供給方式[1]。有機化學作為食品質量與安全專業的必修課，對學生的抽象思維能力有很強的要求[2-4]。因此，教師通過將“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學和食品質量與安全專業相結合的方式對于該課程的教學和發展具有重要的意義[5-8]。本文將以哈爾濱學院食品質量與安全專業為例，對基于超星“一平三端”的有機化學翻轉課堂新型教學模式的實施進行具體地分析與闡述。

一、“一平三端”教學系統與翻轉課堂的特點及實施的必要性

“一平三端”教學系統是通過超星泛雅這一網絡教學平臺，集合了教室端、移動端和管理端的特點[9]，整合了大量教學資源，運用最前沿的技術手段將教學平臺與終端相互關聯，達到數據共享的目的，形成了網絡教學與數字化資源相結合的智慧教學系統。“翻轉課堂”是顛倒傳統的知識輸出架構和知識內化教學方式。學生利用教學視頻等學習材料進行自學，將知識的學習放到課外，知識內化放到課內實現[10]。有機化學作為食品質量與安全的專業基礎課有著教學內容多，反應機理晦澀難懂，官能團種類也較多，結構命名復雜等特點，學習者易出現“繁雜”“模糊”的感覺，而且哈爾濱學院（以下簡稱“學院”）學生錄取分數較低，學生化學基礎知識掌握不牢固，使得學生學習有機化學課程時存在接受能力低、內化程度弱等現象，給學生學習有機化學帶來了挑戰。目前，在課堂聽老師講述課程內容是大多數學生學習的主要途徑，學生只能被動地了解知識，導致學生學習有機化學的動力不足、主觀能動性差。因此，筆者經由“一平三端”教學系統為學生建立了一個高效實用的有機化學教學網絡空間，學生可以通過碎片化的學習方式，擺脫了時間與空間束縛，隨時隨地進行有機化學課程的學習，從而提升學習效果。本文以食品質量與安全專業為例，探討“一平三端”的有機化學翻轉課堂的多元化應用。

二、基于超星“一平三端”的翻轉課堂在有機化學課程中的實踐研究

以學院食品質量與安全專業2020級1班和2班的專業必修課有機化學教學為例，該課程分為理論課程48學時、實驗課程16學時，筆者對所在班級共70名學生采用“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學模式進行教學改革，并結合該模式的教學實踐結果，深入地闡述超星“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學的構建。具體設計如圖1所示。

圖1 有機化學教學改革內容結構圖

圖2 為本課程構建的線上教學資源。“線上+線下”相結合的教學模式是“一平三端”的有機化學翻轉課堂的主體架構。線上教學內容的構建主要為視頻和文檔兩類。視頻分為課程講解視頻、flash 演示動畫與虛擬仿真實驗視頻三個部分，其中最主要的課程講解視頻占到了總視頻數的72%。因此，學生可以通過學習通平臺進行線上學習。文檔分為有機化學開放式試題庫、預習報告、實驗報告、隨堂測驗、章節測驗和期中考試六個部分。其中，有機化學開放式試題庫作為學生課前預習的核心內容，收錄了各大高校的有機化學練習題和筆者改編的學生易錯題，并配有詳細解答過程。筆者通過建立線上教學視頻和文檔的方式，鼓勵學生自主學習有機化學課程，從而引導學生由“學會”轉向“會學”，從“要我學”轉向“我要學”，學生也可以提前對本節課內容進行了解，便于教師在課堂教學或答疑過程中有針對性地解決學生在課前預習過程中所遇到的問題，從而激發自身學習熱情，加深對有機化學知識的理解。

圖2 學習通線上資源構成圖

（一）強化課前預習

圖3 為筆者構建的課前預習演示圖。教師在講授新章節前以知識點為單元，錄制有機化學的講解視頻。例如，筆者在講解醛、酮章節時，將課程難點進行拆分講解，并錄制不超過10 min 的教學視頻（如圖3（a）所示）。由于講解視頻時間較短，知識點集中，學生注意力不易分散。由圖4 中的管理端數據可知，學生對于利用移動端學習有機化學課程的學習熱情很高。100%的學生完成了205 個任務點，平均觀看時長達到570.1 min，最高時長達到1 292.7 min，一天內學習次數甚至高達3 036次，可見，構建預習視頻有助于學生對知識點的理解和掌握。另外，筆者在講授有機化學課程的重難點內容時，發布填空題、選擇題作為學生的課前預習作業，并通過教室端發布到學習通平臺上。學生答題后，教師通過管理端對學生的作答情況進行查看，有96%的學生在規定時間內將預習作業提交到學習通平臺。隨后，筆者對學生提交后的預習作業進行批改，所獲成績作為平時成績的一部分反饋至學生端，學生可以隨時通過學習通App 查看自身平時成績，進而激發學生學習有機化學的自主性。

圖3 課前預習圖

圖4 學生線上預習視頻報告圖

在課堂授課前，教師鼓勵學生在討論區提出預習時存在的問題（如圖3（b）所示）。64%的學生積極響應提出自己的問題，有37%的同學不僅提出了問題并且在討論區解答了其他同學提出的問題。教師也可以解答與本次課程相關的問題，以此提前了解學生對于該知識點的接受程度，確定課堂教學的實施方案，做到一課一案。最后，教師借助“一平三端”教學系統中的管理端瀏覽學生的學習情況，獲得及時的課堂教學反饋，實現學生預習問題教師線上解決。教師還可以針對學生學習情況的反饋，了解學生學習有機化學課程時的疑難點，合理地安排教學任務、及時調整教學方案，進一步提高課堂教學質量，充分發揮“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學的獨特優勢。

（二）重構課堂教學

在有機化學課堂教學中，由于學生已經通過課前預習大致了解了本節課的講解內容，因此，課堂教學除了講授本節課的知識點，還要解決學生預習時所遇到的問題，使學生對知識能有很好地理解和掌握，完成知識的內化。圖5 為課堂分組討論圖，筆者通過教室端對學生進行分組，對教學重難點進行分組討論并完成相應問題。筆者通過智慧課堂系統得知各組學生的討論情況并加以解釋，為學生創造個性化的學習氛圍，進而獲得更好的學習效果。

圖5 課堂分組討論圖

在知識講授過程中，筆者利用學習通平臺進行搶答、選人和投票等教學活動，制造更多師生互動的機會，讓更多的學生融入課堂，有效打破沉悶、枯燥的氛圍，使同學們可以真正地享受課堂，實現良好的師生互動、生生互動。例如，在講授有機化學課程中比較復雜的旋光異構部分時，教師可以通過教室端進行課堂投屏，以實現PPT 講演、多終端同步進行，文件在線傳輸、實物投屏展示等操作，讓學生在抽象的知識體系中較為直觀地掌握課程重難點，提高學生學習效率與教學效果。由于不同學生對有機化學的學習程度不同，在學習專業課程中的接受能力也存在差異，為此，筆者結合學生平時成績并運用開放式試題庫，將學習程度不同的學生進行區分，為學生構建個性化試題集。隨后以隨堂測驗的形式進行發放，做到因材施教，從而有效地督促學生進行課程復習。在學生完成測驗后，學習通平臺便通過圖表的形式讓教師主動掌握這些差異，使教師更加了解學生對知識的掌握程度，提高教師對教學成果的整體把握，進而及時調整教學速度和教學側重點。

（三）強化課后鞏固

課后，教師還要注重學生課后的復習工作。例如在講授醇、酚和醚章節時，由于該章節課程知識點較多，課堂上學生難以完全掌握知識點。為了提高學生的學習效率，鞏固學生所學知識，筆者將前期已經設置完成的章節測驗題目通過學習通平臺發送至移動端，學生可以在規定時間內通過手機以線上作答的方式對知識點進行鞏固。其次，教師通過學習通平臺看到作業成績不理想的同學名單，可以進行個別輔導，教師根據學生完成作業的情況進行教學總結，并適當調整。

對于沒有理解的知識點，學生可以借助智慧學習平臺，在課后反復觀看教師錄制好的教學視頻，還可以結合教師課堂中的講解及發布的作業和資料，對知識點進一步地理解和總結。最后，在有機化學課程中遇到的任何問題，學生都可以在學習通平臺上主動提問，教師及其他同學均可對問題回復。從而進一步加深學生對有機化學知識的理解與運用，拓寬學生的知識面。

三、基于超星“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學課程反饋

在本學期有機化學課程結束后，筆者對本學期學生的綜合成績進行了分析，如圖6 所示，班級平均成績達到了89.22 分。由此可知教師運用超星“一平三端”進行有機化學翻轉課堂教學設計可以明顯提高學生的綜合成績，激發學生的學習熱情，提高學生的學習效率。

圖6 基于超星“一平三端”翻轉課堂教學成績匯報圖

筆者通過學習通App 對授課班級共70 名學生發放問卷調查，結果所示，有87.14%的學生表示對該模式滿意，75.71%的學生認為借助學習通平臺瀏覽學習資源、與教師和同學討論、完成測試、上傳作業和進行分組任務等方式能很好地滿足自身學習需求，79.49%的學生認為開展“一平三端”教學方式可提升學習質量，88.57%的學生認為開展“一平三端”教學方式可以增加自身學習課程的動力。因此，基于超星“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學可以拉近學生與教師之間的關系，活躍課堂氣氛，激發學生學習有機化學的熱情，使學生在輕松的學習環境下逐漸提高自己的成績，收獲良好的教學效果，有效地提升教師的教學質量。

四、結束語

在基于超星“一平三端”的有機化學翻轉課堂教學的探索與實踐中，筆者發現，將“一平三端”教學系統和翻轉課堂的教學模式運用在有機化學課程教學中能夠有效地消除原有的師生隔閡，激發學生的學習自主性，加深學生對有機化學知識的理解與認知，受到廣大學生的喜愛。本次教學實踐不僅是一次對教師教學理念和學生學習方法改革的大膽嘗試，也是一次對哈爾濱學院積極推進信息化教學的實戰鍛煉。教師及時更新自己的教學理念，不斷提升學生的學習興趣，最終實現教學相長的目標。