高校有机化学SPOC翻转课堂教学体系的构建与探索

云南中医学院中药学院，云南 昆明 650500

近几年，随着慕课(MOOC)的高速发展，产生了大量的网络课程。然而，伴随着MOOC平台、上线课程和学生注册数的海量增长，慕课(MOOC)数量的急剧增加引发了质量危机。因此，小规模限制性在线课程(SPOC，Small Private Online Course)应运而生[1]。SPOC小众化和限制性准入的特点有助于提升学生的学习参与度和互动性，赋予学生全新的学习体验，教师有更多精力关注学生学习过程，实现了个性化教学目标，提高了教学质量[2]。随着MOOC、SPOC和微课的快速发展，翻转课堂的教学模式在我国的大中小学教学中也引起了极大的关注[3-6]。

SPOC教学体系与翻转课堂的有机结合，具有较强的现实意义和理论依据，作为西部地区的二本高校，教师首要解决的问题就是转变教育理念，促进教学模式由“教师中心”转变为“学生中心”。目前，我校教学仍以班级授课为主，每位教师承担2～3个班的教学任务，有利于在授课班级推行SPOC翻转课堂教学模式。

有机化学是高等教育院校的一门集知识性和操作性于一体的重要专业课程或专业基础课程。教师讲授为主的传统教学中，学生学习积极性不高，教学效果欠佳。为了提高教学质量，充分调动学生的学习积极性和主动性，课题组构建了SPOC翻转课堂教学体系，在实践过程中取得了较好的教学效果。

1 有机化学课程中SPOC翻转课堂教学体系的构建

为了检验教学效果，分别对14级药剂学、药学和中药学不同专业三个班级的“有机化学(下)”实施SPOC翻转课堂教学，其余班级仍采用传统教学。SPOC翻转课堂教学体系的构建主要分三个阶段：教学准备，教学过程和教学反馈。

1.1 教学准备 教学准备是SPOC翻转课堂教学体系构建的重要部分，对能否顺利开展SPOC翻转课堂教学具有决定性的作用。教学准备包括以下四个方面的内容：

1.1.1 问卷调查 实施翻转课堂教学前，设计了一个多维度的问卷调查。问卷调查的内容包含了学生的专业认知、课程思想、对MOOC、SPOC和翻转课堂的了解、对翻转课堂教学模式的接受程度以及影响学习积极性的因素和对老师的期望等。调查结果表明，学生基本都能认识到有机化学在专业基础中的重要作用，期待教师能使用新的教学模式，然而对MOOC等概念比较陌生。为了让学生对新教学方法充分认识，教师对MOOC、SPOC和翻转课堂进行了讲解。

1.1.2 课程分析 有机化学是一门理解和应用并重的学科，其课程目标包含了知识目标、能力目标和素质目标三个方面的内容。知识目标是使学生获得足够的化学知识，学会课程中的规则、原理、反应机理等内容；能力目标既要培养学生的观察能力、独立思考能力、又要培养学生解决实际问题的能力，还包括实验中的实践能力；素质目标主要是培养学生的自主学习、严谨求学的科学态度和高度的责任感。以教师讲授为中心的传统教学中对知识目标的实现相对容易，而能力目标和素质目标较难体现。在SPOC翻转课堂中，教师是指导者和促进者，学生作为学习的主导者，既能通过在线学习达到知识目标，又能通过线下的参与出题、讨论、课堂表现等实现能力目标和素质目标，较好的激发了学生的学习热情和课堂活力。

此外，对同一专业课上安排时间一致，每周3～4学时。传统教学中，课上教师讲解，课后学生完成作业(1～2小时)；SPOC翻转课堂中，课外学生每周需要1～2小时完成教学视频的学习，学习时间随机，课上师生共同完成课上任务(见表2)，教师既能提供个别化指导，又能解决共同问题。

1.1.3 学情分析 对学生的专业背景、专业基础、学习习惯、学习方法以及学生情感进行分析。为课程的设计和顺利开展打下基础。

1.1.4 视频的选取和录制 尽管中国大学MOOC网、智慧树等MOOC平台上，有不少优秀的有机化学课程，但目前，这些课程不适用于我校学生，原因如下：第一，开课时间不一致，无法同步进行学习。第二，课程存在专业差异。MOOC平台上的有机化学课程绝大多数属于综合性院校有机化学专业开设的，课程体系和专业相关性方面与我校的药学相关专业存在差异。

因此，开展翻转课堂所用的微视频，由教学组教师自己录制。授课教师集体备课，整合教学内容，优化教学PPT，把每一个章节的内容按知识点进行分小节处理，再通过Camtasia Studio(CS)录屏软件录制成5～15 min的微视频。每一个小节是一个独立的知识点，有头有尾，各小节之间根据逻辑性和连贯性进行编号，方便学生观看。比如“羧酸”(3学时)的分小节处理如下：1.结构、分类和命名；2.酸性；3.酯化反应；4.酰卤、酸酐和酰胺的生成；5.还原反应；6.二元羧酸的特有反应；7.羧酸的制备及个别化合物；8.本章小结。

1.1.5 平台选择 教学中选择建立班级QQ群作为SPOC的授课平台，班级QQ群具有免费、易于上传和下载资源、方便师生讨论、易于操作等优点。此外，我校校园WIFI已经达到全校覆盖，学生无论在图书馆、教室、宿舍还是食堂，均可随时利用校园网络观看视频。但班级QQ群作为SPOC的授课平台也存在不足，首先是学生需要先下载视频才能观看；其次，教师只能看到视频被下载次数，不能直接看到每个学生的学习进度。因此，创建和利用友好的交互平台和采用云课堂进行SPOC翻转课堂教学成为趋势。

1.1.6 学生分组 翻转课堂教学中，同伴教学、小组讨论都是非常重要的环节，因此要对班级学生进行分组。分组原则是男女生搭配、成绩均衡，5～8人一个小组，每个小组设一名小组长。

1.2 教学过程 教学过程分为课前学习、课上任务和课后反思三部分。

1.2.1 课前学习 课前学习由教师发放学习任务单和教学视频，学生观看视频，并完成学习任务单中分配的任务。以“羧酸”课前学习任务单为例：

课前学习任务单和教学视频按照每周的教学进度进行发放，视频和相关资料学习时间为每周1～2小时。针对有机化学的特殊性，课前学习任务中要求学生在完成视频和相关资料学习的基础上，每个小组以讨论的形式针对每一个知识点自主给出1至3个练习题，题目形式可包含命名、完成反应式、合成、机理解释、鉴别和结构推测等类型，并给出参考答案。在课前一天，每个小组把所出题目和参考答案发给授课教师，教师针对出现的问题及时给予反馈，并从中选取一定的题目作为测试题在课上让所有学生完成。教师从学生所出的测试题和三个反馈问题，能及时的了解学生学习情况和存在问题，以便课上及时处理。

1.2.2 课上任务 课上任务分为学生行为和教师行为，学生行为的形式呈现多样性，根据每一个章节知识点的难易程度和侧重点安排，主要是对知识点的深度内化和输出。教师行为主要是针对学生的课前反馈及课上任务中学生所反馈出来的信息，对学生不理解的知识点、难点和重点进行个别辅导和集中讲解，并对每一章的知识点进行整合，使碎片化的内容形成一个完整的知识体系。表2列举了“羧酸”的课上任务。

表1 课前学习任务单

表2 课上任务单

从表2课上任务单中可看出，传统教学中教师满堂灌的三节课，转变成了学生为主体的师生互动课。课堂上，教师和学生一起解决课前网络学习中存在的问题，进一步把知识内化、整合。

1.2.3 教学反思 教学反思是整个教学过程中的一个重要环节，每一周的教学完成后，教师都要针对学生学习情况、对知识点的掌握情况、课上衔接情况和学生反馈的信息进行教学反思和小结，对存在的问题要积极应对和处理。以羧酸的教学反思为例：①80%以上的学生课前完成了视频学习，少部分学生因为各种原因没有完成全部视频学习，教师需协同各小组长加强监督管理；②大多数学生对知识点的掌握情况良好，学生对知识点的总结和章节测试反馈良好，但学生对反应机理的应用有待加强；③学生反应视频中教师语速稍快，下次录制进行调整；④羧酸是进行SPOC翻转教学的第二章，个别学生存在抵触情绪和不积极参与的情况，教师及时与之沟通并积极进行教学调整，避免出现严重的两极分化。

1.3 教学反馈 教学反馈从考试成绩和问卷调查两个方面来考察。

1.3.1 成绩反馈 14级的有机化学教学，根据不同专业和学生成绩均衡的原则，选取了中药学、药学和药物制剂各一个班实施了SPOC翻转课堂教学，其余班级进行传统教学，期末考试同一专业采用同一套试卷，表3是各班级期末考试的卷面平均成绩和标准差。采用Excel和SPSS 21.0软件对考试成绩进行数据处理和统计分析，其显著性差异采用非参数Mann-Whitney进行检验。

表3 SPOC教学班和传统教学班考试平均成绩

从表3分析结果可看出，药剂SPOC班比药剂对照班平均成绩提高了约10分(P<0.01)，两个班级成绩存在显著差异；中药SPOC班比中药对照班平均成绩提高了约15分(P<0.01)，两个班级成绩存在显著差异；药学SPOC班比药学对照班平均成绩提高了约5分(P<0.05)，两个班级成绩存在差异。结果表明，进行SPOC翻转课堂教学的班级与传统教学的班级考试成绩均有差异，SPOC教学班的成绩好于传统教学班的成绩。

1.3.2 问卷调查反馈 进行SPOC翻转课堂教学前对学生的问卷调查中，愿意尝试翻转课堂教学的同学为91%，说明大多数学生愿意尝试新的教学方法；实施翻转课堂教学5周后对学生的问卷调查中，79%的学生选择希望继续进行翻转课堂教学，说明大多数学生能够适应并接受新的教学方法；教学完成后最后一次问卷调查中，89.5%的学生选择了更喜欢翻转课堂教学法；88%的学生认为翻转课堂教学法更能提升自己的学习能力；80%的学生认为翻转课堂教学法对知识的掌握更牢固；90%的学生认为，每章学生参与出练习题和进行章节测试，对知识的内化和应用有很大提高。

2 结论

有机化学的SPOC翻转课堂教学的构建与探索，符合我校教学体系和学情，教学效果较好，无论是学生反馈还是后续课程教师反馈，采用翻转课堂教学的班级，学生学习主动性更强，具有较强的自主学习能力和实践能力。SPOC翻转课堂教学中，采用了课堂教学与在线学习的混合学习模式，实现了互联网与教育的深度融合，满足了现代大学生广泛应用电子终端设备进行学习的需求，值得进一步在高校教学中推广。此外，教学视频的构建和SPOC交互平台的选取仍然存在不足，有待进一步的整改和完善。