线上线下混合教学模式在《有机化学》的应用

梁 茂，刘秀杰，王秋生，孟祥太，刘旭光，辛春伟，安金霞

(天津理工大学 化学化工学院，天津 300384)

有机化学是四大基础化学课程之一，该课程也是化学、化工、制药和材料等专业的基础课程。因此，有机化学对本科人才培养具有重要作用。该课程讲授有机化学的基本知识、基本理论、基本技能和基本方法，培养学生应用有机化学知识分析解决科学问题的能力，为学生后续的工作和科研打下坚实基础。有机化学是天津理工大学传统精品课程，具有雄厚的教学师资和优良的教学传统。2020年，《有机化学I》获批天津市市级一流本科课程。对传统教学模式进行必要的改革有利于进一步提升有机化学的教学质量。

1 传统线下教学面临的问题

传统的线下教学模式以教师为中心，利用板书、语言和多媒体教具向学生传授知识。随着时代的进步，科学的发展，以及近期新冠疫情导致的停课危机，传统教学模式面临的诸多挑战：(1)在网络信息化技术快速发展的今天，教学资源已经极大的丰富，现代化的教学手段也得到广泛的推广和应用。因此，有机化学的教学不能仅局限于线下教学[1-2]。(2)有机化学是一门反应繁多、知识体系复杂的课程，学生要系统地掌握有机化学的知识点，需要开展大量的习题训练。然而不同学校有机化学教学学时差异巨大，以我校为例，有机化学仅有88个学时。由于授课学时的限制，讲授新课与习题课之间存在矛盾。通常是教师连续授课，没有时间讲解习题，课程结束后很快进行考试。学生缺乏必要的习题训练课时，这导致学生考试效果不佳。(3)大学知识爆炸性增长，学生不能通过有限的课堂教学牢固掌握知识。传统课堂教学模式不利于学生随时学习和反复学习。(4)新一代的学生成长环境已发生很大变化，他们往往从小就接受课外培训，习惯于老师对其积极性的持续调动。而传统课堂教学模式下，学生往往是被动学习，教师很难有更多的手段调动学生的学习的主动性。综述所述，传统单一式的教学手段具有诸多局限性，对教学模式进行创新，推行线上线下混合模式教学，有利于持续提高有机化学的教学质量。

2 线上线下混合式教学的优势

线下教学模式虽然具有局限性，但作为传统教学形式仍然发挥着不可替代的作用。而线上教学对线下教学形成有益的补充。因此，通过线上线下混合式教学是提高有机化学教学质量的有效途径。两种教学组织形式的有机结合具有以下优势：1.混合教学模式使教学内容丰富全面，既有线下对课本知识点的详细讲解，又有线上对知识点的补充以及对习题中的应用的深入分析。2.混合教学模式为学生提供了立体的学习空间环境,学生不仅可以在课堂上进行重点学习，还能在课下能随时学习和反复学习。3.网络交流有利于加强师生之间的交流。传统课堂教学往往是下课后师生基本不见面，缺乏必要的交流。教师对学生存在的问题的不清楚。学生也不能及时线下模式的加入有利于学生表达自己的想法，从而调动学生学习的主动性，实现以教为中心转向以学为中心。

3 线上线下混合式教学的具体实践

3.1 线上学情调查

要获得良好的教学效果，必须要准确地把握“敌情”，而线上问卷调查是非常简便易行的手段。首先，在教学前期通过线上学情调查摸清为学生的基本情况，例如，哪些学生是试读的？哪些学生在高中阶段没有学习过有机化学？哪些学生对有机化学具有强烈的兴趣？与重修的学生相比，这些学生容易被忽视，需要给予一定的指导和督促，使其能够更好地实现自己的学习目标。其次，在教学过程中，通过线上问卷调查对教学中存在的问题进行反馈，并加以改进。最后，通过线上问卷调查摸清阶段性复习中学生存在的主要问题。

3.2 线上教学资源的建立

线上教学资源的建立是线上线下混合式教学的基础。我们不仅建立了网站，还建立微信网页浏览界面，通过微信界面直接访问有机化学教学平台，学生不必通过电脑，而是采用手机终端就能在线观看视频等资料，便于学生快速学习。线上资源包括有机化学全部内容的录屏讲解，教材习题的录屏讲解，教学大纲，专业化学软件等。

3.3 线上线下混合教学模式的选择

线上线下混合教学可分为并联式、串联式和嵌入式三种模式[3]。根据有机化学的学习特点，笔者在教学过程中采用串联式混合教学模式。课堂主要完成核心内容讲解。而线上教学主要内容为可自学的非重点学习内容，习题的录屏讲解，以及学生线上答疑。当然，线上提供的学习资料不仅限于非重点学习内容，本课程将提供有机化学全部内容的录屏讲解，供学生选择学习。

3.4 问题导向教学与费曼学习法的线上实施

有机化学是一门理论与实验相结合的学科，化学反应错综复杂，化合物种类繁多，时常给学习者造成“繁杂”、“模糊”的感觉，对学生的学习提出了较高的挑战。例如，合成制备题一直是考试中主要失分点，学生需要综合运用不同章节的知识解决问题。如何让学生能够将各章的知识点串联起来解决预设的问题，需要学生深度参与教学过程，能够获得对知识点有更深层次的理解。而线上翻转课堂教学能够满足学生的需要。笔者在实践中主要采用问题导向教学法[4]和费曼学习法加强学生对有机化学知识点的理解。问题导向教学法将精心设计的任务或问题在网络发布，通过学生的自主探究和合作来解决问题，从而理解并掌握隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的重要能力。我们主要通过在网络发布合成目标化合物，要求学生规划出合理的合成路线来实施。其次，有机化学中存在大量的抽象概念，例如，杂化分子轨道，手性分子，路易斯酸，超分子共轭，亲核取代反应等，这些抽象概念是有机化学教学的难点。费曼学习法是理解抽象概念的有效手段，即学习者将抽象概念讲解给别人听，直到别人能够理解为止。这个过程要求学习者将输入信息进行加工后再输出，抽象概念经过学习者大脑进行了深度加工，从而获得了更深刻的理解。然而，由于学生人数众多，时间有限，费曼学习法不能在线下课堂有效实施。笔者在实践中通过微信群发布抽象概念讲解任务，学生将讲解语音发到线上，所有学生都能深度参与，这种方法在实践中取得了良好的效果。

4 总结与展望

线上线下混合式教学模式是在传统的教学方法上的改进与创新，是信息革命的必然产物。线上与线下教学的结合弥补了传统教学方式中的短板。教师可以通过腾讯QQ和微信群等将线上教学与线下教学进行有机结合。线上线下一体化教学丰富了有机化学教学内容；为学生提供了全方位的学习环境；加强师生之间的交流，提高学生的学习积极性。有利于提高有机化学的教学质量。