线上线下混合式教学模式的建设与应用——以“天然产物化学”为例

杨 帆 马高兴 吴学友

（南京财经大学食品科学与工程学院，江苏 南京210023）

线上线下混合式教学模式是指以网络信息化技术以及相关设备平台为基础，将传统教学内容重新提炼后构建出更优化的教学内容体系和结构框架，并打破时间和空间对教与学的限制，从而创造出的新的教学模式。去年10月复学至今，因考虑到春运大规模人口迁徙等潜在的病毒传播风险，学校学校一直秉持“停课不停教、停课不停学”的教学方针，采取前期线上然后再线下的混合式教学模式的教学工作，从而保障教学工作的如期顺利展开。这些教学工作的安排也间接地加快了线上线下混合式新形态课程建设的改革步伐。

1 “天然产物化学”课程内容分析

天然产物化学是应用化学专业的一门多学科交叉的、综合性和应用性都很强的选修专业课。因此，如果完全按照传统教学模式，仅通过教师对相关教材照本宣科和一点点相关的简易实验课程，是无法满足这门课的教学需求的。这门课的内容主要可分为三大块：（1）天然产物的提取、分离及鉴定；（2）天然产物的分类，包括不同种类的天然产物的化学性质、提取、分离及鉴定；（3）天然产物的化学合成和生物合成。其中包括需要记忆的基础知识：不同种类的天然产物的化学性质和命名规则，以及针对具体工业应用成功及失败案例的小组讨论。这些内容需要在线下课堂教学和课堂气氛的引导下让学生更好地掌握。而其他的具体实践操作（如提取、分离、鉴定、化学合成和生物合成等）的原理，则需要线上课堂的案例推送、课前检测系统、全方位的课上教学评价体系、课后作业系统和有针对性的微课等多种教学手段。因此，如果将线上课堂和线下课堂各自负责的教学部分像这样具体划分，并设计好相应的教学方案，然后建立线上线下混合式课堂，将能极大地调动学生的学习兴趣，并提高学生的自主学习能力，也有利于学生对这门应用型学科内容的理解。

2 线上线下混合式“天然产物化学”课程设计

那么应该如何设计具体的线上线下混合式“食品3D打印的发展与应用”课程呢？首先，在中国知网上搜索相关科技文献，查阅关键词为“智慧课堂”“翻转课堂”“微课”“慕课”和“雨课堂”等的最新科技文献，同时翻查国内外信息化教学革新的相关资料。其次，对已有的初级的智慧课堂教学模式去芜存菁，进一步优化，提出新的教学模式。最后，进一步优化教学评价，把原有的单一化的对知识和技能中的重点和难点的掌握情况的教学评价扩展为学生的学习行为、学习效果和欢迎程度等全方面的教学评价体系，通过课堂线上签到、课堂线上实时弹幕反馈信息、平时作业及实时讲解、测验和课后网络问卷及调查等，将收集到的各项数据与数据库里已有的数据进行比对分析，检查实际课堂教学成效，同时也进行经验总结，进一步优化以后的课堂模式。

3 构建线上线下混合式“食品3D打印的发展与应用”课程

在天然产物化学课堂上，对线上线下混合式教学模式进行实践应用，最重要的是找出传统教学模式中存在的问题的根源，找出相应的解决办法。如图1所示，具体的实践应用以传统课堂的讲课内容为基础，以信息化技术为手段，通过前期准备工作、中期具体实施工作、后期实施工作和相关数据调查分析工作等分步式展开相关的工作。

图1 线上线下混合式教学模式研究思路

前期准备工作包括提前推送课件或案例视频；制作简易快捷的课前检测系统，检测学生对天然产物的提取、分离及鉴定的原理及各项相关技术等相关知识点的了解或掌握程度的分析报告，这样一来通过有效整合教学资源使得学生自主学习的渠道更加顺畅，二来老师也可以根据分析报告来进行有针对性的备课。此外，还可以采用学习通或QQ群提前推送课件或案例视频并构建深度适中的研讨问题，比如，获得诺贝尔生理或医学奖的屠呦呦的青蒿素提取研究案例。推荐一些常用的学习公众号，包括食研私享、食品放大镜和食品加等。其中工程案例主要来自一些热点问题，包括从学习强国、新闻联播、好看视频、TED等网站上获得的相关案例材料；学生在实践周进行认知实习、生产实习和毕业实习时所收集的实际工程案例和团队在企业工作时所获得的一手材料；生产中的成功或失败的典型案例。

课堂上可以引入天然产物化学相关机器和技术的优缺点等内容的小组讨论加上实时弹幕来活跃课堂气氛和提高学生参与度，并适当安排难度适中的天然产物化学实验课来增加课程的实践性。还有，把原有的单一化的对知识和技能中的重点和难点的掌握情况的教学评价扩展为学生的学习行为、学习效果和欢迎程度等的全方面的教学评价体系，并将收集到的各项数据与数据库里已有的数据进行比对分析，检查实际课堂教学成效，同时也进行经验总结，进一步优化以后的课堂模式。

后期工作包括老师根据课上学生具体学习情况设计相应的课后作业并通过系统把作业推送给学生，系统根据学生做好的作业生成相应的分析报告，然后返给老师，老师就可以很精确地了解到学生对重难点的掌握程度，并制作出相应的查缺补漏性质的微课视频，帮学生进一步完善自身的学习情况。此外，教师对课程相关的图书资源、实际案例和视频资料等进行收集整理，使得课程学习更具备共享性和开放性，使学生自主学习的渠道更加畅通，优化教学过程，提高教学质量。

4 线上线下混合式“食品3D打印的发展与应用”课程的质量评估及优化

上述教学评价系统生成问卷调查学生对课堂的学习效果和满意程度生成分析报告，并与传统课堂模式的问卷的分析报告对比，得出该线上线下混合模式与传统的纯线下教学模式之间在学习效果和满意程度等方面的差异，同时也进行经验总结，进而优化以后的课堂模式，比如，适当调整线上和线下课堂的内容范围、线上和线下课堂的比重以及讲课节奏和进度等，以期达到更好的教学效果。

5 结论

在新时代对学生实际知识和能力提出更全面的要求的背景下，线上线下混合式“天然产物化学”课程可以最大限度地压缩新课程的设计和完善时间，调动学生的学习积极性，培养和发展学生的实际学习能力，顺应新时代创新式智慧教学的研究趋势，也为后续研究提供了示范。此外，天然产物化学课程还应寻求与天然产物化学相关的生产和经营企业合作，学生通过深入企业实习，在实际生产中将知识内化并收获经验。