基于超星“一平三端”的有机化学翻转课堂教学实践研究

闫慧君，李思龙，蔺彬彬，姜艳丽，白建伟

（1.哈尔滨学院 食品工程学院，哈尔滨 150086；2.哈尔滨工程大学 材料科学与化学工程学院，哈尔滨 150001）

随着近些年信息化教育产业的不断发展，学生的学习方式逐渐从原有的教师线下授课转化为线上线下相结合的方式进行学习。而且国家也在《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中明确提出要通过数字教育系统加快推动高等教育服务模式变革，探索新型教育服务供给方式[1]。有机化学作为食品质量与安全专业的必修课，对学生的抽象思维能力有很强的要求[2-4]。因此，教师通过将“一平三端”的有机化学翻转课堂教学和食品质量与安全专业相结合的方式对于该课程的教学和发展具有重要的意义[5-8]。本文将以哈尔滨学院食品质量与安全专业为例，对基于超星“一平三端”的有机化学翻转课堂新型教学模式的实施进行具体地分析与阐述。

一、“一平三端”教学系统与翻转课堂的特点及实施的必要性

“一平三端”教学系统是通过超星泛雅这一网络教学平台，集合了教室端、移动端和管理端的特点[9]，整合了大量教学资源，运用最前沿的技术手段将教学平台与终端相互关联，达到数据共享的目的，形成了网络教学与数字化资源相结合的智慧教学系统。“翻转课堂”是颠倒传统的知识输出架构和知识内化教学方式。学生利用教学视频等学习材料进行自学，将知识的学习放到课外，知识内化放到课内实现[10]。有机化学作为食品质量与安全的专业基础课有着教学内容多，反应机理晦涩难懂，官能团种类也较多，结构命名复杂等特点，学习者易出现“繁杂”“模糊”的感觉，而且哈尔滨学院（以下简称“学院”）学生录取分数较低，学生化学基础知识掌握不牢固，使得学生学习有机化学课程时存在接受能力低、内化程度弱等现象，给学生学习有机化学带来了挑战。目前，在课堂听老师讲述课程内容是大多数学生学习的主要途径，学生只能被动地了解知识，导致学生学习有机化学的动力不足、主观能动性差。因此，笔者经由“一平三端”教学系统为学生建立了一个高效实用的有机化学教学网络空间，学生可以通过碎片化的学习方式，摆脱了时间与空间束缚，随时随地进行有机化学课程的学习，从而提升学习效果。本文以食品质量与安全专业为例，探讨“一平三端”的有机化学翻转课堂的多元化应用。

二、基于超星“一平三端”的翻转课堂在有机化学课程中的实践研究

以学院食品质量与安全专业2020级1班和2班的专业必修课有机化学教学为例，该课程分为理论课程48学时、实验课程16学时，笔者对所在班级共70名学生采用“一平三端”的有机化学翻转课堂教学模式进行教学改革，并结合该模式的教学实践结果，深入地阐述超星“一平三端”的有机化学翻转课堂教学的构建。具体设计如图1所示。

图1 有机化学教学改革内容结构图

图2 为本课程构建的线上教学资源。“线上+线下”相结合的教学模式是“一平三端”的有机化学翻转课堂的主体架构。线上教学内容的构建主要为视频和文档两类。视频分为课程讲解视频、flash 演示动画与虚拟仿真实验视频三个部分，其中最主要的课程讲解视频占到了总视频数的72%。因此，学生可以通过学习通平台进行线上学习。文档分为有机化学开放式试题库、预习报告、实验报告、随堂测验、章节测验和期中考试六个部分。其中，有机化学开放式试题库作为学生课前预习的核心内容，收录了各大高校的有机化学练习题和笔者改编的学生易错题，并配有详细解答过程。笔者通过建立线上教学视频和文档的方式，鼓励学生自主学习有机化学课程，从而引导学生由“学会”转向“会学”，从“要我学”转向“我要学”，学生也可以提前对本节课内容进行了解，便于教师在课堂教学或答疑过程中有针对性地解决学生在课前预习过程中所遇到的问题，从而激发自身学习热情，加深对有机化学知识的理解。

图2 学习通线上资源构成图

（一）强化课前预习

图3 为笔者构建的课前预习演示图。教师在讲授新章节前以知识点为单元，录制有机化学的讲解视频。例如，笔者在讲解醛、酮章节时，将课程难点进行拆分讲解，并录制不超过10 min 的教学视频（如图3（a）所示）。由于讲解视频时间较短，知识点集中，学生注意力不易分散。由图4 中的管理端数据可知，学生对于利用移动端学习有机化学课程的学习热情很高。100%的学生完成了205 个任务点，平均观看时长达到570.1 min，最高时长达到1 292.7 min，一天内学习次数甚至高达3 036次，可见，构建预习视频有助于学生对知识点的理解和掌握。另外，笔者在讲授有机化学课程的重难点内容时，发布填空题、选择题作为学生的课前预习作业，并通过教室端发布到学习通平台上。学生答题后，教师通过管理端对学生的作答情况进行查看，有96%的学生在规定时间内将预习作业提交到学习通平台。随后，笔者对学生提交后的预习作业进行批改，所获成绩作为平时成绩的一部分反馈至学生端，学生可以随时通过学习通App 查看自身平时成绩，进而激发学生学习有机化学的自主性。

图3 课前预习图

图4 学生线上预习视频报告图

在课堂授课前，教师鼓励学生在讨论区提出预习时存在的问题（如图3（b）所示）。64%的学生积极响应提出自己的问题，有37%的同学不仅提出了问题并且在讨论区解答了其他同学提出的问题。教师也可以解答与本次课程相关的问题，以此提前了解学生对于该知识点的接受程度，确定课堂教学的实施方案，做到一课一案。最后，教师借助“一平三端”教学系统中的管理端浏览学生的学习情况，获得及时的课堂教学反馈，实现学生预习问题教师线上解决。教师还可以针对学生学习情况的反馈，了解学生学习有机化学课程时的疑难点，合理地安排教学任务、及时调整教学方案，进一步提高课堂教学质量，充分发挥“一平三端”的有机化学翻转课堂教学的独特优势。

（二）重构课堂教学

在有机化学课堂教学中，由于学生已经通过课前预习大致了解了本节课的讲解内容，因此，课堂教学除了讲授本节课的知识点，还要解决学生预习时所遇到的问题，使学生对知识能有很好地理解和掌握，完成知识的内化。图5 为课堂分组讨论图，笔者通过教室端对学生进行分组，对教学重难点进行分组讨论并完成相应问题。笔者通过智慧课堂系统得知各组学生的讨论情况并加以解释，为学生创造个性化的学习氛围，进而获得更好的学习效果。

图5 课堂分组讨论图

在知识讲授过程中，笔者利用学习通平台进行抢答、选人和投票等教学活动，制造更多师生互动的机会，让更多的学生融入课堂，有效打破沉闷、枯燥的氛围，使同学们可以真正地享受课堂，实现良好的师生互动、生生互动。例如，在讲授有机化学课程中比较复杂的旋光异构部分时，教师可以通过教室端进行课堂投屏，以实现PPT 讲演、多终端同步进行，文件在线传输、实物投屏展示等操作，让学生在抽象的知识体系中较为直观地掌握课程重难点，提高学生学习效率与教学效果。由于不同学生对有机化学的学习程度不同，在学习专业课程中的接受能力也存在差异，为此，笔者结合学生平时成绩并运用开放式试题库，将学习程度不同的学生进行区分，为学生构建个性化试题集。随后以随堂测验的形式进行发放，做到因材施教，从而有效地督促学生进行课程复习。在学生完成测验后，学习通平台便通过图表的形式让教师主动掌握这些差异，使教师更加了解学生对知识的掌握程度，提高教师对教学成果的整体把握，进而及时调整教学速度和教学侧重点。

（三）强化课后巩固

课后，教师还要注重学生课后的复习工作。例如在讲授醇、酚和醚章节时，由于该章节课程知识点较多，课堂上学生难以完全掌握知识点。为了提高学生的学习效率，巩固学生所学知识，笔者将前期已经设置完成的章节测验题目通过学习通平台发送至移动端，学生可以在规定时间内通过手机以线上作答的方式对知识点进行巩固。其次，教师通过学习通平台看到作业成绩不理想的同学名单，可以进行个别辅导，教师根据学生完成作业的情况进行教学总结，并适当调整。

对于没有理解的知识点，学生可以借助智慧学习平台，在课后反复观看教师录制好的教学视频，还可以结合教师课堂中的讲解及发布的作业和资料，对知识点进一步地理解和总结。最后，在有机化学课程中遇到的任何问题，学生都可以在学习通平台上主动提问，教师及其他同学均可对问题回复。从而进一步加深学生对有机化学知识的理解与运用，拓宽学生的知识面。

三、基于超星“一平三端”的有机化学翻转课堂教学课程反馈

在本学期有机化学课程结束后，笔者对本学期学生的综合成绩进行了分析，如图6 所示，班级平均成绩达到了89.22 分。由此可知教师运用超星“一平三端”进行有机化学翻转课堂教学设计可以明显提高学生的综合成绩，激发学生的学习热情，提高学生的学习效率。

图6 基于超星“一平三端”翻转课堂教学成绩汇报图

笔者通过学习通App 对授课班级共70 名学生发放问卷调查，结果所示，有87.14%的学生表示对该模式满意，75.71%的学生认为借助学习通平台浏览学习资源、与教师和同学讨论、完成测试、上传作业和进行分组任务等方式能很好地满足自身学习需求，79.49%的学生认为开展“一平三端”教学方式可提升学习质量，88.57%的学生认为开展“一平三端”教学方式可以增加自身学习课程的动力。因此，基于超星“一平三端”的有机化学翻转课堂教学可以拉近学生与教师之间的关系，活跃课堂气氛，激发学生学习有机化学的热情，使学生在轻松的学习环境下逐渐提高自己的成绩，收获良好的教学效果，有效地提升教师的教学质量。

四、结束语

在基于超星“一平三端”的有机化学翻转课堂教学的探索与实践中，笔者发现，将“一平三端”教学系统和翻转课堂的教学模式运用在有机化学课程教学中能够有效地消除原有的师生隔阂，激发学生的学习自主性，加深学生对有机化学知识的理解与认知，受到广大学生的喜爱。本次教学实践不仅是一次对教师教学理念和学生学习方法改革的大胆尝试，也是一次对哈尔滨学院积极推进信息化教学的实战锻炼。教师及时更新自己的教学理念，不断提升学生的学习兴趣，最终实现教学相长的目标。