以学生为中心的教学模式在“天然产物化学”课程中的运用

王晓霞，马力通，赛华征，赵悦，张书恒，方晨

（内蒙古科技大学化学与化工学院，内蒙古包头 014010）

“天然产物化学”课程（Natural Pharmaceutical Chemistry）是一门以有机化学为基础的多学科交叉、工科性较强的课程。“天然产物化学”是理论和实践紧密结合的一门课程，是为培养适合化工行业应用型人才的重要课程，为培养学生天然产物开发与应用能力及提升学生创新能力具有重大意义[1-3]。贯彻落实“以学生为主体，以教师为主导”的改革思想，充分调动学生的学习积极性，提高学生理论与实践的结合能力。为了让学生更好地完成“天然产物化学”课程的学习目标，解决课程略显枯燥的问题，打开学生思路，对课程内容进行改革势在必行。

1 目前“天然产物化学”课程存在的主要问题

1.1 学生方面

目前学生的课程学习状况：对学习的目标和目的不够明确，缺乏对知识求知的积极性和主动性。学生对于“天然产物化学”的认知和理论基础比较差，对课堂上有些枯燥乏味的知识点容易走神和犯困，导致无法跟紧老师的教学思路和授课进程，渐渐失去学习的兴趣和信心。

学生对于固定的时间、地点、学习内容已经养成习惯，逐渐丧失了课后自主学习和复习巩固的意识。学生在课堂上没听懂，缺乏对不理解的知识点积极的提问，自主思考能力和课堂讨论效果较差。学生以通过考试为目的，严重缺乏创新能力和理论与实践相结合的能力。

1.2 教师方面

教师受到传统教育的影响，对于教材内容过于看重，以学生记忆知识点作为主要目标，却忽视了学生对知识灵活运用能力的培养。教师始终保持主导地位，并且身兼数职，工作繁忙，对于学生的学习状况和需求无法给与足够的关注，没有充分调动学生自主学习的积极性。传统的教学模式比较单一、死板，学生的发散思维能力得不到充分的运用与培养，对于知识只能被动地、机械地学习，很难激发学生的学习热情，呆板的授课模式也无法调动教师的教学热情，而学生对于知识点也只是简单地死记硬背，记得慢，忘得快，不符合对学生综合能力培养的目标，不是最好的教学模式。

教学效果检验方法单一，现在的检测方法依然是学期末的闭卷考试，对于学生知识的运用和能力的提高未进行考核。由此可知，现如今的教学方法和考核方式不利于学生自主学习能力和创新思维能力的培养，需要建立以学生为中心的教学新模式。

1.3 学校方面

目前学校的“天然产物化学”课程学生的学习成果不能满足职业岗位的需要，学生无法在毕业后快速与社会接轨。课程的编排未做到与时俱进，缺少了创新与特色，遵循以往的教学模式，使课堂始终有些枯燥乏味，学生缺少了独立思考的练习和课堂知识与实验操作相结合能力的培养。学校的课程分配依然有改善的空间，理论课与实践课比例没有最大限度地提高学生的综合能力，学生无法拥有足够的理论运用到实际生活中去的能力，无法真正培养出社会所需的技能型人才。

1.4 社会方面

由于传统的教学方式已经实行了许多年，这种教学模式伴随了学生的大部分学习生涯，突然地改革使学生难免会在短时间内难以适应，以至于很长时间会存在学习效率低下等问题。只有从中小学就进行教学改革，学生在学习大学课程才更能接受以学生为中心的教学新模式。

2 基于SCL 多样化教学方法的“天然产物化学”教学改革内容

学院开设的“天然产物化学”课程是32学时的专业选修课程，原课程安排为32学时的授课，使用的教材为刘湘等所著图书《“天然产物化学”（第二版）》，教材内容简单抽象，并且涉及多种天然产物的提取与分离。单纯的讲解会使课堂氛围沉闷、乏味，导致学生逐渐失去学习积极性，无法让学生对知识产生深刻的印象和建立清晰的课程内容框架结构，更没办法让学生灵活运用这些知识。传统的教学模式已经无法满足当前学习目标的要求，因而改革是不可阻挡的必然选择[4-6]。

2.1 研究与改革的内容、目标

对课程内容进行思维导图的编排，改善教师受到传统教育的影响，却忽视了学生对知识灵活运用能力的培养。通过“课前、课中、课后”三部分教学实施进行教学改革[7-8]。

课前在“雨课堂”教学平台预留课堂提问，引导学生通过上网查询自主解决问题。在课堂讲授前也就是获知答案前思索一下新问题，比不思考就看答案的学习效果要好。课前预习，既让学生预习了课程，也能引起学生学习的兴趣。

课中进行小组讨论（回答预留的课堂问题）与思维导图梳理知识点，在活跃课堂气氛的同时也能加强记忆，并且利用“雨课堂”教学平台发布每节课的课堂自测（5～8 min），以测验输出的方式推动学习，避免学生产生“以为自己知道”这种假象，用自测的方法“知不足”，真正做到对知识点的牢记。同时“雨课堂”发布的测试题，通过查看学生答题结果，知道哪些题是学生的易错题，从而着重进行讲解。

课后布置思维导图输出作业，学生要在老师讲完每一课的知识点后，将该文本用思维导图输出画出来，让学生对课上的知识进行复习巩固。在以上基础上，适当增加专业实验课，使理论基础与实践操作有机结合，真正培养出社会需要的综合型人才。

通过上述改革内容，充分调动学生学习“天然产物化学”的积极性，让学生的发散思维得到充分的运用和培养，解决传统的教学模式单一、死板，学生对于知识只能被动地、机械地学习的问题，真正做到以学生为中心的输出式学习的教学模式，达到以学生中心、以成果为导向的目的。

2.2 拟解决的关键问题

（1）学生上课积极性不高，提问时主动回答问题的学生较少。如何提高学生上课积极性、主动性的问题需要解决。

（2）学生对于知识点的记忆速度较慢，上课的效率较低，对于课后复习的时间有限。如何提高学习效率，使学生在规定的上课时间和有限的课后时间内掌握更多的知识点的问题需要解决。

（3）学生对于知识的掌握只是粗浅的记忆，对于理论与实践的结合能力较差。如何提高学生理论与实践能力，训练学生发散思维的能力，促进学生全面发展的问题需要解决。

（4）课堂上以教师为主的传统教学模式根深蒂固，如何脱离传统观念的束缚，转变成以学生为中心的输出式学习的教学模式的问题需要解决。

3 “课前、课中、课后”三部分的教学模式实践方案和方法

对课程教学从原本简单的课堂授课，改革成“课前、课中、课后”三部分以输出式学习为主的教学模式。

（1）课前阶段：通过网络平台对授课内容进行提前发布和更新，并布置课堂提问（以课本基础内容和相关知识发展历史为主），让学生在预习课本知识的同时，引起学生对本学科的兴趣。以兴趣作为学习的动力，促进学生学习的积极性和主动性，大大提高了学生自主学习和课堂学习的效率。其中网络课程平台可以采用学校自建的学生教务系统，如超星“学习通”“雨课堂”“大学生MOOC”等网络平台，本课程主要使用“雨课堂”网络教学平台。通过这些网络平台，既能够方便老师发布学习任务和学习资料，又能让老师更加及时有效地了解每一位同学的学习状况。

（2）课中阶段：课中阶段在传统的教学基础上进行了创新，将教材内容做成思维导图，以思维导图梳理知识点。学生预习时已经对知识点有了大体的了解，再配以思维导图，能让学生对知识具有更加深刻的印象。以“第二章 糖与糖苷”为例绘制思维导图，如图1 所示。章节所有的脉络都以思维导图的形式清晰地展示给学生，避免学生每次复习都从头开始，也让学生更加全面地了解课本内容。

图1 第二章 糖与糖苷思维导图

在课堂上增加小组讨论环节，课前预留课堂提问让学生进行讨论，输出学习主要就是“写”与“说”的过程，增加讨论的环节，让学生说出来，将其作为“输出式讨论会”，讨论会督促学生更加认真地完成学习，学生在容易记忆知识点的同时，也更好地发散了思维能力。

利用“雨课堂”教学平台发布每节课的课堂自测（5～8 分钟），以测验输出的方式推动学习。测验能明显提升输出效果。在正式考试前，进行的模拟测验的次数越多就越能加深记忆，简而言之，考的次数越多就记得越牢，这就是“测验的效力”。在测验结束后，及时对照标准答案给学生讲授，并寻找错误原因，这时正是给学生进行知识点查漏补缺的最好时机，并且是一种很有效的学习方法。目前本项方法已实践在本人授课的专业英语课程上，收到很好的教学效果。“雨课堂”平台对测验结果进行总结，根据总结的结果，挑选出学生易错的题目进行重点讲解。

（3）课后阶段：在课后让学生拿一张白纸，不看教材和授课课件，整理更加详细的思维导图，这样的输出式学习方法可快速提升学习效率，能使学生更牢固地掌握课本知识。比如让学生自己整理糖苷的分类，如图2所示，在学生们梳理知识点的同时，也能促进学生的全面发展。复习阶段的思维导图可以以小组评比的方式进行相互展示，取长补短来进一步完善思维导图，更加方便同学们学习和巩固。

图2 糖苷的分类思维导图

课后增加与课程内容相关的专业实验课，使理论基础与实践操作有机结合，真正培养出社会需要的综合型人才。

4 改革效果

传统的输入式为主教学模式已经无法激发学生对于学习的积极性，存在学生上课效率低，注意力不集中等问题，因而输出式学习的教学改革是不可阻挡的大势所趋。

运用思维导图绘制、课堂提问与讨论、课堂自测和实验实践相结合的教学模式能提高学生上课积极性、主动性，从而提高学习效率，使学生在规定的上课时间和有限的课后时间内掌握更多的知识点，转变成以学生为中心的教学模式。因此可知，理论上教学改革的方案是可行的，在专业英语课程中实践相关的输出式学习教改方案，学生学习的效果得到显著提升。

通过此次改革，解决了学生学习积极性不高、自主学习能力差、课堂效率较低、知识点掌握不熟练等问题。将“输入式学习”转变为“输出式学习”，让学生的学习效率得到飞速的提升，真正做到以学生为中心的输出式学习的教学模式改革。

5 结论

教学的根本目的是培养所需人才，“天然产物化学”作为基础化学的延伸，是在分子水平上认识自然和揭示自然奥秘的重要学科之一[9-10]，对于培养学生分析与解决问题、理论与实践结合等综合能力具有十分重要的作用。进行“以学生为中心”的教学模式改革，增加学生学习此课程的积极性，加强学生对知识点的掌握和灵活运用，并进一步提高学生的创新能力和学术水平，为国家培养出亟需的创新型人才。