黃海燕, 狄玉麗, 羅 茜

(西昌學(xué)院理學(xué)院，四川 西昌 615013)

新工科建設(shè)是在新經(jīng)濟(jì)背景下提出的推動科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新等的教育發(fā)展新思路，在新工科背景下需要培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展形式的創(chuàng)新型高質(zhì)量復(fù)合人才，這就要求學(xué)生提升創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力，具有分析和解決問題的科學(xué)思維[1-3]。有機(jī)化學(xué)作為材料科學(xué)與工程專業(yè)、食品科學(xué)與工程專業(yè)、動物科學(xué)專業(yè)、制藥工程專業(yè)、水產(chǎn)專業(yè)等眾多理工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，提升有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)成效，顯得尤為重要。王洪偉等[4]利用信息化技術(shù)與現(xiàn)實(shí)課堂相結(jié)合的教學(xué)方式，使學(xué)生成為教學(xué)主體，大大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。虞虹等[5]采用異步SPOC+騰訊課堂+QQ群方式，根據(jù)線上線下教學(xué)優(yōu)勢劣勢分析，重塑了有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系，培養(yǎng)了學(xué)生自我管理能力和自主學(xué)習(xí)意識，為推動教育改革取得了一定成效。陳修棟[6-8]等提出當(dāng)今教育混合式教學(xué)是教育發(fā)展的必然趨勢，且將混合式教學(xué)應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)課程，取得了較好的教學(xué)效果。為解決有機(jī)化學(xué)教學(xué)中存在的學(xué)習(xí)興趣不高、動力不足，達(dá)成課程目標(biāo)效果不理想等問題，借助雨課堂及學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺對有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系進(jìn)行重構(gòu)，以期得到較好的學(xué)習(xí)效果與提升。

1 《有機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)目標(biāo)

《有機(jī)化學(xué)》作為眾多理工科專業(yè)課程體系的重要組成部分，是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程的實(shí)施，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到以下培養(yǎng)目標(biāo)：①知識目標(biāo)：讓學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)最新成果和發(fā)展趨勢；掌握有機(jī)化合物的分類、命名；各類有機(jī)化合物的主要制備方法；各類有機(jī)化合物的主要性質(zhì)及用途；各種官能團(tuán)的特征和在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的機(jī)理和反應(yīng)規(guī)律。②能力目標(biāo)：讓學(xué)生學(xué)會獲取知識、研究問題、解決問題能力。③思政目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神、學(xué)科素養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)生家國情懷及文化傳播意識、提高民族自信；幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀；培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感、職業(yè)素養(yǎng)。但由于《有機(jī)化學(xué)》存在課程內(nèi)容復(fù)雜，難于理解等特點(diǎn)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不太理想。

2 《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀

《有機(jī)化學(xué)》作為西昌學(xué)院眾多專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，是理論與實(shí)驗(yàn)一體化的課程，總學(xué)時為72學(xué)時，其中理論48學(xué)時，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時。根據(jù)教師教學(xué)反思及各年級教學(xué)成效分析，對有機(jī)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)。

2.1 教學(xué)中存在的主要問題

2.1.1 課程學(xué)時不足

《有機(jī)化學(xué)》理論部分知識內(nèi)容較多，涵蓋從有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)到氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等共19章教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中要同時達(dá)到知識、能力、思政三維目標(biāo)難度較大。任課教師雖在教學(xué)過程中根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)對授課內(nèi)容進(jìn)行篩選，但由于目前課時設(shè)置，理論課課時較少，無法在規(guī)定學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)大綱要求內(nèi)容。

2.1.2 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣

《有機(jī)化學(xué)》課程總體知識難度較大，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低，自主學(xué)習(xí)動力、能力不足；傳統(tǒng)教學(xué)方式單一，大多以教師為教學(xué)主體的填鴨式教學(xué)，且課程考核方式簡單，平時成績主要以出勤、課后練習(xí)為依據(jù)，導(dǎo)致學(xué)生課后學(xué)習(xí)動力不足，不利于促進(jìn)學(xué)習(xí)成效提高及培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[9]。

2.1.3 課程思政較弱

在三全育人背景下，為達(dá)到立德樹人教學(xué)目標(biāo)，思政元素的融入必不可少，但介于專業(yè)課教師缺乏思政專業(yè)知識，對于課程思政的實(shí)施過于生硬，且由于時間問題經(jīng)常簡單帶過，導(dǎo)致學(xué)生難以理解，不能真正做到入腦、入心。

2.1.4 學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力差

《有機(jī)化學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程預(yù)習(xí)單靠書本上的文字和圖片，很難將平面的東西轉(zhuǎn)化為立體鮮活的，致使學(xué)生不能達(dá)到理想的預(yù)習(xí)效果；課堂上大部分時間用于教師講解，導(dǎo)致學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)時間不足；學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理及步驟理解不透徹，實(shí)驗(yàn)結(jié)束就將所學(xué)內(nèi)容忘得一干二凈[10]，不利于培養(yǎng)學(xué)生動手及創(chuàng)新能力；不同專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相同，未體現(xiàn)專業(yè)特色和適用性；實(shí)驗(yàn)未單獨(dú)列為一門需要考核的課程，導(dǎo)致學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)課的重視不夠，在完成實(shí)驗(yàn)過程中不注重提升實(shí)驗(yàn)技能，只在乎盡快結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

2.2 學(xué)情分析

有機(jī)化合物種類較多，包含脂肪烴、芳香烴、醇、酚、醚、醛酮、羧酸及衍生物、含氮化合物、雜環(huán)化合物、碳水化合物等，每類化合物都需學(xué)習(xí)其結(jié)構(gòu)、命名、性質(zhì)、制備、用途、反應(yīng)機(jī)理等知識點(diǎn)，學(xué)習(xí)任務(wù)重難度大；部分內(nèi)容比較抽象，如反應(yīng)機(jī)理就是其中最難理解的重點(diǎn)，親電反應(yīng)、親核反應(yīng)等均不相同。有機(jī)化學(xué)開設(shè)時間為大一第二學(xué)期，學(xué)生停留在高中階段以教師為核心引導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式，不能適應(yīng)大學(xué)自主學(xué)習(xí)。各專業(yè)學(xué)生知識背景差異較大，以筆者授課的水產(chǎn)、動科、制藥三個專業(yè)為例，水產(chǎn)專業(yè)學(xué)生為文理兼收，僅有不到5%為理科生，沒有高中化學(xué)知識及理科思維的支撐，致使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣和自信心；動科、制藥專業(yè)學(xué)生雖為理科背景，但在高中階段化學(xué)學(xué)科選課方向不同，學(xué)習(xí)能力也有差異。不同專業(yè)學(xué)生所關(guān)注學(xué)習(xí)內(nèi)容不同，相同的教學(xué)內(nèi)容，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3 重構(gòu)有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系

基于以上情況，傳統(tǒng)教學(xué)模式下《有機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)，不能達(dá)到應(yīng)有課程目標(biāo)。如何在規(guī)定的教學(xué)時數(shù)內(nèi)確保課程內(nèi)容完整的情況下，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，激發(fā)學(xué)生主觀能動性及培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)能力，是授業(yè)者在教學(xué)過程中必須深思的問題[11]。筆者針對校內(nèi)相關(guān)專業(yè)《有機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)進(jìn)行教學(xué)體系重構(gòu)，將現(xiàn)代化信息技術(shù)平臺雨課堂與學(xué)習(xí)通同時融入教學(xué)過程中，根據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題對理論教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、課程考核評價體系都做出相應(yīng)改革。具體情況如圖1所示。

圖1 有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)圖

3.1 《有機(jī)化學(xué)》理論課程教學(xué)體系

基于理論課程教學(xué)過程中存在的難點(diǎn)與痛點(diǎn)，在教學(xué)過程中采取“課前-課中-課后”三段式教學(xué)設(shè)計(jì)，在不同教學(xué)階段利用不同信息化教學(xué)資源進(jìn)行教學(xué)改革。

3.1.1 基于學(xué)習(xí)通平臺的課前預(yù)習(xí)

教師通過學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺，利用現(xiàn)有MOOC課程資源選擇與本校教學(xué)大綱最為符合課程，開設(shè)異步SPOOC課程。在課前將教學(xué)視頻公共資源向?qū)W生推送，學(xué)生可以結(jié)合自身情況安排最適宜的時間進(jìn)行視頻觀看，提升學(xué)生參與度。針對學(xué)情差異，達(dá)到為不同學(xué)生制定個性化學(xué)習(xí)方案的目標(biāo)，減少傳統(tǒng)教學(xué)因?qū)W生知識背景差異，使部分學(xué)生課堂上不能跟隨教師授課節(jié)奏而導(dǎo)致差距越大學(xué)習(xí)興趣越低的不利情況。學(xué)習(xí)通平臺對每個學(xué)生的視頻觀看情況進(jìn)行記錄，教師根據(jù)觀看進(jìn)度，提醒學(xué)生在課前完成預(yù)習(xí)作業(yè)，解決傳統(tǒng)教學(xué)中無法監(jiān)督學(xué)生預(yù)習(xí)情況的問題；根據(jù)學(xué)習(xí)通內(nèi)完成的每個知識點(diǎn)相關(guān)自測題情況，初步掌握學(xué)生預(yù)習(xí)過程中存在的問題及難點(diǎn)，課堂教學(xué)時針對此部分知識點(diǎn)進(jìn)行著重講解。在發(fā)布預(yù)習(xí)視頻時，除學(xué)科知識點(diǎn)相關(guān)視頻外，加入課程思政內(nèi)容相關(guān)案例，以故事、新聞等形式在課前給學(xué)生埋下伏筆，引發(fā)學(xué)生興趣，提高課程思政關(guān)注度。例如，講解有機(jī)化學(xué)的定義和發(fā)展歷史前，發(fā)布著名化學(xué)家維勒與他的老師柏則里之間關(guān)于生命力學(xué)說的故事，可以引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、敢于創(chuàng)新的精神。

3.1.2 基于雨課堂的現(xiàn)場教學(xué)

現(xiàn)場教學(xué)時采用雨課堂輔助形式進(jìn)行。課堂教學(xué)中利用雨課堂進(jìn)行簽到，減少教師考勤花費(fèi)時間，把有限時間花在刀刃上；每個重要知識點(diǎn)后利用雨課堂在教學(xué)PPT中嵌入1～2個課堂測試題，講完該知識點(diǎn)內(nèi)容，立即通過雨課堂發(fā)送練習(xí)題，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成作答，這就要求學(xué)生在上課過程中注意力集中；教師還可根據(jù)答題正確率，分析該知識點(diǎn)掌握情況，實(shí)時調(diào)整教學(xué)方案；學(xué)生可通過雨課堂中的彈幕、標(biāo)注PPT等形式及時向教師反饋知識點(diǎn)掌握情況，真正做到教與學(xué)同步，避免傳統(tǒng)教學(xué)中教師在講臺上滔滔不絕，學(xué)生卻在下面周游世界的局面。

3.1.3 基于QQ群的課后輔導(dǎo)及答疑

因任課教師教學(xué)任務(wù)重，各班級學(xué)生課表時間安排各不相同，在集中地點(diǎn)時間進(jìn)行面對面輔導(dǎo)答疑困難度較高，故每個班級都建立有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)QQ群，教師在群內(nèi)發(fā)布教學(xué)課件、課后作業(yè)，并進(jìn)行知識答疑。

3.2 《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)體系

3.2.1 基于專業(yè)背景的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置

目前開設(shè)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，覆蓋實(shí)驗(yàn)基本操作、液體有機(jī)物合成、固體有機(jī)物合成、天然產(chǎn)物提取、物質(zhì)分離純化等幾個模塊，從知識面分布來看，基本能滿足課程教學(xué)要求，但在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇時，所有專業(yè)開設(shè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均相同，具體如表1。

表1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

新的教學(xué)體系中，針對不同專業(yè)調(diào)整部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專業(yè)相關(guān)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，做到學(xué)以致用。例如，在制藥工程專業(yè)中增加磺胺類藥物乙酰苯胺的制備，在化工專業(yè)中增加精細(xì)化學(xué)品染料甲基橙的制備[12]，在材料科學(xué)與工程專業(yè)中增加脲醛樹脂的制備，在動物科學(xué)專業(yè)中增加昆蟲信息素的合成等。

3.2.2 基于信息技術(shù)的實(shí)驗(yàn)視頻推送

《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》學(xué)生預(yù)習(xí)僅通過紙質(zhì)教材完成，很難在實(shí)際操作中將預(yù)習(xí)內(nèi)容立體化、現(xiàn)實(shí)化。基于各線上平臺《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程MOOC資源與本校實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)情況有較大差距，故未建立異步SPOOC課程，而是將實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)視頻通過微信、QQ等進(jìn)行推送，并在視頻觀看后要求完成預(yù)習(xí)報(bào)告，根據(jù)預(yù)習(xí)報(bào)告分析預(yù)習(xí)情況，對預(yù)習(xí)效果進(jìn)行監(jiān)控，并通過微信、QQ等進(jìn)行線上答疑。

3.2.3 基于創(chuàng)新培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂

傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是在教師講解基礎(chǔ)上，按照實(shí)驗(yàn)教材步驟依次完成，不能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。可將部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，課前發(fā)布實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將學(xué)生按4人一組進(jìn)行分組，每組同學(xué)各自查閱資料，小組討論分析各實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)，確定各組實(shí)驗(yàn)方案。課堂教學(xué)時，教師分組指導(dǎo)，結(jié)束后將各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，讓學(xué)生對各組實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)。經(jīng)過資料查閱、討論分析、確定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比等過程，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、開拓創(chuàng)新思維都得到鍛煉。

3.3 課程評價體系

針對傳統(tǒng)教學(xué)中課程考核方式單一等情況，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，《有機(jī)化學(xué)》課程考核為平時成績20%、實(shí)驗(yàn)成績30%、理論考試成績50%。平時成績由傳統(tǒng)的靠考勤和作業(yè)判定，改為考勤20%、雨課堂測驗(yàn)30% 、作業(yè)30% 、學(xué)習(xí)通視頻觀看20%組成。實(shí)驗(yàn)成績由預(yù)習(xí)20%、 操作40%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告40% 組成。此種評價體系更能體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及獨(dú)立思考能力，對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能動性有促進(jìn)作用。

4 效果與反思

通過教學(xué)體系重構(gòu)，教師教學(xué)理念發(fā)生變化，從教師為中心逐步向?qū)W生為中心轉(zhuǎn)變，讓每一個學(xué)生都積極參與到教學(xué)過程當(dāng)中，在有限的課堂時間內(nèi)，獲得了較為理想的教學(xué)效果。根據(jù)各專業(yè)學(xué)生反饋，90%以上同學(xué)喜歡此種教學(xué)形式，且普遍反應(yīng)新的教學(xué)體系更能增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動性，對自主學(xué)習(xí)能力的提升有較大幫助。從課程考核成績來看，學(xué)生卷面成績及格率由不足55%提升到了68.75%，綜評成績及格率達(dá)到100%。但有機(jī)化學(xué)教學(xué)體系重構(gòu)過程中還存在不少問題，例如，理論教學(xué)部分預(yù)習(xí)視頻主要依靠學(xué)習(xí)通平臺現(xiàn)有的MOOC課程資源，存在所選課程與本校教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)次序安排不符情況。在后續(xù)課程改革中，教師應(yīng)根據(jù)選用教材、學(xué)生知識背景、專業(yè)背景等創(chuàng)建適合各專業(yè)的線上課程。又如，線上評價機(jī)制僅靠學(xué)習(xí)平臺統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，難免存在虛假情況，后續(xù)建立科學(xué)有效的評價方式是必然趨勢。在新時代教育改革浪潮中，教學(xué)改革任重道遠(yuǎn)，每位教師都應(yīng)在日常教學(xué)中根據(jù)時代要求、具體學(xué)情等，找到適合的教學(xué)模式。