《精細有機合成單元反應》線上線下混合式課堂教學實踐

張珍明 安 紅 王學梅 李樹安

(江蘇海洋大學 化工學院，江蘇 連云港 222005)

利用先進的現(xiàn)代化教學手段改革傳統(tǒng)教學模式、提升課堂教學質(zhì)量,是新時代推進高校教育教學改革的有效路徑[1]。高質(zhì)量教學不僅是推進高等教育現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，更是促進高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的核心任務。課堂是教育的微觀問題，但解決的是發(fā)展戰(zhàn)略問題。課堂教學是人才培養(yǎng)的核心要素，是“立德樹人”的具體化、操作化和目標化，是“學生發(fā)展為中心、學習效果為中心、學生學習為中心”教學改革的具體形式，也是當前中國大學普遍的短板、瓶頸[2]。

2019年8月，以江蘇海洋大學化工學院化工17級兩個行政班作為試點班，基于MOOC的線上線下混合式教學，以“內(nèi)容”與“方法”為切入點，合理運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，充分利用課堂教學這一主陣地，進行本科課程《精細有機合成單元反應》的課堂教學設(shè)計、教學方法與實施、課程考核等進行改革探索實踐，努力營造課堂教學熱烈氛圍，以打造精細有機合成單元反應》課程金課，杜絕水課。具體做法見圖1。

1 金課、水課的標準

1.1 金課標準

課堂教學內(nèi)容：①知識、能力、素質(zhì)的有機融合，可培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維；②課堂內(nèi)容反映前沿性和時代性，教學形式呈現(xiàn)先進性和互動性，學習結(jié)果具有探究性和個性化；③課程有一定難度，需要跳一跳才能夠得著，教師備課和學生學習有較高要求，具備這三個特征，才可稱之為金課[3]。

1.2 水課特征

要提高教學質(zhì)量，在打造“金課”的同時，如何避免“水課”也是亟待解決的問題[4]。教師上課具備以下“癥狀”之一：①照本宣科；②唱獨角戲；③滿堂灌；④職業(yè)病(如喉炎)；⑤學生上課打瞌睡或干其他事情；⑥教師上課沒有快樂感和成功感。本人則認為此為水課。

圖1 《精細有機合成單元反應》課堂教學打造金課教學流程

2 線上教學

2.1 線上課程來源及概況

線上課程采用天津大學馮亞青教授等講授的《精細有機合成化學與工藝學》MOOC教學資源，教學內(nèi)容十三章共89學時，每一章分為視頻、PDF課件、章節(jié)討論、各章作業(yè)、單元測驗和期末考試六個部分。

2.2 線上、線下教學的設(shè)計

《精細有機合成單元反應》線下學時為40學時，基本為3學時/周·次。教師備課，除了準備和設(shè)計每次課的課堂教學內(nèi)容、教學方法、教學手段，還要圍繞線上MOOC，設(shè)計學生課后線上預習和學習方案、設(shè)計討論性和探究性專題，以便在本次課結(jié)束前，為線上學習及下一次課做教學內(nèi)容的鋪墊，并布置學生線上MOOC學習的內(nèi)容、下次課的專題討論內(nèi)容。每周的線下課堂教學。其中1節(jié)課用于學習討論組的專題匯報的展示MOOC學習效果，線上MOOC學習的階段測驗和結(jié)課考試成績、線上學習的學時數(shù)和專題討論匯報室內(nèi)效果計入本課程的總評分。

2.3 線上應用及評價

試點班線上學習天津大學《精細有機合成化學與工藝學》MOOC均在10學時以上，所有學生都按時完成了1～7章、8～13章的階段測驗，且取得比較好的成績。本學期的期末考試試卷中有50%內(nèi)容來自線上課程，試卷體現(xiàn)了知識、能力、素質(zhì)的融合，以檢驗學生解決復雜問題的綜合能力；試卷有一些與生產(chǎn)實際及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽關(guān)聯(lián)的題目，以體現(xiàn)課堂內(nèi)容創(chuàng)新性；試卷中有個別題目有一定難度，需要跳一跳才能夠得著，以反映教學的挑戰(zhàn)性，試卷批改出來后，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)學生成績?nèi)匀环险龖B(tài)分布，學生普遍評價，每一堂《精細有機合成單元反應》課都是一次對自己能力的挑戰(zhàn)，非常緊張，但收獲很大。

3 線下教學

線下課堂教學內(nèi)容是采用一定的教學方法與教學手段，使用問題式、討論式、專題式教學，培養(yǎng)學生對本課程課堂教學內(nèi)容的研究背景、研究水平、研究前沿和發(fā)展趨勢進行探討式學習，在教學中植入“責任關(guān)懷”和“化工系統(tǒng)工程”理念，培養(yǎng)終身學習能力，講述中國科學家在精細有機合成中對科學的貢獻，激發(fā)學生獻身祖國化工事業(yè)的內(nèi)生動力。

3.1 設(shè)計課堂教學內(nèi)容的依據(jù)和方法

如果教師課堂教學內(nèi)容是學生可以自學的，那么，教師教學的意義何在？因此，課堂教學內(nèi)容設(shè)計應遵循三教三不教：學生看不懂、找不到、學不會的。老師課前準備的教學內(nèi)容為學科知識、未知知識、經(jīng)驗知識。

教師需要精心的準備以問題方式進行教學，一般為陳述式，設(shè)計探討的問題，激起學生興趣。提出問題的方式：①通過課堂提問，讓學生在課堂上已學知識和內(nèi)容以小組為單位進行總結(jié)和歸納；②針對MOOC課程中的內(nèi)容布置作業(yè)，促進學生主動進行線上天津大學《精細有機合成化學與工藝學》MOOC課程的學習，在看MOOC視頻、課件后，完成線下作業(yè)；③提出探討性問題，讓學生充分利用學校電子圖書館各種文獻資料等網(wǎng)絡(luò)資源、去圖書館查紙質(zhì)資料及到書店看圖書，以完成有一定挑戰(zhàn)性的作業(yè)。

3.2 課堂教學中植入“責任關(guān)懷”理念

化工責任關(guān)懷(Responsible Care，簡稱RC)是化學工業(yè)的全球自愿倡議，化學公司通過其國家協(xié)會成員共同努力，不斷改善其健康、安全和環(huán)境質(zhì)量[5]。

2019年3月21日，江蘇省鹽城市天嘉宜化工有限公司因長期違法貯存的硝化廢料自燃爆炸，造成78人死亡、76人重傷，此事故使得公眾“談化色變”。責任關(guān)懷是挽回化學工業(yè)在社會和公眾中形象的一項重要措施。大多數(shù)畢業(yè)后成為化工、制藥等企業(yè)的一線工人、科研人員和管理者，因此，在課堂教學中植入責任關(guān)懷理念，使學生畢業(yè)進入與化學工業(yè)相關(guān)的企業(yè)后，在中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會的指導下，促進企業(yè)不斷改善職工健康、安全和環(huán)境質(zhì)量，保住青山綠水，造福子孫后代。

3.3 課堂教學中植入“系統(tǒng)工程”理念

化工系統(tǒng)工程(chemical system engineering)是化學工程的一個分支，是把極其復雜的研制對象稱為系統(tǒng)，即由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成具有特定功能的有機整體，而且這個系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個更大系統(tǒng)的組成部分。系統(tǒng)工程則是組織管理這種系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學方法[6]。因此，植入系統(tǒng)工程的概念，介紹系統(tǒng)工程的全面、系統(tǒng)、巧妙解決問題的方法，是化工生產(chǎn)管理的必然要求。

3.4 學會獲取文獻資源

下發(fā)的教材只能作為主要參考書，必須創(chuàng)造條件讓學生學會查閱圖書資源、科學論文、專利等文獻。文獻是記錄、積累、傳播和繼承知識的最有效手段，是人類社會活動中獲取情報的最基本、最主要的來源，也是交流傳播情報的最基本手段。在課堂教學改革之前，試點班絕大部分學生只有準備考研或公考等，才會利用圖書館文獻資源、或去書店閱讀購買圖書。

4 考核方式

4.1 總評成績計算方法

《精細有機合成單元反應》課堂教學考核采用線上成績、線下成績結(jié)合的方式進行考核，線上成績占總評成績權(quán)重為0.3，線下作業(yè)成績占總評成績權(quán)重0.1，線下期末考試成績占總評成績權(quán)重為0.6。課程總評成績=30%線上成績+10%作業(yè)成績+60%期末考試成績，線上成績=線上學習學時數(shù)印章+線上等課外學習專題報告印章+線上測驗印章，每個印章計5分，線上學習滿分為20個印章。具體計算方法見圖2。

圖2 線上線下混合式課堂教學考核方式圖

4.2 線上成績計算方法

刻制“綠色化工”字樣的印章，讓在學生思想中植入“責任關(guān)懷”理念，時刻銘記時代呼喚綠色化工、清潔生產(chǎn)。以“綠色化工”印章記錄線上學習成績，滿分為20個印章，有三種獲得印章途徑：①老師布置的、通過線上學習、查閱文獻等方式完成的專題，討論組展示匯報1次，組內(nèi)每位同學獲1個印章；②線上學習天津大學《精細有機合成化學與工藝學》MOOC課程學時≥10，獲4個印章；③參加線上MOOC課程1～7章測驗、8～13章測驗，得分在60分以上，可分別獲得3個印章。

5 小結(jié)

《精細有機合成單元反應》課堂教學采用線上線下混合式課堂教學形式，因為是問題式教學，可促進教師積極不斷地更新知識，提高科研創(chuàng)新水平；可增強學生的學習興趣，挖掘?qū)W生學習潛能，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力以及終身學習方法；可促進大眾化本科高等教育體系的科學化、規(guī)范化，推動本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和綜合素質(zhì)。