互動范式下以學(xué)生為中心的“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)設(shè)計及實踐

張建英，張延琪，劉學(xué)立

（滁州學(xué)院，安徽 滁州 239000）

“有機(jī)化學(xué)”是化學(xué)、化工、生物、制藥、食品等專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程，是有機(jī)化學(xué)工業(yè)、食品科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、藥物學(xué)、遺傳學(xué)、染料化學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的重要理論基礎(chǔ)。近年來，日常生活和工業(yè)上越來越多的合成材料都來自于有機(jī)化學(xué)工業(yè)。“有機(jī)化學(xué)”和有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，不僅為人們創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)財富，對于人們認(rèn)識復(fù)雜的生命現(xiàn)象、控制遺傳、征服頑癥等更有著舉足輕重的作用，它與我們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)等都有著密切的關(guān)系。

新冠疫情以來，為配合國家疫情防控，響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的要求，各地學(xué)校開展了大規(guī)模在線教學(xué)，釘釘、騰訊課堂、QQ網(wǎng)絡(luò)課堂、超星學(xué)習(xí)通、騰訊會議等直播和錄播線上教學(xué)紛紛興起。后疫情時代，在線教育的發(fā)展和應(yīng)用已成趨勢，在此背景下，如何為社會培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，對“有機(jī)化學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革及實踐迫在眉睫。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜松散

傳統(tǒng)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)內(nèi)容比較復(fù)雜、分散，同時教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，各章節(jié)間缺乏有效的聯(lián)系性和邏輯性，缺乏與現(xiàn)實生活生產(chǎn)的聯(lián)系，對學(xué)生的實踐能力要求比較高。此外，“有機(jī)化學(xué)”課程教材內(nèi)容更新速度較慢，缺少現(xiàn)代的新知識和新理論。

1.2 忽視學(xué)生的主體地位

傳統(tǒng)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)中，片面注重教師的主導(dǎo)作用，強(qiáng)調(diào)教師的“教”，忽視了學(xué)生的“學(xué)”。教師作為教學(xué)的主體，采用傳統(tǒng)“滿堂灌”傳授課本中的知識，學(xué)生只能被動灌輸，機(jī)械接受，主體能動作用不能充分發(fā)揮，久而久之，學(xué)生會缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動性，影響學(xué)習(xí)效果。

1.3 課堂互動比較枯燥

長期以來，提問是教學(xué)過程中師生互動和相互交流的主要形式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，師生互動表現(xiàn)為師生“一問一答”，“師問生答”實際上是教師主導(dǎo)的師生互動。如教師說出上半句，讓學(xué)生來接下半句，或者教師以“對不對？是不是？”等發(fā)問，學(xué)生機(jī)械地用“是、對”等來應(yīng)付。這種互動枯燥乏味，課堂氛圍缺乏活力，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

1.4 考核評價片面

考核評價是教學(xué)工作中的重要內(nèi)容，直接影響學(xué)生的發(fā)展和教師自我價值的實現(xiàn)。從目前情況來看，考核評價雖然較之前有了一定改進(jìn)[1-5]，但評價形式還不夠豐富，評價手段也比較單一，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只注重最終的學(xué)習(xí)結(jié)果，忽視學(xué)習(xí)過程。這種以考試為終極目標(biāo)的考核評價，無法對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面而準(zhǔn)確的衡量。

2 以學(xué)生為中心的線上線下互動式教學(xué)課程設(shè)計及實踐

2.1 有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中落實“以學(xué)生中心”的具體措施

2.1.1 以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)，樹立“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念

“以學(xué)生為中心”的教育理念首先由美國心理學(xué)家羅杰斯提出，在這一理念的引領(lǐng)下，美國的本科教育在教育教學(xué)方法和教育制度上進(jìn)行了一系列的改革[6]。聯(lián)合國教科文組織明確提出高等教育要向“以學(xué)生為中心”的新視角和新模式轉(zhuǎn)變[7-8]。

學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)才是重點。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，把學(xué)習(xí)主動權(quán)還給學(xué)生，才是真正的“以學(xué)生為中心”。但是，在大部分學(xué)生被動學(xué)習(xí)的現(xiàn)實狀況下，如何讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，這就要求教師首先要樹立“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，持續(xù)提高教學(xué)技能，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

2.1.2 以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，精選整合教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容直接反映教學(xué)目的和人才培養(yǎng)目標(biāo)?！坝袡C(jī)化學(xué)”具有內(nèi)容豐富、理論深刻、實踐性強(qiáng)等特點，因此，必須結(jié)合專業(yè)特點，認(rèn)真挑選教材及教學(xué)內(nèi)容。我們在查閱大量參考書的基礎(chǔ)上，按照科學(xué)邏輯和學(xué)生的認(rèn)知特點，精心組織教學(xué)內(nèi)容，如不斷用國內(nèi)外最新成果和教師自己的科學(xué)研究作為實例充實教學(xué)內(nèi)容，積極創(chuàng)設(shè)開放的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生探索研究動機(jī)；將教學(xué)內(nèi)容生活化，穿插日常生活中與“有機(jī)化學(xué)”相關(guān)的問題和實例，拉近學(xué)生和“有機(jī)化學(xué)”的距離，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“有機(jī)化學(xué)”的興趣。

2.1.3 以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，開展線上線下教學(xué)活動

“以學(xué)生為中心”的自主學(xué)習(xí)就是要站在學(xué)生的角度，從學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲出發(fā)，幫助學(xué)生設(shè)計一條持續(xù)有效的學(xué)習(xí)路徑。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不再被動聽講，而是要主動參與，增加學(xué)生主動參與的搶答、主題討論、問題答疑等活動時間。我們已經(jīng)在泛雅平臺建立了“有機(jī)化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程，內(nèi)容豐富，數(shù)據(jù)充實，包括課程介紹、教學(xué)隊伍介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度表、課件ppt、學(xué)習(xí)指導(dǎo)提綱、練習(xí)題、自測題及答案、有機(jī)化學(xué)實驗講義等，可滿足學(xué)生在不同時間、不同地域進(jìn)行學(xué)習(xí)，給學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的有效路徑。

2.2 實現(xiàn)教師與學(xué)生線上線下互動的具體措施

該模式的構(gòu)建主要通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與課堂教學(xué)活動及實驗教學(xué)的拓展，促進(jìn)學(xué)生對知識進(jìn)行內(nèi)化。課程教學(xué)可以分為課前、課中和課后三個階段，具體流程如圖1所示。

圖1 “以學(xué)生為中心”的線上線下互動式教學(xué)示意圖

2.2.1 課前采用線上教學(xué)

以學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)為導(dǎo)向，教師將每節(jié)課的學(xué)習(xí)指導(dǎo)提綱、學(xué)習(xí)重難點和任務(wù)清單發(fā)布到線上教學(xué)平臺（學(xué)習(xí)通）。學(xué)生可以先行預(yù)習(xí)，在預(yù)習(xí)完成后可以在線討論，有疑問的地方先行記錄下來，等待課堂上聽教師詳細(xì)講解。這種模式不僅有助于促使學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣，而且與現(xiàn)代人利用零散時間隨時隨地學(xué)習(xí)的習(xí)慣相適應(yīng)。

比如針對“親電加成反應(yīng)”教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可以通過線上學(xué)習(xí)了解到“什么是親電試劑”“什么是親電加成反應(yīng)”“哪些化合物可以作為親核試劑”“烯烴和炔烴的親電加成有什么異同”等。

2.2.2 課中采用線上結(jié)合線下的教學(xué)模式

學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)對教學(xué)重難點有了大致的了解后，在課堂上可以結(jié)合預(yù)習(xí)的內(nèi)容提出疑問，跟同學(xué)、老師進(jìn)行討論與交流，然后進(jìn)行小組匯報，教師結(jié)合學(xué)生的討論情況進(jìn)行針對性地答疑解惑，此外，教師針對重難點，精心設(shè)計題目，通過線上平臺（學(xué)習(xí)通）的搶答、測驗、問卷、主題討論、分組任務(wù)等模塊發(fā)布問題，積極引導(dǎo)學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中來，這樣不僅可以將學(xué)習(xí)情況反饋給教師，又能鞏固課堂所學(xué)知識，還能讓學(xué)生體會到自主學(xué)習(xí)的樂趣，提升教學(xué)效果。

比如針對“親電加成反應(yīng)”教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在課堂上聽教師詳細(xì)講解后，理解了親電試劑、親電加成反應(yīng)等概念，在此基礎(chǔ)上，教師可以有針對性地設(shè)置題目，如“烯烴和炔烴哪個更容易進(jìn)行親電加成反應(yīng)？”“不同結(jié)構(gòu)的烯烴發(fā)生親電反應(yīng)的活性相同嗎？”等，檢查學(xué)生是否已經(jīng)真正掌握重點難點，還可以有針對性地進(jìn)行答疑，深化學(xué)習(xí)效果。

2.2.3 課后采用線上學(xué)習(xí)方式

這個階段，學(xué)生不僅要全面掌握課堂知識，還要舉一反三，獨(dú)立完成作業(yè)題。學(xué)生通過在線學(xué)習(xí)的方式對課堂內(nèi)容進(jìn)行梳理、復(fù)習(xí)，同時完成線上作業(yè)如練習(xí)題，還可以通過自測題進(jìn)行自我檢查，進(jìn)一步拓寬學(xué)習(xí)的深度和廣度。這樣充分調(diào)動并體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，實現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的自主學(xué)習(xí)過程。

2.3 “以學(xué)生為中心”的教學(xué)課程設(shè)計及實踐

2.3.1 確定課程教學(xué)目標(biāo)

本課程根據(jù)有機(jī)化學(xué)工業(yè)的市場需求和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，制定了如下教學(xué)目標(biāo)：

教學(xué)目標(biāo)1，構(gòu)建“有機(jī)化學(xué)”理論知識框架，使學(xué)生掌握各類有機(jī)化合物的命名、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及制備，相互轉(zhuǎn)化的條件和規(guī)律。

教學(xué)目標(biāo)2，訓(xùn)練學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)實驗的基本操作和技能，能根據(jù)實驗內(nèi)容獨(dú)立完成實驗并書寫實驗報告。通過實驗中存在的問題和現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生實事求是和踏實嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

教學(xué)目標(biāo)3，培養(yǎng)學(xué)生樹立環(huán)保意識和綠色理念，培養(yǎng)學(xué)生交流溝通和團(tuán)隊協(xié)作、崇尚科學(xué)、探究科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度。

教學(xué)目標(biāo)1主要采用課堂講授方式，其預(yù)期學(xué)習(xí)成果分別是培養(yǎng)學(xué)生掌握各類有機(jī)化合物的命名、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及制備、相互轉(zhuǎn)化的條件和規(guī)律，并通過作業(yè)/測驗/考試進(jìn)行評價；教學(xué)目標(biāo)2～3采用課堂講授和分組實驗方式，其預(yù)期學(xué)習(xí)成果主要是培養(yǎng)學(xué)生實事求是、踏實嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊協(xié)作、探究科學(xué)的學(xué)習(xí)精神，并通過預(yù)習(xí)報告/實驗操作/實驗報告進(jìn)行評價。

2.3.2 設(shè)計教學(xué)活動

“有機(jī)化學(xué)”課程的主要目的是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備及應(yīng)用等基礎(chǔ)知識、基本理論和基本實驗技能，使同學(xué)們在“有機(jī)化學(xué)”學(xué)習(xí)中受到科學(xué)思維的良好訓(xùn)練，樹立環(huán)保意識和綠色理念，掌握正確的方法論，提高分析問題、解決問題的能力。根據(jù)課程目標(biāo)，就我校高分子材料與工程專業(yè)的“有機(jī)化學(xué)”課程內(nèi)容，我們進(jìn)行如下設(shè)計（見表1）。

表1 “有機(jī)化學(xué)”課程內(nèi)容設(shè)計

5 6 7 8 9 10 11醛酮醌 羧酸及其衍生物 同分異構(gòu)現(xiàn)象 有機(jī)含氮化合物 雜環(huán)化合物 有機(jī)合成基礎(chǔ) 綠色有機(jī)合成醛酮醌羧酸羥基酸和羰基酸羧酸衍生物順反異構(gòu)對映異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)硝基化合物胺重氮和偶氮化合物分類和命名結(jié)構(gòu)和性質(zhì)碳骨架的建立選擇性控制有機(jī)合成路線設(shè)計綠色化學(xué)1.掌握醛酮的結(jié)構(gòu)、分類及命名2.掌握醛酮的化學(xué)性質(zhì)及其差異，親核加成反應(yīng)3.了解醌的結(jié)構(gòu)、命名和性質(zhì)活動一：多媒體教學(xué)通過多媒體學(xué)習(xí)醛、酮、醌的結(jié)構(gòu)、分類、命名、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制備及應(yīng)用活動二：課程思政培養(yǎng)愛國主義精神與民族自豪感、文化自信活動三：課堂練習(xí)經(jīng)典習(xí)題練習(xí)，學(xué)生互評，教師點評活動四：調(diào)查報告完成一份“室內(nèi)裝修空氣污染”的調(diào)查報告，學(xué)生分組完成，教師點評1.掌握羧酸及取代酸的結(jié)構(gòu)、分類、命名和化學(xué)性質(zhì)，羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)、命名和化學(xué)性質(zhì)，掌握乙酰二酸乙酯和丙二酸二乙酯在有機(jī)合成中的應(yīng)用2.熟悉重要的羧酸化合物3.熟悉誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)對羧酸酸性的影響活動一：多媒體教學(xué)通過多媒體學(xué)習(xí)羧酸及取代酸的結(jié)構(gòu)、分類、命名和化學(xué)性質(zhì)，羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)、命名和化學(xué)性質(zhì)活動二：課程思政理論指導(dǎo)實踐的科學(xué)方法活動三：課堂練習(xí)經(jīng)典習(xí)題練習(xí)，學(xué)生互評，教師點評活動四：實驗實訓(xùn)1.乙酸乙酯的制備；2.叔丁基氯的制備3.無水乙醇的制備；4.重結(jié)晶1.理解有機(jī)化合物的碳鏈、官能團(tuán)位置、官能團(tuán)異構(gòu)和互變異構(gòu)等構(gòu)造異構(gòu)現(xiàn)象2.熟悉順反異構(gòu)、對映異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)等基本概念3.掌握順式和反式、Z式和E式及手性分子的R、S標(biāo)記方法活動一：多媒體教學(xué)通過多媒體學(xué)習(xí)順反異構(gòu)、對映異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)活動二：模具教學(xué)利用原子模型做教具，討論立體化學(xué)知識，師生互動活動三：課程思政認(rèn)識化學(xué)結(jié)構(gòu)與美學(xué)活動四：課堂練習(xí)經(jīng)典習(xí)題練習(xí)，學(xué)生互評，教師點評活動五：實驗實訓(xùn)1.熔點和折光率的測定；2.薄層色譜法1.掌握硝基化合物、胺類、重氮化合物的命名、結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)2.掌握胺類的堿性規(guī)律；掌握重氮鹽的生成及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用活動一：多媒體教學(xué)通過多媒體學(xué)習(xí)硝基化合物、胺、腈的命名、結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用活動二：案例分析蘇丹紅染料，學(xué)生討論，教師點評活動三：課程拓展硝酸甘油與諾貝爾，多巴胺，學(xué)生討論，教師點評1.掌握雜環(huán)化合物的定義、分類和命名，五元和六元雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)及親電取代反應(yīng)2.熟悉苯稠雜環(huán)化合物1.了解有機(jī)合成的意義和要求，掌握碳骨架的建立2.理解逆合成法分析和合成路線的選擇，理解選擇性控制1.了解倡導(dǎo)綠色化學(xué)的意義2.了解綠色有機(jī)合成的具體體現(xiàn)活動一：多媒體教學(xué)通過多媒體學(xué)習(xí)硝基化合物、胺、腈的命名、結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用活動二：課程思政運(yùn)用專業(yè)知識分析社會生活現(xiàn)象，培養(yǎng)職業(yè)判斷力活動三：課程拓展完成一份科技小論文，選題為“青霉素或葉綠素或血紅素的發(fā)現(xiàn)”“褪黑素與腦白金”，學(xué)生分組完成，教師點評活動一：多媒體教學(xué)通過多媒體學(xué)習(xí)各類官能團(tuán)有機(jī)化合物的制備方法，掌握常見的保護(hù)基和導(dǎo)向基的應(yīng)用活動二：課程思政運(yùn)用專業(yè)知識分析社會生活現(xiàn)象，培養(yǎng)職業(yè)判斷力活動三：課程拓展完成一份科技小論文，選題為“青霉素或葉綠素或血紅素的發(fā)現(xiàn)”“褪黑素與腦白金”，學(xué)生分組完成，教師點評活動一：多媒體教學(xué)通過多媒體學(xué)習(xí)各類官能團(tuán)有機(jī)化合物的制備方法，掌握常見的保護(hù)基和導(dǎo)向基的應(yīng)用活動二：課程思政培養(yǎng)學(xué)生樹立綠色理念和環(huán)保意識活動三：課程拓展完成一份科技小論文，選題為“布洛芬—鎮(zhèn)靜、止痛藥的綠色生產(chǎn)”，學(xué)生分組完成，教師點評7 6 4 3 2 5 4

2.3.3更新教學(xué)方法

教學(xué)過程中體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，要從“教師教了什么？”向“學(xué)生學(xué)了什么？”“教師教學(xué)效果”向“學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)效果”進(jìn)行轉(zhuǎn)變。為了充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，教師要不斷更新教學(xué)方法，將講授法、討論法、案例教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、課外閱讀等多種教學(xué)方法在“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)過程中進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。

講授法重在講解“有機(jī)化學(xué)”的基本原理和有機(jī)化合物的命名、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及制備等，出發(fā)點在于幫助學(xué)生構(gòu)建有機(jī)化學(xué)理論知識框架，教會學(xué)生學(xué)習(xí)具體有機(jī)化合物的方法；而案例教學(xué)法則精選案例，如原子經(jīng)濟(jì)法，讓學(xué)生通過閱讀、思考和討論，將“有機(jī)化學(xué)”基本原理和知識進(jìn)行綜合應(yīng)用；討論法是教師拋出一個中心問題，激發(fā)學(xué)生參與的積極性，從而實現(xiàn)以學(xué)生為主體，活躍課堂氣氛和深化學(xué)習(xí)效果的目的。

2.3.4 建立多元考核評價體系

傳統(tǒng)的評價方法“重結(jié)果、輕過程，重知識、輕能力”，強(qiáng)調(diào)通過“考試”評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不利于學(xué)生全面發(fā)展。事實上，“有機(jī)化學(xué)”課程除了考查學(xué)生對“有機(jī)化學(xué)”基本理論和基本知識的掌握和運(yùn)用能力之外，還重在培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。因此“有機(jī)化學(xué)”課程考核應(yīng)該是多元化的。

除了考試成績以外，平時的課前預(yù)習(xí)、課堂討論、隨堂測試、課后作業(yè)、撰寫科技小論文、參與課外科技活動等都可以計入“有機(jī)化學(xué)”課程成績考核范圍。例如撰寫科技小論文，可以訓(xùn)練學(xué)生掌握文獻(xiàn)查閱、科技論文書寫的基本方法，參加課外科技活動可以加深學(xué)生理論知識和實驗實訓(xùn)之間的聯(lián)系，鍛煉學(xué)生的實驗操作能力等。多元化的考核方式能較真實地反映學(xué)生的水平和綜合能力，避免了期末考前突擊，考后忘得快的弊端，既擴(kuò)展了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間，又提高了學(xué)生的思維能力、動手能力和創(chuàng)造能力，有利于學(xué)生全面發(fā)展。

3 結(jié)束語

“以學(xué)生為中心”不是一句口號，需要每一位教師認(rèn)真去關(guān)注、了解、傾聽學(xué)生的內(nèi)心和學(xué)習(xí)心理，同時結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程目標(biāo)，精心挑選教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計教學(xué)活動，更新教學(xué)方法及建立多元考核評價體系，建立良好的師生“線上線下互動”模式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)師生共同提升，提高教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。