基于线上线下混合式教学模式的有机化学课程教学创新与实践

摘  要：线上线下混合式教学代表着信息化时代先进的教学模式，在这种教学方式下，传统的教学活动亦需不断创新，才能充分发挥其先进效能。基于信息化教学的特点，从教学要素和教学过程的各个环节，重新规划设计线上教学资源，以适应线上线下混合式教学模式的需求。针对有机化学知识的特点，创新设计丰富多样的线上线下教学活动，以激发学生的学习兴趣。借助智慧教学工具实现对学生学习过程进行客观量化的评估。通过上述教学创新举措，解决传统有机化学教学中存在的难题，有效地激发学生学习兴趣，并取得显著的教学效果。

关键词：有机化学；混合式教学；教学创新；教学活动；实践

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）30-0128-04

Abstract： Blended learning represents an advanced teaching model in the digital era. Under this approach， traditional teaching activities must continually innovate to fully leverage their advanced capabilities. Based on the characteristics of digital teaching， online teaching resources are re-planned and designed at various stages of teaching elements and processes to meet the demands of blended learning. For the specific domain of organic chemistry， a diverse range of innovative blended learning activities are designed to stimulate students' interest in learning. Utilizing smart teaching tools enables objective and quantitative assessment of student learning processes. Through these innovative teaching measures， challenges present in traditional organic chemistry education are addressed， effectively stimulating student interest and achieving significant teaching outcomes.

Keywords： Organic Chemistry; blended learning; teaching innovation; teaching activities; practice

党的二十大报告强调了培养拔尖创新人才的重要性，并且指出教学创新是实现这一目标的重要途径[1]。报告提出：“全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之”，要通过教育和人才发展体制机制的改革，构建有利于拔尖创新人才成长的环境，包括优化课程资源结构、改进教学方式、完善评价体系等[2]。《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》（教高〔2019〕8号）文件中指出要“深化课程教学系统变革，打开创新人才培养新局面”“教学方法需体现先进性与互动性，推动现代信息技术与教学的深度融合”[3]。在当今的信息化时代，利用线上教育资源教与学已经成为新常态。教学创新需构建高效教学资源平台，对教学各环节进行创新设计和实践优化，以培育适应时代的高素质拔尖人才。

有机化学是化学化工类专业的基础课程，其作用是为学生学习后续专业课程提供必需的基础知识，为日后的科学研究和工程实践提供必要的支撑。然而，本科有机化学课程的特点是有机反应繁杂、机理复杂、理论抽象和内容较多，对学生的思维能力和学习能力提出了较高的要求[4]。这种特点使得许多学生感到学习吃力，进而失去了学习的兴趣与主动性[5]。尤其是在当前，部分高校为了向应用型转型，普遍缩减基础课程学时，这更为传统的有机化学教学方式带来了很大的压力[6]。教育信息化技术所带来的线上线下混合式教学模式正在逐渐推广和实施，同时智慧教学工具已经开始在课堂教学中得到运用。在这一创新教学模式下，有机化学课程教学也需要相应地进行创新，以真正落实先进的教学理念和方式，从而促进有机化学课程教学水平的提升。

一  传统的有机化学教学存在的问题

（一）  教学模式单一，课堂气氛沉闷

有机化学知识体系繁杂深奥，学生在学习过程中往往会遇到诸多困难。在传统的教学模式下，有机化学课堂主要以教师讲授为主，学生多处于被动接受知识的状态。尽管教育信息化的浪潮推动了一些教师开始尝试线上线下混合式教学模式及智慧教学工具，但这些新模式和工具往往仅限于课堂考勤等环节的低阶应用。由于缺乏配套教学活动的设计，课堂教学依旧延续着传统的“填鸭式”教学风格，未能实质性突破单向灌输的局限。教育信息化技术工具的简单应用未能深入教学核心，反而成为教室里的装饰性元素。这种状况导致学生的学习兴趣和信心逐渐减弱，课堂氛围变得沉闷，学生参与度也逐渐降低。

（二）  统一模式化的教学，忽视了学生个体的异质性

目前高等教育中的有机化学课程通常按专业将学生划分为不同的教学班级，并制定统一的课程表进行教学安排。课程固定在特定时间和地点进行，采用模式化的教学方式，期望学生在这种设定的模式下能够达成预期的学习效果。然而，这种“一刀切”的教学模式并未充分考虑学生的知识基础和学习能力的差异。不同学生对于相同教学内容的理解和掌握速度存在差异，这导致部分学生潜力未能充分发挥，而其他学生则可能难以跟上教学进度。忽视学生个体异质性的教学模式，最终制约了整体教学质量的提升。

（三）  平时成绩评定形式单一，难以客观公正地反映学生学习过程

科学的教学评价体系强调全面关注学生的学习过程，以实现对学生学习效果的客观且有效评估。在此框架下，学生的平时成绩评定机制也需确保公正性与科学性。然而，在传统教学实践中，教师难以全面记录学生的课堂参与和表现，导致平时成绩的评定过分依赖考勤记录和作业提交情况，进而使评定标准单一化。这种情况下，教师往往会依据个人的主观印象或情感偏好来评定学生的平时成绩，这就容易导致评定过程中的随意性，并可能影响评价结果的公平性。尤其在不同班级和教师之间，这种差异性可能导致公平性问题更为突出，进而影响评价体系的一致性和可信度。

二  教学创新与实践

（一）  线上教学资源的设计

在初期，北京理工大学珠海学院（以下简称“我校”）有机化学线上教学资源仅是简单地将传统线下教学资料上传至网络。但随着线上线下混合式教学模式的实施及教学需求的变化，我们深入理解了信息化教学环境的特点，并结合数字化技术的优势，从教学要素和教学过程的各个环节，重新优化设计线上教学资源，以满足线上线下混合式教学模式的需求。

具体而言，对线上教学资源的创新设计主要包括以下几个方面。

内容的数字化和互动化：尽量将教学内容转化为适合在线呈现的格式。除了录制慕课视频外，还自己制作或网络收集其他媒体形式的学习素材。目前，我们正与超星公司合作，定制本课程教学所需的交互式在线学习动画，以增强学习体验的互动性和沉浸感。

学习路径的个性化设计：利用在线平台的数据分析功能，为不同背景和需求的学生提供个性化的学习路径和资源推荐。

教学方式的精细化设计：向超星公司寻求网络技术支持，设计开发适应线上线下混合式的教学方法，如翻转课堂、同伴学习、在线讨论等，以促进学生主动学习和批判性思维。

线上课程平台学习社区建设：建立在线学习社区，鼓励学生间的交流与合作，营造良好的学习氛围。

持续的内容更新：根据有机化学最新学术研究和化学化工行业动态，定期更新教学资源，确保教学内容的时效性和前沿性。

通过这些综合性的策略，我校的有机化学线上教学资源能够为学生提供更为丰富、灵活和高效的学习体验，同时也为教师提供了多样化的教学工具和方法，以适应线上线下混合式教学需求。

（二）  创新设计多元化的线上线下教学活动

创设出多样丰富的教学场景，以实现课堂教学的多元化。设计富有张力、弹性且灵动的课堂结构，使教学效果发生根本性的变化。我们设计的课堂教学活动大致可分为如下几类。

1  设计制作交互式动画，模拟演示有机反应历程

针对有机化学课程中的教学难点，我们利用flash8.0制作成交互式的flash动画，模拟有机反应过程。在课堂教学中进行动画演示，帮助学生理解有机反应机理，以此对教学难点进行突破。例如烯烃的亲电加成反应机理（图1）。

2  设计激发学生兴趣的课堂活动，寓教于乐

精心设计了一些时尚又充满趣味的互动活动，并将其应用于有机化学教学中。不但有助于突破有机化学的教学难点，还能激发学生学习兴趣和积极性，使求知成为快乐的事。

例如，反应机理是有机化学教学的一大难点，在结束烯烃的亲电加成反应机理的线下教学后，为学生布置了一项富有挑战性的课外作业：“以自己的理解将烯烃的亲电加成反应过程编排成不超过5分钟的舞台剧。自由组队，自由设计，道具不限”。在下一次的线下课堂上，选取其中的一个小组进行表演（图2），然后组织其他学生从创意和科学性的角度对表演进行讨论。

这种寓教于乐的教学方式，让学生在轻松愉快的氛围中掌握复杂的有机化学知识，提高了学习效果。同时，课堂活动鼓励学生积极参与、互动，培养了他们的团队协作能力和批判性思维。

3  讲解方式的设计

人类语言具有丰富的感染力和表现力。清晰、准确且形象生动的语言阐释能够使人顿悟并豁然开朗，也能够启迪思维并引发思考，其传递信息的效果往往优于其他表达形式。因此，在教学实践中，尤为注重对传统讲授方法进行创新设计，以期达到更优的教学效果。

例如，有机化学理论较为抽象，教师在讲解时面临困难，学生也感到困惑。在讲授“共轭效应”这一概念时，采用了如下生动形象的类比：我校和北京师范大学珠海分校仅一路之隔，学生间互动频繁。学生如同电子，离开原有领域称为“电子的离域”。学生间这种相互交流，有助于知识传播和共同进步，使整个体系更加稳定，这种效应即为“共轭效应”。但是因为与中山大学珠海校区相隔较远，所以同学们平时很少过去走动，这样就形成不了共轭。因此有机化合物结构形成共轭的条件是仅隔一根单键。

多年的课堂教学实践证明，采用这种方式讲解，学生不仅容易理解，而且听课时十分专注。这种生动形象的讲解方法有助于提高学生的学习兴趣和积极性，进一步提升教学效果。

4  设计多种激励方式

例如，在进行有机化学绪论这一章的教学时，我们为学生布置了一项课外任务：“利用网络或图书馆资源，查阅并整理出关于某个有机化合物的发现、应用或者某个有机化学家的小故事”。让学委将全班同学的整理材料汇编成刊物（图3），并在学院办公室展览，这对学生起到了很好的激励作用。

又例如，由于多种原因，线上教学资源、教师授课PPT以及教材都可能存在不规范甚至错误之处。为了激励学生，提出以下措施：凡是在学习中找出一处不规范之处，平时成绩加2分；找出一处错误，平时成绩加5分。这种方式旨在鼓励学生在学习过程中保持严谨细致的态度，同时培养其批判性思维能力。教学相长，这也有助于教学资料变得更加准确和完善。