论文《提高有机化学课堂教学的效果》
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摘要：在推进本科高校向应用型转变的背景下，以我院高分子材料与工程专业转型试点建设为契机，对我院高分子材料科学工程等相关八个专业有机化学课程进行教学改革。探索数字化技术，模块化教学，翻转课堂等教学手段提高有机化学课堂教学效果的可行性。结果表明，上述手段的应用能够提高有机化学教学的效果。将教学成果在辽宁中医药大学进行推广，得到了较好的反响。
关键词：模块化教学;数字化技术;有机化学课程;教学改革;应用型转型
《有机化学》课程是我校沈阳科技学院化学工程与工艺，制药工程等八个专业及辽宁中药药大学杏林学院药学系学生的专业基础课，是上述各专业人才培养课程体系中最重要的基础课程之一，课程内容学习的效果直接关系到后续专业核心课程的学习基础[1]，在学生的学习生涯中有着举足轻重的地位。有机化学课程教学过程中需要学生在较短的时间内掌握较多的理论知识，为后续专业课程的学习打下坚实的基础，例如有机物的定性鉴别问题，有机反应机理、有机物合成路线设计等知识的掌握与理解和运用对本科生来说是比较具有挑战性的[2]。因此需要运用一些学习教学技巧来提高课堂及学生的学习效率，2017-2018年，沈阳科技大学化学工程系和辽宁中医药大学杏林学院基础化学教研室以2016级和2017级有机化学课程课堂教学为改革研究对象，通过改革教育教学方法，探究提高课堂教学效果的可行性方法和措施。将各个教学环节遇到的问题和课堂情况进行教学反思，积累了丰富的经验并取得了一定的成果。
一有机化学课程实施过程中的主要问题
沈阳科技学院前身是沈阳化工大学科亚学院，是国内169所民办本科院校之一[3]，是一所以化学化工为特色涵盖工学、理学、管理学、经济学、教育学等五大学科门类的地方院校。在授课模式方面，学院采取“统一招生，大类培养”的授课模式，在学院的28个专业中，包括化学工程与工艺，高分子材料科学与工程等专业在内的八个专业开设有机化学课程。存在不同专业一个班级上课，并且培养方案及教学大纲延用沈阳化工大学有机化学课程的教学大纲。这种授课模式侧重于课堂上教师的讲授，授课内容侧重于基础理论知识的讲解，缺乏面向不同专业的针对性。此外由于沈阳科技学院学生掌握的知识水平较沈阳化工大学也存在一定的距离，原教学计划的教学内容并不完全适用于我院学生的培养。针对上述情况，2015年修订教学大纲，在原有的教学大纲基础上，对部分章节和知识点进行补充删减，新教学大纲更倾向与应用型人才的培养。2016年新培养方案实施，缩减有机化学的授课学时，其中环境工程、生物工程专业由原来的56学时缩减为48学时，其余六个专业由原来的88学时缩减为72学时，授课学时的减少直接导致各章节知识讲授的学时减少。学生方面，从我们两学院招生的学苗来看学院学生普遍对初高中阶段的知识把握程度不高，课堂听课过程中，在课堂中有限的学时内，对知识的理解程度、接受能力良莠不齐，课后学生的学习积极性不高，复习不及时，造成的结果是随着课程知识的深入，学生的听课效果下降。有机化学课程特点是基本内容多，对微观结构的分析能力及对宏观性质的逻辑应用能力要求非常高[4]。此外，近年来有机化学学科在农、工、军、医、药等各方面的应用均取得了重大进展[5]，如何将有机化学的最新进展恰当的融入到有机化学教学过程，也是目前提高有机化学课程时效性所面临的一大挑战。针对以上问题，为提高课程教学效果，在课程内容优化，模块化教学和考核体系等几方面设计了如图1所示的研究路线。以课堂教学为主，QQ翻转课堂在模块化教学的各个环节中辅助教学，对各个教学环节进行反思，提高有机化学的课堂教学效果。
二课堂教学实施
(一)实施模块化教学，突出课堂中学生的主体地位
有机化学的课程特点是内容多、信息量大、理论性强、知识点零碎等，学生普遍感到学起来困难、乏味，进而对有机化学的学习不感兴趣、积极性不高等[7]。为了提高课堂的教学效果，采取了模块化的教学模式[8]，按照“课前—课中—课后”三个模块，针对性的设置一些问题，通过问题的提出，使学生在课堂中知道每堂课需要预习什么、了解什么、掌握什么，进而提高学生课堂的参与度，突出学生的主体地位，加强学生自主学习的主动性。例如，在讲授第二章第一节烷烃的时候，提出问题“日常生活中，我们在哪些领域用到了烷烃?”;在课堂中，讲授烷烃的简单概述和性质后，提出问题“烷烃在不同领域的应用利用了烷烃的什么性质?”;课后提出问题“目前在烷烃的应用中，有哪些新的成果和突破”。告知学生通过知网检索或SCI检索相关文献，使学生在大学生涯的初期就掌握搜集、整理、利用文献资料的方法，并能够根据自己的兴趣爱好，利用互联网搜集自己感兴趣的资料，培养学生的资料搜集、整理、利用的能力和专业英语能力。模块化的教学可以突出学生在课堂的主体地位，打破学生被动听课，课堂效果不高的局限，进而提高课堂的教学效果。
(二)小结复习，思维导图的运用
20世纪六十年代就已有将思维导图应用于教育研究的报导[9]，在国内外关于其报道随着时间的增加逐年递增。研究结果表明，思维导图能够帮助学习者实现学习内容图片化、思维过程可视化以及零散知识点的一体化，有助于激发学习者学习动机，辅助学习者理解学习内容，对提高教学效率具有积极的意义[10]。针对有机化学课程知识点零散等特点，在教学过程中，对章节的知识点进行梳理总结，利用软件Mindmaster软件画出思维导图。以第五章芳烃亲电取代反应知识点总结为例，画出的思维导图如图2所示。思维导图的应用将抽象的知识点转换成直观的图片，方便学生对学过的知识进行高效记忆，并将学过的知识点进行了梳理，层层递进，降低学生复习的难度，提高学生的的学习积极性，并能培养学生的逻辑思维能力，进而提高课堂的教学效果。
(三)多样化教学，数字技术的运用
多媒体技术的发展可以很大程度上丰富课堂的教学模式，但教学内容及手段的数字化改革进行的相对较慢[11]。制药与安全教研室在数字化技术结合多媒体应用方面做了大量工作，并取得了一定的成果(制作的有机化学课件先后在2016-2018年度获得辽宁省教育教学信息化大赛高教(课件)组二等奖一项，三等奖三项)。在课件制作中，应用ChemBioOffice2014软件，将抽象的有机物结构画成3D模型，并应用screenshot软件进行分子模型的3D旋转抓图，将软件中的结构图转换成GIF动图，以方便学生在手机或Pad等移动端观看。Chemdraw软件在模拟有机化合物的核磁共振氢谱方面的应用也被应用于有机化学课程第八章的教学。此外，Chemdraw在有机化合物命名，书写有机化合物的形式等方面的应用也能很好地提高教学效果，很大程度上弥补有机化合物命名授课学时不足的问题。
三学生考核情况汇总
分析了2014-2017级各专业各班级的有机化学期末总成绩。在新大纲实施初期，2015级有机化学成绩有所下降，说明缩减学时对学生成绩造成了影响。改革实施后，2016级成绩有所提升，到2017级各个专业班级的优良率超过40%，不及格率降到了8%以下，个别班级甚至低于3%，说明改革实施的内容有利于学习成绩的总体提升。
四结语
数字化技术与多媒体技术的结合能改善课堂教学效果，丰富课堂教学内容，使学生课堂听课的积极性有所提高;模块化教学能够加强学生在在教学中的主体地位，提高学生课堂的参与度;考核方式的改革加强了数字化技术应用能力在学生考核中的权重，能够促进学生应用能力的提升。以高分子材料科学与工程专业转型为契机，在应用化学，化学工程与工艺等专业进行推广，在学生的评教系统和教学中期检查学委会的反馈中均得到了较好的反响。在数字化技术和网络技术比较发达的今天，如何更好的利用数字化资源和网络资源更好的为提高教学质量服务还有可以挖掘的潜力。教学成果在辽宁中医药大学杏林学院进行推广，取得了较好的反响。另外感谢辽宁中医药大学周丽老师在本次教学改革中给予的建议和帮助。我们有理由相信，随着有机化学教育教学手段的不断探索，有机化学课程的教学效果必然会更进一步提高,也会激发学生更多的兴趣。
作者：何鑫 周丽 尚冬梅 厉安昕 单位：沈阳科技学院 辽宁中医药大学杏林学院
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