基于微课的翻转课堂教学模式在基础有机化学教学中的应用研究

杨华　褚明杰

摘要：有机化学是高等农业院校农林专业的一门重要基础课程，然而传统的教学方法和手段制约着有机化学课程教学质量的进一步提升，不利于调动学生学习积极性.在当前信息技术飞速发展契机下和“新农科”建设理念的推动下，本文将微课和网络教学平台结合辅助教学，开展教师讲授结合翻转课堂的混合教学新模式，并设计了合作学习和思维导图教学法辅助教学过程，在有机化学课程教学的实践中起到了提高了教学质量、提高学生自主学习能力和素质和促进理科和农科的深度交叉融合的积极作用.

关键词：有机化学;微课;翻转课堂;教学模式;教学实践

中图分类号：G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）09-0149-03

有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、变化规律与应用的科学，是高等农业院校中农学、林学、生命科学、食品、动科、动医、环境等专业的一门重要基础课.由于有机化合物种类繁多、分子空间结构抽象复杂、化学性质多样，使得有机化学课程内容体系比较繁杂，基础性和理论性较强，课程比较抽象，难度也较大.学生经常把握不住学习重点，并在很大程度上影响了学生的学习兴趣和积极性，导致学习效果参差不齐，也难以将有机化学课程所学习的知识灵活运用到自身专业课的学习中.因此如何在有机化学教学中提高教学质量，如何在课内与课外辅助学生学习从而激发学生学习兴趣和提高学生的学习效率，成为有机化学教学需要探索的一个重要课题.

近年来，新一代信息技术的迅猛发展使我们步入了人工智能的时代，加速推进了我国创新驱动的发展，并正在引发影响深远的产业革命，这使得我国高等农业教育面临着如何在新形势和新发展背景下培养出符合中国特色社会主义新时代农业发展的高级农业技术人才这一更大的挑战.在当前形势下，教育部在2019年工作重点中指出要深化高等教育內涵式发展，针对高等农业教育要推动 “新农科”建设，推进农科与理、工、文学科的深度交叉融合.对于高等农业院校的基础有机化学教学来说，教师需重点着眼于如何在“新农科”建设理念下，抓住新一代信息技术的发展契机，采用新的教学模式和教学手段，通过课程设计优化和教学方法的变革来提高有机化学教学质量，进一步培养和提高学生能力和素质，并促进理科和农科的深度交叉融合.基于这一教学改革思路，结合多年的有机化学教学经验，我们将线上“微课+网络教学平台”结合课堂教师讲授的混合式教学模式应用于有机化学的教学中，并设计了合作学习和思维导图教学法辅助翻转课堂教学新模式，通过一系列的初步探索和实践对有机化学课程教学起到了一定的积极作用.

1 教育信息化的趋势推动着课程教学模式的改革

在我们过去十多年的有机化学教学中，主要采用多媒体教学结合教师讲授知识的教学模式.多媒体辅助教学借助投影展示教学课件，可以大大减少教师的板书工作量，并借助图片和动画等形式展示难以理解的有机化学物空间结构和有机反应机理，对教学效果起到了一定的提高作用.但是，多媒体教学往往存在讲授知识速度快、传递信息量大的弊端，学生能真正掌握的知识点有限，导致教学效果并不高.此外，在这一教学模式中，教师作为教学的主体，主要以“灌输式”教学模式进行知识的讲授，而学生则是知识的被动接受者，这不仅在一定程度上限制了学生的想象力，难以激发学生学习的主动性和兴趣，而且在知识内化和巩固环节通常缺乏教师指导.传统的教学方法和手段制约着有机化学课程教学质量的进一步提升，难以实现教学知识的有效传授及培养学生自主学习能力目标.现代教育技术的飞速发展进一步促进了信息技术与高等教育教学相融合，为新的教学模式的设计和实践提供了便利的条件.针对有机化学教学现状中发现的问题，我们尝试利用网络教学平台进行微课辅助教学，开展教师讲授结合翻转课堂的混合教学新模式，引导学生主动学习的局面，增加学生的学习兴趣，提高教学效果和教学质量.

2 微课设计和制作

微课的核心是教师针对教学环节中出现的重点、难点知识设计采用讲解及文字、图片、视频、动画等多种辅助手段再现和解读将知识内容，以微型教学视频为主要载体展示的简短但完整的教学过程，同时还包含与该教学主题相关的PPT课件、例题讲解、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源.微课一般简短精练，教学时长一般5-8分钟左右，不超过10分钟，更有利于学生记忆;微课主题明确，针对性强，主要侧重学科中某个重点、难点知识的讲解;微课资源容量小，非常方便学生在线或下载后观看和重复学习[1].

有机化学微课设计和制作的过程包括以下几个环节.首先，设定微课教学目标和选择教学内容，不仅要根据课程教学目标和重点、难点内容来精选微课的教学内容，还应考虑到和农林专业知识的相关性，选择一些有交叉的教学内容;其次，设定制作的类型，比如是三维分子模型微课、三维动画微课、知识点讲解微课或总结型微课等，并根据设定类型进行素材收集，如挑选图片、视频以及具有代表性的化合物，进行前期准备工作;再次，制作讲授用的PPT，可以把需要的动画及录制好的视频材料插入PPT中，同时制作教师讲稿，设计详细的微课教学过程，即制作微课脚本.最后，微课录制，选择合适的环境，采用Camtasia studio录屏软件对播放的PPT进行录屏录音，也可以进行独立录屏和独立配音，后期将音频文件导入录制视频中编辑合成微课视频.此外，在后期整理和剪辑过程中也能对时间轴、画中画、批注、音频和标题进行编辑[2].

3 结合网络教学平台的微课应用

借助超星泛雅网络教学平台，教师建立有机化学课程和相关班级，并在上课前将制作好的微课上传于教学平台中，并发布给班级学生.学生则利用手机端安装超星学习通应用程序，进入该课程和自己班级即可以看到教师发布的微课，在课前进行预习，也可以很方便地在课后随时进行复习[3].此外，还可以借助基于微信平台发展出来的雨课堂智慧教学应用程序，将制作好的微课上传于该平台中，发布给学生，也可以让学生非常方便地进行移动课堂的学习[4].

4 基于微课的翻转课堂教学模式的设计和初探

在吸收一些高校教育工作者研究微课和翻转课堂教学模式的心得和经验[5-7]的基础上，我们改进了基于微课的翻转课堂教学模式的一些做法，结合课堂和课后的分组讨论、合作学习法以及课后的思维导图总结学习法，在我校农林类有机化学课程教学中进行了初步的探索和实践.

4.1 课前微课指导学生自主学习知识

利用教师在网络教学平台发布的微课和相关课件资料，学生在课前进行微课观看和知识预习，并在观看完毕后根据教师上传的自主检测习题进行课前检测.该环节不仅可以提高学生的自主学习能力，也为进一步的翻转课堂活动做好准备，而教师则通过后台对学生检测情况的数据统计可以掌握学生自学的总体情况，知晓哪些知识内容是学生难以理解和掌握的地方.

4.2 “课堂讨论+线上讨论”为翻转课堂助力，帮助学生内化知识

基于课前学生已经预习的知识点和在课前自主学习中出现的问题，教师在课堂活动上引导和组织学生进行分组讨论，既能增加课堂活跃程度，又能提升学生提出问题和自我思考的能力，深化学生对知识的理解和辨析，加强学生自主学习的能力，为翻转课堂助力.教师进一步根据学生的讨论情况做点评或总结，加强学生对该知识的理解和吸收.此外，学生在线上教学平台的讨论区亦可以提出问题，其他同学可以回复参与讨论，教师在线上可以给予评论和指导，提升翻转课堂效果.

4.3 “课堂教学+网络教学”的混合教学模式帮助学生掌握系统的知识系统

考虑到微课是比较零散的知识点，学生仅掌握微课知识点还不能系统地掌握有机化学的知识，即学生自主的微课学习并不能代替教师的传统课堂讲解，因而教师在教学中采用了“课堂教学+网络教学”的混合教学模式，以期达到更好的教学效果.

4.4 “线上习题+线下习题”检测模式帮助学生深入理解知识

教师在开展基于微课的翻转课堂教学的同时在网络教学平台构建了配套的在线试题库，用作学生课前测、课后测和章节测试.其中，课前测的试题主要用于学生在课前微课学习后自测学习效果;课后测主要用于课堂上教师在讲授知识或组织学生进行讨论后进一步检测学生对知识吸收和深入理解的效果;章节测试题则用于检测学生在本章节学习完毕后对章节系统知识点掌握情况.但是，考虑到在线试题主要是以填空和选择题型为主，而有机化学的学习离不开化学结构式和化学反应式的学习和掌握，因此，教师采用了“线上习题+线下习题”的结合方式，在课后或章节学习完毕后留有适量的需要学生书写的“化学结构式推导”“化学反应式”“有机合成”“有机物鉴定”等相关题型的练习.

4.5 分组合作学习模式帮助学生巩固知识

教师根据以前开展的合作学习法研究的实践经验[8]，进一步完善和改进了该方法，鼓励学生在课后环节坚持分组合作学习的方式.每个学习小组由6-8位同学组成，由各小组推选的常任组长和轮值组长在每一章节学习后负责组织一次本组的合作学习活动.在合作学习活动中，大家相互之间对各自完成的课后练习进行批改和讨论，并制定出标准参考答案，并完成一份本组合作学习的总结报告，总结本章的学习难点和存疑点，以及经过合作学习后每位组员的学习心得或解开的疑难点.最后，由教师评阅学生的学习报告、制作的标准参考答案以及批改的课后练习，并在课堂上给予点评、肯定和鼓励.课后分组合作学习活动的实践可以通过学习程度较好的同学带动程度较差的同学，进一步激发学生的主动学习热情，加深了学生对知识的掌握，同时也增加了同学之间的交流和互帮互助的情谊.

4.6 思维导图总结学习法帮助学生形成自身的完整知识链

为了帮助和引导学生形成自身的完整知识链，教师除了在课堂上串讲章节知识链，还教授学生思维导图总结法[9]，并鼓励学生在课后制作章节思维导图，从而形成自己的知识链体系.同时，在课后的分组合作学习环节中，由各小组推选出各组优秀的章节知识思维导图，再交由教师在班级展示，让学生间相互学习，取长补短.

5 结语

《有机化学》理论课程内容繁杂、理论抽象、反应机理难理解，传统教学模式不能充分调动学生学习的主动性.现代信息技术的飞速发展促进了基于微课的翻转课堂教学新模式的出现和应用，使学生能够“课前学习知识，课上内化知识，课后巩固知识”，实现了学生由被动学习到主动学习的转变，教师则从简单的知识传递者变成真正的教育引導者，在提高教学质量方面发挥了重要的作用.但是，要做到对这一教学新模式的开展和很好运用，对教师的信息化知识储备和技能应用方面提出了更高的要求，并且需要教师花费更多的时间和精力进行微课制作、网络教学平台维护、相关辅助资料的整理完善和翻转课堂教学设计等教学准备.而且，单纯使用这一模式进行教学也会造成学生知识链构建不完善等缺点，因而有必要将传统教学和这一教学新模式进行结合进行混合式教学，优势互补.在实际教学实践中，还有必要根据学生专业背景要求和实际情况，组织新的教学形式，进一步完善这一教学法，期望达到更好的教学效果.

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参考文献：

〔1〕王亮，张玉敏，彭望明，胡思前.微课在大学“有机化学”教学中的应用现状及探索[J].新课程研究（中旬），2016（2）：7-9.

〔2〕汤才梅，等.基于Camtasia studio的微课程设计与制作[J].软件导刊（教育技术），2014（5）：69-72.

〔3〕普星.基于超星泛雅教学平台的在线开放课程建设——以“网络攻防与实践”课程为例[J].现代信息科技，2019（4）：108-109.

〔4〕章芸，刘金华.基于微课和雨课堂的分析化学课程教学初探[J].广东化工，2018，45（3）：207-208.

〔5〕王文娟，王伟翻.翻转课堂与微课教学在大学化学教学中的应用[J].新校园旬刊，2017（1）：89.

〔6〕车启凤，方媛.基于微课的翻转课堂教学模式研究及案例分析[J].中国教育信息化，2017（2）：42-46.

〔7〕郭圣荣，袁艳琴.基于微课的微翻转课堂教学模式在有机化学教学中的探索[J].化学工程与装备，2018（3）：300-301.

〔8〕杨华，张袖丽，司靖宇.合作学习在有机化学教学活动中的尝试与探索[J].广东化工，2011，38（7）：195，198.

〔9〕陈博，陈凯，薛蒙伟，宋怡.思维导图应用于大学有机化学学习[J].大学化学，2009，24（2）：66-70.