基于腾讯课堂在天然药物化学线上教学的实践探索*

张贵杰, 邹登峰, 杨 扬, 谭钦刚

2020 年新型冠状病毒的爆发, 对整个国家、 社会、 人们的生活造成了严重的影响, 同时给大学的教育教学工作带来了影响, 为了减小疫情对高等教育的影响, 教育部基于网络技术的发展提出了“停课不停教, 停课不停学” 的线上教学指导意见[1]。 大学的学生均来自全国各地, 每到开学季, 人流量增大, 为了错峰开学, 大学开学的时间会比原计划开学的时间推迟, 为了按照制定好的授课计划完成教学任务, 高校都采用了线上和线下教学相合的方法, 即没来校前, 按制定好的授课计划开展线上教学, 到校后, 接着线下教学, 这样就保证了教学计划的正常进行。

《天然药物化学》是药学、 药剂学和中药学等专业的专业必修课程, 是运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分的一门学科。 天然药物化课程的主要内容是天然药物化学成分的结构特征、 物理化学性质、 提取分离方法、 结构鉴定方法及生物活性, 化学成分的生物合成规律和在生物体内合成的途经, 活性成分的构效关系, 先导化合物的发现, 结构修饰和改造[2]。 天然药物化学课程的特点是知识点多、 抽象难于理解、涉及的前期基础课也较多, 且随着科技的发展, 对于前沿知识的补充要求也越来越高。 因此, 对于线上开展该门课程的要求更高。

腾讯课堂和QQ 群都是腾讯的产品, 从前期老师们使用的各类在线教学平台反馈情况看, 腾讯课堂更加稳定, 不易发生卡顿情况, 既可进行视频音频直播, 还可以课程回放, 方便不能参与实时学习的学生观看学习; 讨论区互动环节丰富, 有“举手” “答题卡” 等功能方便师生随时在线互动, “签到” 功能帮助老师了解同学实时在线听讲情况, 增加学生的课堂体验感; 同时, 腾讯课堂还可以分享屏幕、 播放系统里的音频和视频、 提供白板演示方便了在线材料的展示[3-5]。 QQ 群和腾讯课堂平台相结合, 实现了教辅资料上传、 优秀教学视频资源上传、 作业布置及批改、 接龙打卡等教学管理功能, 为全面保障教学, 实现过程式考核提供了全方位支持。 本文就天然药物化学采用腾讯课堂线上授课的教学模式、 课堂管理和存在的问题进行了总结和讨论, 以便后期更好的利用网络技术为教学服务。 本文以“第五章 黄酮类化合物” 为例, 介绍如何利用腾讯课堂进行线上教学。

1 教学分析

1.1 教学内容分析

教学内容是选自人民卫生出版社的《天然药物化学》(第7版, 裴月湖和娄红祥主编), “黄酮类化合物” 这一章是这门课程各论中的代表性章节。 该章主要从黄酮类化合物的结构类型; 理化性质、 显色反应、 提取和分离方法; 黄酮类化合物紫外、 质谱、 氢谱和碳谱的谱学特征三个方面进行介绍。

1.2 学情分析

四年制药学本科等专业。 已经完成化学课程群的学习, 同时也完成了有机化合物波谱解析的学习, 具备一定的药学基础知识。 对化学结构以及化学结构与性质及活性的关系有了一定的认知。 但是理论联系实际的能力以及将基础知识与药学知识相联系的能力较弱, 主动学习的积极性和发散思维不足, 故多应用实例激发兴趣, 引导思考, 参与教学。

1.3 教学目标分析

(1)记忆黄酮类化合物的定义。

(2)理解黄酮类化合物的生物合成和结构类型。

(3)分析黄酮类化合物提取分离过程中的基本原理。

(4)应用紫外光谱、 质谱、 氢谱和碳谱解析黄酮类化合物的结构。

1.4 教学重点和难点分析

(1)教学重点: 黄酮类化合物的结构类型和理化性质, 根据黄酮类化合物的理化性质, 理解并应用不同的方法对黄酮类化合物的提取与分离; 黄酮类化合物的紫外吸收特征及其在结构解析中的应用; 黄酮类化合物特征性核磁共振性信号的解析。

(2)教学难点: 如何选择适当的方法进行提取和分离, 以及提取分离的理化性质依据。 除此以外, 黄酮类化合物结构解析也是教学的难点。

2 教学设计

在“黄酮类化合物” 结构类型和理化性质中, 我们以日常生活中常见的现象为切入点进行讲解, 如: 黑枸杞用碱性和酸性水溶液浸泡时, 出现的颜色不同, 这是什么原因呢? 以此,来引发同学们的思考, 激发同学们的兴趣。 本章的教学设计如表1 所示。

表1 黄酮类化合物教学内容的设计Table 1 Design of flavonoid teaching content

3 课前预习环节

课前预习可以使学生初步了解该堂课的内容和思路, 做到提前思考, 有助于学生对知识的理解。 开课件前一周将预习课件、 思考题发布到QQ 群上。 本章的思考题如: (1)什么是黄酮类化合物? (2)黄酮类各结构类型的结构特点及理化性质;(3)结构和理化性质的关系, 结构和提取分离方法的选择;(4)紫外光谱和结构的关系; (5)黄酮类化合物氢碳核磁共振特点。 让学生带着上述问题进行预习, 将本章的重点知识列举出来, 让学生明确学习的重点。 上课前一天让学生将预习的思考题拍照传给老师, 老师阅览后, 对学生的预习情况进行分析,对上课内容的时间进行微调, 对于学生自己预习能理解的知识点, 教学时间相对缩短, 对于学生普遍存在问题的知识点, 教学时间相对延长, 合理灵活的调整课时的分配有利于提高教学效果。

4 课中互学环节

腾讯课堂直播是方便且稳定的线上教学平台, 老师准备好课件, 进入直播平台, 打开课件, 就可以开始直播上课。 老师可以通过签到功能了解到学生的出勤情况。 直播上课, 主要是老师在讲授, 为了课堂上了解学生的上课情况, 我们在上课时, 通常设置问题, 让学生在讨论区讨论, 回答问题, 增加上课的趣味性, 调动学生上课的积极性。

在讲述黄酮类化合物的结构类型时, 从生活中我们所能接触到的事物出发, 列举吃的豆腐, 喝的豆浆和菊花茶, 都含有黄酮类化合物, 让同学们在讨论区进行讨论。 尤其从同学们都知道的豆制品含有蛋白质, 以此为提问点, 进行提问, 大豆主要含有的是哪一类黄酮? 这类黄酮又有什么样的活性呢? 这样循序渐进的对学生进行引导, 激发学生的学习兴趣, 引出这类化合物具有抗炎活性, 进而进一步的提问, 菊花茶具有什么样的作用? 在这样一连串的提问中, 学生对这类结构及该类结构的活性有了较深入的理解。

由于天然药物化学课程的特殊性, 天然药物化学总会讲到化学结构, 讲到化学结构的构型, 如果线下上课, 老师都会用分子模型介绍化学结构, 便于学生理解这个结构, 那么线上,我们就利用屏幕共享, 打开chemdraw 软件的3D, 让学生看到3D 模拟出来的化合物的立体结构来尽可能的达到线下同样的上课效果。 课后, 通过QQ 群发布该节课的课后练习, 以了解学生的掌握情况。

5 课后深学环节

根据学号对学生进行分组让学生录制微课, 录制微课的内容可选择以下四个方面: (1)黄酮类化合物的结构和活性:(2)黄酮类化合物的理化性质; (3)黄酮类化合物的提取与分离; (4)黄酮类化合物的结构鉴定。 上述视频录制好后传至QQ群, 发起群投票选择优秀微课进行加分, 组成期末成绩的一部分。 同时, 老师也对录制的视频, 线上进行补充讲解, 讨论和交流。 除此以外, 学生还需要完成课后练习, 课后练习是为了加深对知识点的掌握, 主要为名词解释及简答题, 通过QQ 群布置作业, 学生将完成的作业拍照上传至QQ 群中的应用“作业” 中供教师批阅, 对不合格的作业退回重做。 对于第一章的学习结束后, 进行一次答疑课, 查漏补缺及时巩固所学知识。

6 多元化的评价体系

线上教学和线下教学的主要区别在于, 不能直面学生, 学生上课的状态, 老师不能随时了解, 因此, 为了保证上课质量, 我们在线上教学时, 采取了各种措施, 那么针对采取的不同教学措施, 我们也改革了评价体系。 天然药物化学的课程分为理论课部分和实验课部分, 总平成绩为= 70%理论课+30%实验课成成绩, 而线上授课只能完成理论课部分, 因此, 我们只对理论课部分的成绩评价体系进行了改革。 理论课成绩组成为: 10%课前预习+10%课堂互动+20%微课评分+10%课后练习+50%期末总评, 该评价体系主要为促进学生自主线上学习。其中, 教师对课前预习、 课堂互动和课后练习进行评价, 学生对微课进行互学互评。 综合分析学生在学习过程中存在的问题, 对学生的自主学习能力、 创新能力、 实践能力等进行总结分析, 并给予及时的指导, 帮助同学线上学好天然药物化学这门课程。 对各小组录制的视频, 以小组形式, 在线上展开讨论和交流, 并让学生进行投票。 线上教学改革评价体系的主要目的是为了促进学生的自主学习, 同时使老师了解学生的学习情况, 为线上教学, 老师了解学生上课状态的提供辅助作用。

7 结 语

总体来说, 在“停课不停教、 停课不停学” 期间, 腾讯课堂是一个操作简单, 易于掌握, 教学所需功能全面的在线教学平台, 为线上授课提供了有力的保障, 结合QQ 群保证了教学过程的完整性。

然而, 线上教学如何督促学生课前预习, 课堂互动和课后作业的认真完成, 如何保质保量的完成教学任务, 这个问题仍然是我们后期线上教学过程中认真思考的问题。 在天然药物化学的教学过程中, 我们发现, 线上教学很难将结构鉴定部分的教学完成的很好, 首先, 在讲解的过程中, 很多内容需要举例加强学生的理解, 并且需板书讲解, 而腾讯课堂很难做到这一点; 其次, 天然药物化学需要画结构来给学生举例讲解, 尽管我们采用了chemdraw 软件来辅助完成, 也较难达到线下上课的效果; 最后, 在提问环节, 需要同学们给出正确解析结果, 解析过程, 腾讯课堂基本完成不了; 除此以外, 线上教学不能像线下教学时刻了解到上课时学生的情况, 且上课时学生的到课情况, 仅仅只能是通过签到来进行考察。 上述几点原因导致天然药物化学这门课程的腾讯课堂教学很难达到线下的教学效果, 利用腾讯课堂直播上天然药物化学课程存在的上述问题,同时也是所有线上教学需要解决的问题。 随着科技的发展, 我们认为在不久的将来, 线上教学存在的问题将会迎刃而解, 紧跟教育发展动态, 创新我们的教学模式。

借助网络化平台进行天然药物化学课程的教学, 对老师和学生都提出了更高的要求, 要求老师不断创新教学方法来适应这一教学方式, 如何保质保量的完成教学工作, 也是线上教学给老师带来的挑战。 同时, 渐渐形成以学生自主学习为中心的教学模式和多元化评价体系, 尽可能激发学生自主学习的兴趣, 探索专业知识的热情, 注重学生自主学习能力、 分析问题能力和解决问题能力的培养, 也是现代化发展对老师和学生在教育教学过程出中提出的更高要求。