新冠肺炎疫情防控常态化下混合教学模式在《配 位化学》课程中的实践和思考

熊克才，盖艳丽

（江苏师范大学，江苏徐州 221116）

1 新冠疫情防控常态化背景下《配位化学》混合式教学的必要性

配位化学是在分子、原子层面研究配合物的组成、结构、性质和相互转化规律的一门学科，是在无机化学和有机化学的基础上发展起来的一门交叉学科，并与物理化学、生物化学以及材料化学等紧密相关，相互渗透。显然，配位化学是化学的一个重要分支；通过配位化学的学习，可以拓展学生的视野，增强学生的专业素养，拉进学生与最新科研成果之间的距离，培养学生的科研思维和科研兴趣[1-2]。

我校《配位化学》是化学师范专业本科生的一门重要专业选修课程，授课对象通常是学习完《无机化学》和《有机化学》的大三本科生，有36个课时。互联网的发展和新冠肺炎疫情的突发改变了传统的线下教学模式，促进了线上线下混合教学模式的发展；网络的兴起则为线上线下混合教学模式的开展提供了便利[3-5]。线上线下混合教学模式利用信息技术有效整合传统教学资源与数字化教学资源，拉进了教师和学生之间的距离（从“1对N”转变为“1对1…1…”）。基于疫情防控需求灵活调整为线上教学模式，在条件许可时转换为线下教学模式[6-7]。通过优化教学设计，改善教学方法，改进教学组织形式，突出强调以生为本，加强师生之间的交流与合作，调动学生对《配位化学》学习的积极性和主动性，夯实学生的配位化学理论基础。

2 线上线下混合教学模式在《配位化学》课程中的实践

2.1 混合教学模式下《配位化学》的课前准备

《配位化学》内容较多，包括配合物的发展历程和命名，配合物的立体结构，配合物的价键理论，配合物的热力学和动力学，配合物的光、电、磁学性能及其表征，结构与性能之间的关系，对称性与群论，配合物的最新发展（金属有机框架、簇合物、超分子化学等）等内容。而且，一些内容还较为复杂（比如对称性与群论部分），学习起来有一定的难度。因此，在课前准备中，教师需要提前备好课，突出重点和难点。对于一些重点和难点，可以将教学内容提前模块化、定制化，充分调动学生学习的积极性，并着重培养学生的创造性。同时，要充分了解学生、学习内容与学习环境，以生为本，明确教学目标，提前设计好课堂，并在课前推送给学生本次课程学习的提纲和相关资料，为学生课程学习打下坚固的基础。进一步地，与学生提前沟通，了解学生的预习情况，适当调整授课内容，做到有的放矢。

对于对称性与群论这一重点和难点，学校当前选用的教材中并没有涵盖相关内容。但对称性与群论的知识点对《配位化学》又极为重要，在课程学习及以后的科研工作中都占有重要地位。为此，我们需要补充对称性与群论的教学内容；同时，由于其相对较难，需要一定的数学基础，设计好教学模块尤为重要。对于对称性与群论部分，我们可以设计四个模块，包括晶体及其特征、人工晶体与中国牌晶体BBO、对称性与对称操作、群论及其应用。以钻石为引子，引出晶体和人工晶体；以中国牌晶体BBO和福晶公司为切入点，展示中国科技者迎难而上、勇攀高峰的感人事迹；通过网络动画展示对称性和对称操作，加深学生对对称性和对称操作的理解，为学生后期学习打下基础；通过群论学习，学生明白数学在化学中的应用。利用网络收集相关文字资料、语音资料和动画资料，以线上线下混合教学模式提升课堂的层次感和深度[8-10]。

2.2 混合教学模式下《配位化学》的课中实施

在课堂教学中，改变传统的教育方式，充分利用网络带来的师生之间的近距离和“1对1”关系，加强师生之间的沟通，实现高效互动[11-12]。通过签到功能，高效快速地完成课堂考勤，加强课堂监督；通过投票功能，预设话题，提高学生参与学习的积极性，并掌握学生的观点看法和学习效果；通过选人功能，增加学生专注力，抽查学生的知识掌握情况；通过抢答功能，活跃课堂气氛，增加学生学习的积极性；通过测验功能，及时、快速完成试题组合，检测学生学习的效果；通过讨论功能，自选或指定分组，充分讨论，协作共进，加深学生对某些知识点的认识；通过回放功能，打破上课的时间和空间限制，方便学生便捷、灵活地学习相关知识。通过课程统计，可以比较直观、快捷地统计学生的学习情况，导出学生的学习数据；分析这些数据，为下一次的课程设计和课程实施提供改进的基础和方向。

在课堂教学中，要以生为本，充分重视学生的主体地位，通过充分地交流了解学生的学习动态，增强学生的参与感，调动学生的学习积极性。例如，在X-射线与晶体结构教学模块，以伦琴夫人手掌X光照片为引子，吸引学生的注意力。将伦琴发现伦琴射线（即X-射线）获得第一届诺贝尔物理学奖的经历徐徐展开，循序渐进、深入浅出地介绍X-射线的本质和应用。通过预设X-射线应用话题，通过抢答的方式，使学生积极参加讨论，寓教于乐，提高学习的积极性。在了解X-射线在医疗、体检等方向服务于我们生活的基础上，更进一步探讨X-射线在科学特别是晶体结构的解析方向的应用。通过小组讨论的方式，使学生了解X-射线在科学上的应用；最典型的是与X-射线相关的诺贝尔奖到底有多少个？了解劳厄、布拉格父子利用X-射线照射单晶后产生衍射数据，通过衍射数据的收集和最小二乘法的应用，推导出晶体的对称性和其中原子的坐标，从而得到晶体的组成与结构。了解德拜提出的X-射线粉末衍射的原理和应用，了解DNA双螺旋结构解析背后X-射线的巨大作用。通过科学家经历的讲解，让学生熟悉科学的历史，学习科研前辈的思想与创新精神，增强学习的动力与积极性。

在课堂教学中，要以生为本，在夯实学生的《配位化学》理论基础上，拓展配位化学的前沿研究领域，拉进学生与最新科研成果之间的距离，提高学生的科研兴趣与学术道德水平。例如，《配位化学》最新进展教学模块，以金属有机框架（MOFs）为开端，讲述MOFs 30年来的发展历程与应用前景。通过投票功能，了解学生对MOFs获得诺贝尔奖概率的看法。通过Omar Yaghi的科研经历，鼓励学生勤奋学习，努力探索，为祖国的科研事业添砖加瓦。通过问答功能，让学生回答MOFs与配位化学的关系，以及MOFs与配位聚合物的关系。通过讨论功能，探讨MOFs及其类似物ZIFs和COFs三者之间的相同点与不同点。通过引导学生围绕MOFs等配位化学最新进展自由发言，自由讨论，加深学生对配位化学的理解，拉进学生与最新科研成果的距离，培养学生走上科研道路的兴趣。

2.3 混合教学模式下《配位化学》的课后提升

在课后环节，发放课后测验，通过批阅学生的课堂作业来诊断学习效果，反馈给学生相关情况并进行单独辅导与对话，达到检测学习情况、强化知识点学习、夯实教学效果的目的。同时，推送课题资料，发起反馈话题，通过学生的课程反思和自主学习拓展，培养学生的学习兴趣和自学能力。另外，总结学生对教学模式、教学内容以及课堂教学实施的反馈意见，实现教师和学生之间的双向正反馈，确保学生的学习质量和教师的教学质量同步提高。通过微信公众号、抖音号等将《配位化学》中的一些教学单元进行展示，增强学生学习的便捷性。利用评价板块进行沟通交流，开展知识拓展练习，促进《配位化学》教学效果的提升[13]。

混合教学模式可以充分结合传统教学与网络教学的优势，构建个性化人才培养方案，但同时也对教师和学生双方提出了更高的要求。对于教师而言，需要对网络信息等工具更加熟练，需要了解学生的个性需求，需要及时掌握配位化学的前沿研究，需要深刻理解配位化学的知识点，同时也需要精心地进行课前准备、课中实施以及课后反馈，只有这样才能有效地应用线上线下混合教学模式。对于学生而言，对于网络工具一般比较熟悉，只是由于配位化学相关知识的匮乏，需要花费更多的时间和精力掌握配位化学的相关知识，做到课前预习、课中学习和课后复习，加强师生之间的交流。另外，在《配位化学》教与学的过程中，需要配合学校学院的教学监督，同时做好课前、课中以及课后的教案、讲义、考勤、考核、试卷等的存档工作，为以后的教学评估提供依据[14]。

3 结语

为了保质保量完成教学任务，在新冠疫情防控常态化下需采用线上线下混合教学模式完成《配位化学》的授课。配位化学是化学的一个重要分支；通过配位化学的学习，可以拓展学生的视野，增强学生的专业素养，培养学生的科研思维和科研兴趣。在线上线下混合教学模式下，需要我们以生为本，认真备课，充分利用好网络资源，积极组织好课前准备、课中实施和课后提升，充分调动学生的学习积极性，夯实学生的配位化学理论基础，提高学生的科研兴趣和学术道德水平。