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基于信息技术的有机化学教学模式改革实践论文

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2024-06-27 09:12:57    来源:    作者:zhoudanni

摘要:针对有机化学教学中存在的学时较少、教学模式单一、教师“满堂灌”、师生互动不足、学生学习兴趣不足、无法满足学生个性化学习需求等问题,从多方面进行课程教学创新,比如:将现代信息技术引入教学的各个环节;采用以学生为主体的教学模式;改革考核方式,重视过程考核;等等。这些创新举措取得良好的成效:师生、生生互动显著增加,学生参与教学的积极性明显提升;有机化学线下课程和线上线下混合课程分别被评为省级一流和校级一流课程。同时,围绕有机化学课程教学改革,近年来教学团队在教材、教学比赛、教学成果等方面都获得了较好的成绩。

  摘要:针对有机化学教学中存在的学时较少、教学模式单一、教师“满堂灌”、师生互动不足、学生学习兴趣不足、无法满足学生个性化学习需求等问题,从多方面进行课程教学创新,比如:将现代信息技术引入教学的各个环节;采用以学生为主体的教学模式;改革考核方式,重视过程考核;等等。这些创新举措取得良好的成效:师生、生生互动显著增加,学生参与教学的积极性明显提升;有机化学线下课程和线上线下混合课程分别被评为省级一流和校级一流课程。同时,围绕有机化学课程教学改革,近年来教学团队在教材、教学比赛、教学成果等方面都获得了较好的成绩。

  关键词:有机化学;信息技术;翻转课堂;研究性教学法;线上线下混合式教学

  一、传统教学模式存在的问题

  有机化学课程是化学类、化工制药类、材料类、轻工纺织与食品类、药学类等各类专业的重要基础课。该课程以价键理论、分子轨道理论和杂化轨道理论等为基础,以有机化合物的结构—反应—合成为主线,讨论各类有机化学反应的机理及其应用,并在此基础上进一步讲授杂环化合物、糖类、氨基酸、多肽、蛋白质等化合物的结构、性质及功能。该课程的教学目标是使学生系统地掌握有机化学的基本理论和有机化合物的结构、性质、制备、应用、反应机理等基础知识。学生不仅要了解有机化学反应的普遍规律,而且应该在理论上对化学变化的规律性有更深刻、更本质的认识。通过本课程的学习,学生应该具备在化学及相关领域分析问题、解决问题的综合能力。

  该课程传统的教学模式存在四方面问题。第一,在传统的课堂教学模式中,教师往往按照统一的教学大纲,以同样的教学进度组织教学。这不能满足学生个体化、差异化的学习需求,也不符合以生为本的教育理念。第二,传统的教学方法具有“一言堂”“满堂灌”“照本宣科”等特点,学生感觉枯燥无味,学习兴趣不高。因此,教师需要贯彻“以学生为中心”的教学理念,积极探索多种教学方法,如翻转课堂教学法、案例式教学法、讨论式教学法等,并且根据教学内容灵活选用教学方法,提高学生的学习积极性和兴趣。第三,在传统教学中,师生间互动效率较低。一方面,受学时限制,教师在课堂上只能提问少数学生,无法及时了解大多数学生对讲授内容的掌握情况;另一方面,受时间地点的限制,课后辅导答疑不太方便,教师往往无法及时解决学生在课下遇到的问题。第四,传统的课程考核方式比较单一,往往只注重考试结果而忽视学习过程,起不到激发学生学习积极性和主动性的作用[1-3]。

  二、信息技术在教学中的应用

  近年来,随着计算机和网络技术的进步,将信息技术和网络技术应用于课堂已成为常态,很多教师都注重开发形式更加丰富的教学资源,建立新的教学模式,探索新的教学方法。通过网络及多媒体技术,教师可以将图像、声音、视频等元素融入教学,使教学内容更加形象生动,激发学生的学习兴趣。教师也可以利用信息技术,借助网络平台建立线上课程,在虚拟教室中进行在线教学,并通过在线教学平台实现师生间的互动交流,使教学活动不受时间、地点的限制。基于信息技术和网络技术产生的线上课程,比如慕课、微课等,为学生的个性化学习提供了条件。学生可以根据自己的兴趣及需求,选择不同的学习资源,自主选择学习时间和学习进度,提高学习效果。

  目前,随着一大批国家级、省级精品在线课程的出现,线上线下相结合的教学模式被广泛应用。该教学模式体现了“以学生为中心”的教学理念[4],改变了教师“一言堂”的课堂模式[5]。而且,教学平台提供的学情数据、成绩分析等可以使教师精准地掌握学生的学习情况,让教师的教学更有针对性,平台上学生的提问量大大增加。值得注意的是,对于提出的问题,进行解答的不仅有教师,学生参与解答的积极性也非常高。这种师生之间、生生之间在平台上的交流互动能有效地激发学生的学习兴趣。

  三、有机化学教学各环节的信息化改革措施

  (一)教学资源信息化

  一是有机化学MOOC(慕课)建设。录制了时长为747分钟、涵盖82个知识点的课程视频,对重难点章节进行精细化讲解,方便学生在掌握知识点的基础上,进行系统学习。目前该MOOC已在智慧树平台上线,并被多所学校选为线上课程。

  二是网络课程的教学资源建设。在网络教学平台上建立线上课程,建设了包含300多道章节测试题、300多道期末试题的线上试题库,用于平日测验及期末考试,并建设了包含1000多道题的线上题库用于课前、课中及课后练习。在该平台还上传了课程授课课件、学习指导书以及课程介绍、教学大纲、教学日历及参考资料等,供学生学习参考。

  三是教材信息化。编写新形态的数字化教材《有机化学(第二版)》,筛选立体化学、反应机理、代表性习题等重要知识点,制作了91个微视频上传至科学出版社数字化平台,并依据学生的反馈及时更新。学生可以通过手机扫描教材页面获得资源进行学习。教材信息化实现了现代信息技术与教材的深度融合。

  (二)教学模式信息化

  在网络教学平台上建立有机化学线上课程,将信息化教学手段引入教学过程的各个环节(见图1)。

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  一是课前预习线上化。对于重要的章节,布置线上课前预习作业,督促学生进行课前预习,并根据预习作业情况,有针对性地对教学内容及讲解要点予以调整。

  二是课中教学互动线上化。课堂教学采用线下教学,根据教学内容特点采用不同的线上线下结合方式,如采用线上自学、翻转课堂、SPOC教学等模式组织教学,提高教学效率与教学效果。在阶段性内容讲解完毕后,通过网络教学平台、微信群等采用线上投票、线上小测验等形式,及时了解学生对相关知识的掌握程度。通过平台随机点名、线上抢答等形式提高学生的学习积极性,活跃课堂气氛。

  三是课后作业线上化。每次课后在教学平台上布置线上作业,包含客观题和主观题。其中客观题可由平台自动批改,减轻教师批改作业的负担。平台自动统计成绩并提供详细的数据分析,帮助教师了解学生的掌握情况。基于平台对每道题得分率的分析数据,可建立学生作业错题本,对得分率低的题目在习题课中进行重点讲解,大大提高教学内容的针对性。

  四是答疑解惑信息化。学生在学习过程中遇到的疑难问题能否及时得到解答,对能否提高学生的学习效果非常重要。传统的在规定的时间地点答疑的方式对师生来讲都非常不方便。利用教学平台的课程论坛及课程的微信群,学生可以文字、语音或图片的形式上传自己在学习中遇到的问题。由多名任课教师、助教组成的答疑团队可及时对学生提出的问题进行答疑解惑。这种信息化的答疑解惑方式大大提高了答疑效率,也提高了学生提问的积极性。同时,学生也会积极参与答疑解惑的过程。总之,线上答疑模式大大促进了师生之间、学生之间的互相讨论和交流。

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  (三)课程考核信息化

  利用教学平台对课程考核方式进行信息化改革,使课程考核方式由片面重视期末考试成绩转变为过程考核与考试成绩并重。本着“想让学生怎么学,就怎么考”的理念,构建评价指标,注重过程考核,从考核形式、考核评定、考核权重和考核管理四个方面对教学考核进行监管。在课程成绩评定中,过程考核成绩占50%,期末成绩占50%。其中,过程考核的依据是教学平台提供的数据。过程考核指标包括:线上互动占10%(包括视频学习、章节测试、抢答、投票等)、线上作业占20%、线上测验占10%、考勤课堂表现占10%。期末笔试成绩由主讲教师评定。过程考核信息化,使过程考核成绩更加客观、公正,大大提高了学生学习的积极性,明显提高了学习效果。

  四、教学信息化改革对课堂教学状态的改变

  运用信息化教学,课堂教学方式灵活多样,可以满足学生的个性化学习需要。学生的学习积极性提高,对教学活动既有较高的参与度,也有较高的认可度(见表1)。由此可见,运用信息化教学手段,教师能及时了解学生的学习情况,使教学内容和教学方法更有针对性;师生、生生互动方便频繁,学生的学习兴趣更加浓厚,其主动参与课堂学习及网络平台学习的积极性得到提高。实际学习效果也说明运用信息化教学手段,学生成绩更加符合正态分布,不及格率显著降低。

  总而言之,将信息技术引入教学的各个环节,实现教学资源信息化、教学模式信息化、考核评价信息化,并采用线上线下紧密融合的教学方法,构建以学生自主学习与师生互动为主的教学模式。这些措施有效地改变了传统教学中存在的一些痛点问题,提高了教学效率,也激发了学生学习的积极性,教学效果大大提升。随着信息技术的发展及在教学中应用经验的不断积累,教师将进一步完善线上课程资源,优化线上线下相结合的教学模式,探索信息技术在教学中的应用,使课程建设水平逐步提升,达到“两性一度”的金课标准。

  参考文献:

  [1]杨乔淞.应用化学专业有机化学实验教学中存在的问题及措施[J].化工管理,2022(36):32-34.

  [2]王轩.基础有机化学教改实践中的若干理论思考[J].化工设计通讯,2022(8):122-124.

  [3]栾天,张大军.浅谈高校有机化学实验教学问题与创新改革[J].中国石油和化工标准与质量,2022(14):125-126,129.

  [4]陈国华.高职院校药学专业有机化学课程信息化教学模式的探索[J].化工管理,2020(34):11-12.

  [5]刘雄伟,刘畅,俸婷婷,等.线上线下混合式“金课”推进有机化学课堂教学改革[J].广东化工,2021(1):185-186.