制藥工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

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摘要：在分析民族院校學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，對(duì)制藥工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程進(jìn)行基于OBE理念和新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的在線教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。以雨課堂為教學(xué)平臺(tái)，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，教師起指導(dǎo)作用，為學(xué)生提供多模態(tài)學(xué)習(xí)資源和環(huán)境。逆向設(shè)計(jì)教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)過程，將思政教育融入課堂，并建立形成性評(píng)價(jià)體系，以持續(xù)改進(jìn)教學(xué)。該教學(xué)模式提高了學(xué)生課堂參與度和自主學(xué)習(xí)能力，更有利于學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成，保證了在線教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：制藥工程專業(yè)；有機(jī)化學(xué)；OBE理念；新建構(gòu)主義；雨課堂

制藥工程專業(yè)是現(xiàn)代醫(yī)藥的支柱產(chǎn)業(yè)，也是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)[1]。有機(jī)化學(xué)是制藥工程專業(yè)學(xué)生的重要通識(shí)課程，學(xué)習(xí)效果對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。本學(xué)期筆者基于OBE理念和新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，對(duì)有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)踐，并將思政教育融于課堂，重視學(xué)生知識(shí)、技能和素質(zhì)的培養(yǎng)。

1教學(xué)理論介紹及教學(xué)方法優(yōu)勢(shì)分析

1.1OBE理念和新建構(gòu)主義理論

OBE（Outcome-basedEducation，成果導(dǎo)向教育）是一種以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的教育理念，于1981年由Spady等提出，已成為世界各國教育改革的主流理念[2-4]。該理念以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)成果而不是課程教育內(nèi)容，學(xué)習(xí)成果可以用整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、獲得的知識(shí)和技能來衡量，為達(dá)成預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)，教學(xué)活動(dòng)和內(nèi)容都應(yīng)該反向設(shè)計(jì)，嚴(yán)密組織和不斷改進(jìn)[5-6]。事實(shí)上，OBE理念已成為目前我國工程教育專業(yè)認(rèn)證的主流教育理念，可使學(xué)生高效達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)[7]。新建構(gòu)主義（NewConstructivism）學(xué)習(xí)理論提出了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代“零存整取”式學(xué)習(xí)策略，將“為創(chuàng)新而學(xué)習(xí)、對(duì)學(xué)習(xí)的創(chuàng)新、在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新”作為“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代學(xué)習(xí)的首要目標(biāo)，指出學(xué)習(xí)和創(chuàng)新是一個(gè)完整的過程[8]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，有機(jī)化學(xué)教學(xué)中引入OBE理念和新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維和意識(shí)，滿足工程教育認(rèn)證對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求[9]。

1.2教學(xué)方法優(yōu)勢(shì)分析

1.2.1學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確OBE理念采用逆向教學(xué)設(shè)計(jì)方法[10]，結(jié)合新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和工程教育認(rèn)證下的制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生為主體，從學(xué)生角度出發(fā)，設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)、教學(xué)過程、課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。按布盧姆認(rèn)知目標(biāo)分類理論，將認(rèn)知領(lǐng)域的目標(biāo)分為記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造[11]，學(xué)生對(duì)知識(shí)領(lǐng)域目標(biāo)以及對(duì)應(yīng)的能力和素質(zhì)目標(biāo)都非常明確。這有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，調(diào)動(dòng)課前、課中和課后學(xué)習(xí)的自主性，實(shí)現(xiàn)自我成長目標(biāo)。

1.2.2多模態(tài)學(xué)習(xí)資源和環(huán)境選用學(xué)堂在線（雨課堂）平臺(tái)開展教學(xué)，輔以多種在線教學(xué)資源以及QQ群等，為學(xué)生提供多模態(tài)學(xué)習(xí)資源，搭建有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的平臺(tái)。雨課堂是嵌入在Powerpoint軟件的面向高等教育的智慧教學(xué)平臺(tái)[12]，最新上線的版本支持多種畫面來源組合，操作簡(jiǎn)單，直播、彈幕、隨機(jī)點(diǎn)名、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、師生互動(dòng)、信息反饋等功能強(qiáng)大。該平臺(tái)將課前、課中和課后學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，幫助學(xué)生通過反思學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行內(nèi)部協(xié)商與意義建構(gòu)[13]。同時(shí)，教師利用QQ群為學(xué)生提供多種教學(xué)資源，如網(wǎng)易云課堂、中國大學(xué)MOOC、精品課程網(wǎng)站等，學(xué)生根據(jù)自身水平和興趣自主選擇，開展個(gè)性化學(xué)習(xí)。QQ群的“投票”功能便于教師隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)向；“作業(yè)”功能便于提交、批改作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)是教師可在作業(yè)上進(jìn)行標(biāo)注，系統(tǒng)即時(shí)反饋批閱結(jié)果，學(xué)生能及時(shí)查看并更正錯(cuò)題。教師通過互聯(lián)網(wǎng)向?qū)W生提供學(xué)習(xí)資源和拓展資料，供其自主選擇學(xué)習(xí)，“零存整取”。基于新建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生完善自己的知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化，提高適應(yīng)社會(huì)能力，為實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值和可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[8]。

2有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)改革的必要性

2.1學(xué)生學(xué)情分析

多年來我校制藥工程專業(yè)學(xué)生有機(jī)化學(xué)期末考試不及格率在40%左右，近半數(shù)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)掌握效果不佳，導(dǎo)致后續(xù)專業(yè)課程如藥物中間體合成、藥物化學(xué)、藥物合成實(shí)驗(yàn)等學(xué)習(xí)困難，不利于制藥工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。我校2019級(jí)制藥工程專業(yè)少數(shù)民族學(xué)生占59.8%，各地區(qū)學(xué)生入學(xué)成績懸殊。一項(xiàng)對(duì)我校制藥工程專業(yè)學(xué)生近3年高考選考有機(jī)化學(xué)的調(diào)查顯示，高考未選考有機(jī)化學(xué)的學(xué)生人數(shù)逐年增加，2019年達(dá)45.7%（見圖1），表明學(xué)生有機(jī)化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備差異較大。2019級(jí)制藥工程專業(yè)學(xué)生對(duì)四大基礎(chǔ)化學(xué)難度認(rèn)知的調(diào)查顯示，學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)難度的認(rèn)知差別較大（見圖2），學(xué)習(xí)需求更加個(gè)性化和多樣化，傳統(tǒng)教學(xué)模式無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，急需改進(jìn)。

2.2人才培養(yǎng)和在線教學(xué)的需要

工程認(rèn)證背景下的學(xué)生培養(yǎng)方案，對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)提出了新的具體要求，傳統(tǒng)授課模式無法滿足新工科人才培養(yǎng)需求。受肺炎疫情影響，學(xué)校延期開學(xué)，有機(jī)化學(xué)課程以在線教學(xué)形式授課。雖然師生通過電子設(shè)備能夠面對(duì)面交流，但受限于師生分離、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備質(zhì)量以及學(xué)生很難長時(shí)間集中注意力，教學(xué)效果有限。另外，民族院校多數(shù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力缺乏，自我管理能力較差，若繼續(xù)采用傳統(tǒng)授課方式，在線教學(xué)極易變成教師面對(duì)電腦自言自語?；贠BE理念和新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)模式能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，有利于提高學(xué)生的課堂參與度，有效避免課堂上“人機(jī)分離”現(xiàn)象。

3教學(xué)模式

3.1在線教學(xué)模式及問題處理

根據(jù)民族院校學(xué)生身心特點(diǎn)和地區(qū)分布（有少數(shù)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定）、開課前反復(fù)測(cè)試結(jié)果以及學(xué)生的體驗(yàn)效果，本課程選用學(xué)堂在線（雨課堂）進(jìn)行教學(xué)。結(jié)合學(xué)習(xí)成果目標(biāo)，在線教學(xué)模式見圖3。課前，任課教師利用雨課堂預(yù)習(xí)課件（內(nèi)置的MOOC視頻可免費(fèi)使用）、預(yù)習(xí)測(cè)試題及文獻(xiàn)資料查閱任務(wù)。雨課堂協(xié)同教師統(tǒng)計(jì)視頻觀看和題目預(yù)習(xí)（客觀題可自動(dòng)批閱并統(tǒng)計(jì)答題結(jié)果，主觀題由協(xié)同教師批改，任課教師檢查）情況，對(duì)預(yù)習(xí)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，收集難點(diǎn)和疑點(diǎn)，匯總問題并及時(shí)匯報(bào)給任課教師，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師起指導(dǎo)和監(jiān)督作用。根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)及反饋情況，將在校教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橛懻?、重點(diǎn)難點(diǎn)強(qiáng)化和答疑的過程，通過討論區(qū)反饋、課堂討論、任務(wù)完成后的講解等多種方式促進(jìn)學(xué)生的參與和互動(dòng)，促進(jìn)分析能力的提升。為防止學(xué)生課上“人機(jī)分離”，除討論和任務(wù)講解外，教師還隨機(jī)題目，隨機(jī)點(diǎn)學(xué)生回答，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生課堂學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，確保學(xué)生參與學(xué)習(xí)。課后教師通過QQ群布置作業(yè)，利用雨課堂組織在線測(cè)試，同時(shí)要求學(xué)生畫出每章的思維導(dǎo)圖、完成課程論文，培養(yǎng)科學(xué)思維、歸納和總結(jié)能力。雨課堂教學(xué)中學(xué)生反映有卡頓現(xiàn)象時(shí)，可選擇輔助教學(xué)平臺(tái)。騰訊課堂便于學(xué)生直接發(fā)言進(jìn)行課堂討論，或者通過聊天區(qū)反饋，且能生成回放，但有卡頓掉線情況；騰訊會(huì)議畫面流暢，語音清晰無卡頓，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較弱的學(xué)生也能進(jìn)行交流討論，但不足之處是學(xué)生課后不能通過回放來復(fù)習(xí)。對(duì)此，筆者在預(yù)習(xí)PPT中加入課堂內(nèi)容的講解語音，在雨課堂，使學(xué)生課前課后都可播放，給學(xué)生提供多模態(tài)學(xué)習(xí)資源和環(huán)境。

3.2思政教育融于有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)

指出“高校立身之本在于立德樹人”[14]。制藥工程專業(yè)學(xué)生將來從事藥品生產(chǎn)工作，這對(duì)其道德素質(zhì)要求很高。有機(jī)化學(xué)是制藥工程專業(yè)大一學(xué)生的重要通識(shí)課程，筆者在講授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，從育人角度挖掘有機(jī)化學(xué)蘊(yùn)含的思政元素，并巧妙融入課堂，引導(dǎo)學(xué)生樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀，以實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)。在第一章，要求學(xué)生查閱并討論我國古代的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，如周王時(shí)代已知用膠、漢朝發(fā)明了紙、《神農(nóng)本草經(jīng)》記載了幾百種重要藥物等，增強(qiáng)民族自信，堅(jiān)定為中華民族的偉大復(fù)興而努力奮斗的決心[15]。每章開始講授新內(nèi)容前，用3分鐘時(shí)間探討與本章內(nèi)容相關(guān)的中外著名科學(xué)家致力于科學(xué)研究的事跡（如第1章中維勒、貝采里烏斯、拉瓦錫等對(duì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，第3章中硼氫化反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者布朗，第6章中在夢(mèng)里發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的凱庫勒和提出“共振論”的鮑林，第7章中國際量子分子科學(xué)院院士休克爾，第8章中發(fā)現(xiàn)青蒿素的屠呦呦，第12章中黃鳴龍等），引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)他們勇于探索和創(chuàng)新的精神，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，以達(dá)成思想道德和素質(zhì)教育目標(biāo)。同時(shí)，在課堂中巧妙融入中國古典文化，對(duì)學(xué)生進(jìn)行人文熏陶。如第1章開始以《禮記》中的“博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”指出學(xué)好有機(jī)化學(xué)的方法；課間或課程結(jié)束后結(jié)合本章內(nèi)容分享中國的愛國志士如陸游“位卑未敢忘憂國”、“為中華之崛起而讀書”以及屈原、文天祥、林則徐、秋瑾等的名言警句，潛移默化中對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。

4學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度和教學(xué)評(píng)價(jià)

4.1學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度

每章結(jié)束后，對(duì)該章知識(shí)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行問卷調(diào)查，建立學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況檔案。對(duì)每章的學(xué)習(xí)目標(biāo)逐一落實(shí)，根據(jù)學(xué)生反饋進(jìn)行多種形式的交流互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力的提升。前3章的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1，學(xué)生普遍認(rèn)為基于OBE和新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的在線教學(xué)有助于知識(shí)目標(biāo)的達(dá)成，也有利于能力和素質(zhì)目標(biāo)的達(dá)成，為該課程的后續(xù)學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)于部分及完全未達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)生，進(jìn)一步通過學(xué)習(xí)互助小組、課后輔導(dǎo)及提供多模態(tài)學(xué)習(xí)資源，幫助其逐步達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

4.2初步建立教學(xué)評(píng)價(jià)體系

在線教學(xué)中，綜合利用雨課堂學(xué)情分析、即時(shí)反饋和測(cè)評(píng)、QQ群投票、作業(yè)、問卷調(diào)查等功能，促進(jìn)個(gè)人化的意義建構(gòu)和學(xué)生高階思維的發(fā)展[13]。評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重見表2，每個(gè)指標(biāo)加權(quán)后總分均為100分，通過形成性評(píng)價(jià)體系，綜合觀察和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋，進(jìn)行內(nèi)部協(xié)商和意義建構(gòu)，幫助學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)，并且有針對(duì)性地加強(qiáng)學(xué)習(xí)。

5結(jié)語

基于OBE理念和新建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，利用雨課堂平臺(tái)開展制藥工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)，學(xué)生參與度高，自主學(xué)習(xí)興趣濃厚，學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度高。該模式也適合線下課堂教學(xué)，不過在教學(xué)實(shí)踐中還需要不斷探索和完善，以期提高教學(xué)質(zhì)量，為我國制藥行業(yè)精準(zhǔn)輸送高素質(zhì)人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

作者：康淑荷 蘇瓊 王欣 單位：西北民族大學(xué)化工學(xué)院