疫情期间有机化学线上教学的实践与探索发表时间：2021-01-13 18:15 疫情期间有机化学线上教学的实践与探索 潘 政 ， 杨 莹 ， 杨 大 伟 ， 付 颖 寰 ， 杨 义 ， 郭 宏 （大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁 大连 116034） 【摘 要】 为应对“新冠病毒”疫情，响应教育部“停课不停学”的要求，本着以学生为主体、教师为主导的方针，调整疫情期间有机化学课程的授课方式，转变考核方法，结合疫情防控措施丰富教学内容，获得了线上课上出线下课的教学效果，其教学经验对未来课程教学有较好的借鉴意义。 【关键词】 新冠病毒疫情；有机化学；线上教学 【中图分类号】 G642.3 【文献识别码】A 【文章编号】2095-3518（2021）01-169-03 引言 2020 年春季学期，一场突如其来的“新冠病毒”疫情打乱了高校师生正常的教学生活，为保证所有师生的生命安全，教育部提出了“停课不停学”的要求[1]，所有高校师生都暂时告别原有的传统授课模式，改用线上授课方式。如何在这个特殊时期，让学生通过线上学习做到“停课不停学”，是对每一名人民教师教学工作的考验。 有机化学是轻工业院校中生物工程、食品工程、轻化工程、应用化学、高分子材料、化学工程和环境工程等专业的基础课， 是其后续专业课学习的基础。由于课程内容中有机物种类繁多、性质各异、概念抽象、构型多变和机理复杂的特点，已被学生认为“听懂易，应用难”的“四大名捕”课程。为保障疫情期间我校有机化学课程的顺利进行，笔者以“线上课要教出线下课的效果”为目标，以学生为主体，教师为主导，调整原有教学方案，丰富教学内容，转变考核方法。在经过一个学期与180 多名学生线上交流与磨合后，笔者在有机化学线上教学中有所心得，现分享于此，仅供参考。 做好充分的课前准备工作 线上授课的学习方式对所有师生都是一次考验。虽说目前网上学习平台众多，但怎么才能让学生用起来更方便有效呢？ 鉴于现有网络课程内容并不完全符合我校有机化学课程的安排，经过认真比较与思考，笔者选择了能够自建课程的超星“学习通”作为授课平台。在接到线上教学通知后，笔者立即在与学生交流的QQ 群公告中写道“我坐在电脑这端，你坐在电脑那端， 千山万水阻挡不了我满怀激情的倾囊相授，也阻碍不了你渴求知识的孜孜向学，让我们相聚于学习通共同学习那些碳氢氧！”，希望通过这段话来安抚在祖国各地的学生对于线上教学不安的心理。3 月1 日在第一次课前笔者通过“学习通”发布了测试课 程，其中详细介绍了如何签到、在哪里能看到授课视频、在哪里能找到作业、课程如何考核等内容。通过测试课，笔者了解了学生各自家中的网络情况，学生也在上课前理清了思路，快速的进入了学习状态，从而保障正式上课的授课效果。测试课程后，学生们纷纷在QQ 群中写道“准备好了！”“心里门清，就等上课了！” 调整教学方案 在线课堂不是简单的线下授课的“搬家”，应从“不停学”的主体学生的特点和需求出发[2]。疫情在家，学生反映最明显的就是思想懈怠，如何通过“在线教”来激发出学生的学习愿望并主动参与学习是老师需要解决的问题。线上教学方案如图1 所示。
图1 线上教学方案 课前设置好学习纲要，提出学习问题，让学生有计划、有目的的学习 疫情期间，中国大学MOOC、学堂在线等各大课程资源网站 都免费开放，这些都是线上教学顺利开展的物质基础。为提高教学质量，笔者每次备课时都根据各教学知识点到这些网站上寻找优质的教学资源并用录屏软件录下来。当网上资源不能满足教学要求时，笔者就自录微课视频。课前，将这些课程资源按章节上传至“学习通”自建课程中并标注学习要求（了解、理解和掌握）（如图2 所示）。 【第一作者】潘政（2000－），男，辽宁丹东人，本科生，研究方向：农业废弃物的应用。 【通信作者】郭宏（1979－），女，辽宁沈阳人，博士，讲师，从事有机化学、有机化学实验教学工作。 【基金项目】2018 年大连工业大学本科教学改革项目（项目号：JGLX2018022）。
图2 各知识点的学习要求（以第五次课为例） 学生在观看这些视频时，“学习通”会记录下学生学习每个视频时的学习时间，当老师发现某个视频学生学习时长超过视频实际时长时，说明学生在反复观看这部分内容，那么这就是一个对学生来说较难的一个知识点，需要在见面课时着重讲解。此外，笔者还在每次课前针对教学重点提出相关问题并编写几道思考题发布于QQ 群的共享文件中，使学生带着问题观看课程视频。当学生观看完视频后，老师会与学生相约于“腾讯会议”。见面课主要分为以下几个部分，首先笔者会串讲每节课的知识点，使学生认清各知识点间的内在逻辑关系，接着学生提出看视频所遇到的问题并回答思考题。对于回答正确的同学，爱提问的同学，笔者会给予平时分加分小奖励。对于课程中最难的合成题和推导结构题，笔者采用“腾讯会议”中的白板模式，抽丝剥茧的为学生讲解每道题的解题思路。见面课后，学生们纷纷表示“哇，简直太棒了！！”“就像在线下课堂听老师讲课一样”，笔者还会将每次见面课都录制下来并上传于QQ 群中，方便学生反复观看。 进行章节测试，掌握学生学习情况，频繁与学生线上互动解决学习问题 线上教学最难的就是对学生学习效果的把控。一个章节下来，学生掌握了多少，还存在哪些盲点和疑点，通过考试就可以检测出来，为此，笔者在“学习通”上安排了章节测试。笔者利用测试前答疑，测试后讲解和总结帮助学生梳理知识脉络，查缺补漏。按照笔者多年的教学经验，学生在考试前提的问题的数量和质量是最高的，因此每次章节测试前笔者都会为学生留出两天时间答疑。针对学生通过QQ 提出的问题进行耐心细致的讲 经渗透到人民生活的方方面面。在这场防疫阻击战中，有机化学品的身影也是随处可见，笔者将有机化学在抗击疫情中所扮演的重要角色融入“云课堂”教学中，帮助学生利用有机化学知识武装头脑来解决实际生活问题。 自疫情发生以来，各个公共场所、医疗场所和办公场所等都需要按照国家标准来进行消毒，最常用的消毒剂就是75 %的乙醇，这是因为乙醇能够使蛋白质变性，我国著名传染病学家李兰娟院士明确表示75 %的乙醇能够有效灭活新型冠状病毒。但乙醇由于其自身性质特点使用时一定要远离火源。 疫情发生后，原来无人问津的医用口罩的价格飞涨，而医用口罩中能够阻挡细菌病毒的核心层——溶喷布就是用有机物聚丙烯纤维制成的。武汉眼科医生李文亮在工作中感染了新冠病毒，他的不幸离世让人伤心，如果他事先带上了由聚碳酸酯制成的医用护目镜就可以避免这场灾难[4]。 只有特效药物才能阻断这场疫情，目前临床上所用的新冠病毒治疗药物都是有机化合物，比如武汉大学人民医院在小规模临床试验表明对患者临床症状有明显好转的硫酸羟氯喹[5（] 图 3），其分子式中含有喹啉环、醇、脂肪族叔胺和芳香胺等官能团。 OH N NH H2SO4 Cl 图3 硫酸羟氯喹的分子式 2020 年2 月1 日，美国报道的首例康复的新冠病毒感染者服用的药物——瑞德西韦（Remdesivir），其分子式如图4 所示[6]，它的分子中含有4 个手性碳，这种化合物应该有24 个构型异构体。笔者曾在课堂上向学生介绍过手性药物分子中往往只有特定结构的对映体是对疾病有疗效的，而其镜像分子则是少有疗效甚至是有毒副作用的。因此，该药物生产的重点应该是分离工作。
O N O N O O N N O H OPh * N HO OH 解，全然不顾是白天还是晚上休息。测试结束后，笔者马上将事先录好的考题讲解发给大家，学生将自己的答案与正确答案进行对比，能够及时发现问题，如有疑问再次向老师请教，此时学生对知识的理解也最深刻。笔者此时趁热打铁，根据“学习通” 上所给出的数据判断出学生学习知识的盲点，帮助学生更快进步。几个回合下来，学生发现传说中的“神学科”有机化学是能 图4 瑞德西韦的分子式 瑞德西韦的合成也汇聚了多个有机化学知识点。如图5 中， 中间体3 就是用二氢呋喃-2-酮衍生物1 和7-碘-吡咯并[1,2-f] [1,2,4]-三嗪-4-胺2 为原料通过羰基的亲核加成反应制得的。 NH2 N 够学明白的，学习信心增加了，学习兴趣也提高了。 通过实践，笔者也发现了学习平台数据可以为教学设计服 BnO O O NH2 N TMSCl,PhMgCl BnO 务，而且这套教学方案能够实现学生由被动听课到主动学习、教 BnO + N N i-PrMgCl, LiCl THF,-20C BnO OBn 师由课堂主体到过程保障的角色转变[3]。 结合病毒预防方法，丰富教学内容 有机化学的学科特点是实践性和应用性强，其应用技术已 OBn I 1 2 3 图5 瑞德西韦的部分合成路线 瑞德西韦需要用中间产物4 中的伯羟基和另一种磷酰胺酯 6 通过亲核取代反应获得，而中间产物4 中有三个羟基都可以与 6 发生反应，但只有伯羟基与6 反应才能得到目标产物瑞德西韦 8，因此需要用丙酮与中间产物4 中的两个邻羟基反应获得中间体5。此时，只有一个伯羟基的中间体5 可以与6 发生亲核取代反应得到中间体7，中间体7 在酸性条件下脱保护获得了目标产物瑞德西韦8（图6）[7]。
图6 瑞德西韦的部分合成路线 这些反应都是有机化学中的基本反应。通过以上的讲解， 同学们发现原来有机化学就在我们身边而且还有这么大的威力，所学的知识是如此有用，激发了学生们的学习热情。 注重过程考核 针对疫情期间特殊的授课方式，期末考核采用过程考核的方式，使评价方式趋于合理。过程考核环节渗透到平时学习的各个方面，因为章节测试、课堂互动和线下QQ 答疑最能够起到激励学生学习的作用，因此，分数组成采用“章节测试（20 %）+课堂互动（20 %）+线下答疑（10%）+期末考试（50 %）”的评分标准， 多方位、多角度的严格考核。“学习通”平台上的“随机组卷”功能 也为公平考核提供了帮助。 结语 通过一学期的线上教学，笔者发现通过调整授课方式和改变考核方式，线上教学还是能够实现传统课堂的教学效果的，学生们在反复观看学习视频和录课视频后，其自学能力和归纳总结能力也提高了。笔者也通过线上课的教学掌握了一些网络教学平台的使用方法，这些都可以用于今后传统课堂的教学改革， 为传统教学注入新的血液。 参考文献 教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室关于在疫情期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见. [2020-02-04]. http://www. noe. gov. cn/srcsite/ A08/s7056/t20200205_ 418138.html. 朱益明“. 停课不停学“与在线教学发展的审思[J]. 教育与教学研究, 2020(3):41-49. 冯霞,刘俊吉,李松林,等. 物理化学全线上教学的策略与实践[J]. 大学化学,2020,35(5):92-97. 万福贤,王日为,于斌,等.“化学在抗击新冠肺炎疫情中扮演的重要角色”专题教学[J]. 大学化学,2020,35(5):1-9 羟氯喹对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的治疗疗效研究 . [2020- 02-12]. http://www.chictr. org.cn/ showproj.aspx?proj=48880 高延峰,周卫红,苗志伟. 有机化学在线课堂教学实践探索[J]. 大学化学, 2020,35(5):164-168. Holshue, M. L.; DeBolt, C.; Lindquist, S. et al. Novel Coronavirus in the United States [J].Engl. J. Med,2020,382:929-937. （上接第160 页） 继续教育,2014(11):21-23. 陈今朝,刘达玉. 食品微生物学课程教学改革与实践[J]. 教育与教学研究,2010,24(6):72-73. 张智敏,肖作为,林丽美,等. 构建虚拟仿真实验技术平台促进食品专业实验教学改革[J]. 中国中医药现代远程教育,2016,14(12):6-9. 吕建军,祝苏薇,甄希金. 船舶与海工产品建造虚拟仿真交互实训技术研究[C]. 中国造船工程学会 2016 年 MIS/S&A 学术交流会议论文集, 2016:91-94. 赵琳,潘巧明,吴小红,等. 地方高校虚拟仿真实验教学平台建设的探索 与实践——以丽水学院为例[J]. 丽水学院学报,2016,38(5):87-94. 刘海杰,樊秦,殷丽君,等. 食品物性中的实验实践教学、虚拟仿真教学方法探索[J]. 高教学刊,2016(17):81-83. 曾祥燕,赵良忠. 食品工艺学实验教学存在的问题及改革措施[J]. 现代农业科技,2011(7):26-27. 吴晴晴,陈志兵,张伶俐. 仿真技术在食品理化检测技术教改中的应用 [J]. 阴山学刊,2018,32(2):164-167. |
