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疫情期間有機化學線上教學的實踐與探索

發(fā)表時間：2021-01-13 18:15

疫情期間有機化學線上教學的實踐與探索

潘政，楊瑩，楊大偉，付穎寰，楊義，郭宏

（大連工業(yè)大學輕工與化學工程學院，遼寧大連 116034）

【摘要】為應對“新冠病毒”疫情，響應教育部“停課不停學”的要求，本著以學生為主體、教師為主導的方針，調整疫情期間有機化學課程的授課方式，轉變考核方法，結合疫情防控措施豐富教學內容，獲得了線上課上出線下課的教學效果，其教學經驗對未來課程教學有較好的借鑒意義。

【關鍵詞】新冠病毒疫情；有機化學；線上教學

【中圖分類號】 G642.3 【文獻識別碼】A 【文章編號】2095-3518（2021）01-169-03

引言

2020 年春季學期，一場突如其來的“新冠病毒”疫情打亂了高校師生正常的教學生活，為保證所有師生的生命安全，教育部提出了“停課不停學”的要求[1]，所有高校師生都暫時告別原有的傳統(tǒng)授課模式，改用線上授課方式。如何在這個特殊時期，讓學生通過線上學習做到“停課不停學”，是對每一名人民教師教學工作的考驗。

有機化學是輕工業(yè)院校中生物工程、食品工程、輕化工程、應用化學、高分子材料、化學工程和環(huán)境工程等專業(yè)的基礎課，是其后續(xù)專業(yè)課學習的基礎。由于課程內容中有機物種類繁多、性質各異、概念抽象、構型多變和機理復雜的特點，已被學生認為“聽懂易，應用難”的“四大名捕”課程。為保障疫情期間我校有機化學課程的順利進行，筆者以“線上課要教出線下課的效果”為目標，以學生為主體，教師為主導，調整原有教學方案，豐富教學內容，轉變考核方法。在經過一個學期與180 多名學生線上交流與磨合后，筆者在有機化學線上教學中有所心得，現分享于此，僅供參考。

做好充分的課前準備工作

線上授課的學習方式對所有師生都是一次考驗。雖說目前網上學習平臺眾多，但怎么才能讓學生用起來更方便有效呢？鑒于現有網絡課程內容并不完全符合我校有機化學課程的安排，經過認真比較與思考，筆者選擇了能夠自建課程的超星“學習通”作為授課平臺。在接到線上教學通知后，筆者立即在與學生交流的QQ 群公告中寫道“我坐在電腦這端，你坐在電腦那端，千山萬水阻擋不了我滿懷激情的傾囊相授，也阻礙不了你渴求知識的孜孜向學，讓我們相聚于學習通共同學習那些碳氫氧！”，希望通過這段話來安撫在祖國各地的學生對于線上教學不安的心理。3 月1 日在第一次課前筆者通過“學習通”發(fā)布了測試課

程，其中詳細介紹了如何簽到、在哪里能看到授課視頻、在哪里能找到作業(yè)、課程如何考核等內容。通過測試課，筆者了解了學生各自家中的網絡情況，學生也在上課前理清了思路，快速的進入了學習狀態(tài)，從而保障正式上課的授課效果。測試課程后，學生們紛紛在QQ 群中寫道“準備好了！”“心里門清，就等上課了！”

調整教學方案

在線課堂不是簡單的線下授課的“搬家”，應從“不停學”的主體學生的特點和需求出發(fā)[2]。疫情在家，學生反映最明顯的就是思想懈怠，如何通過“在線教”來激發(fā)出學生的學習愿望并主動參與學習是老師需要解決的問題。線上教學方案如圖1 所示。

圖1 線上教學方案

課前設置好學習綱要，提出學習問題，讓學生有計劃、有目的的學習

疫情期間，中國大學MOOC、學堂在線等各大課程資源網站都免費開放，這些都是線上教學順利開展的物質基礎。為提高教學質量，筆者每次備課時都根據各教學知識點到這些網站上尋找優(yōu)質的教學資源并用錄屏軟件錄下來。當網上資源不能滿足教學要求時，筆者就自錄微課視頻。課前，將這些課程資源按章節(jié)上傳至“學習通”自建課程中并標注學習要求（了解、理解和掌握）（如圖2 所示）。

【第一作者】潘政（2000－），男，遼寧丹東人，本科生，研究方向：農業(yè)廢棄物的應用。

【通信作者】郭宏（1979－），女，遼寧沈陽人，博士，講師，從事有機化學、有機化學實驗教學工作。

【基金項目】2018 年大連工業(yè)大學本科教學改革項目（項目號：JGLX2018022）。

圖2 各知識點的學習要求（以第五次課為例）

學生在觀看這些視頻時，“學習通”會記錄下學生學習每個視頻時的學習時間，當老師發(fā)現某個視頻學生學習時長超過視頻實際時長時，說明學生在反復觀看這部分內容，那么這就是一個對學生來說較難的一個知識點，需要在見面課時著重講解。此外，筆者還在每次課前針對教學重點提出相關問題并編寫幾道思考題發(fā)布于QQ 群的共享文件中，使學生帶著問題觀看課程視頻。當學生觀看完視頻后，老師會與學生相約于“騰訊會議”。見面課主要分為以下幾個部分，首先筆者會串講每節(jié)課的知識點，使學生認清各知識點間的內在邏輯關系，接著學生提出看視頻所遇到的問題并回答思考題。對于回答正確的同學，愛提問的同學，筆者會給予平時分加分小獎勵。對于課程中最難的合成題和推導結構題，筆者采用“騰訊會議”中的白板模式，抽絲剝繭的為學生講解每道題的解題思路。見面課后，學生們紛紛表示“哇，簡直太棒了！！”“就像在線下課堂聽老師講課一樣”，筆者還會將每次見面課都錄制下來并上傳于QQ 群中，方便學生反復觀看。

進行章節(jié)測試，掌握學生學習情況，頻繁與學生線上互動解決學習問題

線上教學最難的就是對學生學習效果的把控。一個章節(jié)下來，學生掌握了多少，還存在哪些盲點和疑點，通過考試就可以檢測出來，為此，筆者在“學習通”上安排了章節(jié)測試。筆者利用測試前答疑，測試后講解和總結幫助學生梳理知識脈絡，查缺補漏。按照筆者多年的教學經驗，學生在考試前提的問題的數量和質量是最高的，因此每次章節(jié)測試前筆者都會為學生留出兩天時間答疑。針對學生通過QQ 提出的問題進行耐心細致的講

經滲透到人民生活的方方面面。在這場防疫阻擊戰(zhàn)中，有機化學品的身影也是隨處可見，筆者將有機化學在抗擊疫情中所扮演的重要角色融入“云課堂”教學中，幫助學生利用有機化學知識武裝頭腦來解決實際生活問題。

自疫情發(fā)生以來，各個公共場所、醫(yī)療場所和辦公場所等都需要按照國家標準來進行消毒，最常用的消毒劑就是75 %的乙醇，這是因為乙醇能夠使蛋白質變性，我國著名傳染病學家李蘭娟院士明確表示75 %的乙醇能夠有效滅活新型冠狀病毒。但乙醇由于其自身性質特點使用時一定要遠離火源。

疫情發(fā)生后，原來無人問津的醫(yī)用口罩的價格飛漲，而醫(yī)用口罩中能夠阻擋細菌病毒的核心層——溶噴布就是用有機物聚丙烯纖維制成的。武漢眼科醫(yī)生李文亮在工作中感染了新冠病毒，他的不幸離世讓人傷心，如果他事先帶上了由聚碳酸酯制成的醫(yī)用護目鏡就可以避免這場災難[4]。

只有特效藥物才能阻斷這場疫情，目前臨床上所用的新冠病毒治療藥物都是有機化合物，比如武漢大學人民醫(yī)院在小規(guī)模臨床試驗表明對患者臨床癥狀有明顯好轉的硫酸羥氯喹[5（] 圖 3），其分子式中含有喹啉環(huán)、醇、脂肪族叔胺和芳香胺等官能團。

OH

N

NH

H2SO4

Cl

圖3 硫酸羥氯喹的分子式

2020 年2 月1 日，美國報道的首例康復的新冠病毒感染者服用的藥物——瑞德西韋（Remdesivir），其分子式如圖4 所示[6]，它的分子中含有4 個手性碳，這種化合物應該有24 個構型異構體。筆者曾在課堂上向學生介紹過手性藥物分子中往往只有特定結構的對映體是對疾病有療效的，而其鏡像分子則是少有療效甚至是有毒副作用的。因此，該藥物生產的重點應該是分離工作。

NH2

O N

O N O O N N

O H OPh * N

HO OH

解，全然不顧是白天還是晚上休息。測試結束后，筆者馬上將事先錄好的考題講解發(fā)給大家，學生將自己的答案與正確答案進行對比，能夠及時發(fā)現問題，如有疑問再次向老師請教，此時學生對知識的理解也最深刻。筆者此時趁熱打鐵，根據“學習通” 上所給出的數據判斷出學生學習知識的盲點，幫助學生更快進步。幾個回合下來，學生發(fā)現傳說中的“神學科”有機化學是能

圖4 瑞德西韋的分子式

瑞德西韋的合成也匯聚了多個有機化學知識點。如圖5 中，中間體3 就是用二氫呋喃-2-酮衍生物1 和7-碘-吡咯并[1,2-f] [1,2,4]-三嗪-4-胺2 為原料通過羰基的親核加成反應制得的。

NH2

N

夠學明白的，學習信心增加了，學習興趣也提高了。

通過實踐，筆者也發(fā)現了學習平臺數據可以為教學設計服

BnO O O

NH₂

N

TMSCl,PhMgCl

BnO

務，而且這套教學方案能夠實現學生由被動聽課到主動學習、教

BnO

+ N

N

i-PrMgCl, LiCl THF,-20?C

BnO

OBn

師由課堂主體到過程保障的角色轉變[3]。

結合病毒預防方法，豐富教學內容

有機化學的學科特點是實踐性和應用性強，其應用技術已

OBn I

1 2 3

圖5 瑞德西韋的部分合成路線

瑞德西韋需要用中間產物4 中的伯羥基和另一種磷酰胺酯

6 通過親核取代反應獲得，而中間產物4 中有三個羥基都可以與

6 發(fā)生反應，但只有伯羥基與6 反應才能得到目標產物瑞德西韋

8，因此需要用丙酮與中間產物4 中的兩個鄰羥基反應獲得中間體5。此時，只有一個伯羥基的中間體5 可以與6 發(fā)生親核取代反應得到中間體7，中間體7 在酸性條件下脫保護獲得了目標產物瑞德西韋8（圖6）[7]。

圖6 瑞德西韋的部分合成路線

這些反應都是有機化學中的基本反應。通過以上的講解，同學們發(fā)現原來有機化學就在我們身邊而且還有這么大的威力，所學的知識是如此有用，激發(fā)了學生們的學習熱情。

注重過程考核

針對疫情期間特殊的授課方式，期末考核采用過程考核的方式，使評價方式趨于合理。過程考核環(huán)節(jié)滲透到平時學習的各個方面，因為章節(jié)測試、課堂互動和線下QQ 答疑最能夠起到激勵學生學習的作用，因此，分數組成采用“章節(jié)測試（20 %）+課堂互動（20 %）+線下答疑（10%）+期末考試（50 %）”的評分標準，多方位、多角度的嚴格考核。“學習通”平臺上的“隨機組卷”功能

也為公平考核提供了幫助。

結語

通過一學期的線上教學，筆者發(fā)現通過調整授課方式和改變考核方式，線上教學還是能夠實現傳統(tǒng)課堂的教學效果的，學生們在反復觀看學習視頻和錄課視頻后，其自學能力和歸納總結能力也提高了。筆者也通過線上課的教學掌握了一些網絡教學平臺的使用方法，這些都可以用于今后傳統(tǒng)課堂的教學改革，為傳統(tǒng)教學注入新的血液。

參考文獻

教育部應對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領導小組辦公室關于在疫情期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見. [2020-02-04]. http://www. noe. gov. cn/srcsite/ A08/s7056/t20200205_ 418138.html.