以學生為中心的教學模式在“天然產物化學”課程中的運用

王曉霞，馬力通，賽華征，趙悅，張書恒，方晨

（內蒙古科技大學化學與化工學院，內蒙古包頭 014010）

“天然產物化學”課程（Natural Pharmaceutical Chemistry）是一門以有機化學為基礎的多學科交叉、工科性較強的課程。“天然產物化學”是理論和實踐緊密結合的一門課程，是為培養適合化工行業應用型人才的重要課程，為培養學生天然產物開發與應用能力及提升學生創新能力具有重大意義[1-3]。貫徹落實“以學生為主體，以教師為主導”的改革思想，充分調動學生的學習積極性，提高學生理論與實踐的結合能力。為了讓學生更好地完成“天然產物化學”課程的學習目標，解決課程略顯枯燥的問題，打開學生思路，對課程內容進行改革勢在必行。

1 目前“天然產物化學”課程存在的主要問題

1.1 學生方面

目前學生的課程學習狀況：對學習的目標和目的不夠明確，缺乏對知識求知的積極性和主動性。學生對于“天然產物化學”的認知和理論基礎比較差，對課堂上有些枯燥乏味的知識點容易走神和犯困，導致無法跟緊老師的教學思路和授課進程，漸漸失去學習的興趣和信心。

學生對于固定的時間、地點、學習內容已經養成習慣，逐漸喪失了課后自主學習和復習鞏固的意識。學生在課堂上沒聽懂，缺乏對不理解的知識點積極的提問，自主思考能力和課堂討論效果較差。學生以通過考試為目的，嚴重缺乏創新能力和理論與實踐相結合的能力。

1.2 教師方面

教師受到傳統教育的影響，對于教材內容過于看重，以學生記憶知識點作為主要目標，卻忽視了學生對知識靈活運用能力的培養。教師始終保持主導地位，并且身兼數職，工作繁忙，對于學生的學習狀況和需求無法給與足夠的關注，沒有充分調動學生自主學習的積極性。傳統的教學模式比較單一、死板，學生的發散思維能力得不到充分的運用與培養，對于知識只能被動地、機械地學習，很難激發學生的學習熱情，呆板的授課模式也無法調動教師的教學熱情，而學生對于知識點也只是簡單地死記硬背，記得慢，忘得快，不符合對學生綜合能力培養的目標，不是最好的教學模式。

教學效果檢驗方法單一，現在的檢測方法依然是學期末的閉卷考試，對于學生知識的運用和能力的提高未進行考核。由此可知，現如今的教學方法和考核方式不利于學生自主學習能力和創新思維能力的培養，需要建立以學生為中心的教學新模式。

1.3 學校方面

目前學校的“天然產物化學”課程學生的學習成果不能滿足職業崗位的需要，學生無法在畢業后快速與社會接軌。課程的編排未做到與時俱進，缺少了創新與特色，遵循以往的教學模式，使課堂始終有些枯燥乏味，學生缺少了獨立思考的練習和課堂知識與實驗操作相結合能力的培養。學校的課程分配依然有改善的空間，理論課與實踐課比例沒有最大限度地提高學生的綜合能力，學生無法擁有足夠的理論運用到實際生活中去的能力，無法真正培養出社會所需的技能型人才。

1.4 社會方面

由于傳統的教學方式已經實行了許多年，這種教學模式伴隨了學生的大部分學習生涯，突然地改革使學生難免會在短時間內難以適應，以至于很長時間會存在學習效率低下等問題。只有從中小學就進行教學改革，學生在學習大學課程才更能接受以學生為中心的教學新模式。

2 基于SCL 多樣化教學方法的“天然產物化學”教學改革內容

學院開設的“天然產物化學”課程是32學時的專業選修課程，原課程安排為32學時的授課，使用的教材為劉湘等所著圖書《“天然產物化學”（第二版）》，教材內容簡單抽象，并且涉及多種天然產物的提取與分離。單純的講解會使課堂氛圍沉悶、乏味，導致學生逐漸失去學習積極性，無法讓學生對知識產生深刻的印象和建立清晰的課程內容框架結構，更沒辦法讓學生靈活運用這些知識。傳統的教學模式已經無法滿足當前學習目標的要求，因而改革是不可阻擋的必然選擇[4-6]。

2.1 研究與改革的內容、目標

對課程內容進行思維導圖的編排，改善教師受到傳統教育的影響，卻忽視了學生對知識靈活運用能力的培養。通過“課前、課中、課后”三部分教學實施進行教學改革[7-8]。

課前在“雨課堂”教學平臺預留課堂提問，引導學生通過上網查詢自主解決問題。在課堂講授前也就是獲知答案前思索一下新問題，比不思考就看答案的學習效果要好。課前預習，既讓學生預習了課程，也能引起學生學習的興趣。

課中進行小組討論（回答預留的課堂問題）與思維導圖梳理知識點，在活躍課堂氣氛的同時也能加強記憶，并且利用“雨課堂”教學平臺發布每節課的課堂自測（5～8 min），以測驗輸出的方式推動學習，避免學生產生“以為自己知道”這種假象，用自測的方法“知不足”，真正做到對知識點的牢記。同時“雨課堂”發布的測試題，通過查看學生答題結果，知道哪些題是學生的易錯題，從而著重進行講解。

課后布置思維導圖輸出作業，學生要在老師講完每一課的知識點后，將該文本用思維導圖輸出畫出來，讓學生對課上的知識進行復習鞏固。在以上基礎上，適當增加專業實驗課，使理論基礎與實踐操作有機結合，真正培養出社會需要的綜合型人才。

通過上述改革內容，充分調動學生學習“天然產物化學”的積極性，讓學生的發散思維得到充分的運用和培養，解決傳統的教學模式單一、死板，學生對于知識只能被動地、機械地學習的問題，真正做到以學生為中心的輸出式學習的教學模式，達到以學生中心、以成果為導向的目的。

2.2 擬解決的關鍵問題

（1）學生上課積極性不高，提問時主動回答問題的學生較少。如何提高學生上課積極性、主動性的問題需要解決。

（2）學生對于知識點的記憶速度較慢，上課的效率較低，對于課后復習的時間有限。如何提高學習效率，使學生在規定的上課時間和有限的課后時間內掌握更多的知識點的問題需要解決。

（3）學生對于知識的掌握只是粗淺的記憶，對于理論與實踐的結合能力較差。如何提高學生理論與實踐能力，訓練學生發散思維的能力，促進學生全面發展的問題需要解決。

（4）課堂上以教師為主的傳統教學模式根深蒂固，如何脫離傳統觀念的束縛，轉變成以學生為中心的輸出式學習的教學模式的問題需要解決。

3 “課前、課中、課后”三部分的教學模式實踐方案和方法

對課程教學從原本簡單的課堂授課，改革成“課前、課中、課后”三部分以輸出式學習為主的教學模式。

（1）課前階段：通過網絡平臺對授課內容進行提前發布和更新，并布置課堂提問（以課本基礎內容和相關知識發展歷史為主），讓學生在預習課本知識的同時，引起學生對本學科的興趣。以興趣作為學習的動力，促進學生學習的積極性和主動性，大大提高了學生自主學習和課堂學習的效率。其中網絡課程平臺可以采用學校自建的學生教務系統，如超星“學習通”“雨課堂”“大學生MOOC”等網絡平臺，本課程主要使用“雨課堂”網絡教學平臺。通過這些網絡平臺，既能夠方便老師發布學習任務和學習資料，又能讓老師更加及時有效地了解每一位同學的學習狀況。

（2）課中階段：課中階段在傳統的教學基礎上進行了創新，將教材內容做成思維導圖，以思維導圖梳理知識點。學生預習時已經對知識點有了大體的了解，再配以思維導圖，能讓學生對知識具有更加深刻的印象。以“第二章 糖與糖苷”為例繪制思維導圖，如圖1 所示。章節所有的脈絡都以思維導圖的形式清晰地展示給學生，避免學生每次復習都從頭開始，也讓學生更加全面地了解課本內容。

圖1 第二章 糖與糖苷思維導圖

在課堂上增加小組討論環節，課前預留課堂提問讓學生進行討論，輸出學習主要就是“寫”與“說”的過程，增加討論的環節，讓學生說出來，將其作為“輸出式討論會”，討論會督促學生更加認真地完成學習，學生在容易記憶知識點的同時，也更好地發散了思維能力。

利用“雨課堂”教學平臺發布每節課的課堂自測（5～8 分鐘），以測驗輸出的方式推動學習。測驗能明顯提升輸出效果。在正式考試前，進行的模擬測驗的次數越多就越能加深記憶，簡而言之，考的次數越多就記得越牢，這就是“測驗的效力”。在測驗結束后，及時對照標準答案給學生講授，并尋找錯誤原因，這時正是給學生進行知識點查漏補缺的最好時機，并且是一種很有效的學習方法。目前本項方法已實踐在本人授課的專業英語課程上，收到很好的教學效果。“雨課堂”平臺對測驗結果進行總結，根據總結的結果，挑選出學生易錯的題目進行重點講解。

（3）課后階段：在課后讓學生拿一張白紙，不看教材和授課課件，整理更加詳細的思維導圖，這樣的輸出式學習方法可快速提升學習效率，能使學生更牢固地掌握課本知識。比如讓學生自己整理糖苷的分類，如圖2所示，在學生們梳理知識點的同時，也能促進學生的全面發展。復習階段的思維導圖可以以小組評比的方式進行相互展示，取長補短來進一步完善思維導圖，更加方便同學們學習和鞏固。

圖2 糖苷的分類思維導圖

課后增加與課程內容相關的專業實驗課，使理論基礎與實踐操作有機結合，真正培養出社會需要的綜合型人才。

4 改革效果

傳統的輸入式為主教學模式已經無法激發學生對于學習的積極性，存在學生上課效率低，注意力不集中等問題，因而輸出式學習的教學改革是不可阻擋的大勢所趨。

運用思維導圖繪制、課堂提問與討論、課堂自測和實驗實踐相結合的教學模式能提高學生上課積極性、主動性，從而提高學習效率，使學生在規定的上課時間和有限的課后時間內掌握更多的知識點，轉變成以學生為中心的教學模式。因此可知，理論上教學改革的方案是可行的，在專業英語課程中實踐相關的輸出式學習教改方案，學生學習的效果得到顯著提升。

通過此次改革，解決了學生學習積極性不高、自主學習能力差、課堂效率較低、知識點掌握不熟練等問題。將“輸入式學習”轉變為“輸出式學習”，讓學生的學習效率得到飛速的提升，真正做到以學生為中心的輸出式學習的教學模式改革。

5 結論

教學的根本目的是培養所需人才，“天然產物化學”作為基礎化學的延伸，是在分子水平上認識自然和揭示自然奧秘的重要學科之一[9-10]，對于培養學生分析與解決問題、理論與實踐結合等綜合能力具有十分重要的作用。進行“以學生為中心”的教學模式改革，增加學生學習此課程的積極性，加強學生對知識點的掌握和靈活運用，并進一步提高學生的創新能力和學術水平，為國家培養出亟需的創新型人才。