有机合成化学是有机化学学科的核心内容，是各类化学相关专业必修课，是创造新分子的主要手段和工具。有机合成化学的教学内容丰富，实践性强，与生命、环境、材料、能源等诸多学科领域都有不同程度的交叉与渗透。通过对该课程的学习，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力，这是现代有机合成的发展方向。随着人类社会的发展，天然产物不断减少，人类对有机合成产物的期望越来越高。为此，我们应结合民族高校学生的特点，做好有机合成化学教学，培养出适应社会需要的有机合成人才^[1-6]。有机合成化学课程知识点多，内容枯燥抽象，难度深，导致学生学习兴趣不高。目前，针对有机合成化学教学改革已经有一些尝试，如张春香等^[7]从理论教学、实验教学、师资队伍建设、课程考核制度等四个方面对有机合成化学课程教学进行了改革探讨，但将理论知识应用于生产实践较少；徐括喜^[8]采用规划教学内容，加强实验教学，改进考试方法等措施对有机合成课程教学进行改革，但时间较长的教学安排不是很通用；刘志莲等^[9]从教学组织、教学内容和教学方法三个方面探讨有机合成化学课程改革的思路和方案，但教学效果不太理想，学生学习兴趣不高。因此，为高效合理地安排教学，提高有机合成化学的教学质量和学生的学习兴趣，使学生灵活地运用有机合成化学知识，我们结合教学实际及依据学生“课前–课堂–课后”学习规律，从“课前准备–课堂引导–课后实践”三方面构建“教学目标–教学手段–实践考核”三位一体混合教学模式，探讨有机合成化学教学改革与实践。

在有机合成化学教学中依据学生“课前–课堂–课后”学习规律，从“课前准备–课堂引导–课后实践”三方面实施三位一体混合式教学模式，通过对教学目标、教学手段、实践考核等方面内容进行细化，三位一体混合式教学改革总体框架如图1所示。

教学目标、教学手段、实践考核三者相辅相成，缺一不可，教学目标为指导，教学手段为实施方法，实践考核为检验手段。三位一体混合式教学模式为新型的教学模式，其目的是以学生发展为中心，有效激发学生独立思考和善于创新的能力，促进学生创新创业能力的培养。三位一体混合式教学模式以下列三个方面的探索为重点，进行了相应的教学改革与实践。

传统教学中，教师只注重知识的结论、教学的结果，忽略知识的来龙去脉，把学生当作接受知识的容器，教师与学生之间的互动比较少。教师总是希望学生能够按照自己课前设计好的教学方案去展开教学活动，每当学生的思路与教案不吻合时，教师往往会千方百计地把学生的思路“拽”回来，这些情况已经严重影响到学生的思维方式和行为方式，让学生失去学习的兴趣，认为只要考试成绩通过就可以了，不在乎有没有学到知识。此外，中南民族大学作为接收来自五湖四海少数民族学生的民族院校，全校少数民族学生占比超过60%，由于这些学生大部分来自偏远地区，学习基础比较薄弱，学生接受知识的能力较差，同时因为部分少数民族地区运用普通话较少的原因，导致这类学生有普通话说不好的现象存在。为克服以上困难，因材施教，我们实行了小班教学，针对每个学生的特点，将学生合理分组，分组后分别上课，教师针对每组学生的具体情况进行重点讲授，并指导学生查阅资料，以提高学生学习的信心与积极性，使学生能够知道自己的不足之处。

在传统课堂中，教师作为教学的主体，在传授知识的过程中起到了主导性的作用。学生根据教师的语言及动作可以领悟教师想要表达的意思，从而直观地了解知识内容。同时教师可以根据学生的具体状况及时调整教学内容，使得学生在学习过程中更为灵活地接受知识，有利于学生在短时间内形成知识结构与体系，且在教学过程中便于教师与学生之间的情感交流，有助于学生语言表达和意志品质培养。但教师在教学过程中照本宣科，讲解知识时以黑板板书为主，留给学生空白时间较多，理论知识与实际应用少，导致学生参与度低、考试不及格率高、课堂缺乏活力。学生应该参与到教学中，以充分调动其学习积极性，提升学习效果，这就需要引入更多的教学内容，丰富以板书为主的教学内容。如：(1)在课堂中开展双语教学，使用多媒体教学，利用网络开展可视化教学，使教学内容变得通俗易懂，还能感受到化学世界的丰富多彩，有助于提高学生的学习兴趣；学生可以利用多媒体和网络学习新知识，在上课时可以更容易理解教师讲解的内容，遇到问题时也可以通过网络与教师沟通，促进与教师的交流；(2)让学生更多地参与到教学中，如让学生讲解一些与有机合成化学相关的文献，开展相关的课堂练习和课堂讨论，开展一些简单实验，可让学生制作球棍模型，从而更好地理解有机化合物的立体结构；(3)教师可在课堂上给出原料(如氟虫腈、苯乙酮、苯甲酸乙酯等)的分子结构，要求学生用Chemdraw软件画出不同的合成路线以得到目标产物，并分组进行实验，计算产率比，并分析生成的副产物有哪些，讨论并总结各个合成方法的优缺点。

在传统课堂中，教师讲解完有机合成基本知识后很少让学生进行实践，使得学生很难兼顾系统的理论知识学习及有效的科研训练。所以学生在掌握一定的有机合成化学相关知识后，为提高学生的动手能力和理性认识，可开设一些基本的有机合成实验课程，开展趣味实验比赛和创新实验项目，还可以让学生参与到一些新型化合物的研发当中去，提高学生将理论知识运用到实际中的意识，培养学生的创新能力。此外，组织学生到一些药物合成公司去见习，使学生意识到化学源于生活，更高于生活。

有机合成化学是化学化工类专业的一门必修课程，其先修课程就有大学英语和其他基础化学课程。一方面，在学生学习了大学英语和掌握了化学基本知识的基础上，使用双语教学法讲授有机合成化学课程是非常适宜的；另一方面，有机合成领域在发达国家异常活跃，新成果、新理论不断涌现。鉴于学生的理解水平和知识的难易程度，教师在前期教学中主要以中文授课为主，有意识地向学生灌输一些专业术语，让学生觉得有机合成化学课程并不是单一无趣的，以充分调动学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣。后期教学主要是以英文为主的教学活动，用英文表达专业知识，对重点内容和难点内容用中文加以解释。开展有机合成化学课程双语教学(图2)，可以有效地利用国外先进的教育资源，创建与国际高新技术领域接轨的教育教学环境，使学生直接接触本学科世界先进理论和技术，掌握学科领域的最新研究成果。并且根据课程特点和学生的英语基础，有机合成双语教学分层次进行，可以增加课堂教学形式的丰富性^{[10, 11]}。要求学生达到掌握一定量的专业英文词汇、能用英文回答问题、能自行阅读英文文献、撰写英文摘要的水平。不仅如此，还可以带领学生参加或者观看使用英语交流的国际化学会议和报告会等，既丰富了教学内容，还激发了学生的学习兴趣，提高了英语水平。当然，双语教学工作要结合多媒体技术进行，要有机融合英语和汉语教学，提高学生用英语表达有机合成化学理论的水平。双语教学的重点是通过语言的手段，加深对国外有机化学水平的研究和理解。

在传统的教学方式中，教师能够根据学生的实际情况及时调整教学内容、教学方法，可以通过讲课过程中的语言、动作和眼神组成丰富的教学信息，使学生更容易理解教师所讲授的知识，容易展开师生间的互动，有利于师生之间的情感交流和便于学生与教师发生思想及灵感的相互碰撞。但教师板书时间长、效率低给学生造成空白的课堂时间较多，而把有机合成化学的内容用多媒体进行规范、清晰的展示就能弥补板书的不足。如把化合物的构造构型、反应机理、合成路线等抽象的内容制作成课件，并把重点、难点用特殊的颜色标示出来让学生重点掌握，这样既节省了时间，又提高了教学效率和效果。多媒体教学还能简化表达，增加课堂容量。例如在课程教学中，重点讲解内容是化合物的结构与性质之间的关系，并归纳其通性，这就要求学生在学习化合物性质的同时，还要把握有机化合物的结构，制作课件时就应该紧紧抓住结构–性质–用途–合成方法的主线，从而整体掌握有机合成化学的知识，建立完整的知识体系。课件上尽量少文字，教学内容精简化，穿插图片，自制动画(图3)。讲例题时，根据主要步骤而不是全部过程来显示。还可以根据化学软件模拟合成反应和化学新物质，增加学生创新活跃程度。这需要教师有丰富的知识和高超的教学技能将课件和教学内容结合起来，才能达到目的。但多媒体教学存在着教师和学生之间缺乏情感互动的现象，忽视了学生思想的形成过程。通过多媒体展开教学，增加了学生记笔记的难度，学生在大量的知识中不能及时提取到有用的知识，且在学习过程中学生难以对知识进行梳理和总结。所以教师应根据实际情况将传统教学与多媒体教学有机地结合起来，发扬传统教学手段的优势，抑扬顿挫地讲课，对教学重点及难点采用动作和语言进行形象讲解，同时借助多媒体手段，利用各种资源使学生感觉到学习有机合成化学更为容易。充分发挥好这两种教学方法的长处，以提高教学效果和实现教学目标。

多媒体教学不应只局限于课堂上的教学，而应充分利用网络平台和资源，开展一体化教学。教案在线共享，使得学生在任何时候都可以通过网络了解教学的要点、授课的内容以及知识的框架脉络，方便学生课前的预习和课后的复习。教师可以将所学的知识以图形、图像的形式展现，有利于学生的记忆与理解。有很多学生已经养成在课后浏览多媒体教案进行复习的好习惯，这是一种猎取新知识的好途径。利用网络平台，还可以及时解决学生学习中的问题。传统的答疑方式主要是利用课余时间，而教师不可能时时刻刻都能回答学生的问题，由于时间不充足，问问题的学生又多，这样就不能满足学生的需求。因此，我们采取网上答疑，具体方法是建立教师学生互助交流群，学生可随时上网提问交流，有机化学的任课教师都可以给予学生及时的指导沟通。另外，学生和学生之间也可以在网上互助答疑。通过这种方法，使得教学互动，在学生中形成了一个良好的学习气氛。例如学生可以登录湖北省精品课程网站：http://jpk.scuec.edu.cn/youjihuaxue/index.php进行在线学习。

在传统的有机合成化学考试中，均以期末考试为考核手段，采用形式是平时成绩占总成绩的30%，而期末考试占总成绩的70%。对于中南民族大学等民族院校来说，有许多学生的基础比较薄弱，导致接受知识的能力也不一样，采取这样的考核方法不利于学生多方面的发展。因为在这种考试方式下，大部分学生通常会在考试前一周才开始突击复习，再加上考试内容也比较多，更不利于学生对知识点的真正掌握以及学生分析问题、解决问题能力的提高。为避免学生一味追求考试成绩，需要采用多种方式进行考核(图4)，具体考核方式为：(1)学生出勤情况：对于迟到、早退、旷课的学生扣分，主要是对学生起约束作用，引导他们积极上课。(2)课堂表现：通过提问学生的方式进行考核，教师可以针对上次课的内容及讲授过程中遇到的重点进行提问，可以很好地反映学生学习情况，鼓励学生积极发言并引导学生认真思考。(3)平时作业：布置一些灵活的题目让学生独立完成，学生可以充分利用图书馆现有资源搜索所需信息，以提高学生查找资料的能力，教师要认真批改作业，及时公布答案，解决学生存在的问题。(4)期中测试：题目一般都围绕有机合成化学的基础知识、重点和难点，学生需要复习相关的专业知识和专业词汇，这利于学生巩固知识和教师了解学生学习效果，教师可以通过学生期中考试的成绩以确定学生对知识的掌握程度，以便教师根据学生情况合理安排教学，更好地促进学生的发展。(5)期末测试：对所学知识进行总结，明白专业知识的相关性，总结经验。

有机合成化学是一门以实验为基础的学科，因此实验教学是培养高级化学人才的重要环节，实验与理论并驾齐驱，相辅相成。在此基础上，我们将过去只有有机合成化学理论的课程调整为理论教学与有机合成实验相结合的课程，且由原来的36学时调整为64学时，教师根据教学内容合理安排实验，同时应遵循人才培养需求，明确实验目的和实验内容。同时注意让学生总结归纳实验过程中遇到的问题和解决方法，以培养学生分析问题、解决问题的能力。在实验内容的开设方面应注重实验的创新性、应用性、综合性。首先，由于学生的实验操作水平不同，特别是实验技能较差的学生，需要对他们进行系统的基础有机合成化学实验操作训练，让学生可以在实验前预习，明确实验目的和实验原理、操作步骤以及实验中可能出现的问题并制定应变的措施；在实验中仔细观察反应中的现象变化，做好实验的原始记录。随着学习的进一步深入，可以联系生产实际开设一些相关性的实验，教师在自己科研中做过的具有代表性的实验，也可以增加一些连续性反应的实验内容。还可以开设一些设计性的实验内容，教师根据自己的科研方向给出原料，由学生设计不同的合成路线，制备目标产物，如图5为以氟虫腈为原料，采用不同的方法合成氟虫腈烷基化衍生物。这样不但可以提高学生做实验的兴趣，增强学生学习的主动性，提高在实验中学会发现问题、思考问题和解决问题的能力，而且还可以培养学生严谨的科学态度，为学生提供了锻炼的机会。

教学水平的提高需要教师的创新，包括科研创新和教学创新。科研要立足于教学，为教学服务。科研水平的提高，必然促进教学水平的提高和教学方式的转变。科学研究可以使学术视野不断开阔，科研成果可以更新课程内容，使之富有新意，所以从一定意义上讲，教师的学术成就是提高教学质量、培养创新型人才的推动力。如，在上课时，教师可以适当地将一些自己科研时的案例，穿插自己有趣的经历进行讲述，活跃课堂气氛，激发学生兴趣，帮助学生理解学习有机合成化学的实际意义，将研究成果融入到教学中，使教学内容与学科前沿接轨，实验中引入新的实验技术和实验方法；教师还可以将自己手中的科研成果整理成教学使用的实验课题供学生学习实验操作，让学生了解实验创新思路，调动学生科研创新的积极性，为将来学生进一步进行化学研究打下基础，达到促进教学内容和教学手段的改革以及提高教学质量的目的。

以课程为基础，设立各类学生科研创新基金，提供助研勤工助学岗位，支持学生参与教师的课题研究，或鼓励学生在导师指导下自选课题进行科学研究，培养学生创新精神与科研能力。包括催化材料科学湖北省重点实验室在内的各类平台和开放实验室，教学实验室积极向本科学生开放，为学生进行科研活动提供必要的实验条件。例如：郑举敦撰写的论文“A Novel Magnetic Palladium Catalyst for the Mild Aerobic Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural into 2, 5-Furandicarboxylic Acid in Water”已发表在SCI刊源Catalysis Science & Technology杂志上；苏显龙撰写的论文“A New Cycloruthenatedcomplex: Synthesis Characterization and Colorimetric Detection of Bisulphite in Water”已发表在SCI刊源Fuel杂志上，并获得2015年湖北省大学生科研创新成果一等奖。

要加强科研与教学的互动，调动学生主动学习的积极性，激发学生的创造性思维。因此，教师还要通过多种途径加强交流学习，不断提升自身业务能力。在教学工作上，不仅要不断进行自我总结、自我调节和自我评价，将提出的一系列问题加以解决以促进教学能力的提高；还要经常交流教学经验，和其他教师对教学的难点、重点进行讨论，促进课堂教学改革。在教学中，采取交互式、启发式、讨论式和辩论式等多种教学方法，即教师帮助学生就课程的理解来展开讨论，灵活地利用学生的理解，把它与新知识联系起来；运用各种教学手段，采用启发诱导的方法传授知识、培养能力，使学生发表自己的见解，培养学生独立思考的能力和创新精神。例如课堂上教师可以收集科研、实验或者生产中遇到的各种有机合成问题，让学生思考讨论，开阔学生思维；还可以组织学生去相关公司进行参观教学，让学生身临其境地感受有机合成化学在实际生产生活中的巨大作用和创新性，以激发他们对学习这门课程的热情。参观后，教师可以就研发公司所面临的具体化学问题和化学技术进行讨论交流，鼓励学生提出解决的方案和创新的思路。

以中南民族大学2015级整个应用化学专业学生作为教学实践对象，根据双向选择原则及结合学生的学习特点，将92名学生分为4个小班，通过传统教学法和三位一体混合模式教学法进行比较教学，并分析不同教学模式得到的效果：

(1)第一小班为传统培训班，进行传统教学，教师以知识为本进行教学，通过对知识的总结，无需动手实践将知识存储于学生的大脑。这种教学方式中教师负责教，学生负责学，通过考试结果发现99%的学生考试成绩在85分以上，采用传统方式教学学生成绩有了很大提高。但这种方式使得学生被动灌输，机械接受，只强调记忆、思维的训练和培养，学生学习方式单一，很少有机会表达自己的理解和意见，缺少自主探索、合作交流、独立获取知识的机会，学生自主发展能力与品质得不到应有的训练与培训，学生的个性健康发展受到影响。

(2)第二小班为双语教学班，以双语教学为主要目的，充分利用多媒体教学，使得教学内容变得通俗易懂和丰富多彩，吸引学生的注意力，达到了很好的学习效果。通过网络进行课前预习、课后复习及解决学生课堂上存在的问题，这样学生不仅掌握了有机合成化学的知识，能够灵活使用英语及专业词汇表达有机合成化学问题，理解力有较大提高，而且能较自如地查阅文献资料及撰写英文文章。其中有2名学生发表了SCI文章，多名学生参加中南民族大学专业英语词汇大赛并获得了一等奖。

(3)第三小班为创新实践教学班，针对动手能力比较强的学生开设创新综合实验，并让学生设计实验方案，通过实验探索逐步优化所设计的方案，组织学生到相关公司进行参观，强化了学生的实验技能，学生的实验水平在短时间内得到提高，知识的综合运用能力增强，激发学生的科研热情和创新意识，培养学生的自主学习能力。学生参加学校组织的实验技能大赛取得了很好的成绩，3人毕业后独自开了公司，公司经营状况较好。

(4)第四组采用三位一体混合教学模式，教师上课以多媒体技术为主要手段开展双语教学，课堂上难以用语言表述的内容也可以用多媒体技术进行教学，课后让学生通过网络查阅相关文献，让学生知道国内外有机合成化学的状况。在讲解完理论知识后让学生用所学的知识合理设计创新综合实验方案，在教师的指导下进行实验。这种教学方式让学生基础知识的掌握更扎实，分析问题、解决问题的能力得到提升，激发了学生的求知欲望和探索精神，最大程度上发挥其主观能动性，将被动学习化为了主动学习。学生突破了传统教学“60分万岁，一切为了考试”的教学目的。学生考研人数为10人，考取有机化学专业课的成绩较好，且10人都被“985”“211”等高校录取，6人参加世界技能大赛湖北省化学实验选拔赛，并获一等奖。

采用三位一体混合教学模式进行教学，相较于传统教学、双语教学、创新实践教学的实施效果更好。使用传统教学，学生的考试成绩有了很大的提高，对于普通话说不好的学生来说，其普通话水平有了明显的提升，但学生的其他方面没有得到更好的发展；双语教学让学生的查阅英文文章水平得以提高，但没有将理论知识用于实践，时间一长，基本知识很快就会忘记；创新实践教学只针对于动手能力较强的学生，而其他动手能力较差的学生得不到实践。基于以上可以看出，采用三位一体混合教学模式对学生的成效较大。为此我们还分别对2016级材料化学专业(1)班，2017级应用化学专业(2)班，2018级化学工程与工艺专业(1)班等学生进行了三位一体混合教学模式实践，发现这些实践班应用这种教学模式均取得了较好的效果，如2016级实践班有多人参加学校组织的化学知识竞赛，其中两人获得一等奖，一人获得二等奖，四人获得三等奖，多人获得优秀奖；指导学生参加大学生创新训练项目等10余人次，其中获得了国家级创新创业项目3项，校级创新创业项目5项；有6名2017级实践班学生参加获湖北省大学生化学(化工)学术创新成果报告会，其中2人获得二等奖；指导本科毕业论文中有4人毕业论文获得优秀，1人获得湖北省优秀学士学位论文；组织2018级实践班学生参加世界技能大赛湖北省选拔赛化学实验室技术项目，获得了优秀组织奖，同时这些实践班级的就业率也得到了一定地提高。

通过教学改革，绝大多数学生对有机合成化学改革后的授课模式及考核体系给予了很高、很满意的评价，学生对该课程的教学满意度在98%以上。事实上，我们的教学改革从2008年就开始逐步实践，三位一体混合教学模式不断改进与完善，有效增强学生自主学习、探究意识，提高学生综合实践的能力，培养学生的团队意识与合作能力，对创新型人才的培养起着积极性作用。虽然取得了一定的成绩，但我们也清醒地认识到，有机合成化学的教学改革工作仍需不断的改进与提高。

在民族高校教学中，开展“教学目标–教学手段–实践考试”三位一体混合式教学模式，丰富了教学的内涵、拓宽了教学的意义。这种教学模式将有机合成化学的理论教学和实践训练有机地结合起来，学生的动手能力和综合运用知识能力得到了提高，学生能够将所学的知识运用于实际生产中，有些学生自己开设了公司并取得了很好的成绩。而且根据学生的特点进行实践教学，改变了学生固有的学习方法，让学生觉得学习不再是枯燥乏味的事情，是民族院校培养学生一种行之有效的教学模式。