结构化学混合式课程设计与建设方案如图 1所示。具体内容包含课前学生的自主学习，主要为教师发布的教学平台内容及知识点自测；线下内容主要针对课程内容中知识点的串讲，以及针对线上自主学习中普遍出现的问题进行集中解析，课后学生对重要知识点进行巩固练习。
图1
1 线上课程平台建设
本课程基于优慕课在线教育平台开展线上内容建设[7]。按照结构化学课程的教学大纲，将教学内容划分为学习单元，各单元学时的分配可查阅平台中“课程信息”模块下的教学大纲。每个学习单元下设置具体的学习内容，包括课件资源、“单元导学”模块及知识点学习。通过思维导图建立知识点关联性，帮助学生了解本单元的知识点、学习目标及学习进度。
图 2列举了单元4 (分子的对称性)的导学内容。导学中首先明确了教学要求，并建立单元知识点导图，模块中不同颜色代表了知识点的掌握程度，同时细化每部分的学习进度。例如，第一个模块为对称操作和对称元素，其中有三个重要知识点，包括旋转轴、对称中心以及镜面。学生了解知识点掌握程度的同时，可以按照课前及课后自主安排学习时间，便于学生从整体上把控学习强度并合理安排学习进度。
图2
学生通过“学习单元”的学习掌握知识点，并且针对一些需要重点掌握的教学内容，还可通过“例题精讲”模块加深理解。例如在单元4中，分子全部对称元素及所属点群的判定是这一章节的重要知识点，部分学生在单元学习后仍无法准确地进行判断，经常出现点群判断错误或无法找出全部的对称元素，故而在单元4模块下增加了典型分子如苯、间苯三酚、乙烯、环丙烷等的三维立体构型及动态旋转图，如图 3所示，并对其进行说明，使学生通过分子结构可视化深刻理解这一知识点的判定。此外，学生也能够通过“单元小测”模块及时掌握自主学习的效果。同时，线上课程平台开设讨论区，学生可以通过讨论区与教师及其他同学展开交流讨论，对不理解的知识点进行沟通，促进学习效果的提升。
图3
此外，平台增加了“知识拓展”模块，在该模块下学生可自行下载典型晶体如CaF2、NaCl、金刚石、石墨等材料的.vesta文件。除了在课堂上搭建晶体球棍模型之外，还可以通过Vesta晶体结构可视化软件了解晶系、点阵及晶面指数等内容，增加学习趣味性[8]。例如，图 4是学生通过Vesta软件打开的CaF2和NaCl的晶体结构图。其中，图 4a中黄色区域表示的是CaF2的(110)晶面，由Vesta工具栏中的Lattice planes选项实现，图 4b为面心立方NaCl的多面体形式，从图中可以很清晰地看出Cl−的配位数为6，即八面体配位。通过三维结构的可视化，在激发学生学习主动性的同时，能够使学生更好地掌握晶系、空间点阵等晶体结构的知识点。
图4
2 线上内容与线下的有机结合
结构化学课程线下内容的建设，主要针对线上学习效果进行知识点串讲及重难点解析，并根据线上测试的反馈结果，及时调整线下面授的教学方案。例如，图 5为线上平台单元2 (原子的结构和性质)中五个知识点的掌握情况，汇总样品数为64。从分析结果可以看出，在“原子的结构和性质”这一单元中，学生对知识点的掌握总体情况良好，10%左右的学生对径向分布函数及多电子原子轨道能的学习效果不理想。因此，根据这一反馈结果在线下的面授课程中加以强调，通过线上反馈结果及时调整线下课程的内容，实现线上线下的优势互补。
图5
图6
3 结语
将混合式教学模式应用于结构化学课程的教学中，将线上自主学习与线下面授有机结合起来，充分利用现代化学习平台及专业软件，加强学生对抽象知识的理解，引导学生自主学习，构建知识框架，提高课堂教学效率，确保课程教学质量。通过线上教学平台，教师可及时掌握学生学习效果并根据反馈结果调整线下面授内容，充分体现了教师的主导作用及学生的主体作用，使学生取得了较好的学习效果。
