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【教学改革进行时】以知识图谱为引,推动有机化学智慧教学提质升级

发布时间:2026-07-10 作者:遇丽 编辑:徐致远 来源:教务处 ​化学化工学院

化学化工学院教师团队立足本科有机化学教学痛点,深耕知识图谱搭建与课堂落地应用,教改成效突出。团队通过搭建结构化、可视化有机化学知识关联网络,有效整合碎片化知识内容,理顺课程教学逻辑,提升学生学习效果与综合能力,为地方高校化学专业教学改革提供了有益借鉴。

构建知识图谱,疏通学科学习脉络

针对有机化学“分子结构复杂、反应机理抽象,知识点分散”等教学难点,团队依托智能教学平台,整合教材、文献、习题、实验案例等教学资源,系统梳理课程和知识体系、提取关键知识点及其内在关联,构建涵盖“课程-专业-学科-能力”多个层面的有机化学知识图谱。依托知识图谱和智能教学系统,实现了助教、助学、助研、助管一体化的数字化教学。

这套知识图谱打破了单一知识点孤立记忆的局限,直观呈现有机物结构、理化性质、反应机理、合成路线和实验应用间的逻辑关系,清晰呈现官能团转化、反应类型递进和物质衍生脉络。结合慕课、虚拟仿真实验、AI助教、分子模拟等智能教学工具,既帮助学生自主溯源知识关联、查漏补缺,建立完整系统化化学思维框架,又方便教师精准分析学生学习情况,开展分层、个性化教学,真正实现从碎片化学习到体系化学习的转变。

创新教学范式,激活课堂学习效能

为打破传统教学模式的局限,团队创新提出了“1324”教学模式。该模式通过“贯穿式”的课程思政,融合“教学载体、模式、资源”三位一体,实施“线上微课、线下作业”与“学科竞赛、创新创业”两种评价方式,最终实现学生在知识水平、分析能力、设计能力、研究创造能力四个层面的“四进阶”。有效激发了学生的学习主动性,将课堂从单向灌输转变为多维互动,为培养具备创新精神和实践能力的高素质人才奠定了基础。

图示 描述已自动生成

深挖数字资源,丰富课堂教学内涵

团队围绕五大教学维度重构有机化学课程内容,划分32个核心知识点,分类开发配套微课、机理动画、虚拟实验等全套数字教学资源。资源覆盖化学原理思辨、反应机理探究、绿色化工、前沿合成技术、实验职业素养五大育人模块,依托AI知识图谱平台实现数字化资源一体化调度。丰富的线上资源既可支撑线下课堂可视化教学,破解有机化学抽象难学问题,也能供学生随时随地自主调取学习,实现分层个性化导学,将科学精神、家国情怀、职业素养等思政内涵深度融入数字化教学,持续拓宽课堂育人边界。

革新考核方式,构建多元评价机制

为解决传统评价体系的不足,团队改革了课程考核方法,以课程目标为导向,有机结合过程性与结果性考核、线上与线下考核、标准答案与非标准答案考核。通过线上视频学习、讨论、测验等方式,提升学生全程参与度;期中及期末考试中引入非标准答案试题,考查学生的综合分析应用能力,培养自主学习意识和创新能力。这种科学、多元的评价体系,有效引导学生从“应试思维”转向“能力培养”,真正实现以学生为中心的育人理念。

教改成效显著,蓄力未来长效发展

近年来,团队教学改革取得积极成效,建成包含知识图谱、微课的11GB数字化线上资源库,实现多专业师生互动教学,有力支撑了化学工程与工艺一流专业建设,学生学业成绩显著提升。依托科创育人体系,自2018年以来,学生在各类学科竞赛中荣获奖项近百项,发表论文、产出专利23项,涌现出全国“优秀共青团员”等先进典型。同时,依托校企“双职双挂”模式,建成双师双能师资队伍,完成25项教研项目、获24项教学奖励,形成了“资源数字化、教法创新化、评价多元化”的教学改革经验。

未来,团队将持续优化知识图谱维护,不断拓宽虚拟仿真教学应用场景,深化校企协同育人,长效推进高素质化学专业人才培养,为学校高质量发展贡献更多智慧与力量。

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