基于“金课”背景下“有机化学”教学模式改革
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作者:邢殿香 黑晓明 谭学杰 田燕
[摘 要] “有机化学”是大学化工类专业的主干必修课。抽象且复杂的有机化学内容导致教师的“教”与学生的“学”都面临着较大的困难。在当前国家倡导遵循“两性一度”的标准，倾力打造“金课”的大背景下，探讨“有机化学”教学模式改革，将有利于推动学生自主学习兴趣和教学效果的提升。
[关键词] 有机化学;教学模式改革;高阶性与创新性;金课
[基金项目] 2018年度齐鲁工业大学校级重点教研项目“‘翻转课堂’教学法在基础有机化学实验教学中的应用”（201819）;2017年度齐鲁工业大学校级重点教研项目“‘无机材料化学’研究生优质课程建设项目”（40020608）;2017-2018年度齐鲁工业大学教学改革研究项目“基于挂牌上课与教考分离模式下的教学改革与实践”（201843）
[作者简介] 邢殿香（1972—），女，山东人，理学博士，齐鲁工业大学（山东省科学院）化学与制药工程学院教授，主要从事有机合成研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）17-0186-02 [收稿日期] 2020-02-10
一、“有机化学”教与学的困境
“有机化学”是大学化工类专业的一门主干必修课程，主要讲述有机化合物的命名、结构、性质、应用的一门科学。其中结构、结构理论、反应历程及化学性质的综合运用一直以来是有机化学教与学的重点和难点。多年来，学生普遍反映学习这部分内容深奥、知识杂乱且无规律可循。对于初学者尤其空间想象能力较弱的同学来说面临着较大的挑战。其次，现在高校“有机化学”教学面临着一个困境就是教学学时压缩严重，但是教学大纲中的知识点并不能大幅削减，否则将影响整个课程的完整性与知识的有效关联性。这极大地考验了教师的教学能力及学生的学习能力。再次，由于学习中的客观难度的存在，导致学生学习主动性差。我们知道教与学是教学过程中的两大主体，因此如何提高教师的教学效果与学生的学习效率一直以来都是困扰师生的两大难题。这也是我们探索教学模式改革需要考虑的问题。
二、课程教学改革的契机
2018年8月22日，教育部印发重要通知：要求全国高等学校本科教育要淘汰“水课”、打造“金课”，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量;提出了“以本为本”的高教大计;强化高校教育教学中教师的主体责任[1]。11月24日，在第十一届“中国大学教学论坛”上，教育部高等教育司司长吴岩做了题为“建设中国金课”的报告。提出了高阶性、创新性和挑战度，简称“两性一度”。“高阶性”，就是知识、能力与素质的有机融合。“创新性”，是指课程内容要有前瞻性和时代性，教学形式呈现先进性和互动性，学习结果具有探究性和个性化。所谓“挑战度”，是指课程有一定难度，需要跳一跳才能够得着[2]。本文将在国家倡导遵循“两性一度”的标准，倾力打造“金课”、淘汰“水课”的大背景下，就“有机化学”教学模式改革进行一些探索。希望通过教学模式改革助推学生学习主动性提高，提升教学质量。
三、课程教学改革手段
1.授课内容紧密联系生活实际，引入思政教育，提升文化自信。“师者，传道授业解惑也”。教师不仅要教授专业知识，还要利用自身的影响学生为人处事的道理。在知识传授中注重强调价值引领，善于挖掘思想政治教育元素并融入教学各环节。通常文科课程或者思政课程思政元素较多，但是理工科课程同样也需要“课程思政”的引领[3]。有机化学发展史为思政教育提供了丰富的素材。授课中一方面紧密联系生活实际，让学生在生活中感受到有机化学，从而引发学生好奇心，提升学生学习兴趣;另一方面选择性地介绍一些重要的科学故事，培养学生的家国情怀和文化自信，从而实现“知识传授”和“价值引领”有机统一，培养学生的创新意识和严谨的科学精神。比如：在讲述有机化学发展史时，我们会提到1856年18岁的英国学生Perkin计划通过氧化反应合成抗疟疾药物奎宁时意外获得一种紫色染料。这一偶然发现成就了一个人工合成染料的伟大时代。这种偶然发现固然有运气的成分，但是更重要的是科学家的直觉的洞察力和判断力[4]。比如在烷烃一章，可以通过可燃冰的介绍导入烷烃的性质，通过中国科学家在可燃冰方面的研究成就提升民族自豪感和文化自信。诸如此类的科学故事还有很多。通过这些科学家小故事的导入，一方面激发学生的兴趣;另一方面让学生认识到科研工作中不放弃精神的重要性，鼓舞学生能做出自己的发明创造。
2.改变传统教学模式，多种教学手段并用。（1）适时引入视频、动画模拟，线上线下多种教学手段并用。比如杂化轨道理论，授课中引入动画模拟杂化轨道的形成过程，将微观结构可视化，从而化解学生的难点。再比如讲解双烯合成反应机理、Michele加成等反应机理时，利用量化软件找到反应的过渡态，然后将过渡态中原子运动方向以动画形式展示，学生可以通过动画清晰的看到新化学键的形成及旧化学键的断裂趋势，从而直观地表示出微观化学反应。此外我们团队将课程中的重点难点制作成微课和MOOC，便于学生课下自学。线上线下多方位知识点强化利于学生对于知识的掌握。（2）利用翻转课堂。传统教学是一支粉笔、一块黑板或是一块屏幕，教师填鸭式教，学生被动接受，这种教学模式不利于发挥学生的主观能动性。备课时，设计一些教学“盲点”，让学生发现问题，提出问题，然后通过查找文献、实验验证等手段解决问题。利用翻转课堂把课堂的主动权还给学生，充分发挥学生的自主学习能力。（3）切实加强过程考核，提升过程考核的比重。改变过去一考定终身的模式，让学生注重知识的积累而不是突击。让臨阵磨枪成为过去。平时考核方式从作业和考勤考核变为课堂表现（听课认真程度、回答问题积极性、正确率、提问问题的能力等）、小测验、翻转课堂等更注重学习过程的考核方式，切实加强过程考核，提升过程考核比重（由30%提升到50%），使综合成绩评定更合理。 四、课程教学改革成果
通过同一专业两学期的成绩对比可以发现：优秀生数改革前后基本持平，70～89分人数b明显高于a，成绩提高较为明显。改革后不及格人数大幅下降。综合看，改革后学生考试成绩整体好于改革前。这说明多种教学手段的运用和过程考核方式的实施能整体提高学生考试成绩，这也从侧面反映了学生的学习兴趣和学习能力有了较大的提高。
另一方面，课外参与教师科研、自选课题探究及参加校级国家级大学生创新创业训练计划的学生人数稳步增加。從2016年到2019年，我们指导的本科生获得3项国家级和6项校级大学生创新创业训练计划。学生发表论文3篇，专利3项目。这体现了通过有机化学课程学习，学生达到了知识、能力与素质的有机融合，同时又具备了一定的创新意识。
五、结语
基于“有机化学”教学内容、学生培养目标的要求，在国家倡导遵循“两性一度”的标准，倾力打造“金课”，淘汰“水课”的大背景下，我们就“有机化学”教学改革模式进行了一些有意义地探索。课程教学中，我们以传统教学模式为主，对于教学中难点通过模拟动画演示、模型展示等手段让抽象的知识具象化，化解学生的难点。其次，多种线上手段运用也助推学生学习兴趣的提高，有效的提升了教学效果。思政教育让学生认识到科研工作中不放弃、不盲从的重要性;激励学生做出自己的发明创造。诸多研究成果的获得也体现了通过有机化学课程学习，学生达到了知识、能力与素质的有机融合，同时又具备了一定的创新意识，后期团队将努力把“有机化学”打造成一门“金课”。
参考文献
[1]教育部.《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》2018年8月22日.
[2]吴岩.“建设中国金课”（报告），第十一届“中国大学教学论坛”，2018年11月24日.
[3]韩国志，刘睿，关建宁.“课程思政”背景下有机化学教学模式探索[J].大学化学，2019，（11）：56-60.
[4]魏屹东.从珀金发现苯胺紫想到的——关于科学发现的几点思考[J].科学（双月刊），2000，（3）：34-36.
Abstract： Organic Chemistry is a main compulsory course for chemical engineering majors in universities. The abstract and complex content of Organic Chemistry has caused great difficulties for teachers' teaching and students' learning. In the context of the current national initiative to follow the "Advancement， Innovation， and Challenge" standards and strive to create "gold course"， this article discusses the reform of teaching mode of Organic Chemistry to help promote students' self-learning interest and teaching effect.
Key words： Organic Chemistry; teaching mode reform; advancement and innovation; gold course
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