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摘 要:有機化學是生物類專業的基礎必修課程,為學習其他基礎專業課起重要的鋪墊作用,直接影響著其他專業課的學習效果。筆者針對目前生物類專業有機化學課程在教學過程中存在的問題,探索提高有機化學課程教學效果和教學質量的新方法,一是根據生物類專業的特點,不斷優化教學內容;二是根據課程內容并結合學生的基礎知識,實現教與學的有機結合;三是增加綜合性實驗比重,發揮學生獨立解決問題能力;四是將思政元素融入課堂教學,堅定學生理想信念。
關鍵詞:有機化學;教學效果;教學改革;教學探索
有機化學(Organic chemistry)是我國大學生物類學科的基礎必修課,也是提升學生獨立分析解決問題能力、邏輯思維能力和動手能力的有效載體。該課程要求學生掌握基本理論知識和基本實驗技能,樹立科學的思維方式,并能夠利用化學理論知識解決生物類專業中出現的問題,為學生進一步學習和升學打下基礎,是學習生物化學、分子生物學、食品化學等課程的基礎[1-2]。安陽工學院生物與食品工程學院各專業均開設了有機化學課程。目前,該課程教學團隊共5名教師,其中副教授1名、講師4名,都擁有博士學歷。隨著科技的日新月異,新知識的不斷涌現和更新,對有機化學的教學內容和教學質量提出了新的、更高的要求,本教學團隊長期注重有機化學課程的建設和改革,明顯提升了教學效果,期望為生物類專業培養合格的社會主義建設者和接班人。
1根據生物類專業要求優化教學內容
根據社會的需要和生物類專業的要求,本課程教學團隊不斷對有機化學的理論課和實驗課的內容進行調整。教學團隊分別在 2016 年和 2019年修改了該課程的教學大綱,使其教學內容不斷優化及課程要求滿足各專業的需要,有助于學生學習其他課程。根據最新有機化學的教學大學(2019版),有機化學課程內容分為2 個部分:第一部分是基礎理論篇,包括飽和烴、環烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇酚醚、醛酮、羧酸及其衍生物、酯類、糖類、雜環化合物、旋光異構等物質結構及物理化學性質,同時重點講解自由基取代歷程、親電取代、親核取代、親電加成和親核加成的反應機理;第二部分是實驗課,包括有機化學認知實驗、熔點測定、蒸餾、乙酸乙酯的制備和從茶葉中提取咖啡因等實驗。在開設實驗課時,有明確的實驗目的、實驗要求、實驗內容等,如在有機化學課程試驗中,實驗目的和要求是讓學生運用有機化學基本理論知識指導實驗,并學會正確地使用常用有機實驗儀器,掌握有機化學實驗的基本操作和技能,掌握有機物的制備、提純方法,學會運用誤差理論正確處理數據,獲得科學的試驗結果。本課程授課學時為60-68學時,其中實驗課要求不少于20學時,理論課根據不同生物類專業要求進行適當的調整,力爭使學生掌握有機化學理論課的基礎上,同時提高學生自己的動手和科學的思維能力,為今后學習其他專業課和繼續升學奠定堅實的基礎。
2實現教與學的改進
2.1加強師資隊伍建設
教學的中心是老師的“教”,教學質量提升的關鍵在于教師教學專業水平和教學能力的提升,因此必須加強師資隊伍的建設[3-4]。第一,師德師風方面的建設。嚴格師德師風考核管理,對于有師德師風問題的老師實行一票否決制,取消評優評先,剔除出教師隊伍;強化師德師風教育,對教師進行思想政治、職業道德、學風和學術規范等方面的教育與培訓,參加全國優秀教師學習案例的學習;認真學習師德師風規范與基本要求,時刻嚴格要求自己。第二,教育教學能力培訓的建設。要求教師之間每學期不少2次的相互聽課活動,提升教師的教學基本功和綜合能力;及時開展現代化教學技能培訓,包括雨課堂、釘釘等新的在線教學工具的學習和使用;要求每個教師學習不低于2個學校幕課,結合自己的教學方法和教學內容,向教學團隊匯報學習心得;鼓勵教學團隊成員進行課程進修和提高學歷學習,其中 3 人獲得博士學位,2人次進行課程進修。使師資隊伍水平不斷提升,為教學質量的提高提供支撐。
2.2 注重學習過程
鼓勵學生積極參與學習過程,從而培養學生的創新能力[5-6]。在有機化學課程教學活動中,本教學團隊重視學生的學習過程,通過平時考核(作業、到課情況和回答問題)、實驗考核(實驗預習、實驗過程和實驗報告)、期末卷面考試三部分對學生進行綜合考核。為了量化平時成績,通過釘釘和雨課堂進行簽到、上課回答問題情況、課下與老師互動情況等進行統計,同時錄課視頻,統計學生課下的學習情況。綜合成績通過平時考核(20%)、實驗成績(20%)和期末卷面成績(60%)的加權計算得到,提高學生學習過程的權重,有效調動了學生課下課上學習有機化學課程的積極性。
2.3成立以宿舍為小組的學習團隊
抓住學生課下時間,引導學生進行積極學習,是提高教學效果的重要途徑[7]。每個班級集中在幾個宿舍居住,每個宿舍選出來一個對有機化學感興趣的學習小組長,化學老師每周進行一次課程內容的回顧,同時讓小組長匯總宿舍同學學習中遇到的問題,及時進行解決,通過小組長這個紐帶,加強老師和學生之間學習知識的交流。通過該措施的有效實施,學生在課堂上學習的面貌得到很多改善,上課回答問題非常積極,跟老師的互動也開始增加。
3 注重有機化學實驗課的改革
大多數課程中的驗證性實驗,往往老師先講解實驗的目的、實驗目標和實驗原理等,再給學生進行操作示范,并讓學生自己操作而得到驗證型性的結果[8]。這種實驗的教學方法提高了學生的實驗成功率。然而,學生相當于被動接受實驗教學,并且學生對于能夠預期的實驗結果往往失去了興趣,甚至一些學生會放棄實驗,直接把實驗結果寫到實驗報告上交給老師。這樣的實驗教學限制了學生的主觀能動性和創新思維,也不利于實驗技能的提高?;诖?,本教學團隊在 2019 級教學大綱中,注重課程實驗的操作過程,允許實驗結果的多樣性,同時增加了綜合性實驗的比重。綜合設計性實驗的開展避免了“填鴨式”實驗教學,可以讓學生的創造性和積極性得到充分地發揮。由于實驗結果的不確定性,讓學生自己去解決實驗中遇到的問題,客觀上提高了學生主動學習的能力,教師在幫助解決學生遇到問題的同時,也加強了師生間的互動交流,間接促進了教學質量的提升。
4 注重課程思政建設
總書記在我國高校思想政治工作會議上明確要求,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,創新我國高等教育事業發展的格局[9],同時教育部在《高等學校課程思政建設指導綱要》中也明確要求:“課程思政建設要在所有高校、所有學科專業全面推進”[10]。在各個課堂上進行思政教育,是培養學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀的重要途徑,也是推動高校大學生思想建設的重要舉措[11]。有機化學課程教學團隊深挖有機化學課程中的思政元素,將思政元素有機地與課程結合起來,從而使思想政治教育融入教育教學的全過程。第一,將有機化學與生活密切聯系起來,讓學生養成良好的生活習慣。例如“冰毒”甲基苯丙胺屬于有機化學第十二章含氮化合物,結合該化合物的性質,講述“冰毒”對人體的危害,引導學生遠離。第二,挖掘對有機物性質做出重要貢獻的中國科學家的愛國事跡,讓學生樹立堅定的愛國情懷。例如在第九章醛酮琨中的黃鳴龍還原反應中,給學生詳細講述科學家黃鳴龍為國爭光的愛國事跡,對學生進行愛國主義教育。第三,講述我國在有機化學方面做出的杰出貢獻,堅定學生的文化和制度自信。例如生活中經常使用的肥皂主要成分屬于第十章羧酸的衍生物中羧酸的鈉鹽RCO2Na。因此,可以給學生講述我國在宋代就有非常成熟的制作工藝,將皂角搗碎研磨添加一些香料,制作成肥皂團,供人們洗面潔身使用,當時已經廣泛流傳[12]。青蒿素是一種新型倍半萜內酯,屬于有機化學第十六章的類脂化合物,除了講述這一成果對人類抗瘧疾的重大貢獻,更要強調屠呦呦等科學家在中國共產黨領導下不畏艱難、淡泊名利地投入科學研究,最終為人類的健康做出了重大貢獻。通過思政元素在有機化學課程中的體現,有利學生樹立牢固的社會信仰,增強學生的“四個自信”,達到潤物細無聲的思政育人效果。
5 課程改革的成果
通過實施課程改革,教學質量得到了明顯提升,體現在以下幾個方面:第一,學生上課積極性和學習熱情得到很大提升。課堂上能夠主動靠前坐、認真做筆記、積極與老師互動;課下主動找老師問自己不明白的化學反應機理,并與老師探討有機化學的學習方法。第二,學生主動參與實踐過程。學生主動聯系老師參加校大學生科技創新項目,獲得立項5個,通過參與科技創新項目,學生實踐技能得到了明顯提高。第三,學生考研率和錄取率明顯提升。以動物醫學專業為例子,有機化學為該專業的考研必考科目,該專業考研人數逐年增加,2016年全院考研率不到40%,2018年以來全院考研率均超過90%;考研率錄取率也節節攀升,2018年研究生錄取率不到40%,2020年研究生錄取率超過了50%。
作者:張元臣 郜新強 何玲敏 吳秋芳 張坤朋 王興云 單位:安陽工學院 生物與食品工程學院