[摘 要]東華理工大學有機化學課程教學團隊堅持以學生為中心,更新教學理念,以學生和教師為抓手,從線上教學、線下教學和教學評價三個環(huán)節(jié)入手進行了改革創(chuàng)新,融合了思政元素、課程特色、生活實例和前沿知識,從而構建了基于“一個中心、兩個抓手、三個環(huán)節(jié)、四種融合”的混合式教學模式。通過實踐,在學生培養(yǎng)、團隊發(fā)展和課程建設等方面取得了較好的成效。
[關鍵詞]有機化學課程;混合式教學;教學模式;教學評價;過程性考核;立德樹人
[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437(2024)20-0057-05
一、混合式教學與東華理工大學有機化學課程建設情況
混合式教學是融合了傳統(tǒng)教學與線上教學優(yōu)點的一種“線上+線下”新型教學模式,是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代的產物,也是能夠調動學生主觀能動性、維護學生主體地位、將學習引向縱深的有效途徑,是現(xiàn)階段課堂教學改革的重要課題[1-2]。
東華理工大學(以下簡稱我校)是中國核工業(yè)第一所高等學府,其應用化學專業(yè)源自1959年創(chuàng)辦的“放射性巖石礦物分析”本科專業(yè),核軍工特色明顯,現(xiàn)為國家一流本科專業(yè)建設點,以培養(yǎng)化學領域具有創(chuàng)新精神、家國情懷、職業(yè)素養(yǎng)、社會責任感及正確三觀的創(chuàng)新型應用型人才為根本任務。我校的有機化學課程最早開設于20世紀60年代初,為應用化學專業(yè)的專業(yè)基礎課程。該課程共88學時,在大一下學期、大二上學期開課;使用的課程教材《有機化學》由天津大學主編、高等教育出版社出版發(fā)行[3]。該課程建設過程大致為:2010年之前為探索積累期,主要進行了課程體系的建立和完善,完成了從傳統(tǒng)的板書授課到多媒體授課的轉變;2011年獲批省級精品課程,自編出版了《有機化學》和《有機化學實驗》教材;2017—2019年進行了網(wǎng)絡課程建設,共錄制高質量視頻99個,時長971分鐘,現(xiàn)已在智慧樹等平臺運行了 10個學期;課程先后獲批校級精品在線開放課程和省級精品在線開放課程。近4年多來,有機化學課程教學團隊圍繞線上線下混合式教學改革進行了課程教學創(chuàng)新的探索和實踐,助力該課程入選國家級一流課程,并獲得省級課程教學創(chuàng)新大賽二等獎。
二、有機化學課程教學模式改革探索
我校有機化學課程教學團隊在教學理念、教學內容、教學過程和教學評價等方面存在不足。該課程有的教學理念相對滯后,存在重教書輕育人、重知識傳授輕價值引領的現(xiàn)象;教學內容中存在前沿知識、生活實例和育人元素不足的情況;教學過程中仍以傳授知識為主,有時在一定程度上忽視了學生的主體地位,難以調動學生學習的主觀能動性;教學評價中的過程性評價不足,難以激發(fā)學生自主學習的激情。針對上述問題,課程教學團隊結合前期的教學實踐,以學生為中心、以落實立德樹人為根本任務,更新了教學理念;圍繞線上教學、線下教學和教學評價等環(huán)節(jié)進行了課程教學的探索創(chuàng)新,構建并實施了“一個中心、兩個抓手、三個環(huán)節(jié)、四種融合”的混合式教學模式。
(一)一個中心
“一個中心”即有機化學課程在教學過程中始終堅持以學生為中心的原則。
(二)兩個抓手
堅持以學生為主體、教師為主導的教學理念,以學生和教師為抓手,從重視抓學生的學習效果和教師的教學質量兩方面入手。教師從優(yōu)化教學內容、創(chuàng)新教學方法、創(chuàng)設教學環(huán)境等方面著手為學生創(chuàng)造主動學習的條件,同時通過強化過程考核、完善評價體系等環(huán)節(jié),引導學生自覺學習、主動思考,并給學生合理增負。
(三)三個環(huán)節(jié)
1.教學設計優(yōu)化
有機化學課程所構建的混合式教學模式分為課前、課中和課后三個階段,主要包括課前導學、線上教學、線下教學和教學評價四個環(huán)節(jié)。每次上課前均會通過雨課堂發(fā)布學習任務,進行課前學習引導,讓學生能更有針對性地帶著問題、沿著主線進行線上學習(包括視頻學習、在線檢測和線上互動等環(huán)節(jié))。有些內容要求通過線上學習掌握(比如醇、醛、酮的命名和結構),而有些內容則可以進行線上預習,比如醛、酮的化學性質。線下課程開始前,教師針對課前學習引導的內容進行提問,根據(jù)學生的課堂反饋及線上反饋合理安排線下教學活動,留出更多的時間進行難點解析、知識拓展、課堂答疑和交流討論等。
2.內容體系重構和線上資源建設
教學視頻是慕課的主要教學資源,錄制視頻是建設慕課最基本、最關鍵的環(huán)節(jié);每個視頻的內容要求系統(tǒng)、完整,語言要簡練、規(guī)范、嚴謹[4]。另外,慕課建設要以學生為中心,每節(jié)慕課的最佳時長為9~12分鐘;既要保證每個視頻的獨立性,也要保證視頻間的連貫性?;诖耍n程教學團隊對教材的知識點進行了梳理、整合,共整理出99個知識點錄制成視頻,總時長為971分鐘,單個視頻的平均時長為9.8分鐘,包括彈題135道、章節(jié)測試題135道、期末考試題230道。這些資源為本課程有針對性地進行混合式教學改革創(chuàng)造了條件。
課程教學團隊根據(jù)章節(jié)內容確定教學主線,進而根據(jù)課程知識結構打亂教材內容的固有順序,重新凝練知識點,整合教學內容。比如,第十一章和第十五章重構前后的知識單元分別如表1、表2所示。重構后的內容體系不僅做到了重點突出、條理清晰、結構分明、層層深入,而且做到了每個單元的教學時長盡量符合慕課要求,有助于促進學生對所學知識的消化吸收。教學內容整合后不僅有利于有效開展慕課建設,而且有利于課堂教學。
3.課程教學評價創(chuàng)新
針對以往教學評價中存在的重結果輕過程、重理論輕應用問題,課程教學團隊堅持線上線下、課內課外全覆蓋,過程性評價和終結性評價相結合,建立了多元化考核評價體系,實現(xiàn)了教學評價的全程多維。過程性評價采用線上、線下相結合的方式進行,綜合評價學生學習的全過程,注重學生良好學習習慣養(yǎng)成、主觀能動性調動和創(chuàng)新思維培養(yǎng)。線上評價包括學習習慣、發(fā)帖跟帖情況和單元測試情況等;線下評價分為課內和課外,課內包括課堂提問、分組討論、回答問題、提出問題、紀律態(tài)度、習慣養(yǎng)成和課堂測試等,課外包含預習、作業(yè)和分組討論等環(huán)節(jié)。終結性考試的試卷提高了開放性試題所占的比例,減少了客觀題,鼓勵了學生獨立思考,培養(yǎng)了學生的思辨能力和創(chuàng)新意識。
(四)四種融合
1.融合思政元素
堅持育人和育才并重,知識傳授和能力培養(yǎng)并舉。在教學過程中融入有機化學發(fā)展史、科學家的故事、有機人名反應、我國科學家在有機化學中的貢獻以及身邊的模范人物和事跡等,將價值引領與興趣激發(fā)相結合,幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀,強化他們的責任擔當意識和民族使命感,實現(xiàn)傳授專業(yè)知識的同時發(fā)揮育人功能的目標。例如,在講授“對映異構”時融入“反應?!笔录5],既能引起學生的興趣,也有利于培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膽B(tài)度?!胺磻!奔瓷忱劝?,最早由德國開發(fā),1957年首次被用作處方藥,在婦女妊娠期使用能控制精神緊張,防止惡心,并且有安眠作用。1961年發(fā)現(xiàn)S型有致畸作用,五六年間共報告“海豹兒”1萬余例,重災區(qū)為聯(lián)邦德國和英國。講授“醛酮”時,引入黃鳴龍先生繞道回國的事跡,以及因實驗發(fā)生“意外”(在進行實驗時因瓶塞松動導致反應燒瓶中的肼和水揮發(fā)殆盡,未能嚴格按照Kishner?Wolff還原反應條件進行實驗,實驗以“失敗告終”;但黃鳴龍先生沒有直接放棄繼續(xù)實驗,而是對該反應進行了仔細分析,最終發(fā)現(xiàn)該反應不但沒有失敗,反而使產率得到了較大提高)而成就的“黃鳴龍還原法”(這是首例以中國科學家命名的重要有機化學反應,被寫入了多國有機化學教科書中),引導學生培養(yǎng)家國情懷及科學家精神,實驗中要善于觀察并發(fā)現(xiàn)問題。講“雜環(huán)化合物”時融入“三無”(無博士學位、無留學經歷、無院士頭銜)科學家屠呦呦的事跡,引導學生淡泊名利,心懷“國之大者”。
2.融合課程特色
有機化學課程教學團隊以“核心意識,家國情懷;軍人特質,擔當奉獻;工匠神韻,勇于創(chuàng)新”的核軍工文化為引領,堅持學校和專業(yè)的核特色,在教學中融入相關實例。例如,講“雜環(huán)化合物”時,會在講“毒奶粉事件”[6]之后講六元含氮雜環(huán)化合物氮化碳(一種實驗室制備的雜環(huán)類聚合物),可用于鈾”的光催化還原[7];將有機化學的知識與學校、專業(yè)的特色緊密融合,同時引導學生從正反兩方面看待問題,有助于培養(yǎng)學生的辯證思維。講“酯”時,特別提及磷酸三丁酯(TBP)是一種經典的萃取劑,磷酸三丁酯萃取法是使用最廣泛的核燃料后處理方法。講“糖”時,引入本校教師利用環(huán)狀寡糖——環(huán)糊精制備的材料進行鈾吸附研究的例子,從而體現(xiàn)課程的核特色[8]。
3.融合生活實例
針對教材內容與生活實際聯(lián)系不夠緊密、內容枯燥乏味的問題,巧妙融入生活實例,貼近生活、增加趣味性,從而提升學生的學習興趣。例如,講授“烷烴”的異構化反應時,引入汽油“辛烷值”的概念,告訴學生汽油的標號其實就是辛烷值,是汽油的抗爆震指標,與組成有關,而與純度無關,從而改變學生的固有認知,使課堂教學貼近了生活,引起了學生的學習興趣。講授“醇”時,向學生分析假酒的毒害及其原因,并講述“喝酒紅臉”的原因,引導學生利用所學的專業(yè)知識解決實際問題,做到學以致用,學會透過現(xiàn)象看本質。講授“雜環(huán)化合物”時,講述能改善人們睡眠的褪黑素是雜環(huán)化合物,也是腦白金的功效成分,常見的毒品都是雜環(huán)化合物,從而活躍課堂氣氛。
4.融合前沿知識
我?;瘜W學科是江西省“十一五”“十二五”重點學科、“十三五”“十四五”一流學科、國家國防特色學科。有機化學課程教學團隊將本學科包括本課題組的最新研究成果融入教學中,發(fā)揮科研對教學的促進作用,實現(xiàn)教研相長;激發(fā)學生對專業(yè)知識的興趣,促進學生主動思考和探究,激勵學生參與科技創(chuàng)新活動,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和科學素養(yǎng),同時融入相關領域的最新研究進展,以改善教材內容涉及學科前沿知識較少、與新科技新產業(yè)脫節(jié)的狀況。例如,講到“羥醛縮合”反應時,引入氨基酸催化Aldol反應的例子,引入本課題組利用脂肪酶的非天然催化活性進行Aldol反應的研究[9-10]。
三、有機化學課程教學模式改革探索解決的主要教學問題及其解決方法
(一)解決的主要教學問題
有機化學課程教學團隊堅持把立德樹人作為根本任務,將價值引領、知識傳授和能力培養(yǎng)緊密結合起來,實現(xiàn)了課程思政建設目標。通過強化過程性評價,構建多元化過程性考核體系,引導學生注重平時積累,培養(yǎng)良好的學習習慣、團隊精神、合作意識和創(chuàng)新思維,進而實現(xiàn)全面發(fā)展。通過教學形式改革有效提高了學生的參與度和主動性,貫徹了學生中心的教學理念。通過教學內容體系的重構和“四種融合”,解決了教學內容抽象、不好理解,前沿知識、生活實例不足等問題。
(二)解決教學問題的方法
1.以課程思政為引領,落實立德樹人根本任務,貫徹學生中心的教學理念
依托有機化學省級課程思政示范課程,堅持顯性引導和隱性熏陶相結合,將課程思政貫穿于課前、課中、課后三個階段,通過融合課程特色、人物典范、生活實例、前沿知識,實現(xiàn)了專業(yè)教育與思政教育同步、育人與育才同行。顯性引導主要是基于教學目標進行教學設計,提升教師的課程思政育人意識;隱性熏陶是讓學生在潛移默化的學習過程中自覺地接受教育。
2.重構教學內容體系,建設在線課程,實施混合式教學,提高學生的學習主動性
混合式教學模式的實施有機融合了慕課、翻轉課堂的教學理念,有效補齊了單純慕課、翻轉課堂的短板,提高了學生學習的主動性,達到了知識學習在課外、知識內化在課堂的效果。
3.完善教學內容,彌補教材自身的不足之處
教材是知識的載體,是開展教學活動的基本工具,但教材本身往往存在前沿知識缺乏、內容抽象、生活實例偏少、育人元素不明顯等不足。有機化學課程教學團隊堅持學校和專業(yè)的核特色,在教學內容中融入核軍工文化和典型事跡,影響和感染學生;巧妙融入生活實例,使內容貼近生活、增加趣味性,提升學生的學習興趣;教學過程中融入學科的最新研究成果,發(fā)揮科研對教學的促進作用,實現(xiàn)教研相長。
4.實施多元化考核評價機制,借助考核的“指揮棒”作用,實現(xiàn)專業(yè)能力、綜合能力培養(yǎng)和價值塑造的統(tǒng)一,落實好立德樹人根本任務
構建并實踐了基于課程思政的混合式教學多元化考核評價機制,實現(xiàn)了課程思政和混合式教學的有效融合。過程性考核堅持線上教學與線下教學結合、課前課中課后全程、專業(yè)教學與思政教育融合,將學生學習態(tài)度的變化、學習習慣的養(yǎng)成、團隊意識的培養(yǎng)及對典型思政案例的認識等要素作為考核點納入過程性考核體系。終結性考核增加了試題的開放性和主觀性,有助于實現(xiàn)專業(yè)能力培養(yǎng)和綜合能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。
四、結語
有機化學課程混合式教學模式堅持以課程思政為引領、學習興趣為驅動,全面落實立德樹人根本任務,貫徹學生中心的教學理念,在學生培養(yǎng)、團隊發(fā)展和課程建設等方面取得了較好的成效。學生對課程和專業(yè)的認同感明顯增強,學習目標更加明確,學習積極性顯著提高,更加重視提高學習過程的質量。有機化學課程教學團隊獲江西省“課程教學創(chuàng)新大賽”二等獎,同時獲評為省級“課程思政示范團隊”、獲批校級“課程思政名師工作室”;課程負責人先后榮獲江西省“新時代學生心中的好老師”、校級“教學名師”、校級“模范教師”和校級“優(yōu)秀教學獎”暨“錫源科技園丁獎”等榮譽。有機化學課程先后被評為江西省“精品在線開放課程”、江西省“一流課程”、江西省“課程思政示范課程”、江西省“高校育人共享計劃課程”和國家級“一流課程”。
有機化學課程教學團隊將繼續(xù)以黨和國家的教育發(fā)展要求為指引,實時更新教育理念,根據(jù)專業(yè)特色和學情,加大在教學內容、教學過程和教學評價等方面的創(chuàng)新力度,以取得更好的教學效果;修訂《有機化學》和《有機化學實驗》教材,以滿足教學改革和創(chuàng)新需要;加大混合式教學模式的輻射推廣力度,向更多課程、專業(yè)和高校推廣,共享課程建設成果。
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