结构化学线下省级一流本科课程现状及建设思路

张燕辉 翁 文 郭鸿旭

（闽南师范大学 化学化工与环境学院, 福建 漳州363000）

关于国家实施“双一流”高校建设战略,早在2015年国务院就给出了“双一流”（一流大学和一流学科）建设的总体方案。如何落实“双一流”高校建设? 一流本科教育是“双一流”建设的核心任务和重要基础[1,2]。接着,2018年,本科教学质量国家标准由教育部正式发布,以落实本科教育的培养质量[3]。随着专业认证的推进,2019年国家推出了“双万计划”,即一流本科专业和一流本科课程。2019年开始申报第一批一流本科专业和一流本科课程以来,笔者有幸参与申报了化学一流专业和结构化学线下一流本科课程。

作为高校教师,深知课程建设的重要性,自承担“结构化学”课程教学以来,注重课程的建设,努力将现代教育理念、理论、技术和方法融入到课程教学中[4]。通过“发展、创新、协同”的方式将“结构化学”课程融入到化学专业本科课程体系中,使得所培养的学生达到课程目标的要求,为人才培养目标的实现出一份力[5]。在课程建设中做到:（1）坚持立德树人,落实立德树人根本任务,建设适应新时代要求的一流本科课程；（2）树立质量导向,推进课程改革创新,注重科研反哺教学,完善优化课程体系；（3）实施动态管理,定期更新资源和数据,充分发挥示范带动作用。

每位老师如何进行教学,非常值得研究和思考,做事认真并备好课是根本保证[6]。在此,介绍结构化学课程现状及建设思路。

1 教学团队和课程负责人教学情况

闽南师范大学结构化学课程教学团队共计6 人,教学任务由课堂教学、实验演示、课后辅导和模型实习四部分组成,教学团队成员分工合理,老中青搭配,其中教授3 人,副教授3 人。

近5年,结构化学课程负责人承担“结构化学”、“工业催化”、“环境催化技术”等本科生课程,承担“纳米催化/吸附科学”和“现代催化研究方法”等研究生课程。另外,课程负责人积极开展教学研究,以第一作者发表教学论文9 篇,其中与结构化学教学教改相关的论文有4 篇[7-10]。获批闽南师范大学教材建设《结构化学实验及模型实习》。

2 结构化学课程目标

课程目标1．熟练掌握三种理论和三种结构:量子理论（第1 章量子力学基础）和原子结构（第2 章原子结构）,化学键理论（第4 章双原子化学）和分子结构（第5 章多原子分子结构（一）和第6 章多原子分子结构（二））,点阵理论（第3 章分子对称性与点群）和晶体结构（第7 章晶体学基础）；学会讨论物质的电子结构和几何结构。

课程目标2．理解“结构决定性质”的理念,了解“证据推理与模型认识”核心素养,学会解释各种化学现象,并且将现代信息技术融入到化学教学中。

课程目标3．着重分析、解决化学问题的能力和微观结构观念的培养,学会通过团队合作获取文献知识和解决生活中实际化学问题,并且学会联系理论和实践。

3 课程建设及应用情况

3．1 结构化学课程建设发展历程

教学内容完善阶段。课程负责人自2014年9月讲授“结构化学”课程以来,用心学习,专心听同行老师的课,参加结构化学课程网络培训等,认真提升教学质量。课程内容学习和教学体会并重,完善教学内容。

教学形式多样化阶段。通过课堂教学、课后辅导、实验结合、模型实习、微信公众号平台在线答疑等方式,同时注重“学生学会发展”的理念,通过知识点与实际结合的学习,提升学生解决实际问题的能力[11]。

课程教学与实验研究融合,自编《结构化学实验及模型实习》教材阶段。将课程内容与无机化学、有机化学等基础化学课程融会贯通[12],自编《结构化学实验及模型实习》教材,培养能指导化学奥赛的中学化学教师。

3．2 课程与教学改革要解决的重点问题

（1）推动“课堂革命”,转变学生观点,从“要你学”变成“我要学”。

（2）引导学生全面发展与个性化发展相结合,既推动科学普及和常识性知识点的全面发展,又考虑学科融合的个性化发展。

（3）深化共建共享机制,共建共享优质课程资源,推动教学团队建设。

（4）强化课程思政建设,构建“三全育人”体系,融入“十大育人”方式。

3．3 课程内容与资源建设及应用情况

建立结构化学课程在线学习指导微信公众号平台。将课程的内容放在平台,将学习的资源放在平台,学生随时随地可以学习,在线给学生答疑,督促并且促进学生的学习。

正在编写《结构化学实验及模型实习》教材。考虑到结构化学实验及模型实习教材在国内外同类教材较少,特别是模型实习的教材,国内外基本上没有,正在自编相关教材。

3．4 课程教学内容及组织实施情况

采用厦门大学主编的《结构化学》（第三版）为教材,课程教学内容共分为9 章,包括量子力学、原子结构、分子结构和晶体结构等方面的理论知识。通过课堂教学、课后辅导、实验结合、模型实习、微信平台在线答疑等方式组织教学实施。

3．5 课程成绩评定方式

课程成绩评定由平时成绩（20%）、期中成绩（20%）和期末成绩（60%）组成,均采用百分制。

平时成绩由出勤和课程表现组成。基本分为100 分,根据学生不佳表现进行扣分。

期中成绩由两次讨论做作业组成。分为6 ～9组,每组6 ～8 名同学,每组布置2 次讨论作业,由各组讨论完成,一次讨论以自主学习形式考核；另一次讨论以课上讲解形式考核,根据作业完成质量打分。

期末成绩是闭卷考试所得成绩,考试内容是上课讲过的内容。题型由填空题（28 分,每空1 分）、选择题（14 分,每题2 分）、判断题（14 分,每题2 分,错误地方需改正）、简答题（14 分,共2 题）和计算题（30分,共3 题）组成。

课程成绩评定在探索中力求公平合理,从2015—2017年课程建设中,一直探索课程成绩评定方式,并于2018年撰写了《结构化学课程有效的考核方式探索》的教学论文。

3．6 课程评价及改革成效情况

推动“课堂革命”。坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的理念,推动课堂教学模式改革。通过课程讲授、讨论、引导和启发下的课堂训练以及课后作业练习培养学生学科素养；通过翻转课堂、案例式教学和项目式教学培养学生教学能力；通过分组讨论学习、共同查找资料和团队完成作业培养学生交流合作能力。

引导学生全面发展与个性化发展相结合。以有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的“四有”好老师为指引,强化德智体美劳全面发展的重要性,同时通过多种渠道,满足学生个性化发展的需求。

深化共建共享机制。共建共享实验教学平台和优质课程资源,建立跨校选课平台；推动高校学生跨校实验、跨校选课,互认学分,共享精品在线课程、虚拟仿真实验教学项目等“金课”。

强化课程思政建设。构建全员、全过程、全方位的“三全育人”大格局。

4 课程特色与创新

（1）注重学生化学核心素养的培养。如“证据推理与模型认识”的培养:让学生寻找分子中独立对称元素、判断分子点群、根据点群判断分子偶极矩与旋光性等,从而建立典型分子和基团的立体结构概念；让学生从晶体周期性点阵性质,结合结构基元,将晶体抽象为点阵,通过等同点来判断结构基元,建立晶体中点阵与结构基元的概念等等。

（2）教学形式多样化,重视学生教研能力的提升。通过多种教学形式,对教学内容进行互补,注重学生能力和主动性的培养,提高学生教学能力和科学研究能力。

（3）将课程与思政结合,培养德智体美劳全面发展的“四有”好老师。挖掘结构化学课程中的思政元素,通过介绍结构化学课程中的科学家的故事,如徐光宪先生的故事,培养学生家国情怀；围绕课堂内容进行讨论,如对“该不该造原子弹”进行讨论,阐述责任与担当。

5 课程建设计划

完善教学资源建设。发挥好结构化学课程在线学习指导微信公众号平台的作用,在线给学生答疑,让学生带着快乐去学习,在学习过程中感到喜悦；编写好《结构化学实验及模型实习》教材,按照计划保质保量完成编写任务。同时,做到能自编教材和配套练习,如编写《结构化学基础》和《结构化学基础学习指导及练习》。

高阶性提升和创新性凸显。结构化学的教学内容做到与时俱进,培养学生勇于创新的精神和能力,达到产出导向的课程评价路径。教学方法与现代信息技术高度融合,积极使用智慧教室,及时将学术研究、科技发展前沿成果引入课程,积极引导学生进行探究式与个性化学习。进一步挖掘课程目标的深度,让学生感受到结构化学课程的高阶性和创新性。

加强教学实践环节。结构化学课程内容原理性较强,且知识点较为抽象,要求教师必须加强课堂教学实践环节,以增进学生对知识点的吸收理解,注重教与学结合,重视学与用的联系。要摆脱教师一味地“灌输知识”、学生被动消极地接受的情况。关于课堂实践教学设计,可以通过购买一些球棍模型,帮助学生加强对化学键、分子结构的理解；还可以通过开设分子结构模型实践课,以增强他们的空间想象力；设计与知识点相关的课堂趣味小实验,也能吸引学生的注意力,提高他们的课堂专注度。

提高课程完成难度系数和建立共建共享机制。要转变学生观点,从“要你学”变成“我要学”。将课程成绩评定设计得更加有效和科学,增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感。进而,将结构化学课程建设为优质课程,与其他高校共建共享结构化学课程资源,建立共建共享的机制,让更多的同学们受益。

课程始终贯彻思政目标。通过图片、小故事、小视频等方式将结构化学教学内容与思政结合,向学生讲述科学家前辈们爱国敬业、不断创新、勤奋务实、奉献精神的故事,培养学生家国情怀；通过“缺电子多中心键”课程内容的讨论,让学生知道什么是辩证思维,需要培养怎么样的辩证思维,阐明什么是责任与担当。将结构化学课程与思政教育融合,让学生明白为什么要学习,如何去学习；为什么要爱国,怎么样才算爱国。

6 结束语

从专业认证到“双万计划”可以看出,教育要从专业建设抓起,每个专业的人才培养方案、培养目标、课程体系、课程目标、实践途径等形成一个闭环,达到培养合格到卓越本科生的目的,达到本科生能自我发展的目标。坚持以人为本,不忘教学初心,牢记育人使命。