“学生为中心”教学理念下高校有机化学课程教学创新研究

2022-07-17 12:32曲微丽
江苏广播电视报·新教育 2022年17期
关键词:学生为中心学生中心有机化学

摘要:在“学生为中心”的教学理念下,针对目前高校有机化学课程教学中存在的问题,在实践中进行了教学创新研究,探索高校有机化学教学创新的有效途径和可行之路。通过拓展教学内容,突显时效性和前沿性,改进教学方法,教学活动设计体现学生的“参与感”及“融入感”,课程内容融入“思政”元素,开展线上线下融合式教学,探索多元评价模式,培养和提高学生的自主学习能力、综合能力与创新能力,从而提升课程“教”和“学”的质量。

关键词:有机化学;教学创新;学生中心

引言

有机化学是化学中非常重要的一个分支,是高等院校化学体系的四大专业基础课程之一。同时有机化学作为化学等专业进行认证时重要的毕业支撑课程,其教学质量对于学生知识结构的完善,化学素质和创新能力的培养有重要作用。随着课改的全面推进,高校有机化学在教学理念、教学方法和教学手段上发生了很大的变化,以“学生为中心”,摆脱内容枯燥、结构庞杂的你教我学的教学方式,注重学生独立分析问题、解决问题能力的培养和创新思维的开发[1]。为进一步提高有机化学课堂教学质量,完善学生的知识架构体系,提升素质教育,如何开展创新性有机化学教学模式的研究,具有重要的现实意义。本文中,根据教学实践过程中的探索,具体阐述有机化学课程教学中存在的问题,并针对当前问题进行了教学创新研究,探索高校有机化学教学创新的有效途径和可行之路。

一、现阶段高校有机化学课程教学存在的问题

(一)知识结构陈旧,学生兴趣不足

高校有机化学内容较多、理论性强且相对较为抽象,部分教师教学观念陈旧,缺乏实践性知识储备,对学科前沿知识和新技术研究开发关注度不足,导致知识内容结构陈旧,课堂上照本宣科,使学生的求知欲和科研精神难以得到充分挖掘和开发,更难产生教与学的共鸣。

(二)教学模式单一,学生主动性不够

在当前高校有机化学教学中,部分教师教学设计、教学方法传统守旧,普遍存在灌输式教学,仅依靠课堂教学教师讲授单一模式为主,学生被动地接受着教师讲授的知识,很多学生对知识的掌握仅仅停留在“记忆”层面,真正理解知识的并不多,缺乏主动思考,形成惰性思维,不能做到内化,同时学生的课堂的参与度不够,缺乏学习的主动性,缺少自主探索、合作交流、独立获取知识的机会,这就导致学生应用能力的提升受到阻碍,限制了创造性的发挥。

(三)评价机制滞后,考核体系不完善

教学考核是学生学习驱动力中关键环节,也成为直接影响学生“怎么学”、“如何学”、“学什么”的自发性因素之一。目前,高校课程教学考核普遍采用“平时成绩+期末考试”的评价模式,期末考试成绩成为学生质量最主要评价标准,不能满足考查学生分析解决问题能力、自主探究能力以及团队协作能力等多方面的要求。同时平时课堂教学和实践教学环节的效果无法体现,不能对学生综合素质和创新能力进行评价。这样单一的考核方式可能会导致学生形成一种僵化、死板的学习方式,这与我们人才培养目标是背道而驰的。

二、以自主學习能力培养为导向的有机化学课堂教学创新的实践

(一)拓展教学内容,突出时效性和前沿性,培养学生学习兴趣

在教学过程中努力处理好教学内容的基础性、先进性和应用性三者之间的关系,在重点讲解有机化学基础知识的同时,关注有机化学前沿动态,把有机化学发展的前沿知识、生产中的最新应用以及相关学科的交叉知识等引入课堂教学中,结合教材的知识点进行讲解。例如,在讲解对映异构体的分离时,介绍获取单一构型的对映异构体分子的方法,从早期手性的底物控制逐步演化为辅基控制、试剂控制和近年来的催化剂控制。2019年国际纯粹与应用化学联合会将对映选择性有机催化列为化学领域十大新兴技术名单。当前采用聚合物和晶体材料手性分离膜对对映体进行分离是被寄予厚望的解决办法,但是由于聚合物膜的分离效率低,晶体材料又存在难以制备成膜的问题,因此,还需要进一步研发简便通用的方案来合成以及分离有机化合物的可能存在的立体异构体。再如,讲授“苯基烯丙基醚的Claisen重排反应”时,引入Cope重排历程的前沿成果:钯催化苄基卤代物与烯丙基锡的脱芳构化反应。从有机化学基础理论知识过渡到学科发展前沿,彰显出基础理论在学科发展中的重要性,引导学生注重理论基础知识体系的构筑;通过这些相关的科研报道,让学生在学习专业课的同时,了解学科的发展前延、拓展知识面,激发学生对有机化学学习的兴趣和动力,并积极投身到学习和科研中,使潜在的创造力得以发挥。

(二)课程内容融入“思政”元素,提升认识,立德树人

高校课程在传授知识、培养能力的同时,还要具有对学生进行价值塑造、价值引领等思政教育的双重功能,承载着培养大学生树立正确的世界观、人生观、价值观的任务。作为高校教师我们秉承着立德树人的理念,做专业知识的传播者,做大学生职业生涯的领航人,努力提升自身的思想政治修养,做好育人表率。同时我们充分挖掘课程中的思政元素和契合点,在教学过程中以“润物细无声”的方式将思政教育融入到课程教学中,达到育人的目标,实现个人情感和价值观的升华[2]。思政元素的引入有助于学生学习兴趣的提高,对知识点掌握度的提升,更有助于增强学生的爱国情怀和发展科技的责任感,培养学生克服困难的勇气和坚韧的意志力,形成良好的品格和道德修养。有机化学中有很多人名反应,多数情况是以发明该反应的科学家来命名,在课堂教学中介绍这些科学家的生平事迹,激励学生不畏艰难、勇于探索的精神。例如:在醛酮一章讲解羰基还原,学习第一次以中国人名字命名的人名反应—黄鸣龙还原时,向学生详细介绍我国有机化学先驱黄鸣龙先生的事迹。黄鸣龙先生通过抓住机遇以及百倍于机遇的思考、探索、验证,终于突破性发现属于我们中国人的人名反应,他向国际科学界宣告,中国人也能做到为天下先,为科学探索贡献自己的力量,再看今日,化学学科已发生天翻地覆的变化,国际化学界涌现出一大批顶尖的中国化学家,他们用自己不懈的努力在各自领域取得显著成绩,在感慨今日成就的同时,更应该铭记像黄鸣龙先生这样的老前辈,从而培养学生的爱国精神和民族振兴的责任感。

(三)改进教学方法,教学活动设计体现学生的“参与感”及“融入感”

根据培养创新型高素质专门人才的目标定位,需要学生具有创新意识、团队协作精神和终身学习能力;具有解决实际问题的能力和创新能力。基于“学生为中心”的教育教学理念,授课过程应突出以学生为主体的授课方式,强调实践性、参与性与体验性。在有机化学课程教学中探索将研讨式、参与式、探究式教学模式有机地融合其中。教学过程中,通过预设情景、组织活动等方式实现师生共同参与课堂,学生在参与教学的过程中综合能力得到提升。教学过程中我们积极应用近年来国际上流行的教学模式——以问题为导向的教学法(PBL)和以案例为导向的教学法(CBL)。PBL教学法以学生为中心,以小组讨论和课后自学的形式,让学生自主解决问题的自我导向式学习。CBL教学法,根据教学目标设计案例,以教师为主导,发挥学生的主体参与作用。在授课过程中引入案例教学、问题引导、小组讨论、个人或小组报告等师生、生生互动环节,增加课堂趣味性和针对性,充分调动学生学习的积极主动性,提高教学效果。

1.课前五分钟,拓宽知识面

为了丰富学生对有机化合物的认识,了解有机物的特性与共性,利用每堂课课前5分钟,进行分组汇报。汇报内容可以是同学们感兴趣的有机化合物、有机反应,或者是相关化学家的轶事,课前通过查询资料,制作ppt,上课前五分钟推荐小组代表向大家汇报。通过课前五分钟活动,学生在感兴趣的相关领域有了更深入的了解,从而激发了学习兴趣,拓宽了知识面。

2.以专题为主线,梳理教学内容

有机化学教材基本上是按照有机化合物的类型进行分类介绍,内容比较分散。通过专题形式,将分散的知识点进行归纳总结,形成系统的知识体系,引导学生自主性地对比学习,分辨异同,加深理解,促进内化。例如,我们根据反应机理作为主线,梳理反应为亲电加成反应、亲电取代反应、亲核加成反应、亲核取代反应等,在教学中,以专题为单位开展教学活动,学生通过对不同专题之间的系统对比,对知识进行归纳重整,在对知识的凝练过程加深理解。

3.展开小组团队学习,自主学习研讨交流

组织学生自主制定学习计划,设定学习目标,从而培养学生的自主学习规划能力[3,4]。将全班学生分成若干个小组,教师布置研讨内容。学生围绕研讨题目,完成搜集资料、提出解决方案、交流总结与汇报答辩等几个环节。为检验每一位学生是否真正参与了学习,整个过程以个人自评、组内互评和小组互评的方式对每一位同学进行综合评价,计算出其在研讨交流中的贡献度,纳入课程过程性考核成绩,各小组汇报交流后,教师予以点评、总结。学生学习的积极性和主动性被充分地调动起来。整个过程充分发挥了团队协作精神,强化学生独立思考,解决问题的能力。培养学生的创新意识、沟通能力、团队合作能力,引导学生通过实践和自主学习获取知识、提升能力。

(四)线上线下混合式教学,有效提高教学效果

秉承以学生为中心教学理念,充分利用线上线下混合式教学,培养学生自主学习能力。通过“引用优质资源”(如:中国大学MOOC资源)和“自建线上学习资源”(如:教师录制微课)的融合,部分知识放在线上由学生在课前进行自主学习,让学生实现线上“深度预习”,自主学习后用线上习题,来检测学生自学情况,教师通过答题情况,查看并发现问题所在。课堂中老师对线上学习内容进行简要总结,课堂中开展研讨、练习或者其他学生参与性较多的课堂教学活动。通过“MOOC+SPOC+翻转课堂”,实现线上线下的“深度融合”。章节结束后教师发布微课,总结重点知识及课后习题,帮助学生理清思路,夯实基础,同学们可以及时查漏补缺。通过课前预习课件的数据反馈,教师可以了解学生的学习情况;通过师生互动的课堂活动,教师掌握学生听课的效率;随堂小测的数据反馈,教师可以了解学生对教学内容的吸收掌握情況。课后教师在平台上进一步发布MOOC视频和相关文献,进行知识的辐射延伸。线上线下的融合与一体化最大程度的提高教与学的效率,激发学生内在的学习驱动力,将知识从被动的接受转化成主动的获取。整个教学环节始终以数据为依据,实现精准有效教学,打造学生主动、教师协动、师生联动的有效课堂。

(五)探索多元评价模式,引导正确的学习方式

教学考核是教学过程一个重要的环节,科学合理的考核评价模式,可以激发学生的学习动力,引导正确的学习方式,配合“引导式”教学过程的实施往往会起到事半功倍的教学效果,同时任课教师可以通过考核对教学效果和学生的学习情况进行评估,以便在之后的教学过程中能针对性地进行调整和改进,提升教学质量。通过探索多元评价模式,注重过程性评价,设计科学合理的“全方位、多角度”的评价体系,全面评价学生对知识的掌握程度以及解决实际问题的能力,进一步激发学生的学习兴趣,养成自主学习习惯,培养知识应用能力和创新思维[5]。

这里我们探索了一套多元评价机制,合理分配总评成绩比例。具体如下:本课程包括3种评定方式,分别为:过程性评价30%;小组实践学习20%;期末考试50%。过程性评价满分为100分,折合为30分,期末考试满分为100分,折合为50分。过程性评价包含共2部分:2次阶段性测试,每次折合后满分10分,网络学习及课堂参与度行为表现评价(包括在线资源学习情况、网络研讨参与情况、雨课堂课堂参与表现行为数据、作业、在线签到)等满分10分,总计30分;小组实践平时表现20分:学生以个体或小组方式提出与课程内容相关的研究课题、分析课题并提出解决方案,可形成研究性学习小论文或小组调研报告,并评价学生在小组中的参与度和贡献度。

结束语

近年来在遵循“以学生为中心”的教育理念指导下,在教学方法的探索实践中,通过上述五个方面的创新与改进,学生对所学专业知识的兴趣和自信明显提升,增强了自身参与意识和决策互动的主动性,培养了学生“积极思考,以我为本”的思维观念,从而达到“认知、能力、情感”协调发展的教学目的,激发了学生们的学习热情,调动了学生学习的主观能动性,期末成绩低分率明显下降,班级平均分呈上升趋势。在多年的教学实践中,取得较好的效果,通过调查问卷显示本课堂深受学生的喜爱,并得到督导和同行的高度认可。

教学有法,教无定法。在有机化学教学中,根据人才培养和课程培养目标的需要,继续开展教学研究,探索课程改革的新思路、新模式,此教学创新应用于化学专业有机化学教学中,已取得初步成效。我们将不断提高从教素质,为人才的培养继续努力,进一步摸索高校教学创新的有效途径和可行之路。

参考文献:

[1]杨小敏,刘建平.地方高校有机化学教学改革的探索与实践[J].化学教育,2020(22):8-11.

[2]陈福娇,刘晋彪.在高等有机化学教学中融入课程思政的探索[J].广东化学,2021(20):295.

[3]张喜子,崔凤侠,李平等.自主学习在《有机化学》教学中的探究与实践[J].教育教学论坛,2017(30):150-151.

[4]胡章.基于自主学习能力培养的有机化学课程教学改革探索[J].高教论坛,2019(4):43-45.

[5]姜骉麟,谢昆,黄美英,谢永生,李川江.工程认证背景下应用型高校化工专业有机化学教学改革初探[J].广东化学,2021(1):187-188.

基金项目:2022年度哈尔滨师范大学高等教育教学改革研究项目:“基于BOPPPS教学模式下有机化学课程线上线下混合式教学研究与实践”(项目编号:XJGYFW2022037)。

作者简介:曲微丽(1979-3)女,汉,山东黄县,博士,哈尔滨师范大学化学化工学院副教授,从事本科有机化学教学研究。

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