陳玲艷 李洪森 王晗 李亞
上海工程技術大學化學化工學院(上海 201620)
有機合成化學是研究用人工方法合成有機化合物的理論和方法的科學。它是各類化學相關專業(yè)的必修課程,應用性強,與生命、環(huán)境、材料、能源等諸多學科領域都有不同程度的交叉與滲透,是有機化學的升級。通過學習有機合成化學,能夠進一步提高學生分析問題和解決問題的能力,使學生能夠理論聯(lián)系生產實踐,真正了解生產實際,并結合自己所學知識,為企業(yè)解決難題。同時,也能夠培養(yǎng)學生自身實事求是、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度及良好的實驗室團隊合作意識等。隨著社會的發(fā)展,企業(yè)對有機合成人才的需求越來越大。因此,有機合成化學教學的改革在培養(yǎng)有機合成人才中具有舉足輕重的作用,對培養(yǎng)應用型人才也具有重要引導作用。
有機合成化學課程是對有機化學基礎知識的進一步綜合運用,但課堂教學仍然以傳遞知識為目標,忽視了學生綜合素質的發(fā)展和學生的主體地位,阻礙了行業(yè)和學科的發(fā)展。在傳統(tǒng)的教學模式下,教師將知識作為結論傳授給學生,學生被動接受書本知識,而書本知識體系龐大,大多是比較枯燥的結構式和一些反應原理,反應之間較易混淆。部分學生在學習過程中容易缺乏學習的積極性,喪失學習興趣。同時,行業(yè)發(fā)展較快,教材內容更新較慢,完全依靠書本知識,只能夠應付考試,還不能適應行業(yè)發(fā)展的需求。學生本身也有很大的差別,比如有些學生在學習有機化學課程時有很大的畏難情緒,有機合成化學課程對他們來說更是雪上加霜,易使他們失去信心;還有些學生認為有機合成化學課程僅僅是有機化學課程的簡單重復,抱著混過去的心理,積極性不高。在這樣的授課模式中,教師難以得到積極的教學反饋和教學效果,也限制了學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力的提高。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的教學模式已經滿足不了當代大學生的實際需要,加上2020年以來疫情的影響,使得線上教學變得常態(tài)化。在后疫情時代,線上線下混合式教學模式已受到廣泛的認可。因此,有機合成化學利用線上線下混合式教學模式可以滿足目前的實際需要,通過課程教學改革,創(chuàng)新教學方法,提高學生課程學習的興趣,提升課堂教學效果。
線上線下混合式教學模式是將在線教學和線下傳統(tǒng)教學有機結合的一種教學形式,教師在教學過程中發(fā)揮引導作用,學生可以利用課后時間自主進行線上學習,充分發(fā)揮他們學習的主觀能動性和學習熱情,達到更好的教學效果。
2.1.1 課程內容體系優(yōu)化
根據(jù)學科發(fā)展、人才需求和課程實際教學效果及時調整課程內容。重視通過對經典理論構建、關鍵問題突破和有機合成前沿研究進展的案例式教學等方式,強化學生對創(chuàng)新過程的理解。加強方法論學習和訓練,著力培養(yǎng)學生的知識獲取能力、學術鑒別能力和解決實際問題的能力。在課程內容方面,逐漸構建新的理論教學內容體系,主要包括主線課程、案例教學、學科前沿專題講座和分組討論。
教學主線課程主要包括酸催化、堿催化的各種縮合反應和重排、有機合成試劑、基團的保護與去保護以及逆合成分析方法。目的是使學生能夠綜合運用各種有機合成反應原理,對反應路線的設計、條件優(yōu)化、放大等進行研究。此外,注重培養(yǎng)學生解決問題的能力。
學科前沿專題講座和討論是有機合成化學的拓展,內容緊跟行業(yè)發(fā)展的前沿,以講座、分組討論等形式進行,內容包括不對稱催化、有機小分子催化劑、新藥合成及有機合成新試劑等,使學生了解學科的前沿理論與發(fā)展動態(tài)。
2.1.2 線上教學資源的搭建
超星泛雅平臺是超星集團研發(fā)的智慧課堂系統(tǒng),是以“平臺+資源+服務”為基本研發(fā)理念的新一代網(wǎng)絡教學平臺。它以課程為中心、教師為主導、學生為主體,充分關聯(lián)教室已有硬件,覆蓋多種課堂教學模式,可以告別傳統(tǒng)授課資源的存儲形式,將教師的課件、作業(yè)、視頻、文檔等資料輕松存儲。因此,教師在教學準備階段先將主線課程的授課內容進行視頻錄制,要做到內容全覆蓋,并將課件、教案和題庫等資源提前發(fā)布,每節(jié)課前需發(fā)布課前任務,方便學生預習,這樣就完成了課程的初步建立。超星泛雅在線課程教學平臺還配置“學習通”教學工具,用于課堂直播互動。
傳統(tǒng)教育中以“教師為中心”的教學模式已經不適應當今的發(fā)展,“以學生為中心”的教學理念逐漸成為構建線上線下混合式課程體系的核心要素。以學生為中心,需著力于學生的個性發(fā)展、自主學習、學習效果3 個核心要素。在課堂教學活動中,教師應當在了解和尊重學生個性差異、個體特征的基礎上,尊重學生的主體地位,鼓勵學生自主思考問題、自由展現(xiàn)自我,在單位時間內最大限度、完美地實現(xiàn)教育教學的知識與能力、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維目標整合,以取得課堂教學的最大效益。
2.2.1 課前自主預習
學生按照要求自行預習和學習相關的視頻和課件。教師課前通過在線問卷等方式及時了解預習情況,根據(jù)學生課前預習情況隨時調整教學方案,對于沒有按時完成預習任務的同學進行提醒和督促。
2.2.2 課中教學環(huán)節(jié)
有機合成化學課程以課堂教學和線上自主學習相結合,除了教材主線課程外,每學期安排2~4次討論課、專題講座。主線課程的具體實施為:在學生通過線上平臺自主學習的基礎上,教師在課堂教學中對教材內容進行重新編排,注重補充科研實例,提高學生解決問題的能力。超星泛雅在線課程教學平臺配置“學習通”教學工具,用于課堂互動。教師可以便捷地進行簽到、選人、搶答、分組教學、主題討論等教學活動的發(fā)放,并與泛雅平臺全面對接,做到線上課程及資源的實時調用,將傳統(tǒng)課堂變?yōu)橹腔壅n堂。學生可利用手機端學習通平臺完成相關任務,并能對學習過程中產生的問題進行在線咨詢和討論。
討論課以學生為中心,采用翻轉課堂的方式。學生通過在線課堂先行學習以后,自選主題,通過查文獻、小組討論、ppt 講解及老師評價的方式進行。專題講座以教師講解為主,講解學科前沿動態(tài),并在平臺展開討論;以學生提問為輔,培養(yǎng)學生從專業(yè)角度應用所學知識提出問題、分析問題、解決問題的技能。
大學時期是塑造學生人生觀、世界觀、價值觀的最佳時期,在課程教學實施過程中,教師不僅傳授專業(yè)知識,還要深入挖掘課程的思政元素,教育和引導學生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,培養(yǎng)學生的人文情懷和富有時代特征的創(chuàng)新精神,并做到“潤物細無聲”。
2.2.3 課后鞏固環(huán)節(jié)
課后,教師通過平臺發(fā)布課后作業(yè)、章節(jié)測試或開放性問題。學生通過自我復習按時完成各項任務。教師通過平臺數(shù)據(jù),實時監(jiān)控學生的學習情況,對于學生在平臺的提問,及時作出回答,進一步拓展學生善于思考和解決問題的能力。
2.2.4 課外拓展
實踐出真知。在教學中引入各種相關實驗設計競賽思路,將理論付諸教學實踐活動,并鼓勵感興趣的學生參加。實驗設計、實驗、答辯和視頻制作等全過程的參與,能夠進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、團隊合作精神和解決問題的能力。
建立科學的教學評價體系是檢驗教學效果的有效手段,合理的考核方式能影響學生的學習態(tài)度,調動學生參與課程的主動性和積極性。對于線上線下混合式教學,教學效果的評價不能只限于傳統(tǒng)的作業(yè)完成情況和期末考試,要以線上與線下相結合、過程性與終極性相結合的方式制定合適的課程評價標準,其中:線上自主學習(包括線上視頻、課件的學習)占15%,課后作業(yè)(包括線上線下)占15%,課堂表現(xiàn)(包括分組討論的表現(xiàn)、課堂互動等)占20%,期末考試占50%。多元化的考核方式能夠充分調動學生的積極性,能夠提高學生對課程的重視程度。教師對于學生的進步要作出及時、客觀的評價,并加以肯定,進一步提高教學效果。
課程學習結束后,教師要總結課程教學中的成績并反思不足,通過不斷地總結經驗、吸取教訓,將教學中所形成的良好做法固定下來,并在后續(xù)課程教學實踐中進一步應用與完善,以促進學生的發(fā)展。
伴隨著信息媒體技術的迭代與更新以及“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展,有機合成化學課程線上線下混合式教學模式必將成為后疫情時代主要的教學模式。它改變了單向知識傳輸?shù)男袆勇窂剑⒅貐⑴c體驗,注重學習內容的開放性,無論何時何地,只要想學就可以學;有利于培養(yǎng)學生獨立思考、解決問題的能力,促進學生全面發(fā)展。同時,對教師提出了新的要求,即不斷學習新的現(xiàn)代教育技術,不斷總結現(xiàn)有教學模式中的不足,與時俱進,為培養(yǎng)出滿足社會需求的應用型人才而奮斗。