彭進松 趙公元 李 雪 陳春霞 史瑞欣

(東北林業(yè)大學 化學化工與資源利用學院,黑龍江 哈爾濱 150040)

在新時期大背景下,拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是新農(nóng)科建設的關鍵因素之一,“有機化學”課程是高等農(nóng)林院校農(nóng)學、林學、植保、林業(yè)工程和木材科學等多個學科和專業(yè)都涉及的基礎性課程之一。通過“有機化學”課程不僅能使學生全面掌握有機化學的基本知識、理論和技能,還能培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和研究能力[1]?！坝袡C化學”作為一門重要的專業(yè)基礎課程,具有化合物數(shù)量龐大、立體結構復雜多變、反應機理抽象難以理解、章節(jié)內(nèi)容銜接不緊湊等特點,學生很難在短時間內(nèi)掌握如此多的理論知識[2-4]。因此,為了提高課堂教學質量與效率,“有機化學”的課程改革勢在必行。在日常學習中,課堂教學還是以傳統(tǒng)的“教師講,學生聽”的填鴨式教學方法為主,這很難調(diào)動學生參與課堂教學的積極性,致使課堂教學效率較低,教學效果不佳。如何在有限的課堂時間內(nèi)充分調(diào)動學生的積極性,使學生積極參與到課堂教學活動中,鍛煉學生的觀察能力和科學思維能力,全面促進學生綜合能力的提高,并在課堂上實現(xiàn)從以教師為主導到以學生為主體的轉變,已成為“有機化學”教育工作者關注的焦點[5,6]。

1 高?！坝袡C化學”課堂教學現(xiàn)狀分析

1.1 教學內(nèi)容繁多,課堂時間有限

“有機化學”是一門難度系數(shù)高、知識體系復雜、理論抽象的基礎課。多數(shù)有機化合物具有結構復雜、性質活潑等特點,所涉及的相關反應眾多,而且反應機理晦澀難懂。更為不利的是,多數(shù)學生基礎知識薄弱,很少有學生能真正靈活運用化學知識,學生在學習過程中普遍感到困難[7]。此外,隨著教育教學體系的改革,提倡多元化培養(yǎng)學生,課堂授課時間一再壓縮,每節(jié)課包含太多的知識點,在有限的課時內(nèi),學生很難及時理解、消化、吸收和掌握這些抽象的內(nèi)容。長此以往,使得學生的學習缺乏積極性,同時對后續(xù)相關課程的學習產(chǎn)生了倦怠的情緒[8]。

1.2 教學模式單一,學生缺乏學習積極性

大多數(shù)高?！坝袡C化學”課程采用傳統(tǒng)的教學模式,主要包括理論教學、課堂實踐、課后復習和實驗驗證。大多數(shù)停留在以教師“獨白式”講授為主的階段,學生參與課程設計的機會很少,更多的是教師的獨角戲,學生只能被動地接受知識,整個教學氛圍處于單一的知識傳遞過程。在這樣封閉的教學環(huán)境中,學生雖然記住了知識,但是大多數(shù)學生對化學知識的掌握只停留在“記憶”層面,不利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,嚴重抑制了學生主觀能動性和創(chuàng)新能力,這種落后的教學模式和陳舊的教學觀念急需改變[9,10]。上一輪的教學改革提出了教學過程應該是以學生為主要參與者的雙向活動。學生才是認識的主體,教師僅僅起著引導作用的教育理念。因此,在教學過程的設計中,教師應該改變單一的教學模式,充分發(fā)揮學生的學習主動性和創(chuàng)造性,使學生保持較高的興趣和良好的心理狀態(tài),在課堂上能夠積極思考,敢于提問,勇于探索和創(chuàng)新,從而達到提高學習效果的終極目標。

1.3 課后問題較多,學生失去自主學習欲望

在傳統(tǒng)的教學模式下,課堂教學效果不理想,學生對知識的理解和接受能力參差不齊,學生的學習積極性不高,復習不及時,在完成作業(yè)時經(jīng)常遇到問題。調(diào)查結果表明,隨著課程知識的加深,學生的聽課效果下降。學生們遇到的問題積少成多,逐漸失去對有機化學的學習興趣[11,12]。此外,教師通常有自己的科研任務和教學任務,在教學方法和教學理念上仍沿襲傳統(tǒng),教師在課堂上注重傳授知識點,課后不能及時了解學生的掌握情況。對于學生不懂的地方,不能給予及時鞏固復習,這使學生失去了自主學習的欲望。因此,我們需要在教學過程中不斷探索,深化改革。在教學中不斷調(diào)整教師的教學方法,注重學生的學習效果,讓更多的學生做到課堂的知識在課堂中消化,課后的問題能夠自我解決,讓同學們看到自己的進步,更加有學習欲望,也提高了老師的教學質量和效率。

2 高?！坝袡C化學”課堂教學改革和策略創(chuàng)新

2.1 優(yōu)化課堂內(nèi)容,突出學生在課堂中的主體地位

在新一輪的教學改革中,更加強調(diào)學生在課堂中的主體地位。首先,在有機化學的教學過程中,大學教師必須改變傳統(tǒng)的教學觀念,根據(jù)人才培養(yǎng)方案重構教學內(nèi)容。教學內(nèi)容主要有三點較為重要,即知識的廣度、深度和延展性,通過對教學內(nèi)容的重構有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維與創(chuàng)新意識。在課堂教學過程中,不僅要注重理論知識的講授,更要注重知識點的實用性,幫助學生消化、理解和運用知識,激發(fā)學生們的學習興趣和欲望,充分調(diào)動學生學習有機化學的積極性,增強學生參與學習的主動性,有效提升學生的學習效果,真正體現(xiàn)學生在課堂中的主體地位。其次,在教學過程中,想讓學生真正成為獲取知識的主體,就必須讓學生學會自己閱讀,獨立思考。同時,大學教師應將最新的科研成果與課堂教學相結合,激發(fā)學生對新知識和新事物的求知欲。在優(yōu)化教學內(nèi)容時,教師不僅要從多角度、多層次、全面地解讀每一個知識點,還要研究學科的新知識、發(fā)展趨勢和動態(tài),并且將這些學科的前沿知識融入課堂設計中,使學生們對本學科的前沿動態(tài)有充分的了解,更好地調(diào)動學生們對于本學科的學習積極性[13]。課后,教師應提出問題并指導學生通過數(shù)據(jù)庫檢索相關資料,以便學生在大學期間掌握收集、整理和總結文獻的方法。學生將來可以根據(jù)自己感興趣的方向,利用互聯(lián)網(wǎng)拓展前沿知識。這樣可以提高學生的綜合能力,凸顯學生在課堂上的主體地位,打破學生被動聽課的局面,最大程度地提高課堂教學的效果。

2.2 創(chuàng)新教學方法和手段,充分發(fā)揮學生主觀能動性

目前,我國高等教育的教學大多采用傳統(tǒng)的課堂板書與多媒體教學相結合的方式,教學方式較為陳舊。隨著時代的發(fā)展,高校教師可運用的多媒體輔助教學也在不斷更新,例如“雨課堂”“慕課”“超星學習通”等。將現(xiàn)代網(wǎng)絡技術應用于有機化學教學的全過程,不但可將枯燥的知識變得更加生動,也能更大程度地調(diào)動學生的學習積極性,使課堂的教學質量得到更大的提升。

首先,在課堂教學設計中,根據(jù)教學內(nèi)容,合理使用小組討論的學習模式。老師提出系列問題供學生分組討論。學生通過閱讀課本和查閱資料,在小組內(nèi)交換意見,共同分析問題、解決問題,改進和提高對知識的理解,最終達成共識,并向全班闡述本組的觀點。在參與討論過程中,學生對知識的理解存在問題會被暴露出來。而且在小組討論和發(fā)言的過程,還可以提高學生解決問題和語言表達的能力。我們不僅要讓每個人都積極參與,還要讓討論小組處于有組織的狀態(tài)[14]。通過自由討論的方式,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,挖掘和發(fā)揮學生的才能,培養(yǎng)學生的邏輯思維和語言表達能力,讓學生感受到參與的成就感。最后,教師要進行總結和點評。這樣,學生不僅可以掌握更扎實的知識,而且可以提高自己的獨立思考能力、語言表達能力和組織能力,有利于學生的全面發(fā)展。

其次,在傳統(tǒng)的教學中,教師僅僅通過板書和口述的方式來解釋化學反應中復雜的反應過程、前線軌道理論、電子躍遷、不同官能團的反應機理等?，F(xiàn)在教師可以利用多媒體圖像,通過二維或三維動畫模擬這些過程,使學生更容易理解這些知識點,有效地突破教學難點[15]。以前教師經(jīng)常使用球棍模型演示復雜的立體化學結構,這有一定的局限性。例如,有機分子的三維立體結構是復雜難懂的知識點,現(xiàn)在教師可以利用多媒體播放更直觀的視頻片段把這些分子、原子結構色彩化、三維化、動作化,使晦澀的知識更豐富、更形象、更生動,加深學生對抽象知識的理解和記憶,加強教與學的互動,從而使課堂的教學效果得到更大地提升[16]。

在新冠疫情的影響下,線上線下混合式教學模式已然成為高等院校教學的必然趨勢。各學校通過不斷推進和深化課堂教學改革,將原有的線下教學模式逐漸擴展到網(wǎng)絡教學和視頻教學等線上模式,從而開啟“后疫情時代”高校新型教學模式。教師可以根據(jù)教學內(nèi)容和教學目標,通過制作專題視頻來設計課堂內(nèi)容。學生可以反復學習知識點,加深對知識點的理解[17]。高校還可以建立網(wǎng)絡教學平臺,學生可以查詢和下載教學計劃、點播多媒體課件、在線觀看教學視頻、在線完成練習測試、在線提交作業(yè)。而且高校教師也可以通過網(wǎng)絡平臺進行線上授課,線上討論與答疑,線上批改作業(yè)等。網(wǎng)絡教學模式極大地增加了學習的便利性,培養(yǎng)了學生利用網(wǎng)絡獲取、分析和處理信息的能力,從而有利于培養(yǎng)學生自主學習的能力。

2.3 深化課程改革,充分體現(xiàn)專業(yè)特色

有機化學是化學學科中極為重要的一個分支,也是化學、化工、材料、生物、醫(yī)藥等化學近源專業(yè)開設的一門基礎課程。通過“有機化學”的學習不僅能促進學生對于化學基礎理論的理解,也能培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。因此,深化課程改革,將教學內(nèi)容與各學科緊密結合,具有十分重要的意義。在充分了解“有機化學”教學特點的基礎上,結合專業(yè)特點,力求為不同專業(yè)的學生找到合適的教學方法。例如,對于藥物化學專業(yè)的學生,主要解釋和適當擴展有機化學中涉及藥物分子合成的相關反應類型,并在實驗教學和評估中增加藥物合成實驗。食品專業(yè)的學生應重點學習食品中常見物質的結構、理化性質、合成方法等基礎知識,真正做到理論與實際相結合,學以致用,適應專業(yè)發(fā)展。最后,教師還應與學生分享與專業(yè)相關的最新科研成果,通過了解和學習前沿成果,不僅實現(xiàn)科研與教學的相互促進、相互影響、共同發(fā)展,也可以激發(fā)學生的學習興趣,實現(xiàn)高效的課堂教學[18,19]。

2.4 采取多種形式考核方式,有效評價學習效果

教學評價與考核方式在高等院校的教學中起著至關重要的作用,采用何種考核方式才能更有效地調(diào)動學生的學習積極性是我們每一個高校教師應該研究的課題,特別是對于“有機化學”這樣一門較為復雜的應用型基礎課程來說更是如此。大多數(shù)學生覺得有機化學知識瑣碎乏味,晦澀難懂,考試之前來一番“死記硬背”,考試之后忘得“一干二凈”,已成為學生學習“有機化學”的行為習慣[20]。一直沿用的傳統(tǒng)考核方式很難準確反映出學生對“有機化學”知識點的掌握情況。因此,高校應采用多種形式的考核,準確把握學生對有機化學知識的學習情況,不斷更新考核方法,對整門課程進行全方位的評價。課前通過在線網(wǎng)絡教學平臺為學生安排教學任務,課前預習和線上答題,根據(jù)答題情況及時調(diào)整教學內(nèi)容,多角度評估學生的學習情況。學完一章后,以綜合題的形式對學生進行測試,避免僅依據(jù)平時的作業(yè)成績作為學生的平時成績。另外,通過布置讀書報告或專題小論文等方式,考查學生對教學內(nèi)容的理解以及運用知識分析和解決問題的能力,也可以提高學生的科研能力。對于期末考試,則主要考查學生運用基礎知識的能力。通過科學、多角度的評估,了解學生的真實水平,從而進一步提升學生對有機化學知識和技能的掌握。

3 前景與展望

教學改革的工作是一項長期、復雜、艱難的系統(tǒng)性工程,并非一朝一夕可完成的,需要循序漸進地進行。要改變傳統(tǒng)的教學內(nèi)容體系和教學模式,必須大膽設想和努力嘗試。在教學過程中,教師不僅要完成知識的傳授,還要注意教學方法的改革。通過課堂討論有利于充分發(fā)揮學生學習的主觀能動性,增強學生的獨立性和自主性。而多媒體教學解決了課時緊張的問題,使學生能在短時間內(nèi)學習到大量的化學信息,突破了教學難點,提高了教學效率。理論與專業(yè)相結合、理論與實踐相結合的方式,更有利于培養(yǎng)學生的科研和創(chuàng)新能力。采用多種形式的全面考核方式可以避免學生為了考試而學習,這是未來考試改革的方向,但要真正實現(xiàn)教、學、考一體化還是一個漫長的過程。

總而言之,課堂教學改革需要適應社會和時代的發(fā)展,體現(xiàn)出現(xiàn)代教育的思想和理念。雖然大學“有機化學”的課程改革還處于初始探索階段,但各高等院校和廣大教師有著較高的熱情,只要大家能夠始終貫徹課程改革的理念,改變教學方式,增加學生參與度,激發(fā)學生的求知欲與探索能力,不斷探索,共同努力,發(fā)展和深化教學改革,一定會取得可喜的成績,高校一定會培養(yǎng)出更多“有理想、有本領、有擔當”的全面發(fā)展的人才。