農(nóng)林院校高等有機(jī)化學(xué)研究型教學(xué)模式的探索*

盧貝麗，唐麗榮，呂建華

(福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福建 福州 350108)

研究生教育是高層次人才培養(yǎng)的重要途徑，研究生教育如何發(fā)展影響著高等學(xué)校核心競爭力的形成和提升。隨著國家雙一流學(xué)科建設(shè)戰(zhàn)略的實(shí)施和推進(jìn)，研究生培養(yǎng)迎來了許多新的變化和挑戰(zhàn)。當(dāng)前，多學(xué)科交叉融合、協(xié)同創(chuàng)新已成為高校學(xué)科發(fā)展的大趨勢(shì)，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合人才提供了有力支撐，有利于推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[1]。

基于多學(xué)科交叉融合培養(yǎng)創(chuàng)新人才，首先需要轉(zhuǎn)變教育理念，深化教學(xué)改革。近年來研究型教學(xué)模式已成為高水平大學(xué)積極倡導(dǎo)的高層次人才培養(yǎng)模式。研究型教學(xué)模式的特征是以教學(xué)與研究的有機(jī)結(jié)合為基礎(chǔ)，以學(xué)生為中心，教師引導(dǎo)學(xué)生注重對(duì)教學(xué)過程的主動(dòng)參與，致力于打造寬松的課堂環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法分析解決問題的能力，進(jìn)而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力[2]。

農(nóng)林院校的碩士專業(yè)如木材科學(xué)與技術(shù)、林產(chǎn)化學(xué)加工工程和生物質(zhì)能源與材料等專業(yè)特色明顯，涉及學(xué)科較多包括林學(xué)、化學(xué)和化學(xué)工程等，是以樹木等生物質(zhì)為主要研究對(duì)象，研究其結(jié)構(gòu)組成、理化性質(zhì)和加工利用方法，因此多學(xué)科交叉融合滲透符合這些專業(yè)發(fā)展的形勢(shì)要求。高等有機(jī)化學(xué)是高等院校化學(xué)、化工、材料等相關(guān)專業(yè)的研究生課程體系中的重要基礎(chǔ)課程之一[3,4]，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院也將高等有機(jī)化學(xué)作為相關(guān)碩士專業(yè)的學(xué)位課程，為碩士生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程和開展科學(xué)研究提供必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)。因此，立足于農(nóng)林院校專業(yè)特色的同時(shí)，深化學(xué)科之間的交叉融合，進(jìn)行高等有機(jī)化學(xué)研究型教學(xué)模式的改革與實(shí)踐具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 “高等有機(jī)化學(xué)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)理念陳舊，教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)特色聯(lián)系不足

高等有機(jī)化學(xué)課程的理論性強(qiáng)，內(nèi)容多[5]，在以往的授課過程中教師的教學(xué)理念更新不及時(shí)，主要采取傳統(tǒng)教學(xué)模式，以傳授知識(shí)為目的，忽視了教學(xué)過程中學(xué)生主觀能動(dòng)性的培養(yǎng)，學(xué)生只是被動(dòng)地接納知識(shí)，導(dǎo)致教學(xué)效果不夠理想，學(xué)生的創(chuàng)新思維難以得到鍛煉。此外，作為基礎(chǔ)理論課程，高等有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容涵蓋信息量大，教師講授時(shí)偏重基本理論和原理。然而，農(nóng)林院校修讀這門課程的研究生專業(yè)背景不同于傳統(tǒng)化學(xué)類專業(yè)，學(xué)生難以將高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與自身研究課題聯(lián)系起來，單純理論知識(shí)的學(xué)習(xí)也難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.2 教學(xué)方法單調(diào)

受教學(xué)理念的影響，同時(shí)考慮到有限的學(xué)時(shí)，長期以來，高等有機(jī)化學(xué)的課堂教學(xué)主要是以教師為中心，采用灌輸式的教學(xué)方法，這種單向模式雖然加大了知識(shí)量的輸出，但重點(diǎn)內(nèi)容的講授深度不夠，師生、生生之間的互動(dòng)討論明顯不足，無法培養(yǎng)激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率不高。

1.3 缺少過程性考核措施

以往高等有機(jī)化學(xué)課程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的考核主要是通過考試進(jìn)行的，平時(shí)成績主要由出勤、作業(yè)成績組成，占比偏少，缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的有效考核措施，這樣容易導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的投入不夠，采取臨時(shí)抱佛腳的方法應(yīng)付最終考試，而沒有真正的掌握高等有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)并學(xué)以致用。

2 研究型教學(xué)模式改革的措施

2.1 轉(zhuǎn)變教育理念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

時(shí)代在不斷的進(jìn)步，為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的新要求，教師需要及時(shí)更新教育理念，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式。研究型教學(xué)的教育理念與新時(shí)代高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng)理念非常契合，在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生將知識(shí)與研究相結(jié)合，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高起到重要作用[6]。從傳統(tǒng)教學(xué)模式向研究型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，首先需要思考的問題是如何創(chuàng)新地組織教學(xué)內(nèi)容。受到研究型教學(xué)理念的啟發(fā)，筆者以反應(yīng)、機(jī)理和機(jī)構(gòu)三大模塊為主線對(duì)高等有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)。由于本校修讀高等有機(jī)化學(xué)課程的研究生非傳統(tǒng)化學(xué)專業(yè)，教學(xué)時(shí)筆者注意把握內(nèi)容的深度，選擇與學(xué)生專業(yè)背景相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)如化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)、反應(yīng)中間體、反應(yīng)歷程等進(jìn)行重點(diǎn)講述，為學(xué)生研究相關(guān)課題提供思考的方法和依據(jù)。而對(duì)于立體化學(xué)、周環(huán)反應(yīng)等與學(xué)生專業(yè)研究相關(guān)性較少的內(nèi)容，主要采取概括性講授方法，使學(xué)生認(rèn)知基本概念，有興趣的學(xué)生可以通過自學(xué)和與教師討論進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。

此外，筆者在講授基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)適時(shí)引入與學(xué)生研究課題相關(guān)的內(nèi)容，與研究生專業(yè)的生物質(zhì)特色聯(lián)系起來。如在講授化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容時(shí)，以常用的生物質(zhì)——纖維素的結(jié)構(gòu)為例。研究表明，纖維素是由D-吡喃式葡萄糖基通過β-(1→4)-D-糖苷鍵連接而成的大分子鏈，六元環(huán)葡萄糖單元保持穩(wěn)定的椅式構(gòu)象，通過分子間氫鍵組裝形成超分子結(jié)構(gòu)。將纖維素特殊結(jié)構(gòu)的形成及其理化性質(zhì)與高等有機(jī)化學(xué)中的構(gòu)象、分子間作用力等理論知識(shí)聯(lián)系起來，可以使學(xué)生意識(shí)到高等有機(jī)化學(xué)的理論知識(shí)對(duì)自身研究課題的指導(dǎo)意義，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)應(yīng)用理論知識(shí)分析研究前沿課題的創(chuàng)新能力。

2.2 實(shí)施多元化教學(xué)方法

課堂教學(xué)是教學(xué)過程中的重要一環(huán)，多元化教學(xué)方法的實(shí)施不僅有利于形成良好的課堂氛圍，也是達(dá)成學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑。筆者圍繞以學(xué)生為中心的理念，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革。首先在系統(tǒng)介紹本課程經(jīng)典理論的基礎(chǔ)上，將有機(jī)合成化學(xué)在日常生活、生產(chǎn)中的實(shí)例融入課堂，有機(jī)合成可以為人們提供醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥等各種各樣的化學(xué)品，例如解熱鎮(zhèn)痛藥乙酰水楊酸的合成、染料甲基橙的合成、農(nóng)藥呋喃丹的合成，這些產(chǎn)品的合成路線中涉及酯化、重氮化、親核取代等眾多基本反應(yīng)類型。高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)可以提升對(duì)這些基本反應(yīng)類型的機(jī)理、影響因素等的認(rèn)識(shí)，從而為產(chǎn)品合成路線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)起到重要指導(dǎo)作用。運(yùn)用這種理論與實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維。

其次加強(qiáng)課堂教學(xué)過程管理，注意把握教學(xué)內(nèi)容的深度。筆者在教學(xué)過程中采用啟發(fā)式和討論式教學(xué)方法，以關(guān)鍵問題為導(dǎo)向，鼓勵(lì)學(xué)生以小組形式進(jìn)行討論，將討論結(jié)果及時(shí)反饋，加強(qiáng)師生、生生之間的互動(dòng)。邀請(qǐng)校內(nèi)外理工科的專家給研究生進(jìn)行專題講座，拓寬學(xué)生知識(shí)面，促進(jìn)知識(shí)共享和學(xué)科融合，引導(dǎo)學(xué)生跟蹤學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究熱點(diǎn)，為學(xué)生的科研提供相應(yīng)的理論支撐和方法借鑒。

充分利用QQ等現(xiàn)代信息軟件，建立高等有機(jī)化學(xué)的第二課堂，將知識(shí)的學(xué)習(xí)從課堂延伸到課后。在課前，筆者通過高等有機(jī)化學(xué)課程群提前公布教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重難點(diǎn)，讓學(xué)生自覺利用學(xué)習(xí)資源，從被動(dòng)的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的參與者。此外，筆者在QQ課程群中不定時(shí)上傳高等有機(jī)化學(xué)相關(guān)的書籍、文獻(xiàn)、網(wǎng)站等資源，學(xué)生可以根據(jù)自身研究課題的需要進(jìn)行學(xué)習(xí)，著力培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將學(xué)習(xí)過程中的問題與教師和其他同學(xué)進(jìn)行交流，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.3 構(gòu)建多元化評(píng)價(jià)體系

根據(jù)研究型教學(xué)的開展模式，高等有機(jī)化學(xué)課程的考核評(píng)定采用多元化的綜合考評(píng)方式，注重考核學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新思維，擺脫傳統(tǒng)考核期末考試比重過大、形式單一等弊端，進(jìn)一步創(chuàng)新評(píng)價(jià)方法。最終成績由平時(shí)成績和期末成績綜合計(jì)算得出，通過加大平時(shí)成績的占比，不定期發(fā)布課程相關(guān)任務(wù)，有效引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注課堂教學(xué)的整個(gè)過程，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中逐步完成知識(shí)的積累。平時(shí)成績的評(píng)價(jià)依據(jù)是學(xué)生課堂回答問題、綜合討論、作業(yè)以及課程論文和ppt匯報(bào)的總體表現(xiàn)情況。課堂提問和作業(yè)能夠考察學(xué)生對(duì)平時(shí)課堂中講授的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況；實(shí)例分析與小組討論能夠考察學(xué)生通過內(nèi)化知識(shí)分析解決綜合性、開放性問題的能力。此外，為了考察學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，筆者在學(xué)期初通過課程群提前公布課程論文的撰寫要求及選題范圍，要求學(xué)生對(duì)自身研究方向可能用到的高等有機(jī)化學(xué)知識(shí)及其相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行綜述，并提出自己的見解。在期末根據(jù)自己撰寫的課程論文制作ppt進(jìn)行匯報(bào)交流，鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力和溝通能力。期末考試的試題設(shè)計(jì)除了考核基礎(chǔ)知識(shí)以外，增加綜合性、開放性試題的占比，注重學(xué)生綜合能力和素質(zhì)的考察。

3 結(jié) 語

高等有機(jī)化學(xué)課程的理論性很強(qiáng)，又與化工、生物、材料等學(xué)科互相交叉滲透，是這些學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程。為了緊跟新時(shí)代社會(huì)的發(fā)展需求，促進(jìn)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)，需要對(duì)高等有機(jī)化學(xué)進(jìn)行教學(xué)模式的改革與探索。結(jié)合本校選修該門課程的研究生專業(yè)特點(diǎn)，筆者對(duì)高等有機(jī)化學(xué)實(shí)施研究型教學(xué)模式的改革，有效提升了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。今后，筆者還將繼續(xù)對(duì)高等有機(jī)化學(xué)課程進(jìn)行改革與探索，以利于培養(yǎng)綜合素質(zhì)良好的創(chuàng)新人才。