農林類高校普通化學教學改革實踐與探索

曹占奇 孟磊 謝黎霞 胡曉娟 鄭先福

[摘 要]隨著高等教育教學改革的持續推進，針對農林類高校普通化學教育教學，河南農業大學普通化學教學團隊分別從教學大綱修訂、教材編寫、線上線下混合式教學模式改革、學習效果評價模式改革和師資隊伍建設等方面進行了實踐與探索，并取得了初步成效，以期深化農林類高校普通化學教育教學改革。

[關鍵詞]普通化學;教育教學改革;實踐探索

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）05-0096-03

隨著國家改革開放向縱深發展和互聯網技術的飛速發展，千禧之年出生的大學生對互聯網技術接受程度越來越高，對傳統教學模式的接受程度越來越低。伴隨著教育部啟動“雙萬計劃”一流本科專業建設，全面深化高等教育教學改革成為今后高校發展的一個重要方向。教育部新時代全國高等學校本科教育工作會議、習近平總書記在全國教育大會上的重要講話和“新時代高教40條”對高等教育教學改革、堅持“以本為本”、加快建設高水平本科教育進行了全面謀劃與前瞻性部署。在全面打贏脫貧攻堅戰的決勝之年，突然出現的新型冠狀病毒性肺炎疫情導致傳統的教學模式被迫中止，只能采取“停課不停教”“停課不停學”的線上教學模式，改變了傳統的教學模式，這種形勢推動高等教育教學改革加速進行。普通化學是農林類高校農科各專業本科生的一門公共基礎課程，對其進行教育教學改革，對推動農林類高校爭創“雙一流”，堅持以本科教育教學為基石，響應中央“以本為本”號召，全面開展高等教育教學改革具有重要意義。

普通化學是化學學科的重要組成部分，具有基礎性、理論性和綜合性等特點，在農業科學、動物醫學、生命科學、食品科學、環境化學、農藥學等許多領域中具有非常重要的作用，是現代農業科技工作者知識結構中不可或缺的部分[1]。普通化學講授的內容主要是近代化學基本理論、基礎知識和基礎技能，讓學生了解這些知識和理論在農業科學、生命科學中的應用，為后續專業課程的學習奠定基礎[2]。因此，針對農林類高校普通化學進行系列教育教學改革，對提高教學效果和教學質量，助力學校爭創“雙一流”尤其重要。我們分別從教學大綱修訂、教材編寫、線上線下混合式教學模式改革、學習效果評價模式改革和師資隊伍建設等方面進行了探索，并取得了初步成效，以期推動普通化學的教育教學改革，為河南省乃至全國經濟社會發展做出應有的貢獻。

一、普通化學教學大綱的修訂和教材的編寫

普通化學是農林高校農科各專業的一門基礎課程，多年來教學任務非常繁重。隨著教育教學改革的深入推進，為了適應新時代社會發展趨勢和學科發展特點，高校對各學科的教學大綱進行了修訂完善，普通化學學時進一步壓縮。學時的壓縮對后續課程的學習帶來一系列連鎖影響，最終造成學生基礎更加薄弱[3]。普通化學具有教學內容多、理論性強、概念公式繁多等特點，在課堂教學課時有限的情況下，卻要求學生在一個學期學完整本教材。大學教學又不同于高中那種重復講、反復練的教學模式，學習效果不能很快通過成績反饋出來。普通化學開課的對象是剛入學的新生，這部分學生剛完成高中生到大學生身份的轉變，還未完全適應大學節奏快、任務量大的學習模式。同時，擴招導致學生的水平參差不齊，且農林類高校學生的高考錄取分數相對偏低。這些因素都給農林類高校普通化學課程的開設帶來了問題和挑戰[4]。

雖然說國內有通用的普通化學教材，但通用教材針對的是全國高校尤其是理工科院校，而農林類專業對普通化學知識需求側重點不同，如果直接選用國內通用教材，會給學生留下一種普通化學對后續專業課學習和科學研究無用的印象，很難激發學生對普通化學的學習興趣[5]。基于這種情況，結合農林類專業對普通化學專業知識的需求特點，我校普通化學教研室組織經驗豐富的一線教師結合自身教學經驗和對學科的深入理解，對教學大綱和考試大綱進行了修訂與完善，對過難的章節和知識點進行了適當刪減，突出重點講授的部分章節知識，加強了化學與其他學科之間的橫向聯系。在此基礎上，普通化學教研組還組織編寫了適合農林高校專業特色的普通化學教材，融入了化學學科及相關學科的最新研究成果，引入了一些化學學科推動農林相關專業研究發展的實例，闡述了其中的化學思想，體現了化學對相關農林專業發展的巨大作用，并實現了化學學科與生命科學、動植物科學、食品科學和環境科學等專業領域的有機結合。同時，還編寫了配套的普通化學習題指導書，便于學生對所學知識進行自查自糾。

二、線上線下混合式教學模式的實踐探索

所謂線上線下混合式教學模式就是將網絡在線教學和傳統線下教學的優勢有機結合起來，打造一種“線上+線下”的混合式教學模式。隨著現代科技水平的飛速發展，計算機技術和網絡技術已經逐步滲透到人們生活、工作和學習的各個領域，這為教育教學模式的改革提供了技術的支持。在線開放課程起源于美國，傳入國內以后便風靡于各大高校[6]。隨著教育部啟動本科專業建設“雙萬計劃”，在線開放課程已成為各大高校本科課程建設的新潮流[7]。在這種時代背景下，我校普通化學教學團隊也啟動了線上線下混合式教學模式的改革，并取得了一定的成效。

（一）在線開放課程的建設

聯合河南牧業經濟學院組建團隊，發揮教學名師傳幫帶作用，利用教學名師豐富的教學經驗和中青年教師熟練的信息技術實現優勢互補，設計教學課程和單元，以知識點為單元錄制教學短視頻，利用中國大學MOOC成熟的平臺上線SPOC網絡課程，并有配套練習題和測試題。利用網絡課程的優勢，對比較難以理解的知識點，提高其圖形（圖像）和虛擬仿真的比例，生動形象地講解知識點，便于學生進行課前預習和課后復習。教學團隊分工協作，實行網絡在線值班制度，解答學生提出的各種疑問;定期召開會議，不斷探討解決課程運行過程中出現的問題，對存在問題比較多的內容進行更新，收集動畫、科普知識等素材及時補充輔助資料，方便學生自主學習。學生之間也可以在線互動，學生的參與度也會體現在自己的學習數據中。在線開放課程的建設，為后期進行線上線下混合式教學模式的實踐奠定了基礎，大大提高了學生的積極性和教師的教學效果。

（二）普通化學理論課教學模式的實踐探索

在網絡技術如此發達的今天，手機已經成為當今社會人們必備的溝通交流工具，亦成為學生獲取知識的一種重要工具。學生使用手機如此普遍，作為教育工作者，要遵循事物發展的規律，做到對新生事物宜疏不宜堵，因此一種新的教學模式——線上線下混合式教學模式應運而生。所謂線上教學就是教師將錄制好的教學視頻資源提前上傳到網上，學生課前利用手機進行自學，而線下教學就是教師在課堂組織學生以討論、現場演示的方式進行教學的新型教學模式。

以我們學校普通化學教學團隊的做法為例，教師課前組織學生利用中國大學MOOC平臺對提前上傳的教學知識點視頻進行預習，對于預習中遇到的問題，學生可以通過微信學習群及時和教師溝通。教師利用手機APP進行課堂簽到點名，也可以自主設計簽到圖形，這種方式相比于傳統課堂點名方式用時短，課堂氛圍活躍，學生更樂于接受。教師在課堂組織學生對知識點進行討論的過程中，可以使用APP隨時對學生進行抽查，也可以隨時發布各種課堂小測驗，進行問卷調查，讓學生即時通過手機作答，在線打分，考查學生對章節知識的掌握理解程度。學生可以把自己的問題通過彈幕的形式發送到教室大屏幕上，便于教師及時和學生進行溝通、解答。學生對這種新興的課堂教學模式接受程度非常高，課堂氛圍很活躍，學習效果很好。

（三）普通化學實驗教學模式的實踐探索

普通化學實驗課是學習高年級專業知識和未來科研工作的基礎，對學生的實踐能力、創新能力的培養起到非常重要的作用，它與理論知識相輔相成，是普通化學教學中不可或缺的部分。然而現實條件限制很多，學生無法真正進入實驗室開展實驗操作，從安全的角度考慮，化學實驗都有一定的風險，教師不敢輕易讓學生嘗試;從成本的角度考慮，化學實驗儀器和設備價格昂貴，沒法讓每位學生都能動手操作。所以，化學實驗教學改革還有很長的路要走。正是基于以上這些實際情況，在普通化學實驗教學改革的過程中，可通過線上化學實驗教學視頻的錄制和化學虛擬仿真實驗室的建設，進行線上線下教學模式的改革，提高學生動手能力和學習興趣[8-9]。

普通化學實驗涉及大量有毒、有害試劑和高溫、高壓等危險反應，在教學的過程中，針對毒性小、成本低、風險低的小型實驗，可提前錄制教學視頻，讓學生在實驗課前多次觀看，提前知曉實驗過程中可能出現的操作失誤或者不規范的地方，然后再動手操作實驗，避免實驗過程中發生類似的問題。在涉及成本高、風險大等高危或極端實驗時，通過虛擬仿真實驗室可以讓學生直觀地模擬實驗操作的整個過程，將原來的手動操作轉變為鍵盤或者鼠標操作，既豐富了教學手段，又增強了學生實驗技能和創新能力，為后續專業課程的學習和科研工作打下堅實的基礎。綜上所述，對普通化學實驗進行線上線下混合式教學模式的探索具有重要的作用和意義。

三、學習效果評價模式的實踐探索

學生的首要任務是學習專業知識和技能，而對學習效果最直接有效的體現形式還是學習成績，對普通化學這種理論課來說尤其如此。傳統的學生學習效果評價模式是平時成績和期末考試成績各占一定比例，然后折算成學生的最終成績。平時成績主要是依據考勤、課堂表現和學生作業情況給出一個大概分數。大多數教師教學任務繁重，學生人數多，無法做到全覆蓋，沒法調動學生平時學習的積極性，對平時教學質量無法準確把控。平時成績分數很難做到客觀公正，無法準確做到過程性評價。而期末考試閱卷要在短時間內完成大量紙質試卷的評閱，時間緊、任務重，還要人工合分、簽名、錄入分數、統計成績，過程中容易出現失誤，這種傳統的學習效果評價模式存在一定的弊端[10]。

現在對學習效果評價模式進行改革，加大過程評價的占比，使得期末改卷基本可以做到零失誤，使得最終的學生成績更客觀、更準確。教師在課堂上使用手機進行簽到、點名，發布測試題，師生互動都有詳細數據記錄。課前或者課后學生在中國大學MOOC平臺觀看視頻、做習題、參與討論也都有相應數據記錄，均能轉換成平時成績分數，這樣任課教師在給學生計算平時成績的時候就可以做到客觀、公正。為了使期末考試成績更客觀，減少老師閱卷和合分失誤，我們將傳統的紙質閱卷改為網上閱卷，考試結束以后，把全部答題卡進行掃描，按照閱卷任務進行分配，閱卷過程中每位老師按照評分標準給出步驟分，評卷結束以后計算機自動核算每位學生的得分，可以確保做到零失誤。通過網絡過程性評價和網絡閱卷對傳統的學習評價模式進行改革，使得學生的學習效果能夠更加客觀、真實地反映出來，這也是對學生和社會負責。

四、師資隊伍的建設

師資隊伍是衡量一個教學團隊水平的重要的指標。普通化學教學團隊隸屬于理學院，而普通化學是河南省一級重點學科。近年來學校和學院從資金、政策等方面都加強了對普通化學教學團隊師資隊伍的建設力度。普通化學教學團隊現有23位專任教師，其中省級教學名師5位，教授3位，副教授9位，有近一半都是近5年從國內外重點大學引進的應屆博士研究生，博士學位教師占比超過90%。該團隊是一個年齡結構分布合理、學歷層次高、年富力強的團隊。近年來，理學院先后投入近200萬元對基礎化學實驗室教學設施和設備進行了升級改造，新建虛擬仿真實驗室，為教育教學模式改革奠定了堅實的物質基礎。理學院近3年先后引進校“青年英才”以上高層次人才5人充實到普通化學教學團隊，選派3位教師到國內外重點大學進行交流學習。理學院設立專項基金支持青年教師積極申報教學科研項目、參加國內外重要的教學科研研討會、發表高水平教學科研論文，為普通化學教學改革提供了師資力量保障。

五、總結

普通化學是農林類高校農科各專業本科生的一門公共基礎課，對化學知識的普及和后續專業課程的學習具有非常重要的意義。針對高校教育教學改革的趨勢，我們分別從教學大綱修訂、教材編寫、教學模式改革、學習效果評價模式改革和師資力量建設等方面進行了實踐與探索，并取得了一定的成效。但改革本不是一蹴而就的，而是摸索著前進的過程，相信通過我們的努力，普通化學的教育教學改革將會取得更大的成績。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 衡利蘋，王祖彬.普通化學教學改革與探索[J].大學化學，2017（2）：29-32.

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[3] 鄧維萍，馬俊蓉，黃紅蘋，等.高等院校農業類專業普通化學教學改革探討[J].廣州化工，2015（10）：196-198.

[4] 曲江蘭，賈臨芳，梁丹，等.高等農科院校普通化學教學改革探討[J].現代農業科技，2018（20）：273-274.

[5] 樸鳳玉，韓榮弼，魯京蘭，等.地方高校普通化學優質立體化教材建設及教學改革實踐[J].大學教育，2015（10）：125-126.

[6] 嵩天.以在線開放課程為引領的大學課程改革新模式[J].中國大學教學，2019（11）：13-17.

[7] 劉兆惠，李旭，王超，等.基于MOOC的分層混合式教學模式探究[J].大學教育，2019（6）：31-33.

[8] 葉紅，何蘇萍，陳云，等.“線上線下”結合的化學實驗教學模式改革[J].化學教育（中英文），2018（22）：37-41.

[9] 宋建爭，李建軍，張永強.化工虛擬仿真實驗教學探索與實踐[J].教學研究，2014（3）：107-109.

[10] 孟軍，蘇建洋.高等農業院校基礎課程考試現狀的調查及改革方向研究[J].大學教育，2014（1）：114-115.

[責任編輯：鐘 嵐]