基于“三全育人”理念的《有機化學(xué)》課程改革及一流課程建設(shè)探討*

于 青，王忠衛(wèi)，韓玉璽，黃小文，崔藍(lán)月

(山東科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266590)

中共中央、國務(wù)院在《關(guān)于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》中提出堅持全員、全過程、全方位育人(簡稱“三全育人”)的要求。傳統(tǒng)的高等教育模式過于重視教師的主導(dǎo)作用，忽視了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的能力培養(yǎng)，忽視了批判性思維訓(xùn)練及創(chuàng)新能力的提高，無法與“三全育人”的要求相匹配。近年來，高校教師以“三全育人”的理念為指導(dǎo)，圍繞“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一根本問題，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計等方面積極探索、不斷創(chuàng)新[1-3]。

《有機化學(xué)》是化學(xué)、材料等相關(guān)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課，為學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)、繼續(xù)深造及就業(yè)奠定了化學(xué)基礎(chǔ)[4-6]。本文以《有機化學(xué)》為例，總結(jié)了一流課程建設(shè)歷程，詳細(xì)闡述了近年來教學(xué)團隊在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式方面所做改革，以期為優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)、高水平創(chuàng)新型人才培養(yǎng)做出貢獻。

1 課程歷史沿革

《有機化學(xué)》課程自山東科技大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)和高分子材料與工程專業(yè)招生起即開設(shè)，現(xiàn)已有十余年的歷史。課程發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段：

1.1 重構(gòu)內(nèi)容、改革考核(2011-2014年)

秉承“以學(xué)生發(fā)展為中心，培養(yǎng)高階思維和創(chuàng)新能力”的理念，通過精選經(jīng)典內(nèi)容，補充工程實際和科研前沿實例，重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容；改革期末考核方式，由原來的“全閉卷”、“半開卷”，最后改為“開卷”。

1.2 優(yōu)化教學(xué)模式(2015-2017年)

更新教法，探索“學(xué)生參與式教學(xué)”[2]和信息化手段融入課堂的教學(xué)方式；2017年，《有機化學(xué)》課程立項山東科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院精品課程建設(shè)。

1.3 探索混合式教學(xué)(2018年至今)

超星泛雅平臺建課；引用國家精品課，并進行了本地化改造；完善了過程評價體系；初步實現(xiàn)了“線上線下混合式”教學(xué)和全員、全過程、全方位育人模式；《有機化學(xué)》課程分別在2019年立項山東科技大學(xué)在線開放課程建設(shè)項目、2020年立項山東科技大學(xué)一流混合式課程培育項目，2021年立項山東省一流本科課程(線上線下混合式)建設(shè)項目。

2 課程改革創(chuàng)新

教學(xué)團隊針對傳統(tǒng)有機化學(xué)課程存在的知識量大、學(xué)生掌握差、學(xué)生主體地位缺失等問題，進行了“教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)”、“考核方式改革”和“教學(xué)模式改革”。

在教學(xué)內(nèi)容方面，將工程實際和科研前沿實例融入教學(xué)內(nèi)容，將思想價值引領(lǐng)貫穿人才培養(yǎng)的全過程。如在“醛酮親核加成反應(yīng)”授課時，將以有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)為例，通過詳細(xì)的合成分析，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識及價值觀。以華裔科學(xué)家Eugene Chen教授團隊發(fā)明的可回收聚酯材料為例，如圖1所示，強調(diào)科學(xué)技術(shù)的魅力——“不斷的更新，讓不可能變?yōu)榭赡埽黄迫祟惸芰Φ臉O限”，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識之余，緊跟科學(xué)發(fā)展前沿，關(guān)注“卡脖子問題”，激發(fā)學(xué)生的科技強國熱情。

圖1 《有機化學(xué)》課程內(nèi)容融入思政元素的案例Fig.1 Ideological and political examples in the course of Organic Chemistry

在考核方式方面，增加過程考核，及時跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；改革結(jié)果考核方式，由原來的“全閉卷”、“半開卷”，最后改為“開卷”；改革結(jié)果考核題型，實現(xiàn)全主觀題考試，增加發(fā)散思維題目，全面考察學(xué)生對知識的靈活運用能力。圖2為《有機化學(xué)》課程考核機制。

圖2 《有機化學(xué)》課程考核機制Fig.2 Evaluation system of the course of Organic Chemistry

在教學(xué)模式方面，先后采用“學(xué)生參與式”、“合作式”和“線上線下混合式”等多種教學(xué)方式。在課堂教學(xué)中靈活使用多種信息化功能，讓“課堂活起來”、“學(xué)生動起來”。

(1)“學(xué)生參與式”主要指課下，學(xué)生分組完成給定任務(wù)(新課講解及習(xí)題講解)；課上，學(xué)生講解任務(wù)，教師和其他同學(xué)提問并給予評價[2]。

(2)“合作式”主要指學(xué)生分組完成每一章思維導(dǎo)圖繪制的 “分組任務(wù)(PBL)”；任務(wù)結(jié)束后，將思維導(dǎo)圖上傳至超星泛雅平臺，通過“個人自評”、“組內(nèi)互評”、“組間互評”和“教師評價”相結(jié)合的方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力，引導(dǎo)學(xué)生全方位能力提升。

圖3 “學(xué)生參與式”操作流程Fig.3 Operation process of “student participatory”

(3)“線上線下混合式”主要指通過“課前任務(wù)-課內(nèi)考核-課后作業(yè)”實現(xiàn)全方位、全過程監(jiān)督：課前，在平臺發(fā)布視頻觀看、資料搜集、案例分析等任務(wù)；引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；課中，通過“問卷-投票-選人-搶答-隨堂測試-主題討論”等功能讓“課堂活起來”、“學(xué)生動起來”，實現(xiàn)全員參與課堂，突顯學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，全面檢測學(xué)生在線學(xué)習(xí)效果，深化自主學(xué)習(xí)、發(fā)散思維的重要性強化知識掌握，實現(xiàn)課程知識目標(biāo)。圖4為隨堂測驗截圖。

圖4 《有機化學(xué)》課程隨堂測驗截圖Fig.4 In-class test in the course of Organic Chemistry

下面以“醛酮親核加成反應(yīng)”為例，詳細(xì)闡述線上線下混合式教學(xué)的操作方法。

課前：在超星泛雅平臺上發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生觀看親核加成反應(yīng)視頻，搜集甲基丙烯酸甲酯的合成方案，并分析各方案的優(yōu)缺點。

課中：(1)利用選人、搶答、隨堂練習(xí)檢測學(xué)生線上學(xué)習(xí)效果，在隨堂練習(xí)過程中，學(xué)生首先進行“頭腦風(fēng)暴式大討論”，隨后完成練習(xí)；(2)教師講解在線學(xué)習(xí)中存在的問題；(3)教師串講知識點，在過程中通過各類功能強化學(xué)生對知識的理解。例如：當(dāng)講到甲基丙烯酸甲酯合成時，引導(dǎo)學(xué)生討論合成方案。通過選人，請學(xué)生講解方案的優(yōu)缺點。借助主題討論，引導(dǎo)學(xué)生思考環(huán)保合成方案，隨機選取學(xué)生講解。最后，教師總結(jié)。(4)教師布置作業(yè)，其中包括20%低難度作業(yè)+50%中等難度作業(yè)+30%挑戰(zhàn)性作業(yè)，如圖5所示。

圖5 《有機化學(xué)》挑戰(zhàn)性作業(yè)截圖Fig.5 Challenging home work in the course of Organic Chemistry

課后：學(xué)生完成作業(yè)并上傳至超星泛雅平臺，教師批改并總結(jié)作業(yè)中的問題，如分析各合成方案的優(yōu)缺點。

3 一流課程建設(shè)

《有機化學(xué)》一流課程始于2019年，課程建設(shè)初衷是為了改變“授課僅限于課堂”的現(xiàn)狀，豐富學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生掌握和復(fù)習(xí)有機化學(xué)相關(guān)知識。課程建設(shè)迄今為止已有三年，下面分別介紹每年工作。

2019年初，教學(xué)團隊負(fù)責(zé)人于青老師組織召開了多次教研活動，制定了詳細(xì)的課程建設(shè)方案，列出了《有機化學(xué)》每個章節(jié)的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)要求、教學(xué)重難點和建議授課方式。團隊教師根據(jù)任務(wù)分工著手材料搜集、課程PPT優(yōu)化、教學(xué)平臺功能學(xué)習(xí)、課程授課模式優(yōu)化和課程考核模式優(yōu)化等工作。2019年5月，申報山東科技大學(xué)在線開放課程項目，并于當(dāng)年7月獲批立項。2019年7～12月，團隊教師錄制授課視頻、超星集團工作人員剪輯授課視頻。

2020年2月，所有視頻剪輯完成，并上傳超星泛雅平臺。2020年春季學(xué)期恰逢“疫情”，教學(xué)團隊利用已有教學(xué)視頻，結(jié)合線上直播，順利完成了教學(xué)任務(wù)。在線教學(xué)中，教學(xué)活動不僅包括直播教學(xué)，還包括預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、答疑、作業(yè)反饋、知識檢驗等。為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，鞏固學(xué)習(xí)效果，線上教學(xué)主要使用了學(xué)習(xí)通app的“任務(wù)點發(fā)布”、“簽到”、“選人”、“搶答”、“直播”、“同步課堂”、“主題討論”、“在線作業(yè)”、“測驗”、“統(tǒng)計”幾大功能。其中，“任務(wù)點發(fā)布”主要用來跟蹤每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，利用統(tǒng)計功能查看學(xué)生觀看教學(xué)視頻的情況，督促沒有看完視頻的同學(xué)，及時完成視頻觀看。“選人”和“搶答”主要用于課前提問，回顧和梳理上次課所講知識，查看學(xué)生的復(fù)習(xí)情況。“測驗”主要用于當(dāng)堂發(fā)布客觀題為主的小測試，檢驗學(xué)生當(dāng)堂學(xué)習(xí)情況和知識掌握情況。經(jīng)過一學(xué)期的摸索，團隊教師熟練掌握的超星泛雅平臺的各項功能。這也為2020年秋季學(xué)期授課模式的進一步優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。2020年9月，團隊教師申報并獲批了山東科技大學(xué)一流混合式課程培育項目，成功引進了西安交通大學(xué)的國家精品課程，擴充了在線課程資源。

2021年，課程授課由兩合班的大班研討改為小班教學(xué)，授課地點也從多媒體教室轉(zhuǎn)移至智慧教室。教師在授課中繼續(xù)沿用“線上線下混合式”教學(xué)模式，在課程資源中增加各類學(xué)術(shù)公眾號中的優(yōu)秀資源；將“思維導(dǎo)圖”等分組任務(wù)引入課程考核；及時吸取學(xué)生的建議，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容及考核內(nèi)容。

到目前為止，超星泛雅平臺中授課視頻64個、視頻總時長744 min、非視頻資源203個；中國大學(xué)MOOC平臺中授課視頻75個、教學(xué)文檔11個、隨堂測驗29個、隨堂討論20個、單元測驗9個。選課557人，累計頁面瀏覽量652162次，累計互動29347次。

4 課程改革成效

秉承“三全育人”和“以學(xué)生為中心”的理念，教學(xué)團隊結(jié)合材料學(xué)科前瞻性和創(chuàng)新性特征，以構(gòu)建學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)為目標(biāo)，圍繞教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式三個方面進行了系統(tǒng)改革，形成了契合現(xiàn)代材料發(fā)展趨勢和行業(yè)需求的分階段遞進式人才培養(yǎng)體系。

經(jīng)團隊教師的多年努力，《有機化學(xué)》的課程教學(xué)獲得了督導(dǎo)和學(xué)生的認(rèn)可。2018級和2019級課程考核優(yōu)良率分別為49.36%和56.06%，較2017級相應(yīng)課程成績分別提高了3%和10%。在近幾年的考研中，選擇有機化學(xué)作為考試課程的同學(xué)越來越多，且大部分同學(xué)的考研成績位列級部/班級前茅，如：高卓和馮春甲先后同學(xué)考入大連理工大學(xué)；徐麗粉同學(xué)考入蘭州大學(xué)；谷欣濤考入華東理工大學(xué)。此外，研究生階段選擇有機化學(xué)方向的同學(xué)也逐年增加。

5 結(jié) 語

現(xiàn)代教育模式注重學(xué)生批判性思維訓(xùn)練、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)及創(chuàng)新能力的提高，課程教學(xué)如何實現(xiàn)“三全育人”，如何更好地與現(xiàn)代教育相匹配值得深思。“線上線下混合式”教學(xué)充分體現(xiàn)了“學(xué)”的重要性，但如何衡量“學(xué)”的效果，如何體現(xiàn)“兩性一度”是廣大教師今后努力的方向。此外，在人才培養(yǎng)過程中，教師要注重提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。注重強化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。