應(yīng)用型高校有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

摘要：有機(jī)化學(xué)是化學(xué)化工、材料、制藥、食品、香精香料等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，要求學(xué)生掌握理論知識并且具有實(shí)踐應(yīng)用的能力。根據(jù)應(yīng)用型高校發(fā)展定位以及對人才培養(yǎng)的要求，從有機(jī)化學(xué)課程建設(shè)思路、課程思政元素挖掘、線上線下混合式教學(xué)模式對有機(jī)化學(xué)課程進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐，提升課堂教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，進(jìn)一步提升專業(yè)技能，為社會培養(yǎng)“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、職業(yè)適應(yīng)快”的高素質(zhì)應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)；教學(xué)改革；線上線下

混合式教學(xué)有機(jī)化學(xué)是化學(xué)中極其重要的一個分支，主要研究有機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、合成、應(yīng)用及理論和方法的科學(xué)，從分子水平探索未知世界。有機(jī)化學(xué)與諸多學(xué)科相互滲透，它是高等院校化學(xué)化工、食品、材料、制藥、生化、醫(yī)學(xué)等專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。2019年國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）在成立100周年的大會上，首次公布了10項(xiàng)最有可能改變?nèi)祟惿鐣幕瘜W(xué)創(chuàng)新技術(shù)名單，其中與有機(jī)化學(xué)有關(guān)的技術(shù)占了8項(xiàng)［1］。在第五屆世界科技與發(fā)展論壇上發(fā)布了2023年IUPAC化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)，其中與有機(jī)化學(xué)有關(guān)的技術(shù)同樣占了多項(xiàng)，如人造肌肉、PET的生物回收、解聚、可穿戴傳感器技術(shù)。有機(jī)化學(xué)理論課知識體系復(fù)雜、機(jī)理及性質(zhì)抽象難懂、空間構(gòu)象虛幻縹緲，由于其專業(yè)性較強(qiáng)，教師在以往的教學(xué)中往往只強(qiáng)調(diào)知識點(diǎn)和基本理論的學(xué)習(xí)，“重教輕育”現(xiàn)象明顯。習(xí)近平總書記指出：“社會需要的人才是金字塔形的。高校不僅要培養(yǎng)研究型人才，也要樹立應(yīng)用型辦學(xué)理念，培養(yǎng)青年一代適應(yīng)社會需要的技能”［2］。我校是屬于應(yīng)用型高校，堅(jiān)持“應(yīng)用導(dǎo)向、技術(shù)創(chuàng)新”的特色定位，秉承“依產(chǎn)業(yè)而興、托科技而強(qiáng)”的辦學(xué)理念，致力于培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型高素質(zhì)人才。黨的十八大以來，我國應(yīng)用型高等教育的類型定位更加鞏固，發(fā)展勢頭更加強(qiáng)勁。立足于應(yīng)用型高校定位以及培養(yǎng)人才類型為背景，對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程“有機(jī)化學(xué)”進(jìn)行了有效性教學(xué)改革探索，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動力，提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和職業(yè)素養(yǎng)。并將思政元素融入課程，將思想建設(shè)與教學(xué)相結(jié)合，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人。

1課程建設(shè)思路

1.1精準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

根據(jù)應(yīng)用型學(xué)校發(fā)展定位、辦學(xué)方式以及學(xué)生的實(shí)際情況和需求，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)每年會有非化學(xué)類專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生轉(zhuǎn)入，非化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的生源層次參差不齊，大部分學(xué)生在高中階段所學(xué)的化學(xué)知識簡單。而有機(jī)化學(xué)知識體系復(fù)雜，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，往往會出現(xiàn)畏難抵觸情緒甚至厭學(xué)心理。因此在課程目標(biāo)設(shè)計(jì)時不僅要考慮有化學(xué)專業(yè)背景的學(xué)生，還需照顧到非化學(xué)專業(yè)背景的學(xué)生。我們可以從當(dāng)下時事熱點(diǎn)、科學(xué)家的事跡、科研熱點(diǎn)或者提出批判性的辯論問題等角度切入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)好奇心、興趣以及社會責(zé)任感，與相應(yīng)的有機(jī)化學(xué)知識相融合，從而形成精準(zhǔn)的教學(xué)目標(biāo)（見圖1）。

圖1有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)

1.2優(yōu)化理論課程體系

有機(jī)化學(xué)學(xué)科重概念，強(qiáng)調(diào)思維連貫性和邏輯性。目前我們參考的教材信息更新不及時，在授課時主要

依據(jù)課本上的知識點(diǎn)和示例，會導(dǎo)致學(xué)生上課興趣不高，積極主動思考力不強(qiáng)。因此，需在有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容設(shè)置上進(jìn)行大膽革新，把反映新知識、新理論、新技術(shù)、新方法的前沿知識編入教學(xué)內(nèi)容，并且貼合專業(yè)知識點(diǎn)深挖課程中蘊(yùn)含的思政元素以完善課程內(nèi)容。例如我們在講鹵代烴一節(jié)中，碳的C-F鍵是碳能形成的最強(qiáng)的單鍵，很難發(fā)生鍵的斷裂。由于氟元素的特殊性賦予含氟化合物獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，展現(xiàn)出其他產(chǎn)品無法取代的優(yōu)異性能。我們可以專題介紹我國有機(jī)氟化學(xué)的發(fā)展史，在任務(wù)帶學(xué)科的指導(dǎo)思想下，老一輩科學(xué)家從四氟乙烯出發(fā)研制出我國獨(dú)創(chuàng)的新型鉻霧抑制劑F53，解決電鍍鉻工業(yè)中鉻霧帶來的問題。并基于F53的研制開展了磺酸化學(xué)、二氟卡賓、三氟甲基、單電子轉(zhuǎn)移和脫鹵亞磺化反應(yīng)的研究等，從老一輩科學(xué)家的事跡引導(dǎo)廣大青年學(xué)生勇于擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任，將科學(xué)家可貴的精神內(nèi)化吸收為個人的精神財(cái)富與進(jìn)取動力，做有信仰、有理想、有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r代青年。

2優(yōu)化教學(xué)方法線上線下混合式教學(xué)

傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)主要是教師講授為主，采用PPT結(jié)合板書形式將上課內(nèi)容呈現(xiàn)，這種單一的教學(xué)方法和模式很難適應(yīng)新媒體下的人才培養(yǎng)的需求。并且在上課過程中教師單方面輸出，學(xué)生被動接受知識，忽視了學(xué)生能力的培養(yǎng)及知識的應(yīng)用，久而久之會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，“要運(yùn)用新媒體新技術(shù)使工作活起來，推動思想政治工作傳統(tǒng)優(yōu)勢同信息技術(shù)高度融合，增強(qiáng)時代感和吸引力”［3，4］。這一重要論述要求我們適應(yīng)信息時代要求，探索傳統(tǒng)教學(xué)方法、課程思政與信息技術(shù)融合的行之有效路徑，解決傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)際問題。結(jié)合我校致力于培養(yǎng)“創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型高素質(zhì)人才”的人才培養(yǎng)定位以及課程目標(biāo)和實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者在遵循高等教育規(guī)律的前提下，設(shè)計(jì)了有機(jī)化學(xué)線上線下混合教學(xué)法（見圖2）。進(jìn)一步探索實(shí)施因材施教，整體提升各類學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提升學(xué)生解決有機(jī)化學(xué)實(shí)際問題的綜合能力，提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和科研創(chuàng)新的能力。本課程依托超星學(xué)習(xí)通平臺，在開課前發(fā)布調(diào)查問卷，有利于掌握學(xué)生是否學(xué)過有機(jī)化學(xué)以及學(xué)習(xí)深度的具體情況，根據(jù)這個結(jié)果結(jié)合大綱調(diào)整授課方式，在每堂課課前發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，上傳預(yù)習(xí)課件以及與知識點(diǎn)有關(guān)的人文或者科學(xué)前沿視頻等電子材料，方便學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)。課中通過超星學(xué)習(xí)通平臺可以讓學(xué)生簽到、系統(tǒng)隨機(jī)抽人回答問題、進(jìn)行頭腦風(fēng)暴或者隨堂練習(xí)等，有利于學(xué)生主動地參與到課堂教學(xué)中，提高學(xué)習(xí)的積極性。對于課堂上聽不懂的知識點(diǎn)，超星有主題討論模塊，學(xué)生和老師課后可以在這個模塊里進(jìn)行討論，以便學(xué)生課后能及時答疑解惑。并且可以通過在線建立習(xí)題庫并附上參考答案，課后可以在指定時間給學(xué)生發(fā)布作業(yè)與測試，設(shè)置系統(tǒng)批閱試卷或者教師手動批閱后，系統(tǒng)可以對每題進(jìn)行得分率的統(tǒng)計(jì)及試題分析，可直觀反饋學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的情況，教師可及時調(diào)整教學(xué)任務(wù)安排。

圖2線上線下混合式教學(xué)

3加強(qiáng)實(shí)踐培養(yǎng)

應(yīng)用型高校以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為目標(biāo)，教學(xué)應(yīng)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合，推行創(chuàng)新實(shí)踐引領(lǐng)的教學(xué)模式，深化產(chǎn)教融合的協(xié)同育人機(jī)制，實(shí)現(xiàn)科教融匯的產(chǎn)學(xué)研用一體化創(chuàng)新體系，我們可以從以下兩個方面完善。

3.1科研反哺教學(xué)

教學(xué)是立校之本，科研是強(qiáng)校之基，應(yīng)用型高校強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)研一體化，目前在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，主要強(qiáng)調(diào)教，講述課本上的知識，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。我們可以在教學(xué)過程中引入最新的一些科研成果或者熱門科研領(lǐng)域的前沿成果，從最新科研中抽取實(shí)際應(yīng)用問題作為教學(xué)案例，補(bǔ)充和豐富案例庫，保證課程內(nèi)容不斷更新，使教學(xué)內(nèi)容更加深入，學(xué)生思維更開闊。并激發(fā)學(xué)生好奇心和創(chuàng)造力，拓寬學(xué)生的視野，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

例如在鹵代烴一章講到金屬有機(jī)化合物Grignard試劑制備及應(yīng)用中，我們在講述其應(yīng)用時可以進(jìn)行拓展，Grignard試劑除了可以與含活潑氫物質(zhì)、CO2、醛酮物質(zhì)等反應(yīng)外，還可以與硫酰氟等反應(yīng)制備各種烷基磺酰氟和芳基磺酰氟，此外，Grignard試劑還可以與一氯硅烷反應(yīng)制備各種烷基或者芳基硅烷，克服了Si-Cl鍵的難斷裂不易轉(zhuǎn)化的缺點(diǎn)。通過將前沿的知識與課堂內(nèi)容相結(jié)合，一方面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面拓展學(xué)生的知識面。

3.2校企合作教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要組成部分，是強(qiáng)化學(xué)生能力培養(yǎng)的重要途徑。為了培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，校企合作是培養(yǎng)學(xué)生最好的路徑。因此我們以優(yōu)化實(shí)踐課程體系為基礎(chǔ)，以改革教學(xué)內(nèi)容和方法為抓手，一方面，在教授理論知識的同時將企業(yè)需求和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)引入課堂，可以讓學(xué)生很好地理解以及應(yīng)用所學(xué)的知識；另一方面，帶學(xué)生參觀企業(yè)或者到企業(yè)實(shí)踐，將學(xué)到的知識與實(shí)際應(yīng)用場景相結(jié)合，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)更多的知識和技能，提高解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)教育資源和產(chǎn)業(yè)資源的優(yōu)勢互補(bǔ)。

4結(jié)語

為了提升有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、職業(yè)適應(yīng)快”的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。從課程建設(shè)、教學(xué)設(shè)計(jì)、課程思政以及實(shí)踐教學(xué)等方面對有機(jī)化學(xué)進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革，提升了學(xué)生的綜合競爭力。

參考文獻(xiàn)：

［1］于洪翠，于波，烏蘭格日樂，等.“課程思政”融入高校有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的探索實(shí)踐［J］.教育現(xiàn)代化，2020，7（55）：178181.

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［4］劉意.新媒體新技術(shù)在高校思政課堂的運(yùn)用與融合研究［J］.決策與信息，2023（7）：9096.

基金項(xiàng)目：上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃（ZZ202212068）

作者簡介：馬曉玉，女，云南大理人，講師，博士，研究方向：有機(jī)氟化學(xué)，有機(jī)小分子合成及應(yīng)用。

通訊作者：劉超，男，安徽合肥人，教授，博士，研究方向：有機(jī)氟化學(xué)。