生物類(lèi)專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)改革與探索

張?jiān)迹聫?qiáng)，何玲敏，吳秋芳，張坤朋，王興云

（安陽(yáng)工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，河南安陽(yáng)455000）

有機(jī)化學(xué)（Organic chemistry）是我國(guó)大學(xué)生物類(lèi)學(xué)科的基礎(chǔ)必修課，也是提升學(xué)生獨(dú)立分析解決問(wèn)題能力、邏輯思維能力和動(dòng)手能力的有效載體。該課程要求學(xué)生掌握基本理論知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能，樹(shù)立科學(xué)的思維方式，并能夠利用化學(xué)理論知識(shí)解決生物類(lèi)專業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和升學(xué)打下基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)生物化學(xué)、分子生物學(xué)、食品化學(xué)等課程的基礎(chǔ)[1-2]。

安陽(yáng)工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院各專業(yè)均開(kāi)設(shè)了有機(jī)化學(xué)課程。目前，該課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)共5名教師，其中副教授1名、講師4名，都擁有博士學(xué)歷。隨著科技的日新月異，新知識(shí)的不斷涌現(xiàn)和更新，對(duì)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)質(zhì)量提出了新的、更高的要求，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期注重有機(jī)化學(xué)課程的建設(shè)和改革，明顯提升了教學(xué)效果，期望為生物類(lèi)專業(yè)培養(yǎng)合格的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

1 根據(jù)生物類(lèi)專業(yè)要求優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)社會(huì)的需要和生物類(lèi)專業(yè)的要求，本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷對(duì)有機(jī)化學(xué)的理論課和實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。教學(xué)團(tuán)隊(duì)分別在2016年和2019年修改了該課程的教學(xué)大綱，使其教學(xué)內(nèi)容不斷優(yōu)化及課程要求滿足各專業(yè)的需要，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)其他課程。根據(jù)最新有機(jī)化學(xué)的教學(xué)大學(xué)（2019版），有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容分為2個(gè)部分：第一部分是基礎(chǔ)理論篇，包括飽和烴、環(huán)烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴、醇酚醚、醛酮、羧酸及其衍生物、酯類(lèi)、糖類(lèi)、雜環(huán)化合物、旋光異構(gòu)等物質(zhì)結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)重點(diǎn)講解自由基取代歷程、親電取代、親核取代、親電加成和親核加成的反應(yīng)機(jī)理;第二部分是實(shí)驗(yàn)課，包括有機(jī)化學(xué)認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、熔點(diǎn)測(cè)定、蒸餾、乙酸乙酯的制備和從茶葉中提取咖啡因等實(shí)驗(yàn)。在開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，如在有機(jī)化學(xué)課程試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笫亲寣W(xué)生運(yùn)用有機(jī)化學(xué)基本理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，并學(xué)會(huì)正確地使用常用有機(jī)實(shí)驗(yàn)儀器，掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作和技能，掌握有機(jī)物的制備、提純方法，學(xué)會(huì)運(yùn)用誤差理論正確處理數(shù)據(jù)，獲得科學(xué)的試驗(yàn)結(jié)果。本課程授課學(xué)時(shí)為60-68學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)課要求不少于20學(xué)時(shí)，理論課根據(jù)不同生物類(lèi)專業(yè)要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，力爭(zhēng)使學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)理論課的基礎(chǔ)上，同時(shí)提高學(xué)生自己的動(dòng)手和科學(xué)的思維能力，為今后學(xué)習(xí)其他專業(yè)課和繼續(xù)升學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的改進(jìn)

2.1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

教學(xué)的中心是老師的“教”，教學(xué)質(zhì)量提升的關(guān)鍵在于教師教學(xué)專業(yè)水平和教學(xué)能力的提升，因此必須加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)[3-4]。第一，師德師風(fēng)方面的建設(shè)。嚴(yán)格師德師風(fēng)考核管理，對(duì)于有師德師風(fēng)問(wèn)題的老師實(shí)行一票否決制，取消評(píng)優(yōu)評(píng)先，剔除出教師隊(duì)伍；強(qiáng)化師德師風(fēng)教育，對(duì)教師進(jìn)行思想政治、職業(yè)道德、學(xué)風(fēng)和學(xué)術(shù)規(guī)范等方面的教育與培訓(xùn)，參加全國(guó)優(yōu)秀教師學(xué)習(xí)案例的學(xué)習(xí)；認(rèn)真學(xué)習(xí)師德師風(fēng)規(guī)范與基本要求，時(shí)刻嚴(yán)格要求自己。第二，教育教學(xué)能力培訓(xùn)的建設(shè)。要求教師之間每學(xué)期不少2次的相互聽(tīng)課活動(dòng)，提升教師的教學(xué)基本功和綜合能力；及時(shí)開(kāi)展現(xiàn)代化教學(xué)技能培訓(xùn)，包括雨課堂、釘釘?shù)刃碌脑诰€教學(xué)工具的學(xué)習(xí)和使用；要求每個(gè)教師學(xué)習(xí)不低于2個(gè)學(xué)校幕課，結(jié)合自己的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，向教學(xué)團(tuán)隊(duì)匯報(bào)學(xué)習(xí)心得；鼓勵(lì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行課程進(jìn)修和提高學(xué)歷學(xué)習(xí)，其中3人獲得博士學(xué)位，2人次進(jìn)行課程進(jìn)修。使師資隊(duì)伍水平不斷提升，為教學(xué)質(zhì)量的提高提供支撐。

2.2 注重學(xué)習(xí)過(guò)程

鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[5-6]。在有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)中，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，通過(guò)平時(shí)考核（作業(yè)、到課情況和回答問(wèn)題）、實(shí)驗(yàn)考核（實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告）、期末卷面考試三部分對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考核。為了量化平時(shí)成績(jī)，通過(guò)釘釘和雨課堂進(jìn)行簽到、上課回答問(wèn)題情況、課下與老師互動(dòng)情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)發(fā)布錄課視頻，統(tǒng)計(jì)學(xué)生課下的學(xué)習(xí)情況。綜合成績(jī)通過(guò)平時(shí)考核（20%）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（20%）和期末卷面成績(jī)（60%）的加權(quán)計(jì)算得到，提高學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的權(quán)重，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生課下課上學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程的積極性。

2.3 成立以宿舍為小組的學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)

抓住學(xué)生課下時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極學(xué)習(xí)，是提高教學(xué)效果的重要途徑[7]。每個(gè)班級(jí)集中在幾個(gè)宿舍居住，每個(gè)宿舍選出來(lái)一個(gè)對(duì)有機(jī)化學(xué)感興趣的學(xué)習(xí)小組長(zhǎng)，化學(xué)老師每周進(jìn)行一次課程內(nèi)容的回顧，同時(shí)讓小組長(zhǎng)匯總宿舍同學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行解決，通過(guò)小組長(zhǎng)這個(gè)紐帶，加強(qiáng)老師和學(xué)生之間學(xué)習(xí)知識(shí)的交流。通過(guò)該措施的有效實(shí)施，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的面貌得到很多改善，上課回答問(wèn)題非常積極，跟老師的互動(dòng)也開(kāi)始增加。

3 注重有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的改革

大多數(shù)課程中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，往往老師先講解實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)原理等，再給學(xué)生進(jìn)行操作示范，并讓學(xué)生自己操作而得到驗(yàn)證型性的結(jié)果[8]。這種實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成功率。然而，學(xué)生相當(dāng)于被動(dòng)接受實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并且學(xué)生對(duì)于能夠預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往失去了興趣，甚至一些學(xué)生會(huì)放棄實(shí)驗(yàn)，直接把實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交給老師。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新思維，也不利于實(shí)驗(yàn)技能的提高?；诖?，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在2019級(jí)教學(xué)大綱中，注重課程實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，允許實(shí)驗(yàn)結(jié)果的多樣性，同時(shí)增加了綜合性實(shí)驗(yàn)的比重。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展避免了“填鴨式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生的創(chuàng)造性和積極性得到充分地發(fā)揮。由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性，讓學(xué)生自己去解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，客觀上提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，教師在幫助解決學(xué)生遇到問(wèn)題的同時(shí)，也加強(qiáng)了師生間的互動(dòng)交流，間接促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提升。

4 注重課程思政建設(shè)

習(xí)近平總書(shū)記在我國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上明確要求，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，創(chuàng)新我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展的格局[9]，同時(shí)教育部在《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中也明確要求:“課程思政建設(shè)要在所有高校、所有學(xué)科專業(yè)全面推進(jìn)”[10]。在各個(gè)課堂上進(jìn)行思政教育，是培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀的重要途徑，也是推動(dòng)高校大學(xué)生思想建設(shè)的重要舉措[11]。有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)深挖有機(jī)化學(xué)課程中的思政元素，將思政元素有機(jī)地與課程結(jié)合起來(lái)，從而使思想政治教育融入教育教學(xué)的全過(guò)程。第一，將有機(jī)化學(xué)與生活密切聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。例如“冰毒”甲基苯丙胺屬于有機(jī)化學(xué)第十二章含氮化合物，結(jié)合該化合物的性質(zhì)，講述“冰毒”對(duì)人體的危害，引導(dǎo)學(xué)生遠(yuǎn)離毒品。第二，挖掘?qū)τ袡C(jī)物性質(zhì)做出重要貢獻(xiàn)的中國(guó)科學(xué)家的愛(ài)國(guó)事跡，讓學(xué)生樹(shù)立堅(jiān)定的愛(ài)國(guó)情懷。例如在第九章醛酮琨中的黃鳴龍還原反應(yīng)中，給學(xué)生詳細(xì)講述科學(xué)家黃鳴龍為國(guó)爭(zhēng)光的愛(ài)國(guó)事跡，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。第三，講述我國(guó)在有機(jī)化學(xué)方面做出的杰出貢獻(xiàn)，堅(jiān)定學(xué)生的文化和制度自信。例如生活中經(jīng)常使用的肥皂主要成分屬于第十章羧酸的衍生物中羧酸的鈉鹽RCO2Na。因此，可以給學(xué)生講述我國(guó)在宋代就有非常成熟的制作工藝，將皂角搗碎研磨添加一些香料，制作成肥皂團(tuán)，供人們洗面潔身使用，當(dāng)時(shí)已經(jīng)廣泛流傳[12]。青蒿素是一種新型倍半萜內(nèi)酯，屬于有機(jī)化學(xué)第十六章的類(lèi)脂化合物，除了講述這一成果對(duì)人類(lèi)抗瘧疾的重大貢獻(xiàn)，更要強(qiáng)調(diào)屠呦呦等科學(xué)家在中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下不畏艱難、淡泊名利地投入科學(xué)研究，最終為人類(lèi)的健康做出了重大貢獻(xiàn)。通過(guò)思政元素在有機(jī)化學(xué)課程中的體現(xiàn)，有利學(xué)生樹(shù)立牢固的社會(huì)信仰，增強(qiáng)學(xué)生的“四個(gè)自信”，達(dá)到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的思政育人效果。

5 課程改革的成果

通過(guò)實(shí)施課程改革，教學(xué)質(zhì)量得到了明顯提升，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，學(xué)生上課積極性和學(xué)習(xí)熱情得到很大提升。課堂上能夠主動(dòng)靠前坐、認(rèn)真做筆記、積極與老師互動(dòng)；課下主動(dòng)找老師問(wèn)自己不明白的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，并與老師探討有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。第二，學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)踐過(guò)程。學(xué)生主動(dòng)聯(lián)系老師參加校大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，獲得立項(xiàng)5個(gè)，通過(guò)參與科技創(chuàng)新項(xiàng)目，學(xué)生實(shí)踐技能得到了明顯提高。第三，學(xué)生考研率和錄取率明顯提升。以動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)為例子，有機(jī)化學(xué)為該專業(yè)的考研必考科目，該專業(yè)考研人數(shù)逐年增加，2016年全院考研率不到40%，2018年以來(lái)全院考研率均超過(guò)90%；考研率錄取率也節(jié)節(jié)攀升，2018年研究生錄取率不到40%，2020年研究生錄取率超過(guò)了50%。