基于“三全育人”理念的《有機(jī)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(guó)務(wù)院在《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢(shì)下高校思想政治工作的意見(jiàn)》中提出堅(jiān)持全員、全過(guò)程、全方位育人(簡(jiǎn)稱“三全育人”)的要求。傳統(tǒng)的高等教育模式過(guò)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(wú)法與“三全育人”的要求相匹配。近年來(lái)，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(shuí)培養(yǎng)人”這一根本問(wèn)題，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面積極探索、不斷創(chuàng)新[1-3]。

《有機(jī)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(jī)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(lái)教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(xiàn)。

1 課程歷史沿革

《有機(jī)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(kāi)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(gè)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(guò)精選經(jīng)典內(nèi)容，補(bǔ)充工程實(shí)際和科研前沿實(shí)例，重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容；改革期末考核方式，由原來(lái)的“全閉卷”、“半開(kāi)卷”，最后改為“開(kāi)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(jī)化學(xué)》課程立項(xiàng)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(tái)建課；引用國(guó)家精品課，并進(jìn)行了本地化改造；完善了過(guò)程評(píng)價(jià)體系；初步實(shí)現(xiàn)了“線上線下混合式”教學(xué)和全員、全過(guò)程、全方位育人模式；《有機(jī)化學(xué)》課程分別在2019年立項(xiàng)山東科技大學(xué)在線開(kāi)放課程建設(shè)項(xiàng)目、2020年立項(xiàng)山東科技大學(xué)一流混合式課程培育項(xiàng)目，2021年立項(xiàng)山東省一流本科課程(線上線下混合式)建設(shè)項(xiàng)目。

2 課程改革創(chuàng)新

教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)課程存在的知識(shí)量大、學(xué)生掌握差、學(xué)生主體地位缺失等問(wèn)題，進(jìn)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(shí)際和科研前沿實(shí)例融入教學(xué)內(nèi)容，將思想價(jià)值引領(lǐng)貫穿人才培養(yǎng)的全過(guò)程。如在“醛酮親核加成反應(yīng)”授課時(shí)，將以有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)為例，通過(guò)詳細(xì)的合成分析，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)及價(jià)值觀。以華裔科學(xué)家Eugene Chen教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的可回收聚酯材料為例，如圖1所示，強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)的魅力——“不斷的更新，讓不可能變?yōu)榭赡?，突破人?lèi)能力的極限”，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)之余，緊跟科學(xué)發(fā)展前沿，關(guān)注“卡脖子問(wèn)題”，激發(fā)學(xué)生的科技強(qiáng)國(guó)熱情。

圖1 《有機(jī)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(guò)程考核，及時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；改革結(jié)果考核方式，由原來(lái)的“全閉卷”、“半開(kāi)卷”，最后改為“開(kāi)卷”；改革結(jié)果考核題型，實(shí)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(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力。圖2為《有機(jī)化學(xué)》課程考核機(jī)制。

圖2 《有機(jī)化學(xué)》課程考核機(jī)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(lái)”、“學(xué)生動(dòng)起來(lái)”。

(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(wèn)并給予評(píng)價(jià)[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(tái)，通過(guò)“個(gè)人自評(píng)”、“組內(nèi)互評(píng)”、“組間互評(píng)”和“教師評(píng)價(jià)”相結(jié)合的方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)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(guò)“課前任務(wù)-課內(nèi)考核-課后作業(yè)”實(shí)現(xiàn)全方位、全過(guò)程監(jiān)督：課前，在平臺(tái)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(guò)“問(wèn)卷-投票-選人-搶答-隨堂測(cè)試-主題討論”等功能讓“課堂活起來(lái)”、“學(xué)生動(dòng)起來(lái)”，實(shí)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(cè)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(qiáng)化知識(shí)掌握，實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)目標(biāo)。圖4為隨堂測(cè)驗(yàn)截圖。

圖4 《有機(jī)化學(xué)》課程隨堂測(cè)驗(yàn)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(tái)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(diǎn)。

課中：(1)利用選人、搶答、隨堂練習(xí)檢測(cè)學(xué)生線上學(xué)習(xí)效果，在隨堂練習(xí)過(guò)程中，學(xué)生首先進(jìn)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(wèn)題；(3)教師串講知識(shí)點(diǎn)，在過(guò)程中通過(guò)各類(lèi)功能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。例如：當(dāng)講到甲基丙烯酸甲酯合成時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生討論合成方案。通過(guò)選人，請(qǐng)學(xué)生講解方案的優(yōu)缺點(diǎn)。借助主題討論，引導(dǎo)學(xué)生思考環(huán)保合成方案，隨機(jī)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(jī)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(tái)，教師批改并總結(jié)作業(yè)中的問(wèn)題，如分析各合成方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

3 一流課程建設(shè)

《有機(jī)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(shí)結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生掌握和復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué)相關(guān)知識(shí)。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(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人于青老師組織召開(kāi)了多次教研活動(dòng)，制定了詳細(xì)的課程建設(shè)方案，列出了《有機(jī)化學(xué)》每個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)要求、教學(xué)重難點(diǎn)和建議授課方式。團(tuán)隊(duì)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(tái)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(bào)山東科技大學(xué)在線開(kāi)放課程項(xiàng)目，并于當(dāng)年7月獲批立項(xiàng)。2019年7～12月，團(tuán)隊(duì)教師錄制授課視頻、超星集團(tuán)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(tái)。2020年春季學(xué)期恰逢“疫情”，教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(dòng)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(shí)檢驗(yàn)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(diǎn)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(cè)驗(yàn)”、“統(tǒng)計(jì)”幾大功能。其中，“任務(wù)點(diǎn)發(fā)布”主要用來(lái)跟蹤每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，利用統(tǒng)計(jì)功能查看學(xué)生觀看教學(xué)視頻的情況，督促?zèng)]有看完視頻的同學(xué)，及時(shí)完成視頻觀看?！斑x人”和“搶答”主要用于課前提問(wèn)，回顧和梳理上次課所講知識(shí)，查看學(xué)生的復(fù)習(xí)情況?！皽y(cè)驗(yàn)”主要用于當(dāng)堂發(fā)布客觀題為主的小測(cè)試，檢驗(yàn)學(xué)生當(dāng)堂學(xué)習(xí)情況和知識(shí)掌握情況。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的摸索，團(tuán)隊(duì)教師熟練掌握的超星泛雅平臺(tái)的各項(xiàng)功能。這也為2020年秋季學(xué)期授課模式的進(jìn)一步優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。2020年9月，團(tuán)隊(duì)教師申報(bào)并獲批了山東科技大學(xué)一流混合式課程培育項(xiàng)目，成功引進(jìn)了西安交通大學(xué)的國(guó)家精品課程，擴(kuò)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(diǎn)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(lèi)學(xué)術(shù)公眾號(hào)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(shí)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(tái)中授課視頻64個(gè)、視頻總時(shí)長(zhǎng)744 min、非視頻資源203個(gè)；中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)中授課視頻75個(gè)、教學(xué)文檔11個(gè)、隨堂測(cè)驗(yàn)29個(gè)、隨堂討論20個(gè)、單元測(cè)驗(yàn)9個(gè)。選課557人，累計(jì)頁(yè)面瀏覽量652162次，累計(jì)互動(dòng)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(tuán)隊(duì)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(shí)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(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)改革，形成了契合現(xiàn)代材料發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)需求的分階段遞進(jìn)式人才培養(yǎng)體系。

經(jīng)團(tuán)隊(duì)教師的多年努力，《有機(jī)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(jí)和2019級(jí)課程考核優(yōu)良率分別為49.36%和56.06%，較2017級(jí)相應(yīng)課程成績(jī)分別提高了3%和10%。在近幾年的考研中，選擇有機(jī)化學(xué)作為考試課程的同學(xué)越來(lái)越多，且大部分同學(xué)的考研成績(jī)位列級(jí)部/班級(jí)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(jī)化學(xué)方向的同學(xué)也逐年增加。

5 結(jié) 語(yǔ)

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(shí)現(xiàn)“三全育人”，如何更好地與現(xiàn)代教育相匹配值得深思?！熬€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(guò)程中，教師要注重提高學(xué)生正確認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)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(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。