PAD-PBL教學(xué)法在研究生高等有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐探索*

畢韻梅，吳相華，王利勤，陳業(yè)高，王麗瓊

(云南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，云南 昆明 650500)

高等有機(jī)化學(xué)是云南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)學(xué)科學(xué)術(shù)碩士研究生的學(xué)位基礎(chǔ)課，作為一門理論性很強(qiáng)的課程，高等有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生掌握系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和專門知識(shí)以及以后從事化學(xué)、化工及制藥及與化學(xué)密切相關(guān)的上述領(lǐng)域內(nèi)的研究、教學(xué)或?qū)嵺`工作具有非常重要的意義。但由于高等有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容多、信息量大、理論性強(qiáng)[1]，加上教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)的限制，研究生普遍感到該門課程枯燥、難學(xué)。而且碩士研究生們盡管經(jīng)過(guò)了本科階段的學(xué)習(xí)，但一些學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力、創(chuàng)新意識(shí)尚待培養(yǎng)和加強(qiáng)。傳統(tǒng)的“老師講，學(xué)生聽”灌輸式的教學(xué)方式，學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)習(xí)積極性不高[2]；而近幾年碩士研究生的擴(kuò)招，使研究生學(xué)位基礎(chǔ)課的教學(xué)逐漸演變成大班教學(xué)，研究生課程教學(xué)中常用的研討式教學(xué)在本課程的教學(xué)中沒(méi)有能取得應(yīng)有的效果。為了幫助研究生克服學(xué)習(xí)中的畏難情緒，圍繞研究生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、研究能力和研究方向的需求，針對(duì)他們的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊等實(shí)際困難，為提高課堂教學(xué)效率，我們以“厚基礎(chǔ)、豐富知識(shí)、加強(qiáng)能力培養(yǎng)”為目標(biāo)，將對(duì)分課堂教學(xué)法(presentation+assimilation+discussion，PAD)和問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)法(problem based learning，PBL)引入教學(xué)中，取得了較好的教學(xué)效果。

1 PAD-PBL教學(xué)法概述

由復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授提出的對(duì)分課堂(PAD課堂)即先教后學(xué)，合作探究。將整個(gè)課堂分為課堂講授(presentation)、課下內(nèi)化吸收(assimilation)和課堂小組討論(discussion)三個(gè)環(huán)節(jié)[3]。在教學(xué)過(guò)程中特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，追求學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，能較好解決學(xué)生共性和個(gè)性的矛盾。

由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)專家Barrows教授提出的PBL教學(xué)法圍繞著問(wèn)題出發(fā)，以學(xué)生為教學(xué)中心，將學(xué)習(xí)與問(wèn)題相結(jié)合，倡導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自學(xué)、研究、討論和合作解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的自主分析能力和探索實(shí)踐能力，因此，PBL是一種精英教育。

PAD與PBL的共同之處是都有學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論、提出問(wèn)題、教師講授等環(huán)節(jié)，但PBL強(qiáng)調(diào)給予學(xué)生充分的自主學(xué)習(xí)空間，教師僅扮演學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和協(xié)助者，而PAD教學(xué)法在保留教師講解的灌輸式教育基礎(chǔ)上，給予學(xué)生一定的思考、討論和提問(wèn)的自主學(xué)習(xí)空間。因此，二者的有機(jī)結(jié)合應(yīng)用可取長(zhǎng)補(bǔ)短，可促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也能保證教師教育和提升教學(xué)效果[4-5]。

2 PAD-PBL教學(xué)法在高等有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)施

2.1 學(xué)情分析

高等有機(jī)化學(xué)是在有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡明有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)及其機(jī)理以及之間相互關(guān)系的一門課程，要學(xué)好它，學(xué)生必須具備一定的有機(jī)化學(xué)理論基礎(chǔ)。雖然研究生們大多數(shù)在本科階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)有機(jī)化學(xué)，但由于很多大學(xué)的有機(jī)化學(xué)課程一般在大二開設(shè)，部分學(xué)生已經(jīng)忘記了或當(dāng)時(shí)就沒(méi)有掌握好有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，而且相當(dāng)一部分學(xué)生不會(huì)靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決在畢業(yè)論文課題研究中遇到的問(wèn)題。在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)，要讓不同基礎(chǔ)、各個(gè)專業(yè)的學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)在豐富知識(shí)及能力培養(yǎng)方面均有所收獲，必須進(jìn)行教學(xué)改革。

2.2 對(duì)分內(nèi)容設(shè)計(jì)

經(jīng)典的PAD課堂將課堂時(shí)間一分為二，一部分用于教師講授，一部分用于學(xué)生討論。可以是當(dāng)堂對(duì)分(所有流程當(dāng)堂完成)，也可以是隔堂對(duì)分(將內(nèi)化吸收部分放入兩堂課之間，讓學(xué)生課下自主完成)。云南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院學(xué)術(shù)碩士研究生的高等有機(jī)化學(xué)課程包括9章教學(xué)內(nèi)容，前3章主要包括緒論、有機(jī)反應(yīng)的活性中間體和立體化學(xué)，后4章為主要的有機(jī)反應(yīng)機(jī)理，最后兩章是重排反應(yīng)和有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)?？紤]到本課程的學(xué)情，我們選取消除反應(yīng)和碳碳重鍵的加成反應(yīng)為一部分課堂討論內(nèi)容，其余教學(xué)章節(jié)為課堂講授內(nèi)容。

2.3 設(shè)計(jì)課堂討論內(nèi)容

高等有機(jī)化學(xué)是我院化學(xué)學(xué)科學(xué)術(shù)碩士研究生的學(xué)位基礎(chǔ)課，教學(xué)對(duì)象為化學(xué)學(xué)科下所有專業(yè)的研究生，專業(yè)背景差別大，有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了表1所述的6個(gè)課堂討論主題，其中，主題1主要是討論課堂講授以外的兩章內(nèi)容，目的是進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；主題2主要對(duì)本課程習(xí)題進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；主題3是為了彌補(bǔ)學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)的不足和強(qiáng)化學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)化學(xué)軟件的操作能力；化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，主題4是為培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的科研素質(zhì)而設(shè)；主題5和主題6學(xué)生可以通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料了解有機(jī)化學(xué)的最新研究成果、與有機(jī)化學(xué)有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)或與自己課題組有關(guān)的研究成果等，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)生以后的科研工作與繼續(xù)深造打下牢固的理論基礎(chǔ)。

表1 高等有機(jī)化學(xué)課堂討論主題與課程目標(biāo)的關(guān)系

根據(jù)上課學(xué)生人數(shù)，以2～4個(gè)學(xué)生為一組在6個(gè)主題中自主選題，為使選題有一定廣度，研討不流于形式，教師給予適當(dāng)指導(dǎo)，由班長(zhǎng)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)每個(gè)主題下的選題不重復(fù)。每個(gè)組通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料、討論后，制作ppt，推選一位同學(xué)在課堂上進(jìn)行分享交流。通過(guò)這個(gè)PBL教學(xué)環(huán)節(jié)，既保證了學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性，又可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和溝通能力。

2.4 加強(qiáng)學(xué)生成績(jī)的過(guò)程性評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)為終結(jié)性評(píng)價(jià)，但單一使用終結(jié)性評(píng)價(jià)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造精神、批判性思維等受到影響[6]。隨著教學(xué)方法的變化，教學(xué)評(píng)價(jià)必然也應(yīng)該隨之變化。在本課程的教學(xué)中，我們結(jié)合PAD-PBL教學(xué)法，采用過(guò)程考核(平時(shí)考核)和課終考核(期末考核)相結(jié)合評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的最終成績(jī)。過(guò)程考核方式包括課堂考勤、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、課程小論文等；課終考核(期末考核)采用閉卷考試。課堂表現(xiàn)考核學(xué)生在上述6個(gè)主題課堂討論中的參與度、學(xué)習(xí)態(tài)度、ppt制作、課堂分享交流等。

傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)中，總是教師對(duì)學(xué)生做出評(píng)價(jià)，學(xué)生是評(píng)價(jià)的對(duì)象。過(guò)程性評(píng)價(jià)鼓勵(lì)學(xué)生充分參與評(píng)價(jià)，通過(guò)自我評(píng)價(jià)來(lái)了解自己的優(yōu)勢(shì)，發(fā)現(xiàn)自己的不足，監(jiān)控自己的發(fā)展，形成自我反思的意識(shí)，養(yǎng)成自我反思的習(xí)慣，提高自我認(rèn)識(shí)的能力[6]。因此，我們?cè)谡n堂討論中還增加了學(xué)生自評(píng)的內(nèi)容。并要求每個(gè)學(xué)生撰寫一篇課程小論文，期末交。學(xué)生自主選題，但必須與有機(jī)化學(xué)有關(guān)，可以是上述6個(gè)主題中的內(nèi)容，也可以是結(jié)合自己研究方向的綜述。

2.5 教學(xué)成效

由于高等有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容多，課時(shí)少，在以往的教學(xué)中教師總是感覺(jué)課堂教學(xué)時(shí)間不夠，而一些學(xué)生還跟不上教師講課的進(jìn)度。自從實(shí)施PAD-PBL教學(xué)法后，不僅有效地提高了教學(xué)效率，而且通過(guò)精心組織的課堂教學(xué)和對(duì)6個(gè)主題內(nèi)容的討論，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用知識(shí)能力和創(chuàng)新意識(shí)得到培養(yǎng)和提高。

在課堂講授方面，對(duì)課堂講授內(nèi)容進(jìn)行精選，將“有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”這一主線貫穿于整個(gè)教學(xué)。強(qiáng)化思政元素，進(jìn)行思政教育，例如，在講授“不對(duì)稱合成”這一節(jié)時(shí)，介紹我國(guó)有機(jī)化學(xué)家馮小明先生自主設(shè)計(jì)合成的C2對(duì)稱性雙氮氧酰胺-金屬催化體系進(jìn)行多種高效的不對(duì)稱催化合成新方法，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義精神和民族自豪感。將有機(jī)化學(xué)中的新反應(yīng)、新發(fā)現(xiàn)和前沿內(nèi)容引入課堂教學(xué)中，例如，在講授“有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)”這一章時(shí)，對(duì)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Sharpless提出的“點(diǎn)擊化學(xué)”進(jìn)行介紹，使學(xué)生了解本學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。通過(guò)分析本領(lǐng)域內(nèi)某些重大成果的研究思路與研究方法，提升學(xué)生獨(dú)立思考的能力，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

對(duì)6個(gè)主題內(nèi)容的討論方面，通過(guò)主題1“高等有機(jī)化學(xué)選講”和2“高等有機(jī)化學(xué)習(xí)題講解”的討論，鞏固和深化了高等有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。有些研究生英語(yǔ)基礎(chǔ)較薄弱，本科時(shí)沒(méi)有學(xué)會(huì)有機(jī)化合物的英文命名方法，在進(jìn)行畢業(yè)論文課題研究時(shí)，閱讀英文文獻(xiàn)資料比較困難；還有一些研究生不會(huì)使用ChemDraw軟件。通過(guò)主題3“有機(jī)化合物的英文命名法和ChemDraw軟件的使用”的討論和分享，彌補(bǔ)了他們?cè)谶@些方面的知識(shí)和應(yīng)用能力的不足，為他們即將開始的畢業(yè)論文課題研究打下了一定的基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，牢固的安全意識(shí)、良好的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能是從事化學(xué)科學(xué)研究工作必備的素質(zhì)。但一些學(xué)生在本科階段只重視理論課的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課只是“照單抓藥”式的學(xué)習(xí)，只動(dòng)手不動(dòng)腦，并未很好地掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能。通過(guò)主題4“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作與實(shí)驗(yàn)室安全”的討論，鞏固和加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的安全意識(shí)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作要領(lǐng)的掌握。在主題5“有機(jī)化學(xué)前沿”中，學(xué)生通過(guò)自主查閱文獻(xiàn)資料和課堂分享，對(duì)有機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)有了認(rèn)識(shí)和了解。在主題6“自選內(nèi)容”中，有些學(xué)生分享了自己的本科畢業(yè)論文研究課題，有些學(xué)生介紹了其課題組教師的科研動(dòng)向和成果。這些討論擴(kuò)大了研究生們的知識(shí)面，使他們的創(chuàng)新素質(zhì)得到培養(yǎng)和提高。

PAD-PBL教學(xué)法的應(yīng)用也得到了教學(xué)督導(dǎo)和校內(nèi)外同行的一致好評(píng)，在學(xué)校、學(xué)院組織的常規(guī)教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)問(wèn)卷調(diào)查中，碩士生們對(duì)本課程的評(píng)價(jià)結(jié)果為優(yōu)良以上，滿意度≥99%。

3 結(jié) 語(yǔ)

幾年來(lái)，將PAD-PBL教學(xué)法應(yīng)用于學(xué)術(shù)碩士研究生的學(xué)位基礎(chǔ)課高等有機(jī)化學(xué)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，應(yīng)根據(jù)課程特點(diǎn)和學(xué)情，精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，靈活應(yīng)用PAD-PBL教學(xué)法，不必拘泥于形式。對(duì)分課堂的關(guān)鍵在于把講授和討論時(shí)間錯(cuò)開，讓學(xué)生有自主內(nèi)化的時(shí)間。結(jié)合PBL教學(xué)法，讓學(xué)生自主選題、文獻(xiàn)資料的查閱整理歸納、討論、分享交流也是一個(gè)知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程?？傊琍AD-PBL法的應(yīng)用可有效提高教學(xué)效率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、知識(shí)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。