化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)理論課程虛擬教研室建設(shè)探索與思考

周立亞，王玉枝，王彥廣，萬堅(jiān)，張樹永，胡濤，呂銀云，匡勤，朱亞先,＊

1廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，福建 廈門 361005

2廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，南寧 530004

3湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，長沙 410082

4浙江大學(xué)化學(xué)系，杭州 310058

5華中師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，武漢 430079

6山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，濟(jì)南 250100

7大連理工大學(xué)化學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116023

為深入貫徹全國教育大會(huì)精神和《中國教育現(xiàn)代化2035》，推動(dòng)高等教育高質(zhì)量發(fā)展，2021年教育部印發(fā)了《教育部高等教育司關(guān)于開展虛擬教研室試點(diǎn)建設(shè)工作的通知》[1]，通知明確提出：以立德樹人為根本任務(wù)，以提高人才培養(yǎng)能力為核心，以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，試點(diǎn)先行、穩(wěn)步推進(jìn)，建設(shè)一批類型多樣、動(dòng)態(tài)開放的虛擬教研室，建強(qiáng)基層教學(xué)組織，引導(dǎo)教師回歸教學(xué)、熱愛教學(xué)、研究教學(xué)，為高等教育高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。隨即在全國開展了申報(bào)與遴選工作，“化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)理論課程虛擬教研室”第一批入選[2]。

1 虛擬教研室建設(shè)目標(biāo)

“化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)理論課程虛擬教研室”由教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)根據(jù)目前教育教學(xué)改革發(fā)展的需要提出，由廈門大學(xué)牽頭并聯(lián)合湖南大學(xué)、浙江大學(xué)、山東大學(xué)、華中師范大學(xué)、廣西大學(xué)、大連理工大學(xué)等國內(nèi)多所高校化學(xué)課程骨干教師共同組建。本虛擬教研室旨在打造全國化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)理論課程教師的共建、共享平臺(tái)，通過創(chuàng)新教研形態(tài)、加強(qiáng)教學(xué)研究、共建優(yōu)質(zhì)資源、開展教師培訓(xùn)等工作，把本虛擬教研室建設(shè)成為“智能+”時(shí)代化學(xué)教學(xué)研究的動(dòng)態(tài)開放研究基地，成為理念先進(jìn)、覆蓋全面、功能完備的全國性虛擬教研室，具體目標(biāo)如下：

(1) 以本教研室主要成員為核心，依托全體成員，同時(shí)發(fā)動(dòng)全國不同高校教師共同參與，分工合作，點(diǎn)、線、面結(jié)合，構(gòu)建全國性化學(xué)教學(xué)研究的虛擬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，形成“線上+線下”多樣化交流機(jī)制，構(gòu)建資源共享、多校聯(lián)動(dòng)、合作共贏的化學(xué)教學(xué)研究體系。

(2) 通過“虛擬+實(shí)體”的方式，研究學(xué)科知識的內(nèi)在規(guī)律和教學(xué)規(guī)律，研究化學(xué)主要基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容，制定分層次的“教學(xué)內(nèi)容建議”，并提出課程體系的編排原則，制定主要基礎(chǔ)理論課程的“課程標(biāo)準(zhǔn)”和“教學(xué)模式”建議，為規(guī)范化學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程教學(xué)提供指導(dǎo)。

(3) 建立資源共享機(jī)制，凝練和推廣研究成果，促進(jìn)全國化學(xué)類專業(yè)加強(qiáng)一流專業(yè)和一流課程建設(shè)，帶動(dòng)中西部高校教學(xué)建設(shè)與教學(xué)改革，提升廣大教師教學(xué)研究意識，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)評價(jià)等方面不斷進(jìn)行探索。

2 教研室建設(shè)探索

2.1 構(gòu)建課程組教研模式

化學(xué)類基礎(chǔ)理論課程虛擬教研室通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬教研室平臺(tái)構(gòu)建新型的教研模式，具有以下特點(diǎn)。

2.1.1 構(gòu)建了全國性虛擬教研室的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

截止2023年6月，本虛擬教研室的規(guī)模由建設(shè)之初的29所高校擴(kuò)增到53所高校，分別有來自東北、華北、華南、華中、華東、西南、西北地區(qū)的雙一流高校、地方高校、綜合性院校、師范院校等，涵蓋學(xué)校多、受益面大。

2.1.2 建立了強(qiáng)大的虛擬教研室教師隊(duì)伍

教研室以骨干成員為核心，積極從各學(xué)校中邀請熱愛教學(xué)、經(jīng)驗(yàn)豐富教學(xué)骨干加入，如各校相關(guān)的教學(xué)系主任、一流課程負(fù)責(zé)人等，建立“線上+線下課程群”。目前，虛擬教研室共有116人，既有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師，也有年富力強(qiáng)的青年人。骨干成員均參加過化學(xué)類專業(yè)教指委相關(guān)文件制定、教學(xué)內(nèi)容研制等工作，多數(shù)成員發(fā)表過教學(xué)研究論文、出版過相關(guān)教材等，具有深厚的教學(xué)底蘊(yùn)和教學(xué)研究經(jīng)歷。

2.1.3 分工協(xié)作、互聯(lián)互通

根據(jù)虛擬教研室涉及面廣、前瞻性強(qiáng)的特點(diǎn)，將本虛擬教研室分為總體方案設(shè)計(jì)組、無機(jī)化學(xué)課程組、有機(jī)化學(xué)課程組、分析化學(xué)課程組、物理化學(xué)課程組、結(jié)構(gòu)化學(xué)課程組、活動(dòng)與共享策劃組等7個(gè)組。各課程組由核心成員、骨干成員、課程組成員組成，在虛擬教研室中授予不同級別的管理權(quán)限(圖1)。同時(shí)，根據(jù)虛擬教研室跨地域、跨時(shí)空的特點(diǎn)，通過組織教學(xué)研討會(huì)、專題報(bào)告會(huì)、課程思政示范課、師資培訓(xùn)、教學(xué)資源建設(shè)等方式帶動(dòng)相關(guān)片區(qū)高校開展教學(xué)研討交流。

圖1 虛擬教研室組成

2.1.4 建立了虛擬教研室工作簡報(bào)制度

定期發(fā)布教研室工作教研活動(dòng)和成果，提升教研室凝聚力。

2.2 凝練教研室研究問題

化學(xué)基礎(chǔ)理論課程教學(xué)是化學(xué)人才培養(yǎng)的重要支撐。目前，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展十分迅猛，新的研究成果不斷涌現(xiàn)，學(xué)科間界限不斷突破，化學(xué)與生命、材料、環(huán)境、能源等學(xué)科相互交叉滲透、交融發(fā)展，信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代也對人才知識體系帶了巨大改變。學(xué)科的發(fā)展、國家的需求、一流專業(yè)和一流課程建設(shè)對當(dāng)前化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論教學(xué)提出了重要的問題：化學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要什么樣的化學(xué)理論知識結(jié)構(gòu)？化學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要什么樣的教學(xué)模式？因此，本虛擬教研室將研究主題確定為：

(1) 研究化學(xué)基礎(chǔ)理論課程知識體系的本質(zhì)與規(guī)律、知識結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系，更新基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容——研究“教什么”的問題。

(2) 研制化學(xué)基礎(chǔ)理論課“課程標(biāo)準(zhǔn)”與“教學(xué)建議”——制定“教的規(guī)范性”問題。

(3) 研究化學(xué)類一流專業(yè)及一流課程建設(shè)中基礎(chǔ)理論課程教學(xué)模式——探究“怎么教”的問題。

(4) 探索虛擬教研室的運(yùn)行模式及跨校、跨地域的教研交流模式，共建優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)——共享“優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源”問題。

2.3 開展合作式教學(xué)研究

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，虛擬教研室各課程組負(fù)責(zé)人根據(jù)不同課程的特點(diǎn)，以虛擬教研室為平臺(tái)，通過組織線上線下教研活動(dòng)，對各門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)建議、教材建設(shè)、課程思政建設(shè)等方面開展了合作式教學(xué)研究。

2.3.1 調(diào)研分析

虛擬教研室采用網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查等方式針對國內(nèi)化學(xué)類專業(yè)核心課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程建設(shè)等情況開展調(diào)研，通過分析課程教學(xué)中存在的主要問題，對課程的總體設(shè)計(jì)、教學(xué)方式與內(nèi)容、教學(xué)過程及考核評價(jià)等方面進(jìn)行了深入研究思考，并提出了建設(shè)性的意見和建議。

2.3.2 進(jìn)一步規(guī)范教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)《高等學(xué)校化學(xué)類專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》《化學(xué)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》和《化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容》相關(guān)建議，對化學(xué)類專業(yè)核心課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范。各課程組通過線上線下結(jié)合的方式對這些規(guī)范和建議與課程目標(biāo)達(dá)成情況的契合度進(jìn)行研討交流，制定分層次的“教學(xué)內(nèi)容建議”，在保證課程教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)避免教學(xué)內(nèi)容同質(zhì)化。

2.3.3 教學(xué)內(nèi)容更新研究

針對“課程內(nèi)容陳舊”“新理念新方法融入緩慢”等問題，建議各課程強(qiáng)化對課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化更新，增加學(xué)科前沿和學(xué)科交叉的內(nèi)容，增加與國家戰(zhàn)略發(fā)展結(jié)合緊密的內(nèi)容，如原子簇化學(xué)、綠色化學(xué)、聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)、生命科學(xué)、電化學(xué)合成淀粉、電池等新概念新原理新進(jìn)展，使教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)[3,4]。

2.3.4 教材建設(shè)研究

各課程組選取國內(nèi)外具有代表性的化學(xué)類專業(yè)核心課程(無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)(儀器分析)和物理化學(xué)(結(jié)構(gòu)化學(xué)))教材進(jìn)行對比研究，通過對教學(xué)內(nèi)容、編排體系、教學(xué)目標(biāo)以及教材的編寫和出版情況等方面的對比研究，分析了我國化學(xué)類專業(yè)核心課程教材的優(yōu)勢與不足，在教材的編寫理念、內(nèi)容規(guī)范、知識更新和數(shù)字教材建設(shè)等方面提出了有益的建議，對教材的編寫和出版具有一定的參考價(jià)值[3-6]。

2.3.5 課程思政建設(shè)

為破解課程思政“表面化”“硬融入”問題，各課程組通過召開課程思政建設(shè)專題報(bào)告會(huì)、課程思政教學(xué)研討會(huì)等方式，積極探討課程思政教學(xué)方式方法改革。虛擬教研室內(nèi)五大課程組協(xié)同，深度挖掘提煉化學(xué)類專業(yè)課程知識體系中所蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵；積極與“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究”虛擬教研室協(xié)同，探索將課程思政教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度融入課程考核；結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，撰寫典型的課程思政教學(xué)案例。

2.4 提升教師的教學(xué)能力

在數(shù)字時(shí)代教育新形態(tài)的背景下，本虛擬教研室利用校際協(xié)同和虛擬教研優(yōu)勢，積極探索教師智能教育素養(yǎng)提升途徑，推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能教師隊(duì)伍建設(shè)。

2.4.1 積極推動(dòng)教師更新觀念、重塑角色、提升素養(yǎng)

引導(dǎo)教師不僅要掌握課堂直播、教學(xué)互動(dòng)、資源處理等實(shí)用易用的教研技術(shù)，也要充分發(fā)揮主體意識，從教學(xué)課堂和教育實(shí)踐的真實(shí)場景出發(fā)，積極探索人工智能與專業(yè)教學(xué)深度融合的新模式，營造立體化、全景化的學(xué)習(xí)氛圍，構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。

2.4.2 積極探索教師培訓(xùn)機(jī)制，引導(dǎo)教師熱愛教學(xué)、研究教學(xué)，打造教師教學(xué)發(fā)展共同體

本教研室充分發(fā)揮國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)名師、一流課程的示范引領(lǐng)作用，通過線上線下教研講座、與微信群聯(lián)動(dòng)、名師示范課、召開教學(xué)研討會(huì)等形式開展常態(tài)化教師培訓(xùn)。截至2023年6月，各課程組先后召開了40余次直播和線上線下培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋教學(xué)方式方法改革、課程思政建設(shè)、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)研討、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)技能提升等方面，對教師掌握課程講授技巧、組織虛擬研討、探索多元評價(jià)方式等方面起到了積極的促進(jìn)作用。

2.4.3 線上、線下結(jié)合開展教學(xué)技能提升活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的覆蓋面不斷擴(kuò)大

2022年線下舉辦了化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)理論課程(無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué))教學(xué)研討會(huì)，并通過線上在虛擬教研室全程直播。會(huì)議圍繞“一流課程與教材建設(shè)”“虛擬教研室及基層教學(xué)組織建設(shè)”“課程思政建設(shè)與實(shí)踐”“教學(xué)效果的OBE評價(jià)”“課程教學(xué)與信息技術(shù)的融合發(fā)展”“面向‘四新’建設(shè)的做法和經(jīng)驗(yàn)交流”等主題進(jìn)行了深入交流研討，全國共有1500多人通過線上線下的方式參加了會(huì)議。

2.4.4 助力西部教育提升

本虛擬教研室中共有12所西部地區(qū)高校，其中包含8所西部高校的東部地區(qū)對口支援高校。湖南大學(xué)和新疆大學(xué)、云南大學(xué)、寧夏大學(xué)、新疆師范大學(xué)在教育部“慕課西部行計(jì)劃”框架下啟動(dòng)了五?！胺治龌瘜W(xué)”同步課堂，在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)信息化等領(lǐng)域助力西部高校教師教學(xué)能力整體提升，推動(dòng)了東西部高校共建共享優(yōu)質(zhì)課程。

2.5 共建共享數(shù)字化優(yōu)質(zhì)資源

在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，本虛擬教研室以“智能+”的形式將現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)深度融合，推動(dòng)互聯(lián)互通、共建共享。各課程組對優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源進(jìn)行收集、歸納、整理后共享給虛擬教研室成員，協(xié)同共建了數(shù)字化知識庫，包含：教研成果、教學(xué)大綱、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、教學(xué)視頻、電子教材、作業(yè)習(xí)題、知識圖譜等優(yōu)質(zhì)共享的教學(xué)資源(圖2)。目前，教研室知識庫已共建共享各級各類文件夾70余個(gè)，各級各類文檔資料223個(gè)，并按照教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的《化學(xué)類專業(yè)化學(xué)理論教學(xué)建議內(nèi)容》繪制了知識圖譜。

圖2 虛擬教研室資源庫建設(shè)

3 虛擬教研室建設(shè)思考

3.1 激發(fā)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)

依托虛擬教研室構(gòu)建知識圖譜及AI課程，進(jìn)行高等教育數(shù)字化理論研究。聯(lián)系指導(dǎo)教研室內(nèi)各高校分片區(qū)、省市等有序開展不同類型的虛擬教研室工作，構(gòu)建由“國家級虛擬教研室-省級虛擬教研室-校級虛擬教研室-高校學(xué)院和實(shí)體教研室”組成的、虛實(shí)結(jié)合教學(xué)研究網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，激發(fā)“一體化”聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。

3.2 強(qiáng)化示范引領(lǐng)

加強(qiáng)虛擬教研室成員主持的國家級一流課程、課程思政示范課、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐基地的建設(shè)與示范引領(lǐng)作用，創(chuàng)新打造一系列基于現(xiàn)代教育理念和方法的教學(xué)應(yīng)用場景；通過組織遴選專業(yè)教育與思政教育、信息素養(yǎng)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育全面融合的典型案例和教研方法，強(qiáng)化虛擬教研室的宣傳和推廣工作，不斷提高虛擬教研室的建設(shè)水平。

3.3 深化協(xié)同創(chuàng)新

積極探索突破時(shí)空限制、校內(nèi)師生協(xié)同、校外多方聯(lián)動(dòng)、線上+線下結(jié)合的新型虛擬協(xié)同教研模式?；诨瘜W(xué)類13個(gè)虛擬教研室的協(xié)作機(jī)制，搭建“全國性、廣覆蓋、深層次、針對性”的化學(xué)類教師教學(xué)能力提升平臺(tái)。通過教師集體備課、教學(xué)研討會(huì)、專題報(bào)告會(huì)、示范課、“慕課西部行計(jì)劃”等方式，組織開展常態(tài)化教師培訓(xùn)，引導(dǎo)化學(xué)類教師在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價(jià)等方面積極探索，不斷提升教學(xué)研究意識和能力。

3.4 完善共享機(jī)制

加強(qiáng)教學(xué)資源的交流共享，推動(dòng)學(xué)科間的交叉協(xié)作。聯(lián)合高校、企事業(yè)單位和科研機(jī)構(gòu)，大力推進(jìn)產(chǎn)教融合，創(chuàng)新科教融匯形式，協(xié)同共建知識圖譜、精品教材、教學(xué)案例、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等，形成優(yōu)質(zhì)共享的教學(xué)資源庫。同時(shí)，也要處理好知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)與信息資源共享之間的關(guān)系。

4 結(jié)語

今后，化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)理論課程虛擬教研室在“智能+”時(shí)代背景下，將繼續(xù)強(qiáng)化立德樹人根本任務(wù)，以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，推動(dòng)數(shù)字教育資源的共建共享、互聯(lián)互通，圍繞化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)理論課程建設(shè)的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題開展合作式研究，不斷探索教師教學(xué)能力提升新模式和基層教學(xué)組織的教研新形態(tài)。