基于新时代背景下本校《高等有机化学》研究生课程教学的几点探索和研究

2021-04-11 16:30汪芳明陈孝云蒋春辉郑绍军许海燕陈立庄
当代化工研究 2021年20期
关键词:研究生教学内容课程

*汪芳明 陈孝云 蒋春辉 郑绍军 许海燕 陈立庄

(江苏科技大学环境与化学工程学院 江苏 212100)

研究生教育对于我国的培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化等方面,具有极其重要作用。要高度重视研究生教育,推动这项工作适应党和国家事业发展需要,要坚持“四为”方针,着重瞄准科技前沿和关键领域,继续深入推进学科专业调整,同时提升导师队伍水平,完善人才培养体系,加快培养急需的高层次人才,更好地为坚持和发展中国特色社会主义、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出贡献[1]。

我校是江苏省唯一的以主要服务船舶与海洋工程装备产业方面的行业特色型大学,是全国相关高校中船舶工业相关学科专业设置最全、具有船舶特色整体性和应用性优势的高校之一。最近也入选了江苏省高水平大学建设高峰计划建设高校名单。是学校又一重要历史发展机遇,为我校实现高质量发展注入强大动力。我校工程学、材料科学、化学这三个学科,都已经进了入ESI学科全球排名前1%。

而《高等有机化学》课程是我校被列入江苏省第二期优势学科重点序列学科的先进材料及加工技术的专业学位课程(部分学科为专业选修课)之一,面向材料科学与工程、化学工程与技术、化学、生物学硕士研究生授课,也是我校应用化学本科专业高年级选修课程,体现了我校有机化学科研优势和特色。该课程最早开设于2003年9月开设,至今已授课18轮。如何更好的进行该门课程的教学,我们这些年先后通过进行教学团队建设、教改项目建设、网络教学平台建设、新的教学方法探索等,进行了部分有益的探索和研究。

1.重点打造和重新架构教学内容,分层教学和综合考核

《高等有机化学》课程教学目的是要求同学们能用现代理论化学的知识,认识有机化学中化学键的本质,深刻认识有机化学分子结构与物理、化学性质的内在联系和变化规律。而教学大纲作为课程的纲领性文件,以纲要形式规定该课程有关的教学内容,包括教学目的、教学任务、授课内容的范围、深度、教学计划进度等等。它是以系统和连贯的形式,按章节、课题和条目概括和叙述该课程的主要教学内容的指导文件。因此既作为指导进行教学的主要参考依据,也是检查和评定学生学业成绩,以及衡量教师教学质量的重要参考标准。

我们依据学校研究生院2015年的教改立项课题“《高等有机化学》精品课程的建设”,充分考虑到本课程教学团队这些年的团队建设、成员的学术背景、相关课程教改探索经验等方面因素,围绕研究生的《高等有机化学》课程教学建设的要求,高屋建瓴,重点打造和重新架构了教学内容,开展了教学大纲等教学资料的修订等工作,参考了中国科技大学、新加坡国立大学等世界一流大学的《高等有机化学》的课件,考虑到团队成员的学术背景,以及利于后续模块化教学,因此确立了高等有机化学的基本原理、金属有机化学、天然产物化学、周环反应及有机合成路线设计诸方面的授课内容。

此外随着本科生及研究生生源的国际化,本课程主动适应当前高等教育国际化的需要,教学对象分为硕士研究生(中国研究生和外国研究生留学生),实施因材施教,分层教学,分类指导。因硕士研究生刚接触到科研工作,尚未形成完整的科学研究思路,专业知识掌握也有限。因此,针对这部分学生重点传授专业基础知识和实验技能,并开展系统的科研思路和方法的训练,以教师讲授为主,学生自学为辅。同时,稍微介绍一些有机化学的前沿动态,培养其掌握学科前沿动态的能力、国际学术交流能力的培养和科研选题的把关等,教学中采用讨论式、研究性教学,由学生自主学习,阅读原版教材和查阅文献资料,制作PPT交流学习内容和体会,教师点评和学生互评。目前该课程已经全英文授课,重点培养学生的专业英语水平,以便于他们在进行深入的专业研究时,具备良好的外文文献的快速阅读能力,同时系统培养他们了解高等有机化学的最新研究进展,从而培养一些具有国际视野的学生,必然对学校整体的专业外语教学、科研水平的提高起到良好的作用。这在帮助我校化学学科进入ESI学科全球排名前1%起到一定的作用。

在教学考核方式上,采用综合考核方式,主要分成以下三大块:(1)平时成绩(10%),其中课堂考勤占5%,分组讨论和PPT汇报占5%;(2)实验操作成绩(20%);(3)期末理论考试成绩(70%)。从而使课程的考核上更加科学合理。

在这一过程中,我们课程团队的老师申请了多个相关的教研课题,如“剑桥大学与江苏科技大学研究生教育内部质量保障体系的对比研究”“‘双一流’建设背景下化学化工学科高等教育国际化的理论研究与实践创新”“基于ESI学科排名的学科竞争力分析及发展对策研究”“江苏科技大学化学工程与技术全英文授课专业建设”等,进一步支撑了课程体系的建设和规划。

2.一课多师,模块化教学

团队教学或协作教学模式(Team Teaching)是近些年来发展的一种教学组织形式,由几位专业相关的教师组成授课团队,集体研究和拟定教学计划,然后再分工合作,共同完成教学任务以及评价教学效果。本课程体系也组建了“高等有机化学”的教学团队,在教学大纲和内容的设置上,充分考虑到每个老师的学术背景,将各自擅长的领域结合到教学内容中,最大限度地参与到自己熟悉内容的授课中来。这样“一课多师”的合作教学模式能提升参与授课的教师与学生相处的效能感,从而让教师更加灵活地掌控课堂和及时地分析授课情况,使得学生在学习中表现出极大的主动性,推动“教与学”的互动过程,最终促进学生的学业表现。对于参与授课的教师来说,其在团队教学中所获得的专业的、相互的支持,也有助于教师针对自己熟悉的内容进行创造性教学,进一步促进教师个人的专业发展[2-5]。

经过近十年的教学团队建设,基本形成一支年富力强、结构合理的学科梯队。其中40岁以上3人,33岁以上两人;均具有博士学位,学缘结构为100%,且都具有1年以上的海外访学或攻读有关学位的经历。所以在“一课多师”的合作教学模式中,在充分考虑每个老师的学术背景后,我们在教学内容中设置了“理论教学模块”和“实践教学模块”两部分。

在理论教学模块中,不断优化课程体系和教学内容,创新人才培养模式,将科学精神和创新能力的培养贯通课内课外,贯穿育人全程。既系统讲授高等有机化学的基础理论与知识,又注重将学科前沿的最新研究成果和教师的科研成果有机地融入到课程教学之中;针对两类不同层次的研究生的不同需要,进行模块化教学,既有大家需要掌握的高等有机化学基础理论和基础知识的学习,又有其在化学工程与技术、材料科学与工程和生命科学等不同领域的应用介绍,既有课堂内容的学习,更有大量课外拓展的学习。通过“问题引导+自主研学+教师点评+案例训练”,培养学生的知识融合能力和科研创新意识。

其中理论授课的主讲教师之一汪博士,具有20年的高校教学经验,一直从事有机化学类课程的教学工作,曾承担了多项教研课题,现从事专业方向为有机杂环合成及功能配合物的制备。在有机化学的基本理论内容进行了长期的教学。主讲教师之二陈博士,主要从事新型功能小分子的合成研究及新反应方法的建立,集中在:(1)活体内小分子双光子光敏基团和探针的合成;(2)生物活性小分子的合成及相关工作。因此在教学中主要负责“有机合成反应路线的设计”这方面的教学内容。主讲教师之三蒋博士,主要从事不对称有机催化方面的工作,目前主要研究方向是:(1)金属催化反应方法学;(2)小分子催化反应方法学。因此在教学中主要负责“金属有机化学”这方面的教学内容。主讲教师之四郑博士,主要从事的研究领域包括船舶防污剂的研究,新农药分子设计、合成与构效关系研究和抗菌抗癌活性小分子活性筛选等,因此在教学中主要负责“天然产物化学”这方面的教学内容。主讲教师之五许博士,现在的研究方向是:(1)金属催化、有机小分子催化和光诱导催化绿色合成方法学研究;(2)基于嘌呤衍生物为母体的荧光探针设计与合成及其应用研究。因此在教学中主要负责“周环反应”这方面的教学内容。

而在实践教学模块中,由于《高等有机化学》课程教学非常重视研究生的实践动手能力和科研创新能力的培养,通过实验预习,让学生掌握查阅相关文献,了解实验原理及过程。通过实验培养学生的实际操作能力,同时引导学生对实验现象和结论的思考以培养学生的科研思维。鼓励研究生科研创新计划及参与教师科研,推进科研优势与研究性教学的深度融合,促进学生学习向自主式、研究型、创新性转变。这一环节主要负责老师为陈博士。

3.运用超星慕课平台,推进线上线下混合式教学

随着现代计算机技术、各类云端等网络技术的快速发展,已经全面渗透到人类学习、工作与生活等领域,也为线上开展教育教学活动提供了技术支持。对于高校教师来说,如何适应这一新时代背景去完善自身的教学方法和手段,充分利用日新月异的信息技术和网络环境,构建起学生进行自主学习的教学模式,从而进一步培养学生终身学习的意识。而在线开放课程,也就是Massive Open Online Course(MOOC,简称慕课),充分展现了学生为中心的最新教学理念,改变了传统课程原有的授课内容固定、结构化的特征,使得教学资源转变为课程和教学等多方面的资源,学生获取知识的途径也更加复杂化、网络化[6-7]。

我校高度重视网络课程建设与改革,很早就已经签约了超星慕课网上教学平台。所以为了提高《高等有机化学》教学质量,更好地培养研究生综合素质,本课程教学团队不断改进教学手段,积极营造数字化、信息化教学环境和双语教学、全英文教学环境,运用现代化教学手段,进行网络化辅助教学和网上教学资源的开发与建设。将传统教学与网络、多媒体等现代新媒体结合,丰富教学内容,培养学生的自主学习能力。利用网上的交流工具,实现师生之间、学生之间的更多交流,从而促进学生的自主学习和老师的良好教学效果。目前已完成《高等有机化学》全英文教学课件的开发,并已初步搭建了《高等有机化学》课程网站,上网的教学资源有:课程介绍、课程章节、教师团队、教学资源、教学效果、教学方法及参考教材等板块,充分利用这一教学平台,积极开展教学方法和手段的改革,开展了线上线下混合教学模式的探索。

由MOOC课程自带的交互性强特点,同时MOOC平台又支持在线实时交流,并且结合了QQ群、微信群等实时交流讨论手段,这样便搭建起线上线下、课堂内外、高效立体化学习与师生交流模式。当学生在线学习后,能够随时提出疑问,而教师在看到问题后能迅速及时的解答。而传统的课堂教学,由于课堂授课时间有限,要想实现师生之间充分的互动和答疑非常困难。

而现在所发展的这种线下讲授和讨论,再与线上复习巩固相结合的“混合式”教学模式,既能充分发挥慕课的技术优势,实现了学生的自主学习,同时也能克服传统课堂教学教师“一言堂”式教学的弊端,从而实现“教”为主向以“学”为主的转变,转变了教学的中心,提高学习效果从而达到优化“教”与“学”的最终目标[8]。

4.思政进课堂

2016年12月,全国高校思政工作会议上着重阐述了高校建设中“立德树人”和“思想政治工作”的重要性,要求各高校“把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全员育人、全程育人、全方位育人”,拉开了新时代中国高校构建“大思政”的教育格局[9]。在高校里开展“课程思政”,不仅仅是党政工团、辅导员、班主任、思政教师的任务,而是要求所有老师都要挑起“思 政担”[10-11]。

我校作为江苏省唯一的以主要服务船舶与海洋工程装备产业方面的行业特色型大学,自建校伊始就与国家的命运息息相关。在长期的办学历程中,学校始终与时代同呼吸、与民族共命运,坚持“育人为本、责任为先、公平为上、学术为魂”的办学理念,秉承“笃学明德、经世致用”的校训,大力弘扬“江海襟怀、同舟共济、扬帆致远”的“船魂”精神,以服务国家海洋强国战略、“一带一路”建设和社会进步为己任,为我国船舶工业发展和国防现代化建设做出了积极的贡献。因此立足船舶、海洋、蚕桑特色优势,不断提升科技创新能力,全力服务国家重大战略需求。

在高等有机化学授课中,我们教学团队也始终考虑和尝试着在“大思政”格局下结合本课程进行相应的教学改革。通过介绍有机化学中第一个华人人名反应的黄鸣龙教授,为民族制碱工业奠定基础的侯德榜教授,以及通过多年的奋斗与努力,带领团队从青蒿中提炼出“来自东方的神药”―青蒿素,她的伟大发现显著降低了全球疟疾患者的死亡率,从而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖的屠呦呦教授。通过这些优秀有机化学家们的感人故事,传承我国科学家的不畏艰难、不计名利、爱国爱家的崇高品格。另外,在授课中,注意将我国的一些重大突破或者保持在国际前列的最新成果,及时推介给学生,加深学生对相关专业具体知识的深入理解,强化学生对国内科学研究水平和成果的认同感。从而进一步提高学生的民族自豪感,增强自身对中国文化的自信心,激发出学生愿意投身于祖国的科研事业的热情和信念。在课堂上,通过以专业知识来承载思想品德教育,协调同步,这是所谓“课程思政”的独特魅力与优势。通过“教书”真正达到“育人”的目的,也就起到“润物细无声”的思政教育效果。

5.总结和展望

在我们这样一所行业特色鲜明的地方工科院校,本课程教学团队在结合新时代大背景条件下,就如何提高本校的《高等有机化学》研究生课程教学,从教学团队建设,教学内容的重点打造和重新架构,一课多师,模块化教学,运用超星慕课平台,推进线上线下混合式教学,思政进课堂等方面作出了有益的探索和尝试,对于提升课堂教学质量,提升学生国际视野,推动本学科和相关专业的发展起到了较好的作用。

展望未来,我们将继续坚持在该课程的教学中进行进一步地探索和深化,配合我校努力成为中国船舶工业最重要的人才培养基地之一、科技创新平台之一、学术交流中心之一,全面开创“国内一流造船大学”的大战略而提供自己的力量。

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