畢韻梅,吳相華,王利勤,陳業(yè)高,王麗瓊
(云南師范大學化學化工學院,云南 昆明 650500)
高等有機化學是云南師范大學化學化工學院化學學科學術碩士研究生的學位基礎課,作為一門理論性很強的課程,高等有機化學課程的學習對于學生掌握系統(tǒng)的基礎理論和專門知識以及以后從事化學、化工及制藥及與化學密切相關的上述領域內的研究、教學或實踐工作具有非常重要的意義。但由于高等有機化學課程教學內容多、信息量大、理論性強[1],加上教學學時數(shù)的限制,研究生普遍感到該門課程枯燥、難學。而且碩士研究生們盡管經過了本科階段的學習,但一些學生的學習能力、靈活應用所學知識的能力、創(chuàng)新意識尚待培養(yǎng)和加強。傳統(tǒng)的“老師講,學生聽”灌輸式的教學方式,學生被動接受,學習積極性不高[2];而近幾年碩士研究生的擴招,使研究生學位基礎課的教學逐漸演變成大班教學,研究生課程教學中常用的研討式教學在本課程的教學中沒有能取得應有的效果。為了幫助研究生克服學習中的畏難情緒,圍繞研究生的知識結構、研究能力和研究方向的需求,針對他們的有機化學基礎參差不齊等實際困難,為提高課堂教學效率,我們以“厚基礎、豐富知識、加強能力培養(yǎng)”為目標,將對分課堂教學法(presentation+assimilation+discussion,PAD)和問題導向教學法(problem based learning,PBL)引入教學中,取得了較好的教學效果。
由復旦大學張學新教授提出的對分課堂(PAD課堂)即先教后學,合作探究。將整個課堂分為課堂講授(presentation)、課下內化吸收(assimilation)和課堂小組討論(discussion)三個環(huán)節(jié)[3]。在教學過程中特別強調學生的主體地位,追求學生的個性發(fā)展,能較好解決學生共性和個性的矛盾。
由美國神經病學專家Barrows教授提出的PBL教學法圍繞著問題出發(fā),以學生為教學中心,將學習與問題相結合,倡導學生通過自學、研究、討論和合作解決問題,培養(yǎng)學生的自主分析能力和探索實踐能力,因此,PBL是一種精英教育。
PAD與PBL的共同之處是都有學生自主學習、小組討論、提出問題、教師講授等環(huán)節(jié),但PBL強調給予學生充分的自主學習空間,教師僅扮演學習的引導者和協(xié)助者,而PAD教學法在保留教師講解的灌輸式教育基礎上,給予學生一定的思考、討論和提問的自主學習空間。因此,二者的有機結合應用可取長補短,可促進學生學習的主動性,也能保證教師教育和提升教學效果[4-5]。
高等有機化學是在有機化學的基礎上進一步闡明有機物的結構、反應及其機理以及之間相互關系的一門課程,要學好它,學生必須具備一定的有機化學理論基礎。雖然研究生們大多數(shù)在本科階段已經學習過有機化學,但由于很多大學的有機化學課程一般在大二開設,部分學生已經忘記了或當時就沒有掌握好有機化學的基礎知識,而且相當一部分學生不會靈活應用所學知識去分析和解決在畢業(yè)論文課題研究中遇到的問題。在有限的教學學時內,要讓不同基礎、各個專業(yè)的學生通過本課程的學習在豐富知識及能力培養(yǎng)方面均有所收獲,必須進行教學改革。
經典的PAD課堂將課堂時間一分為二,一部分用于教師講授,一部分用于學生討論。可以是當堂對分(所有流程當堂完成),也可以是隔堂對分(將內化吸收部分放入兩堂課之間,讓學生課下自主完成)。云南師范大學化學化工學院學術碩士研究生的高等有機化學課程包括9章教學內容,前3章主要包括緒論、有機反應的活性中間體和立體化學,后4章為主要的有機反應機理,最后兩章是重排反應和有機合成路線設計??紤]到本課程的學情,我們選取消除反應和碳碳重鍵的加成反應為一部分課堂討論內容,其余教學章節(jié)為課堂講授內容。
高等有機化學是我院化學學科學術碩士研究生的學位基礎課,教學對象為化學學科下所有專業(yè)的研究生,專業(yè)背景差別大,有機化學基礎參差不齊。為此,我們設計了表1所述的6個課堂討論主題,其中,主題1主要是討論課堂講授以外的兩章內容,目的是進一步鞏固學生對高等有機化學基礎知識的掌握;主題2主要對本課程習題進行討論,培養(yǎng)學生應用所學知識分析問題、解決問題的能力;主題3是為了彌補學生專業(yè)英語基礎的不足和強化學生對計算機化學軟件的操作能力;化學是以實驗為基礎的學科,主題4是為培養(yǎng)和加強學生的科研素質而設;主題5和主題6學生可以通過查閱文獻資料了解有機化學的最新研究成果、與有機化學有關的諾貝爾獎或與自己課題組有關的研究成果等,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力。通過對本課程的學習,為學生以后的科研工作與繼續(xù)深造打下牢固的理論基礎。
表1 高等有機化學課堂討論主題與課程目標的關系
根據(jù)上課學生人數(shù),以2~4個學生為一組在6個主題中自主選題,為使選題有一定廣度,研討不流于形式,教師給予適當指導,由班長負責協(xié)調每個主題下的選題不重復。每個組通過查閱文獻資料、討論后,制作ppt,推選一位同學在課堂上進行分享交流。通過這個PBL教學環(huán)節(jié),既保證了學習的系統(tǒng)性,又可以培養(yǎng)學生的自主學習能力和團隊合作精神,鍛煉學生的語言表達能力和溝通能力。
傳統(tǒng)的學習評價為終結性評價,但單一使用終結性評價會導致學生的自主學習能力、創(chuàng)造精神、批判性思維等受到影響[6]。隨著教學方法的變化,教學評價必然也應該隨之變化。在本課程的教學中,我們結合PAD-PBL教學法,采用過程考核(平時考核)和課終考核(期末考核)相結合評價學生學習本課程的最終成績。過程考核方式包括課堂考勤、課堂表現(xiàn)、平時作業(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)考核學生在上述6個主題課堂討論中的參與度、學習態(tài)度、ppt制作、課堂分享交流等。
傳統(tǒng)的評價中,總是教師對學生做出評價,學生是評價的對象。過程性評價鼓勵學生充分參與評價,通過自我評價來了解自己的優(yōu)勢,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,養(yǎng)成自我反思的習慣,提高自我認識的能力[6]。因此,我們在課堂討論中還增加了學生自評的內容。并要求每個學生撰寫一篇課程小論文,期末交。學生自主選題,但必須與有機化學有關,可以是上述6個主題中的內容,也可以是結合自己研究方向的綜述。
由于高等有機化學課程教學內容多,課時少,在以往的教學中教師總是感覺課堂教學時間不夠,而一些學生還跟不上教師講課的進度。自從實施PAD-PBL教學法后,不僅有效地提高了教學效率,而且通過精心組織的課堂教學和對6個主題內容的討論,使學生的自主學習能力、應用知識能力和創(chuàng)新意識得到培養(yǎng)和提高。
在課堂講授方面,對課堂講授內容進行精選,將“有機化合物結構決定性質,性質決定應用”這一主線貫穿于整個教學。強化思政元素,進行思政教育,例如,在講授“不對稱合成”這一節(jié)時,介紹我國有機化學家馮小明先生自主設計合成的C2對稱性雙氮氧酰胺-金屬催化體系進行多種高效的不對稱催化合成新方法,培養(yǎng)學生的愛國主義精神和民族自豪感。將有機化學中的新反應、新發(fā)現(xiàn)和前沿內容引入課堂教學中,例如,在講授“有機合成路線設計”這一章時,對諾貝爾化學獎得主Sharpless提出的“點擊化學”進行介紹,使學生了解本學科發(fā)展的最新動態(tài)。通過分析本領域內某些重大成果的研究思路與研究方法,提升學生獨立思考的能力,開發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。
對6個主題內容的討論方面,通過主題1“高等有機化學選講”和2“高等有機化學習題講解”的討論,鞏固和深化了高等有機化學的基礎知識,培養(yǎng)和加強學生應用知識的能力。有些研究生英語基礎較薄弱,本科時沒有學會有機化合物的英文命名方法,在進行畢業(yè)論文課題研究時,閱讀英文文獻資料比較困難;還有一些研究生不會使用ChemDraw軟件。通過主題3“有機化合物的英文命名法和ChemDraw軟件的使用”的討論和分享,彌補了他們在這些方面的知識和應用能力的不足,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。有機化學是以實驗為基礎的學科,牢固的安全意識、良好的動手能力和實驗技能是從事化學科學研究工作必備的素質。但一些學生在本科階段只重視理論課的學習,對實驗課只是“照單抓藥”式的學習,只動手不動腦,并未很好地掌握有機化學實驗的基本操作技能。通過主題4“有機化學實驗基本操作與實驗室安全”的討論,鞏固和加強了學生對實驗的安全意識和有機化學實驗基本操作要領的掌握。在主題5“有機化學前沿”中,學生通過自主查閱文獻資料和課堂分享,對有機化學學科發(fā)展的最新動態(tài)有了認識和了解。在主題6“自選內容”中,有些學生分享了自己的本科畢業(yè)論文研究課題,有些學生介紹了其課題組教師的科研動向和成果。這些討論擴大了研究生們的知識面,使他們的創(chuàng)新素質得到培養(yǎng)和提高。
PAD-PBL教學法的應用也得到了教學督導和校內外同行的一致好評,在學校、學院組織的常規(guī)教學評價和教學問卷調查中,碩士生們對本課程的評價結果為優(yōu)良以上,滿意度≥99%。
幾年來,將PAD-PBL教學法應用于學術碩士研究生的學位基礎課高等有機化學的教學實踐經驗表明,應根據(jù)課程特點和學情,精心進行教學設計,靈活應用PAD-PBL教學法,不必拘泥于形式。對分課堂的關鍵在于把講授和討論時間錯開,讓學生有自主內化的時間。結合PBL教學法,讓學生自主選題、文獻資料的查閱整理歸納、討論、分享交流也是一個知識內化的過程??傊?,PAD-PBL法的應用可有效提高教學效率,激發(fā)學生學習興趣,有利于學生學習能力、知識應用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。