工程教育專業(yè)認證背景下的《有機化學》教學改革與實踐*

郝 燕，李松波，李國祥，劉金彥，王延銘，楊 卉

(內(nèi)蒙古科技大學化學與化工學院，內(nèi)蒙古 包頭 014010)

隨著工科專業(yè)的發(fā)展，時代賦予了工科專業(yè)新的內(nèi)涵，新工科成為傳統(tǒng)工科的升級改造、優(yōu)勢工科的創(chuàng)新發(fā)展。在這種新工科的發(fā)展形勢下，我國在2016年成為《華盛頓協(xié)議》的正式成員，也意味著我國的工程教育實現(xiàn)國際多邊互認[1]。今后我國將有資格參與《華盛頓協(xié)議》各項規(guī)定的制定，中國高等教育正在與先進國家的工程類高等教育接軌。另外，通過認證專業(yè)的畢業(yè)生在相關(guān)國家申請工程師執(zhí)業(yè)資格時，將享有與成員國畢業(yè)生同等待遇。近年來，我國工程教育專業(yè)認證工作全面展開，目前中國工程教育畢業(yè)生占全國高等教育畢業(yè)生總量的三分之一，這對引入先進的教育理念與質(zhì)量保障文化、引導工程教育專業(yè)建設(shè)與教學改革、全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重大的意義[2]。工程教育認證更注重產(chǎn)出導向的培養(yǎng)體系，培養(yǎng)學生時會按照社會需求設(shè)定培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和課程體系，通過教學過程進一步落實課程體系。這種培養(yǎng)方式更有利于提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，也有利于促進了工程教育與企業(yè)間的聯(lián)系，同時提高畢業(yè)生對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，進而提升其國際競爭力[3]。

工程教育專業(yè)認證的核心理念是圍繞“學生中心”“結(jié)果導向”“持續(xù)改進”這三點設(shè)計的。上述核心理念中的“學生中心”在工程教育專業(yè)認證中賦予了新的定義，具有三個核心觀點即以學生發(fā)展、學生學習和學生的學習效果為中心[4]?！队袡C化學》作為工科院校中很多專業(yè)的必修課、必選課，對于提高學生的綜合能力和創(chuàng)新能力起著重要的作用?；谠撜n程的重要性，有必要在工程教育專業(yè)認證的背景下依據(jù)全新的教育理念，從“學生中心”的角度出發(fā)，根據(jù)《有機化學》的課程特點和授課專業(yè)的專業(yè)特色，確定這門課程對畢業(yè)要求的貢獻，重新設(shè)計該課程的教學內(nèi)容，進行深入的教學改革。

1 教學理念的轉(zhuǎn)變

很多高校本科教學在設(shè)定培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求時與行業(yè)的實際要求脫節(jié)，培養(yǎng)的畢業(yè)生就業(yè)后會出現(xiàn)與用人單位脫節(jié)的現(xiàn)象，這就違背了“產(chǎn)出導向”的理念[5]。因此，在工程教育專業(yè)認證背景下《有機化學》的教學改革第一步就是在設(shè)計培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求時加強調(diào)研，切實到用人單位去了解企業(yè)對畢業(yè)生的實際需求，根據(jù)需求調(diào)整人才培養(yǎng)目標。在跟蹤和評估學生學習情況時應(yīng)從入學、畢業(yè)以及就業(yè)后的情況進行全程跟蹤和評估，建立常態(tài)化管理機制，以了解學生在校學習的知識與就業(yè)后工作需求是否銜接，根據(jù)學生的就業(yè)情況及時調(diào)整教學大綱和教學內(nèi)容。

2 教學內(nèi)容的改革

2.1 構(gòu)建相對完整的《有機化學》課程體系群

現(xiàn)階段有些院?！队袡C化學》的課程設(shè)置略顯單一，很多學生對該課程的理解僅局限于學習有機化合的命名、性質(zhì)和相關(guān)的有機反應(yīng)，并不了解《有機化學》的具體應(yīng)用范圍和重要性。為了適應(yīng)課程綜合化的發(fā)展趨勢，同時與無機化學、分析化學和物理化學三門化學專業(yè)的基礎(chǔ)課程之間建立課程聯(lián)系，形成四大專業(yè)基礎(chǔ)課之間的相互交叉與滲透。因此，有必要在開設(shè)《有機化學》課程的同時設(shè)置“有機合成”、“金屬有機化學”、“有機藥物化學”、“高等有機化學”等相關(guān)知識講座，在給學生講解基礎(chǔ)知識的同時，擴大知識面，加深學生對基礎(chǔ)核心知識的理解，也更好的根據(jù)未來的就業(yè)興趣和方向選擇學習的深度和廣度。進而，提高學生們學習《有機化學》的興趣，給學生以更多的從業(yè)選擇，構(gòu)建課程體系群，從課本的單一教學逐漸過渡到“綜合化”學習體系中。

2.2 依據(jù)專業(yè)特色，以需求為中心，以培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求為導向修訂教學大綱

修訂《有機化學》教學大綱時要以需求為中心，以培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求為導向，強化“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的思想。

《有機化學》是一門與人類生產(chǎn)生活各方面都有密切相關(guān)的學科。不同專業(yè)開設(shè)《有機化學》在課程內(nèi)容的設(shè)置上應(yīng)有所不同。以化學工程與工藝專業(yè)為例，該專業(yè)的就業(yè)前景主要在化工類企業(yè)如化工廠、煉油廠、冶金能源企業(yè)等，或從事化學工程、化學工藝、工程設(shè)計、生化分析、醫(yī)藥合成、化學檢驗等工作。根據(jù)以上就業(yè)單位的畢業(yè)要求，依據(jù)“產(chǎn)出導向”的理念，在設(shè)置化學工程與工藝專業(yè)的《有機化學》教學大綱時，就應(yīng)該增加與該專業(yè)相關(guān)的有機化合物的講解，側(cè)重有機合成、有機化合物鑒別分析方面的內(nèi)容，同時配套化工廠整個流程涉及到的有機化合物性質(zhì)、分離及有機合成實驗設(shè)計相關(guān)內(nèi)容的介紹。讓學生就業(yè)時會感覺到大學期間學的內(nèi)容與工作不脫節(jié)，處處用的到。另外，《有機化學》是一門實踐性很強的學科，有一套獨特的實驗技術(shù)，大綱配合《有機化學》課程內(nèi)容和各專業(yè)的特色制定實驗內(nèi)容，主要包括驗證性、綜合性、設(shè)計性等。大綱在內(nèi)容上注意加強基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識的學習和基本技能的訓練，特別注重對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.3 將生活中的有機化學、虛擬實驗教學引入課堂，提高學生的學習興趣

許多學科由于其理論性強、邏輯嚴密、知識體系復(fù)雜、知識點零散等特點導致課堂教學缺乏趣味性、吸引力和學生學習的動力?，F(xiàn)在的學生上課時不聽課、看手機成為了一種常見現(xiàn)象，這與學生對該課程不感興趣，覺得書本課堂知識太枯燥乏味有很大的關(guān)系。為了改變這一現(xiàn)狀，可以將身邊的有機物、生活中的有機化學引入課堂。課程內(nèi)容設(shè)計的有意思，學生的學習興趣就會大大提高，不會覺得每天的《有機化學》課就是枯燥的課本知識。在設(shè)計教學內(nèi)容時可以將生活中的化學知識比如各種食品添加劑對人體的危害，常涂指甲油、使用洗甲水對健康的影響，眼藥水中環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)和作用，酒后駕車測驗中的酒精測量原理，人體劇烈運動時的糖酵解，制冷劑氟利昂的命名規(guī)則和制冷原理等知識引入到課堂，激發(fā)學生對知識、對學科的興趣，教學相長。同時重視現(xiàn)代教育技術(shù)在化學實驗教學中的推廣應(yīng)用，設(shè)計和編寫虛擬實驗多媒體教學課件，將虛擬實驗教學內(nèi)容引入課堂，在虛擬實驗教學的同時讓學生更好地掌握課本基礎(chǔ)知識。

2.4 歸類知識，增強知識的系統(tǒng)性

《有機化學》涉及的化合物數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)種類繁多、反應(yīng)機理和理論抽象，通過以往的教學來看，學生在學習時不善于歸納總結(jié)，只是按照章節(jié)學習復(fù)習，不會連貫相關(guān)相似知識點，因此，在學習時覺得有機化學內(nèi)容太多，沒有頭緒。在設(shè)計教學內(nèi)容時要以學生接受和理解為中心，對知識進行歸類劃分，以增強知識的系統(tǒng)性。在講解《有機化學》中不同官能團的有機化合物時要緊抓“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的特點，先把不同官能團的結(jié)構(gòu)特點給學生講清楚，從結(jié)構(gòu)出發(fā)再介紹化學性質(zhì)的相同點、不同點，比如同樣是脂肪烴，不飽和烴由于具有雙鍵或三鍵官能團，就與飽和烴具有很大差別；在介紹化學反應(yīng)特點時可以按照反應(yīng)試劑的類型比如親電試劑、親核試劑、自由基試劑等歸納總結(jié)反應(yīng)機理的不同。通過歸類知識，增強知識的系統(tǒng)性，減輕學生學習和復(fù)習的負擔。

2.5 通過多種學習活動對學生學習效果進行綜合評價

以前評價學生在一門課程中的學習效果主要是依據(jù)考試成績，并不注重學習過程中的其他環(huán)節(jié)?！队袡C化學》除了課堂基礎(chǔ)知識的學習之外，實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)、合成步驟的設(shè)計、有機反應(yīng)的掌握和靈活運用都是重要的學習環(huán)節(jié)。有的學生雖然考試成績不高，但設(shè)計實驗、操作實驗的能力很強，如果“評分標準一刀切”，單純以期末卷面考試成績評定學生的學習效果，有失公平，也會挫傷學生的學習積極性，不利于高素質(zhì)、全面培養(yǎng)學生。因此，在工程教育專業(yè)認證背景下，應(yīng)通過教學改革，多設(shè)計幾種學習活動，根據(jù)各種學習活動的特點，盡可能合理、公平的定量評價一個學生的學習效果。比如可以根據(jù)《有機化學》課堂講授的基礎(chǔ)知識在課后設(shè)計分組討論題目，在學習完核心知識后，留給學生一周時間，按照題目進行小組分工、準備，分解和細化討論題目，讓組內(nèi)每個學生都參與到分組討論中。根據(jù)最后的討論結(jié)果給每個小組及成員打分，教師進行點評，并將打分結(jié)果納入最終考核結(jié)果，細化和改革考核方式和成績構(gòu)成，強調(diào)對知識運用和分析問題能力的考察。

3 結(jié) 語

《有機化學》作為工科院校中很多專業(yè)的必修課、必選課，對于提高學生的綜合能力和創(chuàng)新能力起著重要的作用。本文依據(jù)成果導向教育(OBE)的先進教育理念，從“學生中心”的角度出發(fā)，根據(jù)《有機化學》的課程特點和授課專業(yè)的專業(yè)特色，確定這門課程對畢業(yè)要求的貢獻，重新設(shè)計該課程的教學內(nèi)容， 闡述了在工程教育專業(yè)認證的背景下對《有機化學》進行教學改革的重大意義和具體措施。