師范類專業(yè)認(rèn)證背景下有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革

徐海云 ， 王 濤 ， 張明亮 ， 孟團(tuán)結(jié)

(商丘師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院 ， 河南 商丘 476000)

2017年，中華人民共和國教育部印發(fā)《普通高等學(xué)校師范類專業(yè)認(rèn)證實(shí)施辦法(暫行)》，旨在通過師范類專業(yè)認(rèn)證全面推動(dòng)具有新時(shí)代教師教育標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化發(fā)展，為重要特征的師范類專業(yè)建設(shè)，全面保障和提升師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，以滿足當(dāng)今廣大人民群眾日益期待的優(yōu)質(zhì)教育需求，全面落實(shí)習(xí)總書記提出的“辦好人民滿意教育”的高等教育目標(biāo)[1]。該體系包含8個(gè)以“學(xué)生中心”為核心教育理念的相互協(xié)調(diào)、相互貫通、相互印證，同時(shí)又相互依賴、相互制約的一級指標(biāo)，其中“課程與教學(xué)”是八大指標(biāo)體系中最重要、最核心的指標(biāo)之一，它是培養(yǎng)卓越師范人才的基本途徑和關(guān)鍵所在。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，其教學(xué)目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)理論課的基礎(chǔ)上，熟練掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識與基本操作技能，并讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的有機(jī)化學(xué)基本原理和操作技能完成簡單有機(jī)化合物的制備、分離、提純和鑒定，從而加深學(xué)生對所學(xué)有機(jī)化學(xué)知識的理解；進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和初步的科研能力；同時(shí)也為學(xué)生學(xué)習(xí)其他后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程、職業(yè)技能訓(xùn)練及將來從事科研工作奠定基礎(chǔ)。本文以商丘師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)(師范)專業(yè)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為例，探討在師范類專業(yè)認(rèn)證背景下如何應(yīng)對專業(yè)認(rèn)證對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)帶來的新挑戰(zhàn)？如何在新專業(yè)人才培養(yǎng)方案的基層上，對照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式和課程評價(jià)方法等。

1 課程與教學(xué)存在的主要問題

比照師范類專業(yè)認(rèn)證指標(biāo)體系中的“課程與教學(xué)”標(biāo)準(zhǔn)要求，我院化學(xué)專業(yè)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程與教學(xué)存在的主要問題包括：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過于陳舊且實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容過于注重實(shí)驗(yàn)原理的闡述而弱化了對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能及獨(dú)立動(dòng)手能力的培養(yǎng)，學(xué)科前沿知識和最新動(dòng)態(tài)未能及時(shí)引入課程內(nèi)容中。如：①最新的化合物結(jié)構(gòu)表征手段及分離提純技術(shù)，有機(jī)實(shí)驗(yàn)廢棄物的循環(huán)再利用技術(shù)，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)室等；②驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排較多而綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占比例過少，沒有體現(xiàn)出認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中所強(qiáng)調(diào)的課程內(nèi)容須注重“綜合性”的特點(diǎn)；③課程教學(xué)目標(biāo)較為寬泛抽象，未能列出課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系；④課程內(nèi)容與課程教學(xué)模式、教學(xué)方法未能更好地體現(xiàn)出“師范性”特點(diǎn)；⑤教學(xué)方式偏向傳統(tǒng)、單一，課堂教學(xué)仍舊是以教師為主導(dǎo)，以教師教授為主，學(xué)生主動(dòng)參與度不高，師生互動(dòng)環(huán)節(jié)較少，未能突出學(xué)生學(xué)習(xí)方式的多樣化，學(xué)生的口頭表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神難以得到有效提升；⑥課程評價(jià)方法不太合理，未能形成有效的基于OBE的課程評價(jià)機(jī)制與方法，也未能有效利用課程達(dá)成度的量化指標(biāo)來評價(jià)課程質(zhì)量，缺乏必要的課堂教學(xué)監(jiān)控和反饋機(jī)制；⑦課堂教學(xué)中未能將有機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與思想政治教育與師德養(yǎng)成教育情況等課程思政元素有機(jī)融入；⑧有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績評定方法過于簡單化，有機(jī)實(shí)驗(yàn)操作理論及實(shí)驗(yàn)原理的考試試卷依舊采用傳統(tǒng)的具有標(biāo)準(zhǔn)化答案模式，對學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的工整性與科學(xué)性以及課堂表現(xiàn)等方面的考核不夠。

2 改革與創(chuàng)新有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“課程與教學(xué)”

2.1 重新擬定教學(xué)大綱，明確課程目標(biāo)

依據(jù)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系中的關(guān)于“課程與教學(xué)”的具體要求，重新擬定課程教學(xué)大綱，明確課程目標(biāo)以及對化學(xué)專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系?；诨瘜W(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的要求，參照師范類專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系，重新擬定有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱。其具體的課程目標(biāo)是：①通過預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；通過課堂實(shí)驗(yàn)原理闡述與實(shí)驗(yàn)操作演示、小組討論、線上作業(yè)互評等，使學(xué)生個(gè)人能夠融入團(tuán)隊(duì)，在團(tuán)隊(duì)中根據(jù)分工承擔(dān)相應(yīng)的職責(zé)和任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力(支撐畢業(yè)要求8)。②通過實(shí)驗(yàn)裝置搭建、有機(jī)物合成與分離提純，讓學(xué)生在熟練掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本原理的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)際動(dòng)手能力；通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂實(shí)驗(yàn)總結(jié)撰寫，培養(yǎng)學(xué)生的文字表達(dá)能力以及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理與分析能力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探究能力(支撐畢業(yè)要求3)。③通過各類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，良好的科學(xué)素養(yǎng)和工作習(xí)慣，并加深學(xué)生對有機(jī)化學(xué)基本理論與概念的理解、學(xué)會運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，為今后從事科學(xué)研究工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)(支撐畢業(yè)要求7)。④通過對學(xué)生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生在有機(jī)化合物合成實(shí)驗(yàn)中，能正確選用合適的實(shí)驗(yàn)儀器、熟練搭建實(shí)驗(yàn)裝置、準(zhǔn)確選擇合適的反應(yīng)條件、熟悉相關(guān)分離提純及結(jié)構(gòu)鑒定方法，加深對典型有機(jī)反應(yīng)的理解，并在此基礎(chǔ)上通過參照相關(guān)文獻(xiàn)資料，能自主設(shè)計(jì)一些結(jié)構(gòu)簡單的化合物合成實(shí)驗(yàn)操作方案，能解決實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問題(支撐畢業(yè)要求7)。同時(shí)，明確了課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系，見表1。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系

2.2 多種教學(xué)方式以強(qiáng)化“以人為本、立德樹人”的教育理念

依據(jù)課程教學(xué)大綱精心挑選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采取多種教學(xué)方式以強(qiáng)化“以人為本、立德樹人”的教育理念，逐步提升課程教學(xué)質(zhì)量。采用模塊化教學(xué)模式，將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為三大模塊：基本操作實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)安全教育、有機(jī)化合物合成實(shí)驗(yàn)、綜合性(多步合成)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等?；静僮鲗?shí)驗(yàn)包含：蒸餾及沸點(diǎn)測定、分餾、重結(jié)晶及熔點(diǎn)測定、萃取、薄層色譜、旋光儀使用(旋光度測定)?；衔锖铣蓪?shí)驗(yàn)主要包含：乙醚的制備、苯亞甲基苯乙酮的制備、二苯羥乙酮的制備、己二酸的制備、乙酰苯胺的制備、甲基橙的制備、8-羥基喹啉的制備等；綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。由教師指定實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生通過文獻(xiàn)查閱或已學(xué)過的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)有機(jī)化學(xué)基本理論知識，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)內(nèi)容。

在整個(gè)課堂教學(xué)中，根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，靈活運(yùn)用形式多樣的教學(xué)范式：如翻轉(zhuǎn)課堂，由教師提出該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)過程中可能存在的現(xiàn)象，再由學(xué)生分組討論后，由各小組推選1名學(xué)生代表發(fā)言，闡述各小組集體討論后的觀點(diǎn)與想法，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，也凸顯了“師范性”特點(diǎn)，有效培養(yǎng)了學(xué)生的口頭表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)合作精神，在專業(yè)課堂教學(xué)中潤物細(xì)無聲地滲透了課程思政的教學(xué)理念；另外也可以通過線上和線下混合式教學(xué)方法，讓學(xué)生通過學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺課前在線觀看教師預(yù)先錄制的教學(xué)視屏，其內(nèi)容不僅包括課堂教學(xué)內(nèi)容，也穿插一些涉及到有關(guān)實(shí)驗(yàn)室安全警示教育的專題片，通過播放一些最近幾年在高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生因不規(guī)范操作或安全意識淡薄而引發(fā)的爆炸起火事件的視屏錄像，讓學(xué)生從內(nèi)心深處牢記實(shí)驗(yàn)安全的重要性，讓學(xué)生在走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的那一刻就應(yīng)該繃緊實(shí)驗(yàn)室安全無小事這根弦，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范化操作、正確使用易燃易爆有機(jī)溶劑、科學(xué)處理有機(jī)廢棄物等，并將這種實(shí)驗(yàn)安全教育貫穿于每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的始末，充分發(fā)揮課程思政在專業(yè)實(shí)踐課程中的協(xié)同育人作用。在有機(jī)化合物合成模塊的課程教學(xué)中，除了讓學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)基本原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)裝置搭建以及產(chǎn)物的后處理方法外，更重要的是要讓學(xué)生如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，警惕其不能出現(xiàn)弄虛作假、偽造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等學(xué)術(shù)不端現(xiàn)象，并適當(dāng)運(yùn)用典型案例教學(xué)法，穿插介紹一些當(dāng)今先進(jìn)的化合物合成、分離提純以及結(jié)構(gòu)分析手段，讓學(xué)生感受有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展與時(shí)代科技水平發(fā)展的密切聯(lián)系，體現(xiàn)了“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、科技成就未來”的時(shí)代精神[2]。

2.3 構(gòu)建并完善課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)機(jī)制

建立多元化、靈活化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考核方式方法，逐步構(gòu)建完善課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)機(jī)制。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一門重要的專業(yè)實(shí)踐類課程，其成績評定應(yīng)該側(cè)重于實(shí)驗(yàn)技能并兼顧實(shí)驗(yàn)基本理論考核，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程考核；其課程評價(jià)方式應(yīng)注重多樣化、科學(xué)化、規(guī)范化等。具體的成績評定方法為：學(xué)生總評成績=70%平時(shí)成績+30%期末考試成績，其中平時(shí)成績(100分)由課堂考勤(10%)、網(wǎng)絡(luò)在線視頻教學(xué)資料觀看(20%)、章節(jié)測試(10%)、小組合作(20%)、問題討論(10%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(30%)等六部分構(gòu)成；期末考試(實(shí)驗(yàn)理論，100分)采用非標(biāo)準(zhǔn)答案開卷考試方式進(jìn)行：在內(nèi)容考核方面，結(jié)合本學(xué)期所學(xué)的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識和掌握的實(shí)驗(yàn)操作技能，根據(jù)試卷上指定的目標(biāo)化合物，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)完整的合成實(shí)驗(yàn)方案，且涵蓋實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理以及主要副產(chǎn)物、實(shí)驗(yàn)試劑與儀器、實(shí)驗(yàn)裝置圖、具體實(shí)驗(yàn)步驟(原料的添加順序、原料投料比及用量、反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度范圍、產(chǎn)物后處理方法等)、反應(yīng)進(jìn)程示蹤方法、理論產(chǎn)率計(jì)算、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)討論等[3]。根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟、畫出的實(shí)驗(yàn)裝置圖、所采用的反應(yīng)進(jìn)程檢測方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄情況、粗產(chǎn)物分離提純的方法與純化效率、產(chǎn)率計(jì)算以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等6個(gè)方面進(jìn)行綜合考量，并采用ABCDE 5個(gè)檔次評定。關(guān)于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程評價(jià)方面，通過課下走訪、與學(xué)生代表座談、課堂教學(xué)效果反饋、同行教師聽課建議收集等作為課程評價(jià)的重要依據(jù)；采用間接評價(jià)(問卷調(diào)查)與直接評價(jià)(①課程目標(biāo)總達(dá)成度(D)=學(xué)生綜合成績的平均分/總分100；②將該課程四項(xiàng)分目標(biāo)所對應(yīng)的考核方式匯總，并基于各權(quán)重系數(shù)、該考核方式下的目標(biāo)分值、學(xué)生的平均得分值等三項(xiàng)指標(biāo)分別計(jì)算課程分目標(biāo)的達(dá)成度(DX), 課程總目標(biāo)達(dá)成度(D)則通過將各個(gè)課程分目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)與該分目標(biāo)的達(dá)成度DX乘積求得))相結(jié)合的方式進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步豐富課程評價(jià)方式，全面推進(jìn)課程分目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)，并將評價(jià)結(jié)果作為持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù)，深化該課程教學(xué)改革與創(chuàng)新實(shí)踐，全面支撐課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，在該課程考核中，大力推進(jìn)過程性評價(jià)以便更真實(shí)、反應(yīng)出學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果。