酿酒工程专业有机化学课程高效课堂教学探究

摘  要：高校课堂上学生学习积极性不高是一个普遍问题，这很大程度上是由于学生的主体作用被忽视，降低了学生的课堂参与度，而教师的主导作用被过度发挥，课堂成为教师的“一言堂”。文章从内容和方法两方面着手，挖掘有机化学的教材资源，强化课程认知，同时结合翻转课堂这一前沿教学方法，充分调动学生的学习积极性和主动性，提高学生的课堂参与度，将学生的主体地位落实到教学实践中，在提高有机化学课堂效率的同时培养学生的科学思维，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

关键词：有机化学;翻转课堂;主动性

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）23-0099-04

Abstract： It is a common problem that students are not highly motivated to study in college classrooms， which is largely due to the neglect of the main role of students and the overemphasis of the leading role of teachers. This paper stems from both content and method， excavates the textbook resources of organic chemistry， meanwhile， combines the forefront teaching method of flipped classroom. Fully mobilize students' enthusiasm and initiative in study， improve students' classroom participation， implement the main role of students in teaching practice. While improving the efficiency of organic chemistry classrooms， it cultivates students' scientific thinking and guides students to establish a correct worldview， outlook on life and values.

Keywords： initiatives of construction organic chemistry; flipped classroom; initiative

一、提高课堂效率，响应“双一流”建设

当下国际竞争的实质是以经济和科技为基础的综合国力的竞争，而人才是推进科技和经济发展的重要支点。换言之，要在全球化的浪潮中有立足之地，必然要强化教育发展，提高国民素质，培养新型人才。在此背景下，我国于2015年提出了建设“世界一流大学和一流学科”的战略构想。“双一流”建设服务国家重大战略需求，是我国教育强国战略的重要实施路径[1]。这不仅是中国在不断跟上世界脚步的生动体现，也顺应了我国经济社会发展对高素质人才的需求。2022年2月14日，我国公布了第二批“双一流”高校及学科名单，这意味着“双一流”建设正在向纵深发展，各高校打造特色专业势在必行。

地方大学推进“双一流”建设过程中，在准确把握国家有关指导性文件精神的基础上，要认清发展机遇和挑战，发挥优势和特色[2]。茅台学院隶属于贵州茅台集团，是一所围绕酿酒产业链开设专业的特色高校，酿酒工程专业作为本校的特色专业，为贵州省的支柱产业——酱香型白酒酿造培养了众多适配人才。有机化学是大部分理工类专业的必修课程，提高该课程的教学效率是响应“双一流”建设政策的表现。从本校建设的角度而言，有机化学是酿酒工程专业的基础课程，学好该课程能为学生学习微生物课程打下坚实的基础。因此，提高有机化学课堂效率是强化本校特色的有力举措，同时还能为本省经济发展与输送人才创造新的动能。

令人遗憾的现实是，有机化学教学实践中存在很多问题。首先，很多教师并没有意识到教材资源是学生和课程之间的桥梁。教师花费大量的精力去寻找教学素材，却忽视了教材本身所包含的精炼资源，从而没有利用恰当的教材内容搭建起课程和学生之间的联系，导致学生认为有机化学是一门晦涩而又远离生活的学科。其次，很多教师依旧采取“一言堂”的方式进行知识点的讲授，没有充分考虑学生能力的增长。学科思维从来不是教师灌输给学生的，只有学生亲自参与教学实践，去体验甚至去犯错，才能进行总结反思。相较于传授知识点，授课重点应更侧重于对学生认知能力的培养和视野的拓展，而所谓的知识点只是载体而不应成为学习的目标[3]。如果没有给予学生充分表达和发挥的空间，没有给学生足够的参与度，让学生在课堂上无法找到成就感和存在感，这样学生在一开始就对有机化学课堂失去了兴趣，更谈不上学科能力的培养。简而言之，很多教师并没有对学生的主体地位和教师的主导地位进行正确的把握从而产生了本末倒置的现象。在教学改革的洪流面前，变则通，通则达，教师必须顺应时代发展的要求，才能出色高效地完成教学任务，达到“用灵魂去推动灵魂，用生命去感动生命”的教学效果。本文针对以上问题，就如何提高有机化学的课堂教学效率展开讨论。

二、充分挖掘教材资源，深化学生课程认知

（一）巧用人物故事，提升学习兴趣

以教材资源入手，学生会觉得亲切、易接受，且教材资源丰富，可以促使深度学习的发生，也易于在课外促成深度学习的延续[4]。教学中利用教材资源的教学事例不胜枚举，例如：在《有机化学》教材的绪论中，著名化学家不胜枚举。此外，近现代涌现出许多著名化学家，都覆盖到每一个章节，这其中涉及到的化学家在各自的科研领域都有着传奇般的经历，因此可以选择不同时期的化学家的事迹作为载体提升课堂趣味。首先，我们可以对早期著名化学家进行简明的介绍，摘录其中一至二位领袖人物进行重点描述，例如：现代化学之父——法国化学家拉瓦锡对元素的定义和提出的质量守恒定律;因人工合成尿素而闻名的德国化学家维勒等。这些科学先驱的故事能够让学生认识到有机化学对人类社会的进步做出了巨大贡献。其次，引入近现代著名有机化学家的事例，例如：诺贝尔与炸药研究的相关事迹，现代有机合成之父伍德沃德在合成复杂天然有机分子以及分子轨道理论中做出的贡献。再次，引入当代著名有机化学家的事例，理查德·赫克、根岸英一和铃木章在利用钯催化剂催化交叉偶联反应方面做出的卓越贡献，本杰明·李斯特和大卫·麦克米伦两位化学家在不对称催化领域取得的不菲成就等[5-6]。最后，介绍我国诺贝尔奖获得者屠呦呦女士并讲述青蒿素的提取过程及其生理活性。这能够让学生认识到，伟大的有机化学家们以及他们所贡献的技术就在我们身边，让有机化学在学生们心中变得更加立体、生动和有灵魂。需要补充说明的是，早期著名化学家可作较少介绍，因为他们中的大部分人，学生早已熟知。而近现代，尤其是当代化学家学生们知之甚少，这就需要给学生普及。这一方面能够让学生了解当代有机化学的发展趋势，另一方面，还能够让学生认识到杰出人物和平凡人一样，我们呼吸着同一个时代的空气，同样为世界局势的变化而忧虑和欣喜。伟大科学家的非凡之处就在于具有崇高的理想，拥有对科学和工作的高度热情以及孜孜不倦的努力。作为平凡人的我们，虽不能如他们一般，对历史发展起到划时代的作用，但也可以为了理想燃烧自我。用人物事迹进行引导，不仅能够激发学生对有机化学的兴趣，还能够进行理想教育，引导学生树立自己的人生目标，激发学习的内生动力。在此背景下，再安排学生课下查询本章节中有关化学家的更多故事及有机反应并进行分享，让课堂内容故事化情节化，更能激发学生的学习兴趣。

（二）立足有机化学应用场景，拉近学生与课程的距离

《有机化学》教材中提及的有机化合物已遍及人们的生产生活，但广泛而空洞地提及这些有机物的实用性只会让学生觉得乏味而教条，只有具体而深入涉足某些应用场景，才能够将学科印象具象化。例如：约翰·洛克菲勒是20世纪著名的石油大亨，而石油主要是由各类烷烃组成。学生们对洛克菲勒的传奇故事充满兴趣，将烷烃化合物的介绍穿插在他的财富创造历程中，既能平滑地引入烷烃相关知识点，又能引导学生关注当下的环境和能源问题，让思政内容走进高校课堂变得更加自然和贴切。此外，对一些高生物活性的有机物和有机材料进行简介，例如：教师可以借力学生们对高发癌症的关注度，对紫杉醇和瑞德西韦的功效及其来源进行讲解;碳纤维材料广泛应用在体育器材、医疗器械等领域，以某种体育器材为载体介绍制取碳纤维的原料聚丙烯腈的化学结构，还有一些富含共轭体系发光材料的发光原理，由此让学生了解共轭体系的特殊性等，让学生认识到有机化学的应用已经深入到每个人的日常生活，而且对人类的进步和发展起到了巨大的推动作用。关于有机化学对酿酒工程专业的影响，这一问题可以作为引导性的内容让学生查阅相关资料并进行分享，例如：酒糟、废水等酿酒废弃物的处理工艺中所涉及的有机化学反应，以及这些反应对酿酒微生物有何意义等，都可以让学生对有机化学与酿酒工程的关系有更具体的认识。

（三）利用教材资源，强化课程定位

化学知识是新时代大学生知识结构的重要组成部分，运用所学的化学知识观察、分析、解决实际问题的能力是大学生全面发展的一种标志[7]。有机化学作为酿酒工程专业的基础课程开设了很长时间，但很多学生并没有认识到本门课程对自身专业的重要性。调查显示，人的精力集中时间一般只能持续25 min左右，教师长时间的直接讲授是一种低效率的教学方式。但如果是学生自己发掘并总结提炼的，他们不仅印象深刻而且能够理解运用。为了让酿酒工程专业的学生深刻感受到有机化学的重要性，给予本课程正确的定位，我们采用的方法是，让学生先对课堂教学内容进行大概浏览，再让其总结哪些部分和白酒酿造有着直接或间接的联系，紧接着教师一一讲解去验证学生的答案。在这个过程中，学生对于自己寻找的答案是否正确有着强烈的好奇心，由此会对教师的讲解内容具有较高的兴趣，让学生充分认识有机化学与白酒酿造关系的同时，培养学生自主学习的能力，提高课堂效率。实际上，中国白酒的分类大都按照香型种类划分，这源于酒体中存在的风味有机物的种类和含量，而这些风味有机物又源于酿造过程中各种微生物的代谢过程。这些代谢过程本质上就是有机化学反应过程。生物体内的代谢所产生的有机物都有着独特的结构和生理作用，要想掌握有机物在生物体内的形成机制及其对生物体的作用就必须夯实有机化学基础知识，为酿酒工程专业其他学科学习做好充足的准备，因此有机化学也顺理成章地成为了酿酒工程专业必修的基础课程。

三、借力翻转课堂，发挥学生主体作用

（一）布置课前任务，促进自主学习

通过上文的方法，学生能够充分认识到有机化学对于酿酒工程专业的重要性，但是，如果不能够让学生更深层次地参与到课堂教学中，学生的意见和想法得不到表达，碰撞不出思维的火花，培养起来的兴趣不久后也将消耗殆尽，“以学生为中心”是新时代我国高等教育内涵式发展与高校转型的重要衡量维度之一[8]。因此，授课方式的变革需要落实到每一节课，我们的课堂必须要改变以往教师“一言堂”的状况，充分尊重学生的主体地位，争取把课堂还给学生。

翻转课堂是近两年来比较热门的教学模式。所谓翻转课堂指的是突出学生的主体位置，转变过去的师生关系和教学模式，激活内源动力，引导其主动地参与到学习当中，发挥出个体的能动性，从而创新思维，全面发展个人能力[9]。翻转课堂是调动学生积极性的良好手段，其最大优势是教学从以前的先教后学变为先学后教，把被动学习转为主动学习。采用翻转课堂教学方式，活跃了学习气氛并提高了学生学习的自主性和教学效果[10]。简而言之，传统的教学一般是“先教后学”，而翻转课堂倡导“先学后教”，教师课前布置学习任务，学生通过查阅资料和课前讨论完成任务，然后在课堂上分享成果。在完成课前任务时，我们在教学实践中发现，通过分组可以有效地带动全体学生完成学习任务，但每组人数不宜超过四人，过多的成员反而会让学生们互相推卸责任，三到四人刚好能够保证每个人都有任务而且分工明确。同时事先声明在作工作汇报时组员轮流作答，这能让学生将整个任务流程优化后简明扼要地进行表述，在潜移默化中进行内化，避免某些学生因偷懒完成不了教师布置的任务。待到开展课堂教学时，学生由于课前的充分准备，不仅能够掌握课堂知识，还能够对教材知识产生更深层次的认知。学生对翻转课堂这一教学方式普遍认可，并且大多数学生认为该教学方式对比传统的教学方式有着明显的优越性，对于培养自身素质与能力有着较大的帮助[11]。

（二）强化学生课堂参与，提升学生思维品质

有了课前的准备并不能够保证课堂上学生的参与度。发挥教师的主导作用，将议题式教学与翻转课堂结合起来是解决问题的良方，即教师设置与课堂知识高度适配的议题且在课前布置给学生，学生通过查阅资料得出一定的结论，随后在课堂上与教师、同学进行交流，在教师引导下自主得出结论。如：在有机化学绪论教学中，教师可以设置总议题，有机化学与我们日常生活的关系，设置分议题，1. 根据有机物的概念，列举我们日常生活中的有机物;2. 这些有机物是人工合成还是天然有机物;3. 这些有机物的存在或合成过程对人类社会的发展有何积极影响和消极影响;4. 对于有机物你还有哪些疑问;5. 假设你是教师，你将如何针对某个问题展开教学。每名学生查阅到的资料也许不尽相同，但在教师主导下学生自主发现问题，解决问题，必定能够集思广益，深化学生对教材知识的理解，提升学生的思维能力。同时，查阅资料和讨论交流的过程也能够让学生认识到问题的答案不是简单地翻阅书本知识，只有开动自己的大脑并且善于向别人学习，才能够开眼界长智慧。人与人之间的差别在于以下三点：首先，能不能发现问题;其次，发现问题后能不能克服惰性去解决问题;最后，能不能在解决问题后进行经验的总结。只有发现问题才能解决问题从而升华经验，作者希望我们的课堂能够引导学生成为一个“有问题”的人，而不是“理所应当”的人。此外，浓厚的课堂讨论氛围也能够吸引部分后进生，使其发现学习的魅力所在。总而言之，在课堂教学中，教师的重点任务是让学生成为善于研究问题的优秀人才，依托知识沟通碰撞启迪学生思维，让学生勇敢地发现问题、提出问题，探索全新的知识领域[12]。在翻转课堂与议题式教学方式结合的实践中教师要注意以下问题。首先，要充分鼓励和肯定学生，让其具有在课堂上表达和质疑的勇气和自信。其次，奖励机制是将远大理想转化为现实行动的有效手段。积极地激励能够强化任务的认同感，如果能够融入奖励机制，这将大大提高学生的积极性。奖励的内容和形式都是多方面的，例如，学生在表达的流畅度、准确度，答案的完整性，提出问题的新颖性等方面都有不错的表现，教师即可给予积分、相关书籍等形式的奖励。最后，课堂容量也会影响课堂效率。如果在一堂课中容纳七八个知识点，落实下来的结果是每一个知识点都只能浅尝辄止蜻蜓点水。相反，我们如果只解决两到三个问题，那效果明显会好很多。但教师的教学任务是有明确的数量要求的，如果我们只设置二至三个核心议题，而在解决核心议题的过程中去解决次级问题，这样就能够主次分明地完成教学任务。当然，这对教师设置议题的能力提出了较高的要求。