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【我的教育观、教学观和学生观】(2)韩文博:建立以学生为中心的研究型教学体系 ---天然产物化学课堂教学实践与探索

作者:韩文博         来源:生物有机化学教研室         发布日期:2022-10-08     浏览次数:

     

1.引言

天然产物化学是以各类生物为研究对象,以有机化学为基础,结合分析化学、波谱分析等相关知识,研究天然产物中有机化学成分的一门科学。课程内容包括天然产物中各类具有生物活性成分的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性、生物合成途径等,以及新药研发的基本理论与实践。培养学生具有从事天然产物化学方面的研究、质量评价和新产品研发生产的能力。由于学科特点,面对大量的复杂有机结构,不仅要了解其结构功能,更重要的是通过学习,要求学生掌握波谱学知识,从而能够解析其化学结构,这对于大部分学生来讲,具有很大的难度

课堂是教学实施的主要形式,打破课堂沉默,实现课堂教学“五境界”由低层向高层的转变(图1),是提高该课程教学质量的关键。自2015年起,团队教学成员通过多个教学周期的改革实践,探索出一套适合应用化学本科专业的教学模式,实现了教学理念的革新,学生由被动学习转为主动学习

图1. 教学课堂五境界


2.多元化教学模式,让课堂“活”起来

本课程以能力培养为核心目标,结合“两性一度”的教育理念,将14章内容整合为相对独立又彼此关联的4个模块,实现了从知识课堂向能力课堂的转变(图2)。在教学过程中,针对不同教学模块,采取相应的讲授方法,例如总论和植物化学成分基本结构两大部分,以问题驱动教学法讲解为主,配以适当的习题和讨论;植物化学成分的化学反应、提取分离与结构鉴定,是本课程的核心知识点,采取教师讲解、学生小结、再配以适当的练习的方式;专题讨论部分为深入、提高的部分,采取讲专题(案例教学法)、研读文献、翻转课堂等多种方式进行

图2. 知识课堂向能力课堂的转变

教学环境上,需要有多媒体教学手段,辅以“雨课堂”、“蓝墨云”等移动终端APP,既能有效实现课堂教学的有序化,又能打破时间与空间的界限,真正做到全方位的互动与沟通,增强教师与学生的交流,弥补课堂教学时间不足的问题,从而提高教学效果

教学方法上,要充分发挥教师的主导作用,调动学生学习的积极性,变单纯传授知识为在传授知识过程中重视能力的培养,变教师为中心为学生为主体,变刻板讲授为因材施教,注重学生的个性发展和潜能的激发。同时,要融入课程思政元素,讲好中国科学家的故事,如诺奖获得者屠呦呦先生的故事,培养学生家国情怀以及对专业的热爱之情。大力提倡小班授课模式,逐步加大分组学习、研讨教学的比例,充分调动学生的主观能动性,变传统大众教育为精英教育,培养复合型拔尖创新专业人才。

课程组授课方式是本课程的特色之一,由从事天然产物化学科学研究的若干位教师共同承担,在授课过程中,结合自身的科研实践,在讲授基本知识的基础上,引导激发学生对该研究领域的最近研究进展的思考,拓宽了学生的科研思维,教学效果良好。角色互换也是本课程的特色之一,2017年以来,从查阅、研读文献,到制作PPT,上台汇报,回答评委的提问的整个过程,每位学生均独立完成,真正做到一人一题,在这一过程中,锻炼了学生的科研素养,进一步激发了学生对《天然产物化学》(植物化学)的学习热情。经过多年的探索,形成了一套《天然产物化学》翻转课堂的独特模式。本课程还将定期邀请国际知名专家来校讲学,2018年,中科院院士林国强先生的专题讲座“中药草本与手性药物”,在学生中引起了极大的反响;又如2017年,由西安交通大学刘健康教授与本团队负责人以双师协同的授课方式为2014级应用化学专业本科生联合讲授特殊类型生物活性天然产物。此外,应邀为本科生授课的国内外专家还包括澳大利亚国立大学Martin G. Banwell 院士、悉尼大学的Chris McErlean 博士、中科院深圳先进技术研究院周佳海研究员、四川大学王锋鹏教授、等应邀为本科生授课,以上活动均取得了良好的效果(图3)。

图3. 国内外专家应邀授课


此外,《天然产物化学》慕课(https://www.icourse163.org/course/NWSUAF-1003739001),是对课堂教学方式和教学资源的补充,学生通过线下的课堂学习,以“问题引向”的方式进一步钻研自己感兴趣的专题,授课教师通过与学生的线上线下互动,了解学生的学习动态,进一步促进课堂教学的改革和创新,形成了良性循环

编辑:马玉萍     终审:周文明

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