創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的“有機化學(xué)”教學(xué)改革及探索

桂清文 蔣紅梅 王霞

［摘 要］ 以學(xué)生的能力提升為核心，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育引入人才培養(yǎng)過程，形成新時代“思路引領(lǐng)、能力提升、師生協(xié)作”的新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)體系。教師在開展“有機化學(xué)”課程教學(xué)的同時，堅持問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向，著力培養(yǎng)符合國家需要和科技進步的綜合型人才。在具體的教學(xué)過程中，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的項目和課題為導(dǎo)向，將問題導(dǎo)入課程建設(shè)中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，同時加強實驗安全教育方面的工作，開拓出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與教學(xué)相結(jié)合的新的培養(yǎng)模式。

［關(guān)鍵詞］ 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；人才培養(yǎng)；教學(xué)改革

［基金項目］ 2020年度湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目“基于產(chǎn)學(xué)研用互動的化學(xué)與大農(nóng)學(xué)融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”（HNJG-2020-0301）

［作者簡介］ 桂清文（1987—），男，安徽安慶人，博士，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院教授，主要從事光電有機催化合成和有機硒代分子的合成研究；蔣紅梅（1973—），女，黑龍江齊齊哈爾人，博士，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院教授，主要從事化工原理研究；王 霞（1993—），女，湖南邵陽人，博士，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院講師，主要從事化學(xué)生物學(xué)研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）27-0057-04 ［收稿日期］ 2022-09-16

引言

培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才需要進行大量的實踐訓(xùn)練。將知識學(xué)習(xí)與能力提升、理論提升與實際應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生熟練掌握理論知識、基本方法和實踐技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、實踐能力和創(chuàng)新意識，是實現(xiàn)我國大學(xué)生高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑［1］。在緊跟時代潮流、科技發(fā)展前沿的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新及人才培養(yǎng)。培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新型人才需要師生的共同努力，教師須盡力為學(xué)生找到適合的學(xué)習(xí)方法，提升教學(xué)質(zhì)量和自身的工作效率，同時提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率［2］。目前部分教師在課程教學(xué)中，仍然存在課堂教學(xué)與實踐教學(xué)分配不合理、難以結(jié)合的問題。尤其在新工科背景下，如何提高大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性，如何將思政元素和課程教學(xué)融于實踐，探尋提升學(xué)生核心素質(zhì)能力的有效途徑，是每一位大學(xué)教師值得深思的問題［3］。

一、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維培養(yǎng)的必要性

隨著國家對于教育的各方面改革，越來越多的學(xué)生可以進入大學(xué)學(xué)習(xí)，隨之而來的就是大學(xué)生畢業(yè)人數(shù)增加、就業(yè)競爭壓力增大等諸多問題。由于剛進入社會的大學(xué)生大多不具備足夠的工作和社會經(jīng)驗，在同等條件下，具有創(chuàng)新思維的學(xué)生會有更多優(yōu)勢，同時可為其在畢業(yè)時提供更多選擇。

2015年10月19日，首屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽在吉林大學(xué)開賽。經(jīng)過校級初賽、省級復(fù)賽，共有300支優(yōu)秀隊伍進入全國總決賽。這些年，國家與各地政府、各高校陸續(xù)舉辦了形式多樣的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類的比賽，推動成果轉(zhuǎn)化，促進“互聯(lián)網(wǎng)+”新業(yè)態(tài)形成，服務(wù)經(jīng)濟提質(zhì)增效升級；以創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)，推動高校畢業(yè)生更高質(zhì)量的創(chuàng)業(yè)就業(yè)［4］。“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”，國家未來的發(fā)展需要青年人的熱血，也需要人民教師的悉心培養(yǎng)。2020年，教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，指出要提高對新工科與課程思政協(xié)同改革的思想認(rèn)識［5］。作為一名人民教師，我們需要密切關(guān)注國家發(fā)展動態(tài)，圍繞立德樹人的根本任務(wù)，在課堂上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

二、“有機化學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“有機化學(xué)”在化學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中屬于一門基礎(chǔ)理論課程，涉及范圍廣，是化學(xué)、農(nóng)學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程之一。因為“有機化學(xué)”是一門理論和實踐并重的課程，創(chuàng)新需要在自身的知識積累到一定程度時才可以突破，所以基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必要前提之一。圍繞“有機化學(xué)”開展的實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、提升能力的重要環(huán)節(jié)，也是重要的實踐過程。目前，“有機化學(xué)”課程教學(xué)存在以下幾點不足：（1）教材內(nèi)容陳舊，部分前沿的知識沒有及時更新；（2）教學(xué)方法跟不上新時代的思想和理念；（3）由于各個高校基礎(chǔ)教學(xué)實驗平臺的差異，實驗設(shè)施老舊更新不及時，造成實驗課與理論課不統(tǒng)一。這些不足一方面限制了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，培養(yǎng)出來的學(xué)生進入生產(chǎn)一線不會操作，需要再培訓(xùn)，增加了企業(yè)用人成本，也使學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生了懷疑；另一方面，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)儀器的老舊不能吸引學(xué)生關(guān)注，很難激發(fā)學(xué)生對化學(xué)，尤其是有機化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。因此，以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院的“有機化學(xué)”專業(yè)課程和“有機化學(xué)”實驗課程為研究對象，以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，進行“有機化學(xué)”教學(xué)模式改革的探索與實施。

1.緊跟學(xué)科發(fā)展，內(nèi)容動態(tài)更新。教學(xué)內(nèi)容是教育創(chuàng)新的核心要素，體現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)。雖然目前“有機化學(xué)”的知識體系已經(jīng)建立，但是在傳授“有機化學(xué)”知識過程中，應(yīng)深入淺出地將“有機化學(xué)”的前沿理論、新成果及新技術(shù)等帶入課程，并詮釋背后的科學(xué)思維，從而進一步開闊學(xué)生的視野和思路。這一過程不僅能夯實學(xué)生對“有機化學(xué)”基礎(chǔ)知識的掌握，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。近些年，化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院采購了很多先進的教具輔助教學(xué)，同時每年對課程教案及展示進行更新。例如，在介紹《氮雜環(huán)化合物》這一章節(jié)時，可以結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，闡述氮雜環(huán)化合物在現(xiàn)代藥物分子中的應(yīng)用及其研究進展，并且引導(dǎo)學(xué)生成立小組，針對一類含氮雜環(huán)藥物的研發(fā)歷程進行調(diào)研，畫出具體合成路線圖；在介紹氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)時，將植物多肽和動物多肽的最新研究成果在課堂上展示；在介紹“立體化學(xué)”課程時，播放科普微電影《無處不在的手性之有機師姐》，讓學(xué)生可以實時感受到有機化學(xué)在生活中發(fā)揮出的無窮魅力。此措施的順利實施，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生主動思考和創(chuàng)新的能力。

2.內(nèi)容聯(lián)系歷史，典故培養(yǎng)興趣。基于課程思政學(xué)習(xí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生體會到以下三點：（1）基于課程思政，能描述“有機化學(xué)”內(nèi)容中隱藏的辯證唯物主義和歷史唯物主義等馬克思主義哲學(xué)；（2）基于課程思政，認(rèn)識科學(xué)技術(shù)的兩面性，樹立探索未知、勇于質(zhì)疑、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感；（3）基于課程思政，樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實、銳意創(chuàng)新、無私奉獻、愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神和職業(yè)道德，堅定“四個自信”并愿意踐行社會主義核心價值觀。例如，通過學(xué)習(xí)我國人工合成牛胰島素的案例，增強民族自豪感和對有機合成的熱愛，學(xué)習(xí)老一輩科學(xué)工作者的科技報國精神。通過學(xué)習(xí)“屠呦呦與青蒿素”的故事，探討青蒿素合成以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)解析過程，建立對中醫(yī)傳統(tǒng)文化的自信和、中國集中力量辦大事的制度自信及認(rèn)同感，學(xué)習(xí)老一輩科學(xué)家只爭朝夕、艱苦奮斗的精神。

三、教學(xué)內(nèi)容多樣化

“有機化學(xué)”教學(xué)主要采用案例法教學(xué)，從生活實踐中的事實出發(fā)，引出教學(xué)內(nèi)容，提出教學(xué)問題，并從化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)特征角度闡述有機反應(yīng)性質(zhì)規(guī)律。通過在線實驗、虛仿動畫演示教學(xué)將抽象知識可視化，幫助學(xué)生消化抽象理論知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律基礎(chǔ)上，運用在線辯論、主題討論、參與式學(xué)習(xí)活動引導(dǎo)學(xué)生深入探究，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維及解決實際問題的能力。同時，通過再現(xiàn)有機化學(xué)反應(yīng)發(fā)現(xiàn)的過程，將有機化學(xué)最新前沿動態(tài)引入教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)和創(chuàng)新精神。

一些反應(yīng)比如親電加成、自由基加成等加成反應(yīng)，這之中存在哪些不同點、為何存在不同點都需要進行深入講解，讓學(xué)生理解有機化學(xué)反應(yīng)中的微觀世界，激發(fā)學(xué)生的想象力。運用有機化學(xué)理論預(yù)測并解釋脂肪烴、脂環(huán)烴、芳烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性、酸堿性、芳香性、立體化學(xué)特征和反應(yīng)活性的關(guān)系，可以提升學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。鼓勵學(xué)生在日常生活中仔細觀察和思考，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，有了創(chuàng)新思維和扎實的基礎(chǔ)，在參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽時可以事半功倍。

每一單元課程講解結(jié)束之后，鼓勵學(xué)生自己講課，以此來加深對知識的印象，也可以反饋教師自身的不足，及時修改教學(xué)方式。設(shè)置小組競爭模式，每一組設(shè)立一位小組長，并且實施定期輪換組長制度，培養(yǎng)學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)能力及對工作的全局把控能力。同時，學(xué)生自己講課可以對書本知識有更加深刻的理解，最后對各個小組的講課內(nèi)容進行打分排名，并且進行獎勵。

教師在網(wǎng)絡(luò)上找“網(wǎng)紅”教師學(xué)習(xí)其教學(xué)方法，帶動自己上課的情緒，將課堂生動化。講解一些有機化學(xué)可以參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽的方向，傳授學(xué)生參加比賽的經(jīng)驗與實驗設(shè)計思路，在課堂上調(diào)動學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽的興趣。筆者每學(xué)期會邀請學(xué)院的研究生校外導(dǎo)師走入課堂，給學(xué)生傳授企業(yè)課題攻關(guān)的歷程和經(jīng)驗。這將很好地讓學(xué)生感受到自己所學(xué)習(xí)的知識將來可以解決問題的成就感。

鼓勵學(xué)生加入實驗室進行學(xué)習(xí)，參與課題的設(shè)計，引發(fā)自己獨立的思考，多參加比賽，在參加比賽的過程中學(xué)生可以收獲不同的體驗，學(xué)習(xí)到更多的知識。教師鼓勵自己課題組的學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽，在比賽過程中，學(xué)生自主完成項目計劃書，并且負(fù)責(zé)人進行人員工作的分工。教師對學(xué)生計劃書提出修改意見，不可過多地干涉學(xué)生提出自己的想法，學(xué)生對項目計劃書進行細致的修改，并與教師反復(fù)交流。在2021年全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類比賽中，化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院學(xué)生榮獲國家一等獎，這給了學(xué)生很大的鼓勵，激發(fā)了學(xué)生學(xué)好專業(yè)課的熱情。例如，課堂上講《鹵代反應(yīng)》這一章節(jié)內(nèi)容時，筆者從化學(xué)鍵的鍵長和鍵能的比較出發(fā)，引入《鹵代反應(yīng)》的重要性，可以解決有機合成中遇到的問題，實現(xiàn)有機官能團的轉(zhuǎn)化。針對這節(jié)內(nèi)容的知識點，筆者先后發(fā)展了咪唑環(huán)C-3位的鹵代反應(yīng)，并且合成了多個藥物分子，發(fā)表了3篇SCI論文并申報了2項國家發(fā)明專利。組織學(xué)生團隊參加了第五、六屆全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，并分獲優(yōu)秀成果獎一等獎、二等獎各一項。比賽結(jié)束后，筆者及時邀請團隊負(fù)責(zé)人在組會上分享比賽經(jīng)驗，與學(xué)生進行深入的交流，也為將來想要參加比賽的低年級學(xué)生進行了相應(yīng)的宣傳和普及。

向?qū)W院提議可以開設(shè)相關(guān)的講座，為學(xué)生普及相關(guān)知識，并且可以為參加比賽的學(xué)生進行賽前輔導(dǎo)，讓學(xué)生對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽有更多的了解。組隊時盡量讓高年級學(xué)生帶隊，可以讓低年級的學(xué)生更多地了解創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽。邀請創(chuàng)業(yè)成功人士或者企業(yè)家進行經(jīng)驗分享，讓學(xué)生對于創(chuàng)業(yè)有更多的了解。

四、“有機化學(xué)”實驗教學(xué)的改革

借助科研，開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。目前，大部分實驗課是教師在上面講，講完后學(xué)生完成教師所講的實驗而已，雖然做了這個實驗，但是不明白其中的原理，嚴(yán)重阻礙了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。而科研本身是以創(chuàng)新為目的的實驗活動，因此教師可以將前沿科研成果轉(zhuǎn)為實驗內(nèi)容，通過開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。在這個過程中，讓學(xué)生作為主題實驗的設(shè)計者，獨自設(shè)計實驗步驟，進行實驗操作，教師在旁邊起輔助作用。學(xué)生真正參與到各個環(huán)節(jié)中，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題，讓其在綜合素質(zhì)全面鍛煉的基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。例如，以有機合成和性質(zhì)表征為目標(biāo)的實驗主題，目的在于讓學(xué)生了解有機小分子的合成，并如何進行提純分離等。可以根據(jù)學(xué)生的興趣來選擇不同有機化合物的合成，并從中學(xué)到如何確定反應(yīng)的產(chǎn)物、物質(zhì)的分離提純、物質(zhì)的表征等。學(xué)生學(xué)習(xí)逆合成方法、建立合成路線、如何表征等均需通過文獻調(diào)研、歸納總結(jié)、設(shè)計方案和實踐操作，從而充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。在實驗結(jié)束后，讓學(xué)生撰寫實驗報告，并以組會的形式進行匯報，與大家分享各自在實驗過程中成功的心得，這樣更有利于學(xué)生快速成長。

五、教學(xué)考核多樣化

除了傳統(tǒng)的卷面考試外，可以進行論文寫作、案例分析等期末考核方式。同時，過程和能力的考核也尤為重要。例如在理論課中，教師可以組織學(xué)生進行知識問答，搶答的學(xué)生可以進行額外的平時分加分，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深學(xué)生對知識點的掌握和理解，還可以讓學(xué)生扮演教師進行知識的講解，通過這些方法可以讓學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)知識。重點考查學(xué)生對知識點的掌握情況并對此進行評分，可以進行小組作業(yè)，提高學(xué)生的合作意識和創(chuàng)新意識。

結(jié)語

進行高質(zhì)量創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是教師的責(zé)任與義務(wù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)上有任何問題教師一定會盡力幫助，發(fā)揮學(xué)生的主體意識；進一步深化“有機化學(xué)”教學(xué)改革，力爭培養(yǎng)出基礎(chǔ)理論扎實、實踐能力強、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才。培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識，增強其創(chuàng)新能力，是每一位教師應(yīng)盡的責(zé)任與義務(wù)。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是國家贏得未來的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，培養(yǎng)高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才并不是一蹴而就的，需要久久為功。行動勝于一切，除了政府、高校、社會要做好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和創(chuàng)業(yè)支持外，學(xué)生也要充分發(fā)揮主觀能動性，加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)習(xí)，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，拒絕當(dāng)“看客”與“過客”，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)激情付諸實踐。總之，只有多方力量攜手共建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育共同體，才能跑出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的“加速度”，為我國建設(shè)創(chuàng)新型國家提供有力的人才和智力支撐，為全面建成社會主義現(xiàn)代化強國、實現(xiàn)第二個百年奮斗目標(biāo)貢獻力量。

參考文獻

［1］李敬芳，李光明，安光輝，等.以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為核心的有機化學(xué)教學(xué)模式改革的探索與實施［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16（31）：215-216.

［2］周遠松，易紅宏，唐曉龍.基于高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)改革［J］.中國冶金教育，2017（4）：83-85.

［3］王賽嬌.新工科愿景下高校課程思政協(xié)同改革探究［J］.佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2022，38（4）：34-37.

［4］劉雷.淺談中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽舉辦六屆以來顯現(xiàn)出的問題與應(yīng)對策略［J］.才智，2021（33）：176-178.

［5］教育部.關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知：教高〔2020〕3號［A/OL］.（2020-05-28）［2022-07-26］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm

Reform And Exploration of organic Chemistry Teaching on the Cultivation of Innovative and

Entrepreneurial Talents

GUI Qing-wen， JIANG Hong-mei， WANG Xia

（School of Chemistry and Materials Science， Hunan Agricultural University， Changsha，

Hunan 410128， China）

Abstract： With the improvement of students ability as the core， the innovation and entrepreneurship education is integrated in the talent management process， to form a new training system of “thought leading， ability enhancement and teacher-student collaboration” for innovative and entrepreneurial talents in new engineering construction. Its important to adhere to the problem-oriented and goal-oriented， and strive to cultivate comprehensive talents in line with national needs and scientific and technological progress. In the specific teaching process， we take the projects and topics of innovation and entrepreneurship as the guidance， introduce the problems into the course construction， give full play to the subjective initiative of students， and strengthen the work of experimental safety education， so as to open up a new training mode combining innovation and entrepreneurship with teaching.

Key words： innovation and entrepreneurship; personnel training; teaching reform