有机化学是研究碳及碳的化合物的科学，其使命是发现和创造有机分子并服务于人类社会各方面，并展现出与生物、医学、材料、信息、人工智能等多学科相互交叉渗透、融创发展的特点。有机化学作为农林类专业的核心基础课，构筑大学生在自然科学和工程技术相关领域分子层次的认知、应用和创新基石。
进入新世纪，国际社会多元化趋势明显，国家间多层面交流加速，伴随科技竞争加剧。我国实现百年强国梦的民族崛起战略，高等教育“双一流”、新四科、课程思政等对大学生的“素质、能力和知识”三维一体化的培养高要求，对人才发展多学科综合能力需求增强，同时社会经济阶层的分化和固化加剧。这些对大学生的当前学习及未来发展提出了更复杂的选择性和多层次的挑战。
面对诸多挑战，有机化学教育教学需要站在国家一流课程的高度，在解决以往教与学多方残留难点的同时，主动对接学生未来发展需求，构建知识、能力培养等新模块，大幅度提升课程容量，创设“两性一度”金课标准的内涵和质量支撑点，注重时效，保障一流课程可持续优质发展的生命力，提升课程质量。
1.课程对象及学习问题聚焦
对于一门课程来说，教什么、怎么教效果最好、学习的价值和意义在哪里，这是课程教学的三个核心主题；近十几年，如何教是教学改革活动的热点领域，质量导向的改革进一步深化，必然涉及关注教什么、价值和意义等核心；农林类学生的化学素养、分子强基、交叉创新能力就必然是三个支撑点。而课程质量是教学永久的生命线。那么，农林类有机化学的学生生源和学习中存在哪些主要问题？这些就要从生源入口、未来发展需求2个端口来考虑。
回顾历史，21世纪初始全国高校扩招，我校某年有机化学期末考试卷面有1/3左右的学生不及格，差异分析表明扩招的班级普遍不及格，化学知识严重欠缺，于是重修开班至此启动，弥补缺失，但大班教学仍然面临无法实施因材施教的困境；连续几年生源调查的结果表明，受高考和招生制度等影响，我校农林类各专业有15-30%的学生入学时化学知识存在缺陷，分子认知不足；教学内容中对分子应用停留在简介层面，对分子的三维空构认知不到位，导致宏微性质把握差异性大，功能停留在想象阶段；同时课前不预习、上课“空手到”、临课“快餐式”学习是近年来教学中值得注意的不良现象。
近年小班化教学为课程质量建设提供了新机遇。因此，在全球新冠疫情突发并持续影响至今的影响下，课程组开展教学策略、理念更新、环节设计、教学内容模块优化、优质资源支撑和综合考核等多方面教学创新改革，从基地班先行试点，择优推广至农林类其他专业班级的方式稳步推进，突出分子在农业科学及生命活动中的应用价值导向，从而促进教学目标和内涵质量明显提升。
2.以建设课程内涵为主，优化形式和模式，创新环节和质量评价
金课的两性一度-高阶性、创新性、挑战度，实际就是课程的内涵和质量特征，但更多的是指向激发大学生的主动学习动力、自主探索的精神和内生创造性。
2.1 课程内涵建设
在有机化学国家一流线上课程建设的基础上，课程内涵和容量持续建设集中在以下4方面（见示意图1）：
图1 内涵与质量
（1）从解密新冠病毒刺突蛋白结构开始，结合中国乃至世界科学家的研究探索案例，融核心价值观教育与强国梦理想教育于教学各章各节，激发学生的学习激情和未来奉献祖国的远大志向。
（2）从分子结构/官能团认知，结合学生对有机分子的典型体验感受阐述开始，采用三维的、动态的和生活实态的分子结构描述，渗入分子化学教学具体内容和各环节，提升理解深度和丰富课程内涵。
（3）利用学习卡片，制作生物医学分子应用发展史及典型事件的发展史，聚焦时空大视野，从辩证法角度分析分子生物应用发展，培养和提升独立思维能力；
（4）从身边衣食住行健康等重要分子出发，突出各学科对分子的应用和需求特征，提供多学科交叉拓展分子应用综合材料，注重互变异构、分子稳定性、结构美学、材料性能，提高兴趣，促进学生分子应用能力提高。
新的有机化学教学中，命名体系单独成章，突出有机分子命名和认知规范；从中英规范命名、结构、性质与功能，到分子的生物应用等方面构建丰富的模块化内容。重点讲解难点和典型案例，恰当融入国内外分子层次多学科育人元素。积极更新课件内容和中国大学慕课平台内容，中文、英文教学齐头并进，引入圣智学习平台资源，推送新编全章节英文词汇、精心编译的与生物、医学、材料等学科融合的分子应用等“有机化学+”拓展教学资源，强化分子多学科应用研讨，极大充实课程质量内涵。
相关资源包括，①按章序编成的关键词和词汇手册；②编译有机分子在生物、医学、材料、食品等学科前沿的功能认知探索和应用课外拓展综合教辅材料3本116篇；③收集并编译日常化学品、农业园艺、食品饮料等分子卡片式学习资料120页；④编制每章核心内容，精炼讲义。其中，新课件引入与蜈蚣、射炮步甲、帝王蝴蝶迁徙等的生物学现象密切关联的分子研究案例、诺贝尔奖前沿案例等25例进教学，丰富生物医学交叉融合内容。⑤撰写以“前沿脉搏、以史为鉴、分子辩证、绿色分子、一生一分子、分子应用、分子新时代”等为主题的30余个案例，形成系统的课程思政案例集融入教学。
在自由阅读卡片材料中，以屠呦呦的青蒿素获诺贝尔奖开始，提供涉及抗生素、抗抑郁、镇痛剂、麻醉剂药物分子发展史，薰衣草驱蚊分子、抗过敏分子、火蚁毒液组份、保湿剂的分子组份，及糖过多摄入损害健康等生命健康拓展话题；在相关专题拓展性学习中(图2)，利用高度集成的内容和案例，强化学生综合认知；
通过模块化的内容体系、丰富的优质教学资源、灵活的学习过程以及有效的学习策略，帮助学生建立起化学的素质结构、能力结构和知识结构三维体系，并借助高起点大视野进展促进学生主动学习，突出对学生的跨生物学分子应用兴趣和价值培养，为学生的后续高层次发展提供保障。
图2 专题示意
2.2 教学形式和模式优化
除了丰富教学内容和课程资源外，更多的教学内涵也包括增学识、强学术、敢论道（图3）；赠鱼、授渔是为教的2个层次，但最高层次则是引导学生独立思考，敢于论道，主动学习和表达，阐述分子化学、结构及功能应用中的本质。因此，大量采用三维结构图、构象动图以及反应动图等辅助教学，增强学生的理解和应用；结合结构（形状）互变动态、热力学等理解分子的活化态和稳定态形式，把握和预测反应的优势（立体）产物。同时采用课堂内外加强师生互动交流的形式，促进课程内涵学习深化。
通过线上与线下、虚拟与现实、课内与课外、讲授与分组研讨、中外教师同堂授课、教材-教辅拓展资源互补、探索式教育与师生互动等开展多态混合式教学，实践结果表明，多态混合教学模式的建立显著提升了教学效果和质量。主要表现在：①多样化的学习方式提升了学习兴趣；②学习主动性得以激发，目标驱动的主动学习能力提高；③能及时发现教学过程中存在的问题并加以解决；④学习综合成绩与以往相比得到明显提高。
图3 教学策略
2.3 教学环节强化和成绩考核指标创新
面对学生预习不足、“空手到”、只找答案而忽视学习过程、分子式不规范表达、缺乏独立思考等不良习惯，在教学中设置课程预习前置、入学摸底测试、最美笔记评选、分子两面性研讨等环节。
课程预习环节前置在寒假 设置预习前置环节的初衷是应对生缘分化严重、识记有机化学前几章专业英文词汇难而提前进入学态。通过QQ群等在寒假伊始就将相关资料发给学生，包括课程前4章专业英文词汇、分子官能团及名称后缀中英文认知表、英文原版教材电子版、原版第1章PPT、课程学习导论等预习材料，要求学生在寒假学习，并提前告知入学摸底测试安排。
全员参与最美笔记比赛 “好记性不如烂笔头”，善做笔记能有效提高学习效率，有助于查漏补缺和梳理知识点，强化科学思维逻辑和表达能力。即使在电子设备流行的今天，记笔记和书面表达仍是学习过程很重要的方式，要重视学生主动参与学习的过程和效果。在疫情持续期间，为配合有机化学混合教学，督促学生主动学习，确保教学质量，课程组至今已开展2届学生全员参与“全英文有机化学课程最美笔记评选活动”。通过由学生代表和任课教师组成的评审小组从准确性、逻辑性、专业性、方法性、反思性和整洁性六个维度对笔记做出综合评价，成绩纳入课程总评。
适当开展分子研讨环节 课程教学设置分子研讨主题。如①A new twist on molecular shape；②Two sides of the molecule: the bad and the good；③Biological molecules and their functions in life。开学初发布研讨形式、内容限定、时长等要求，学生自主组队，自选分子，查文献准备研讨材料，教师对PPT格式及表达优化提供指导，但对内容本身不修改，在后半学期适时汇报交流，全员参与考评撰写及报告情况，作为一个环节纳入成绩综合评定。
通过最美笔记评选、分子研讨等环节设置，在促进学生静心学习、提升学术视野的同时，加强培养自主学习探索、独立思考能力，提高学生的综合表达能力。
引导向学加大过程考核比例 通过制作微小视频、课堂内外主动答疑、期末对接学院组织老师到书院坐班答疑等，主动走近学生引导向学。摸底、期中、期末三段考核均通过线上或线下测试进行，将章节作业、摸底测验、平时互动回答、最美笔记评选、分子研讨等分别纳入平时成绩考核。通过增大学习过程及平时成绩考核比重，促进学生课堂内外相结合的自主学习。
3.在教与学反馈优化中契合国家一流课程目标高要求
常态化通过问卷星在线、座谈等多种途径持续跟踪调查反馈，掌握学情等方面动态（图4）。在一次近40人的座谈会上，学生全员发言反馈，大多数学生认为收获大于预期。生物1803班向洲甫同学说，实际教学中教师需要根据学生的问题和需求适当调整内容和节奏；英语构词法在有机化学英文命名中非常重要，掌握后可明显增加专业词汇量，有利于阅读前沿文献。生技1803班邴梦瑶说，全英文教学和暑期课程对我们帮助很大，学到很多在普通课堂上没有学到的知识；老师鼓励提问，尤其是暑期分子研讨课程，精力高度集中，获得感强，英语应用能力提升很快。认同开课时摸底测试的学生占比72%以上，赞同预习前置的92%；认可应强化互动交流和内容创新的学生均达90%以上。
图4 两年调查列表
最新一次课程内涵和质量调研表明（图5），预习不完整的占70%以上；寒假预习有促进效果的占74%；认可利用分子结构/官能团认知、分子应用卡片、学科交叉拓展及励志案例等提高课程学习内涵和质量的占90%；认为课程内容丰富有难度的占95%；说明有机化学教学的确在对标国家级一流课程的高标准。但在课堂之外提高自身质量的途径实施上，学生仍然对传统方式有更多的情结；而列课后解决学习问题方式第一位的是查答案；说明不少学生对大学学习的认识仍处于“受鱼”层次，离求“渔”术、论道相去甚远，并且对于讨论、3D及微视频等提升效率的现代学习策略重视不够。
图5 内涵调查
学习1-4年后的后效调查中（图6），学生认为，加强对专业名词的英文学习，对阅读科研文献有很大帮助；同时期望课堂教学中能加入一些科普知识激发同学兴趣；并指出增加师生间的互动，以促进独立思考。统计表明，认为有机化学拓展内容和环节对后续发展有帮助的占92%，影响很大的近1/3；课程对当时及后续学习发展有帮助的占96%以上，有显著后效占62%；98%以上的同学认同有机化学教学整体在更新教学内容、跟踪学科新动态新发展、化学理论联系专业应用实践方面做的好。
在其他项目中，课程对自身的发展受限或支持不足的原因中，有1/3左右的学生认为，课堂对学生吸引力不够，氛围不够活跃；另外，认为学习状态和效果与预期不相符的占了一半，说明在落实金课两性一度标准的同时，需要从教与学两方面要做适当调整更好契合课程目标，多角度促进学生深度融入学习。
图6 后效调查
4.反思中质量导向站稳教学一线
从教学实践中也反映出以下问题：①课程思政需要进一步加强。2年前的调查表明60%以上的学生当时不知课程思政的背景和内涵；而在后效调查中对学生发展的影响因素排在第8位，表明课程思政的效果还未能真实展现，需要通过多途径和环节加强；②主动学习和个性化学习不足，要提高学习时效。不少学生认为，要修补的第一个学习漏洞是时间精力投入；但实际上对基础课学习阶段来说，学生总的学习时间和精力是一定的、有限的，调整余地并不大；通过教师引导，加强预习、主动学习、个性化学习和即时学习（Just-in-Time learning），提高时效，精准解决自身问题才是根本出路；③记笔记和讨论交流不足。作为一年级学生，仍保留有高中满堂灌或被动学习情结，以及直接找答案的现实利益冲动，而对于现代一流大学的教育教学方式和目标接受不足。对有机化学来说，讨论交流、3D结构表达、结构反应动画和微视频等快速提高学习效率的现代策略应当引导重视起来，另一方面也要兼顾学习的价值效用。丰富的教学内容，拓展资料和专题等，为后续个性化教学打下了资源保障。④个性化学习值得进一步推进。小班化、丰富的内容、拓展资料和专题、新形态慕课资源等，为后续推进学生个性化学习和发展奠定了资源保障。通过兼顾学生整体性和个体化学习，为素质、能力和知识三维一体化优秀人才的培养奠定好分子基石。
总之，针对质量导向的一流课程内涵建设，既要从学习对象自身的问题出发，更要面向新农科及国家未来发展战略对人才培养和发展的高要求，脚踏实地可持续地稳步推进。
