新工科是在新科技革命、新产业革命、新经济背景下高等教育改革的重大战略选择，紧紧围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系全面开展。新工科的内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才^[1]。在教育部的积极推动下，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，构成了新工科建设的“三部曲”，奏响了人才培养主旋律，开拓了工程教育改革新路径。

在上述背景下，陕西师范大学材料科学与工程学院在原有材料化学专业的基础上，开设了新能源材料与器件专业，并于2017年9月开始招生。新能源材料与器件专业作为一个新兴的工科专业，在教育部门大力推进新工科建设的前提下应运而生。在大类培养模式下，有机化学是化学类及材料类等学科的一门重要的专业基础课。根据新能源材料与器件专业的培养要求和相应的课程体系，有机化学仍然是一门专业必修基础课，但课时量由原来的两个学期共108学时缩减为一个学期64学时。由于有机化学课程内容丰富、知识点较多、有机反应繁多且机理抽象、有机化合物数量庞大且结构复杂，因此学生在学习过程中往往感到无所适从，认为有机化学的知识较难掌握，疲于应付作业检查和考试而导致学习积极性不高，甚至对有机化学产生抵触情绪，这将严重影响有机化学课程的教学效果，更加不利于学生对后续专业课程的学习。而工科类专业的有机化学教学除了上述现象外还要克服学时数较少、大类招生条件下学生的化学基础知识相对薄弱等等不利因素。因此，在国家大力推进新工科建设的背景下，对工科类专业的有机化学教学进行必要的改革显得尤为重要。根据新能源材料与器件专业的培养目标和培养要求，对本专业二年级本科生的有机化学教学改革进行了如下几个方面的探索。

教材是教学内容的载体，是学生学习的重要资源，课堂学习的参照，好的教材是教学质量的基本保证。根据有机化学内容丰富、理论深刻、实践性强、与多门学科互相交叉渗透的特点，并结合我院新能源材料与器件专业的特色，我们对工科专业经常使用的教材进行了调研，最终选择了高等教育出版社出版的华东理工大学有机化学教研组编著的《有机化学》(第2版)作为教材。本书是专门为化工、材料、环境等工科学生编写，以工科学生应掌握的基本理论和概念为框架，突出“少而精”，但体系完整、内容简洁、阐述深入浅出，便于学生循序渐进地学习^[2]。但是书中仍有部分内容过于陈旧，例如《有机合成》一章中可以结合最新科研进展引入一些具有代表性的反应类型；《芳烃与非苯芳烃》一章中可以适当加入二维材料及其相关研究成果简介。这样既能结合专业特色激发学生学习有机化学的兴趣，又能使本科生对科研前沿有初步了解，为以后的学习和职业规划打下一定基础。基于此，我们计划在积累一定的教学经验后编写一部适合新能源材料与器件专业的有机化学教材，将自己的教学实践和与专业相关的最新科研成果相结合，使学生在学习足够的有机化学知识的同时对自己的专业特色形成更加清晰的认识。

针对新专业有机化学学时数较少并结合专业特点，对教材的部分章节进行了取舍，并适当加入教材中没有的材料科学与有机化学交叉的内容，让学生在有限的学时内学到适合专业发展的有机化学知识。首先介绍有机化学的基本理论要点，如有机化合物的结构理论和有机化学中的电子效应等，使学生在开始学习阶段就能掌握一定的理论基础去理解有机化合物的性质和有机反应的机理。随后将有机化合物按官能团分章讲述，主要包括烷烃和环烷烃、烯烃、炔烃和二烯烃、卤代烃、芳烃、醇酚醚、醛和酮、羧酸及其衍生物、含氮化合物、糖类化合物、氨基酸和核酸等内容。在讲述每部分内容时选择性地略去教材中陈旧繁琐的内容，对于一些学生能够轻易理解的内容比如各类化合物的物理性质则让学生自学，并在作业和测验中检验学生自学的效果。将讲授的重点放在化合物的命名、立体结构的表达、各类化合物的特征反应及机理、有机合成路线设计等等。立体化学作为单独一章内容，放在烷烃和环烷烃这一章之后，学生对有机化合物的基本结构有了一定的认识，能够帮助其理解比较抽象的空间结构。有机化合物的波谱分析一章在学期中间讲授，这时候学生已经学习了几类化合物，波谱分析的例证学生能够较容易地接受，同时在后面的章节中不断展开本部分知识点的应用，加深学生对有机化合物结构分析的理解。我们在实际授课过程中还不断进行归纳和总结，比如几大反应类型，包括亲核取代反应、亲电取代反应、亲核加成反应、亲电加成反应、消除反应等，对各类反应涉及到的化合物、反应机理及在有机合成中的应用进行系统总结，有助于学生对这些知识点的掌握和运用。同时，授课过程中不断将各类有机化合物的结构和其物理及化学性质进行小结，让学生从结构决定性质的层面去理解有机化学。

为了增加学生对新能源材料与器件专业的认同感，我们在教学内容中适当加入本专业与有机化学交叉的相关研究前沿和热点。比如在芳烃一章课程的导入加入富勒烯、碳纳米管、石墨烯等新型碳材料的介绍，在杂环部分加入有机半导体材料在发光和电池器件中应用的介绍等等。通过在教学内容中引入与专业相关的知识介绍，不仅能激发学生的学习兴趣和积极性，还能使学生对自己的专业方向有更深的认识。

在确定了教材与教学内容的情况下，在有限的课时内使相关基础知识相对薄弱的工科学生学好有机化学这门课是对任课教师的考验。目前我国高等院校教学的基本形式还是课堂讲授^[3]，我们在讲授中不断探索教学方式方法的改革，以期提升课程的教学效率，改善教学效果。

新课导入是讲授每部分内容的开端，导入新课的过程可以使学生对即将学习的知识形成初步的认识。新课导入的目的就是要从一开始就激发学生学习的兴趣和欲望。有机化学与我们日常生活息息相关，当下的许多热点问题也与有机化学知识紧密相连，我们在新课导入时充分利用与专业有关的热点问题或与日常生活实际相关的有机化学知识调动学生学习的积极性。在绪论部分，即整个课程开始时由最新的涉及有机化学的科研进展，引入有机化学和有机化合物的概念，让学生认识到有机化学的奥秘，激起学生的好奇心。从天然气和石油的成分引入烷烃，其易于燃烧的性质可以联系到烷烃的燃烧热。从手性药物不同构型药理性的差别引入立体化学，比如治疗孕妇早期不适的药物反应停就是手性分子，一种构型可以抑制妊娠反应，另一种构型则会导致婴儿畸形。从获得诺贝尔奖的石墨烯材料引入苯和芳香烃。通过在新课导入阶段理论联系实际，使学生认识到有机化学与自己的日常生活和所从事的专业有密切的联系，不仅有利于提高学生学习的主动性，更能加深学生对具体知识的理解、开阔学生的知识视野^[4]。

随着科学技术的飞速发展，当下的课堂教学已经大多数采取多媒体教学。多媒体教学可以将抽象的问题具体化，提高学生学习的兴趣，增加教学信息量，因而能在有限的学时内，有效地提高教学的效果。在有机化学中，利用相关软件可以将抽象的分子立体结构、有机反应机理等三维立体模型以动画的形式直观生动地展示出来。用好多媒体教学手段，需要任课教师认真细致地做好备课，将知识点内容及重点、难点经过提炼以后再写入课件，灵活运用文字、符号、声音、图形、动画和视频图像等多媒体信息，使有机分子的结构和空间形状形象化和直观化，充分从听觉、视觉等方面加大对学生的刺激，发挥学生视听的感知作用，真正实现交互式教学，提高学生学习的积极性。尽管如此，传统教学手段板书在教学中的重要地位是无法取代的^[5]。在一些具体反应机理解释中，可以通过板书让学生的思维跟上讲解的节奏，能够让学生更好地理解反应的过程。另外，在讲课过程中可以随着讲课进程列出本节课知识点的大纲，便于在课程结束前总结时使本节课的内容一目了然。板书还可以让教师在讲课过程中随时对课件内容进行必要的补充。所以，对于有机化学课时较少的工科学生来说，将传统板书和新型多媒体两种教学手段有效结合，可以让学生较好地掌握有机化学的知识点，提升教学效果。除了板书和多媒体，我们还利用有机化合物的特点在教学中引入实物模型，比如杂化轨道的空间构型、构象异构体的产生、环已烷的构象及构象间的翻转、烯烃或环烷烃的顺反构型、手性碳和立体异构体等等，采用实物模型可以更加直观地体现有机化合物的立体结构，帮助学生对重点和难点知识的理解和应用。

有机化学课程存在讲授内容多而课时少的矛盾，因此多采用传统讲授法，进行满堂灌的“填鸭式”教学。这种方法任课教师能够控制教学进程，较好地完成既定的教学计划。但是，传统教学方法学生参与度低、课堂缺乏活力、无法激起学生的学习兴趣，往往导致教学效果不佳。因此，我们在课堂教学中一方面继承和借鉴传统教学的经验和长处，使其不断发扬光大；另一方面根据具体教学内容适当改革教学模式，充分调动学生的主观能动性。我们引入启发式教学法，用问答串联教学过程，增强教学互动，活跃课堂气氛，使学生集中注意力。为此，在备课时就设计一些启发性问题，在课堂教学中，适时向学生提问，使学生根据教师讲授的线索进行独立思考，开展积极思维活动，真正成为学习的主体。为了引导学生融会贯通地掌握知识、培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，最大限度提升学生的参与度，我们引入翻转课堂^[6]，选择适当的教学内容让学生自己上讲台讲述。将学生分成若干小组，每个小组根据分配的教学内容独立完成资料文献查阅、教案撰写、讲授课件制作、课堂讲解及答疑等环节，最后教师对每组学生的讲述情况进行评价，并针对教学内容进行适当补充。通过让学生自己参与教学过程，调动学生积极性，引导学生主动学习，起到了较好的教学效果。

考核评价是教学全过程中的一个重要环节。科学合理的考核评价模式，可以帮助任课教师对教学效果和学生的学习情况进行评估，以便在以后的教学中有针对性地进行调整和改进，提升教学质量。传统的考核评价主要针对学生进行，然而教和学是相辅相成不可分割的有机组成，因此，仅仅考核学生的学习情况往往会得出比较片面的结论。基于此，我们在本专业有机化学的教学实践中尝试改进传统的考核评价体系，对教师的教学效果和学生的学习效果同时进行考核评价。在教师教学效果考核评价方面，我们邀请具有多年一线从教经验的资深教师不定期听课，对任课教师的教学态度、教学手段、教学效果等方面做出评价，并及时反馈给任课教师进行改进和提高。另外，让学生以不记名方式对教师的教学提出评价和意见，这样既可以帮助任课教师及时总结教学经验、改进教学方法，同时也可有效地促进“师生互动”，提高课堂教学质量。在学生学习效果考核评价方面，我们结合学校和学院对学生考试的要求采用平时成绩和期末考试成绩相结合的考核方法，其中平时成绩占30%，期末成绩占70%，综合成绩达60分为通过，总成绩不及格者按照学校学籍管理规定进行重修和补考。为了避免学生平时不学、考前突击、考后就忘的现象，我们增加了平时成绩的评定内容，除了常规的考勤和作业之外，将课前预习、课堂练习、课堂问答、期中考试和在翻转课堂中的表现等内容进行综合评定。这些举措使学生加强了对平时学习的重视和自我约束，也在一定程度上激励学生的学习积极性，并使其重视自身能力的培养和提高。在考试方面，把对知识点的考核要求，分为识记、理解、简单运用和综合运用四个认知层次，并把这四种认知层次与试题难度联系起来。出题时注重考题类型的多样化和灵活性，力求做到考试的客观、准确和公正，使考试结果既能反映学生学习的真实情况，又可以反映教师的教学质量。考试结束我们马上进行试卷分析和总结，了解学生对有机化学课程的学习情况，这也为进一步课程教学改革工作提供了重要的参考。

有机化学实验虽然是一门独立的课程，但是整体上是有机化学课程的重要组成部分，是一门将基本操作与物质的性质、实验技术融为一体的理论联系实际的综合性课程。工科的有机化学实验课时也较少，在保证有机化学实验基本操作训练的基础上，我们在实验内容的安排上考虑到与有机理论课的结合，最大限度利用有机化学实验巩固和应用理论课的知识点。比如，除了熔、沸点及液体物质折射率的测定，蒸馏与分馏、萃取，重结晶与过滤，纸色谱和薄层色谱，水蒸气蒸馏及减压蒸馏等有机化学实验基本操作，我们选取了一系列性质鉴定和有机合成实验。通过烷、烯、炔、芳香烃、卤代烃及醇的化学鉴定实验，把有机化学理论课中涉及到的几类化合物的特殊性质和反应进行了总结。通过环己烯的制备、正溴丁烷的制备、肉桂酸的合成和对甲基苯乙酮的制备等有机合成实验，对涉及到的消除反应、亲电加成反应、羟醛缩合反应和苯环上的亲电取代反应的条件和机理进行复习。学生通过自己动手操作、观察实验现象、总结实验得失和撰写实验报告，可以进一步加深对有机化学理论课相关知识点的理解。因此，通过合理设计有机化学实验内容，不仅可以锻炼学生的动手能力和实验技能，还能够促进理论课知识点的消化吸收，提升有机化学课程的教学效果。

在国家大力推进新工科建设的背景下，我们对本学院新能源材料与器件专业的有机化学教学改革探索取得了初步的成功。但是，我们的教学实践才刚刚开始，在以后的教学过程中我们将在已有成果的基础上继续研究和探索，力争打造具有专业特色的精品有机化学课程。