【摘要】“经典化学论文赏析”是通过提高学生对化学研究和发现过程的认知，以培养科研兴趣和能力为目标的新生研讨课程。本课程引入翻转课堂，采用线上线下混合教学模式，以实验与理论方面的经典化学论文为素材构建教学内容，探究化学家发现知识奥秘的思维历程。本课程的知识目标：了解化学知识的产生与迭代机制，并熟悉化学科学研究的方法；使学生掌握化学期刊论文的分类、行文结构，与化学教科书中所学内容相关的一些基本知识（如路易斯电子点式结构、碳的同素异形体等）。本课程的能力和素养目标：激发学生的科研兴趣，增强学生的文献检索、阅读能力和批判性思维，培养学生独立解决问题的能力。本课程建设从课程目标、教学内容设计、教学模式及课程考核等方面进行探究。
【关键词】新生研讨课；科研兴趣；批判性思维；文献阅读能力
新生研讨课（Freshman Seminar或First-year Seminar）一般以小班（通常≤30人）为基本教学单元，以分组讨论为主要教学形式，是面向高校大一新生开设的师生互动开放性课程。其目的是帮助新生做好中学到大学的衔接、展示学科发展的历史与前景，提升学生学习专业课程的兴趣和能力。它起源于1877年美国约翰·霍普金斯大学建立的教师顾问系统和1888年美国波士顿大学开设的新生教育课，于20世纪70年代美国高等教育的扩张期得到了大力发展，并随后在欧美国家的高等教育改革中取得了卓越成效。截至2011年，全美多达94%的高校开设新生研讨课。
清华大学在2003–2004学年秋季学期率先在国内开展新生研讨课试点，随后国内其他985高校如复旦大学、上海交通大学、南京大学等陆续开设新生研讨课。中山大学近年来也积极启动多批本科新生研讨课建设，推动“翻转课堂”等混合式教学。新生研讨课的开设是我国高校教学改革走向纵深发展的重要举措，也是我国本科教学与国际高校教学接轨的重要标志。
在我国高等教育中更重视知识的传授，在大学课堂上多采用以老师讲授、学生记笔记和定期测验为主的教学模式，对兴趣的培养和思维能力的提升存在不足。兴趣是大学生有效获取知识的必要条件和基础，是内因和无形的动力。如何培养大学生的科研兴趣是一项需要深入研究的课题。通过开展科学史教育，或创设以建构理论为指导的研究性学习，或将课程论文引入教学等，都是提升学生科研或学习兴趣所进行的一些有意义的探索。笔者注意到，复旦大学自2011年起尝试在高年级本科生中开设“纳米材料与功能器件”的研讨型课程，该课程以课堂讲义结合最近3~5年内化学与材料学的国际顶级学术期刊的重要论文为阅读素材，以教师讲授与学生展示讨论相结合为授课模式，有效地激发了学生的科研兴趣。论文的本质是记录人类知识的载体，而经典论文就是人类核心知识的载体。每个学科都有其对应的经典论文，这些都是具有代表性和持久学术价值的珍贵文献。通过赏析论文尤其是经典论文，引领学生进入科学殿堂，发现科学之美，激发其探索科学奥秘的兴趣，对于提高学生的科学素养具有重要意义。因此，为提高学生的科研品味和鉴赏力，培养其“从0到1”原创性突破的能力，笔者借鉴前人经验和结合自身的科研经历，立足化学史，精选化学史上的开山之作，挖掘经典化学知识点相关的原始文献，创设了这门新生研讨课“经典化学论文赏析”。
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“经典化学论文赏析”课程目标
“经典化学论文赏析”新生研讨课是面向大学一年级化学化工类专业新生开设的必修课。该课程以学生为主体，以问题为导向，强化师生互动、生生互动，采用个性化的教学模式，组织学生研讨化学相关知识点，带领学生探究知识点的发现历程；通过引导新生对化学经典论文和相关化学家进行深入理解，培养学生对科学的好奇心，了解人类知识产生和迭代的机制，提升学生自主学习能力，从被动的知识接受者向主动学习、研究型学习的新时代大学生过渡。
“经典化学论文赏析”的课程目标包括：
（1）培养学生的科研兴趣：使学生获得接触和探讨化学知识点根源问题的机会，启发他们研究和探索的兴趣，初步培养学生科学研究的意识和能力；
（2）培养学生的探索研究能力：通过引导学生赏析经典化学论文，深入理解科学家如何发现规律、解释现象和推导理论等思维方式，使学生做好知识积累型到探索研究型的学习方式转变；
（3）培养学生的信息检索能力：教授学生关于信息检索的基本知识，学生在制作课堂展示PPT的过程中，或在赏析经典论文时发现感兴趣的知识点，并对其进一步深入研究的过程中，会逐渐掌握查阅文献的技能；
（4）培养学生的思辨表达能力：通过课堂展示、探讨和课程论文报告撰写，锻炼和提升学生的批判性思维、逻辑思辨和表达沟通能力；
（5）培养学生的团队协作精神：通过分组探索与讨论的教学方式培养学生的团队意识、协作精神。
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课程内容设计
“经典化学论文赏析”课程内容的设计思路：以学生容易理解的中学时期的化学知识点或者日常生活的例子为切入点，以点带面，引导学生思考深层次的原因；再将其与大学化学知识点衔接起来，进一步引导学生挖掘对应的经典文献，赏析论文本身和解读论文作者的科学精神；最终开拓学生的科研视野、激发学生对化学研究的热情和兴趣。
本课程学分为1.0，学时为18学时。本课程以笔者精选的经典论文为研讨专题的主要素材（见表1，每个专题2学时），如“软硬酸碱理论、配位化学来源、杂化轨道理论、冠醚的发现、DNA双螺旋结构、碳材料家族、单颗粒碰撞电化学和科学方法等相关文献。研讨专题设计的特色是以化学论文开始，以科学（研究的）方法（scientific method）结束。此外，笔者还收集了其它20个研讨专题的经典化学论文，作为课外专题供感兴趣的学生参考，如斯托克斯（George Stokes）在1852年发现荧光现象、阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）的电离理论、中国科学家汤佩松和王竹溪在国际上首次提出的细胞水势概念、路易斯（Gilbert N. Lewis）电子点式结构理论、价层电子对互斥理论、马库斯（Rudolph A. Marcus）电子转移理论等。通过这样的内容研讨，一方面激发学生的科研兴趣，另一方面通过让学生了解顶级科学家如何进行科学研究，启迪学生的思辨能力（表1的第5、6列总结了研讨专题对学生的主要启迪和所属的主要科学属性）。
表1 “经典化学论文赏析”授课研讨专题示例
Table 1 Examples of seminar topics on “Appreciation of Classic Papers in Chemistry”
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以学生全员全程参与为特色的研讨
教学模式改革
在“经典化学论文赏析”课程教学中，采用“课前线上+课中线下+课后线上”的教学模式，引入翻转课堂，全程强调学生的主动性，引导学生全程做到主动学习、主动提问、主动探索、主动分享，实现以学生全员全程参与为特色的教学模式，有效提升教学质量。具体实现路径包括以下三个方面：
（1）课前利用线上教学资源及学习系统提供相关预习内容：教师将发放课程涉及的经典文献和相关的自制教学视频，要求学生提前阅读文献和观看教学视频，对每次研讨专题的主旨有一定了解。教师利用线上平台监督检查学生预习情况，在此基础上设计线下授课结构及内容。
（2）课中教师充分利用教学资源进行必要的引导和讲解，全程以学生展示和提问为主：教师应有效整合利用线下教学资源如分子空间构型模具等教具以激发学生学习兴趣，加深学生理解，提升线下课堂效率。学生自由组成小组，6~7人左右为一组，一共4组；每次课前教师指定某个知识点的一些原始经典论文，学生以小组形式提前阅读并总结，由所有组员共同制作展示PPT，课上选派代表做课堂展示，保证每组的每个学生都能至少展示一次（见图1，其中第八轮学生不定，由各组选出，以x表示）。在学生展示前教师先简要介绍当次研讨专题的经典论文，进行“抛砖引玉”（如表2所示示例，即以“碳材料家族”为素材提供的一些讨论题），引发学生思考；在学生展示后，教师引导其他学生提问讨论，并进行点评与补充讲解。本课程各阶段指导学生教学模式也有所区别，上课初期以教师讲解为主（见表1中的研讨专题1），中后期（见表1中的研讨专题2~9）引入翻转课堂教学模式增加师生、生生互动等方面的课程设计，使得教师不仅是学生获取知识的传播者，更是学生学习的组织者和引路人。
图1 课中线下教学学生分组展示模式示意图
Fig. 1 Schematic diagram of student group presentation mode in offline class
表2 课程讨论题示例
Table 2 Examples of seminar topics for discussion
（3）课后研讨和解惑：课后教师可利用QQ和微信群等网络媒介与学生保持沟通和讨论，并鼓励师生面对面交流，随时解决学生学习过程中遇到的问题。
以上的教学模式设计实现了“以知识为中心”向“以问题为中心”和被动的“教”向主动的“学”的范式转移，以好奇心驱动学生开展探究式学习，并培养他们的科研兴趣和追求真理的精神。“经典化学论文赏析”课程还强调师生间平等交流，鼓励学生挑战老师的见解，以充分地发掘、发挥学生的潜能。
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以贡献度为主要导向的考核评价模式改革
对于“经典化学论文赏析”课程的考核评价，既重视学习结果的终结性评价（即个人总结报告），更重视平时学习的过程性评价（由考勤和小组课堂研讨两部分构成）。学生的总评成绩采用百分制，由个人考勤10%（C，图2）、个人总结报告20%（B，图2）和小组课堂研讨70%（A，图2）组成。考核方式将在第一次研讨课上向学生公布。
在过程性评价中，小组课堂研讨由PPT展示、研讨和研讨报告三部分组成，权重分别为30%、40%和30%；其中PPT展示和研讨成绩均通过小组自评、教师点评和小组互评三条途径获得，权重分别为10%、60%和30%；而研讨报告成绩由教师单独评分，着重考虑报告的新颖性、逻辑性、规范性、深度和广度等五个方面。其中，PPT展示和研讨成绩由8次研讨专题（讲次2~9，表1）成绩的算术平均数来计分；而研讨报告由各小组完成，一共提交4次，亦由每次成绩的算术平均数来计分。每次课上由助教和/或教师考勤和记录每个学生的出席及研讨表现情况，作为过程性成绩评定的依据。
在课程结束后，教师要求每位学生撰写一份总结报告，包括课程的体会、收获及对课程的建议等。
学生总评成绩的构成如图2所示。这种考核方式实现了多模式、多渠道和多方位的多元化考核效果，有利于学生知己知彼、相互学习、明确方向、提高学生客观评价事务的能力。
图2 学生总评成绩构成
Fig. 2 Student overall evaluation score composition
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结论
“经典化学论文赏析”新生研讨课作为面向化学化工类专业新生的基础课程，通过培养学生对化学的好奇心，了解人类知识产生和迭代的机制，提升学生自主学习能力，帮助学生做好中学阶段到大学阶段的有效衔接。笔者在教学目标、教学内容、教学模式和考核评价等方面均做了有益的探索，可为五大化学等课程的开设提供一定的参考价值。由于各学科均有自己的经典论文，笔者相信“经典化学论文赏析”课程的建设探索也将为其他学科开设新生研讨课提供有益的借鉴。我们会继续探索、总结经验，不断改进“经典化学论文赏析”的课程内容设计和教学模式等，帮助新生尽早适应大学学习，提高学生的科研兴趣，加速我国高校向研究型大学转型。
本文原载于《化学教育》2024年第45卷第16期（2024年8月），文章转载已获作者同意。
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编辑：钟婧妍
初审：王旭初 卢也晰
审核：张雁 董苑玫
审定发布：陈省平
