本报记者 符哲琦 被称作“白色垃圾”的塑料袋,是如何变废为宝转变为燃油?护肤品为什么能让你的皮肤保湿?我们日常的食物是如何实现保鲜的?在华东师大有这样一门课,通过ChemGPT 助力基础知识的学习,推导复杂分子的合成路径,揭示生活中的化学奥秘。由化学与分子工程学院刘路教授和周剑教授领衔的《有机化学》,今年 1 月入选 2024 年度上海高校市级一流本科课程,以 AI赋能教学,将复杂的知识化繁为简,吸引着广大学子前来探索。
“AI赋能+云端资源”,思维训练的无限可能
《有机化学》及其实验课程均采用了“线上线下”混合式教学模式,学生利用“雨课堂”等线上平台,完成课前的知识点学习;而线下的课堂则主要注重思维训练,刘路常常通过互动环节激发学生的思维,鼓励他们提出问题并进行讨论。在他的引导下,学生们不仅学习了有机化学的知识,还培养了独立思考和解决问题的能力。这种以学生为中心的教学方式,深受学生们的喜爱。
《有机化学》线上实验课自 2018年起,在中国大学 MOOC 平台上线,至今选课人数已接近 6 万人,覆盖了化学、药学 、生物等多个专业学生 。此外,该课程还被 42 所高校应用,开设 为 SPOC(小规模限制性在线课程),选课人数超过 8000 人。同时,该课程也被教育部选为融合式课程,为新疆、青海、云南、贵州等中西部地区的 60 多所院校提供同步授课,还收到了教育部在线教育研究中心的感谢信。
随着AI时代的到来,刘路的《有机化学》课程也在探索以人工智能赋能教育教学。化学与分子工程学院开发的化学语言模型 ChemGPT 为课程的改造升级提供了平台,在这里,刘路指导学生们通过 ChemGPT 进行知识的学习和复杂分子的反合成分析,提升对有机化学的理解和应用能力。
“生活现象+前沿成果”,有机化学的魅力课堂
“有机化学,是研究含有碳元素化合物的结构及其性质的一门学科,有很多深奥的理论和复杂的反应,是一门难度很大的课程。”在第一节课上,刘路就这样告诉同学们,“但是,有机化学又是一门与我们生活息息相关的学科,在食品、医药、农药、材料、能源、环境等生活的方方面面,有机化学都起到举足轻重的作用。”
在刘路的带领下,《有机化学》这门课更像是一场探索生命、物质与自然之间关系的奇妙旅程,他喜欢用生活中的实例来引导学生思考,将复杂的化学原理融入到简单的生活现象中,让学生们在轻松愉快的氛围中领悟到有机化学的精髓。
在刘路的悉心指导下,很多本科生对有机化学的研究产生了浓厚的兴趣,并开启了有机化学的研究之旅。近五年,刘路年均指导 3 项本科生国创、市创项目,共指导 32 名本科生在全国大学生化学实验竞赛、全国高等师范院校大学生化学实验竞赛等省部级以上赛事中获奖,其中 13 人次获得最高奖项(特等奖和一等奖)。
“专业教学+思政引领”,青年学子的使命担当
刘路始终认为,青年学生应有远大的志向和广博的胸怀,学习科学文化的目的首先是要更好地造福祖国人民甚至全人类。他表示,“有机化学是国家很多产业的基础,人才缺口大,专业需求高,培养周期长。坚持‘课程思政’和‘思政课程’同向同行的思政融合,提升学生的内生动力,引导学生扎根有机化学专业,潜心研究、不断创新、投身国家需求的积极价值观是我们这门课一直坚持的育人理念。”
在课程教学中,刘路不仅紧密结合学科前沿和产业发展历程,更强调培养学生服务国家重大需求的责任感和使命感。他引导学生深入了解有机化学在尖端产业中的应用,并讲述我国化学家如何攻克高端化学品、药物、光刻胶等关键技术难题,推动我国技术水平从追赶到并行,直至国际领先地位,以此激发学生投身合成化学相关产业链的热情和对国家发展的责任感。
“刘老师课堂里讲科学家的例子总是让我热血沸腾。”校友夏童曾在华东师大就读本科,毕业后在上海市西中学担任化学老师,“我在刘老师的影响下,成为了一名老师,现在我也经常用这些例子讲给我的学生听。”通过这门课程,刘路培养了一批又一批热爱有机化学的优秀学子,帮助他们不仅学到知识,更在探索中找到自己的热爱与梦想。