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面向新医科的有机化学五步融合混合式教学创新与实践

2024-05-21 222 上传者：管理员

摘要：有机化学是医药类专业面向本科一年级开设的核心基础必修课程。在新医科建设和中国高等教育全面提质创新的时代背景下，针对课程中的痛点问题，本课程团队积极探索教学改革。以“立德树人、学生发展为中心、成果导向、持续改进”为教学理念，将思政育人与知识传授相融合，将化学与药学相融合，将线上资源与课堂活动相融合，将团队学习与个人自主学习相融合，将评价与激励相融合，创建“五步融合”的教学创新路径。经过实践，课程育人成效显著，课程资源建设和队伍建设取得了丰硕成果，并起到了一定的辐射作用。

关键词：
大学化学
有机化学
混合式教学
药学
药学人才
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药学人才的教育和培养是“健康中国”战略不可或缺的组成部分。“新医科”建设的纲领指引着医药卫生类专业高等教育改革的方向。而人才培养的核心要素是课程，教学改革改到深处也是课程[1]。有机化学是医药类专业学生必修的一门重要课程，做好该门课的改革，对培育出更多符合社会需求的人才有一定意义。

目前，基于药学专业特点而开展的有机化学课程改革不多，主要围绕案例教学[2,3,4]和混合式教学[5,6,7,8],通过创新药物研究的案例和临床真实案例培养学生的职业使命感，通过构建个性化学习路径激励学生主动地实现学习目标。

本教学团队对药学专业基础课有机化学开展“五步融合”混合式教学创新及实践，构建了化学与药学融合、线上资源与课堂活动融合、团队学习与个人自主学习融合、评价与激励融合的课程体系建设模式，取得了显著成效。文章从课程内容、教学资源、教学方法、学习评价、课程思政等5个层面分享团队的教改措施，以期为大家提供一点思路和参考。

1、现状问题与成因分析

有机化学是药学专业基础必修课程，面向大学一年级学生开设。在授课过程中笔者发现了3大“痛点”:(1)学情：调研发现，学生的基础薄弱，约半数人存在学习兴趣和主动性不够、知识应用能力不足等问题；(2)课情：课程的高阶性、创新性、挑战度不够；学生解决实际问题能力与创新思维得不到系统的培养；(3)教情：教学中未能完善价值引领；教学信息化水平相对不足。针对以上问题，课程团队反思得出主要成因有5点：(1)教学目标重知识，轻能力和素养；(2)教学内容的体系性、逻辑性、前沿性和创新性不足，未能紧扣专业应用；(3)教学资源不够丰富，不能满足不同层次、不同学习方式的学习需求；(4)教学活动的设计缺乏系统性，没有达到引发学生持续性深度学习和思考的目的；(5)评价方式不能有效地激发学生的学习积极性。

2、课程创新建设的举措

找到问题并明确原因之后，教学团队有针对性地提出教学改革方案。秉持“立德树人、学生发展为中心、成果导向、持续改进”的教学理念，坚持“两性一度”的核心标准，以混合式设计为基本思路，从课程内容、资源、方法、评价、思政等方面开展“五步融合”混合式教学创新与实践。如图1,将化学与药学相融合，重塑多维一体的内容体系；将线上资源与课堂活动相融合，建设在线开放课程；将团队学习与个人自主学习相融合，创建 “四段激越”混合式教学模式；将思政育人与知识传授相融合，打造全程思政模式；将评价与激励相融合，构建立体化评价体系。

图1有机化学“五步融合”建设路径关系图

图2重塑主干内容的思路图

2.1化学与药学相融合

有机化学教材通常按照有机化合物的官能团类型分成不同的章节来编写，依次介绍结构、命名、物理性质到化学反应。教材的内容相当丰富，学生在学习的过程中很难将各个知识点串联起来。同时作为一门基础大课，教材中缺乏专门针对医药知识的介绍，更别说药学领域的应用前沿，这不利于学生树立专业兴趣或认同感。为此，对课程内容进行重构、补充和拓展。做法如下：(1)引入学科前沿知识，提高创新性。基于药学专业背景，将药物化学、天然药物化学等医药相关的素材纳入教学体系，介绍新方法、新发现；(2)增添实验库[9],加强应用性。把物化性质和实验应用对接，引导学生用课本理论解决药物合成、分离、生产等实际问题；(3)改革测试题内容，增加挑战度。在考题中设计一些与药学科研项目结合的问题，培养科学思维；(4)重塑主干内容，增强逻辑性。采取“导-精-总-拓”的思路(图2),开篇创设医药情境，提出问题；接着精讲课程内容，逐一解开重难点；而后绘制思维导图，厘清章节脉络[10];课后拓展阅读，充实专业学问，同时启发学生持续性地深度思考。

2.2线上资源与课堂活动相融合

民办院校学生基础薄弱，接受知识慢，同时有机化学课程难度大，学生难以在有限的课堂时间内理解透彻。为拓宽课堂教学空间，丰富数字教学资源，创设混合学习环境，建设符合学生特点的有机化学在线开放课程(https: //coursehome.zhihuishu.com/courseHome/1000061287#teachTeam)。所有线上资源都是由团队成员共同开发，针对学情课情自主建设，主要包括学习素材库和课堂活动库两大板块。有机化学涉及到很多微观的结构模型和复杂的反应机理，制作3D动画将抽象概念可视化、具象化。繁杂的章节内容被拆分成小知识点，录制教学微视频。练习题紧随其后，检查学习效果。用科研文献、行业资讯、新闻报道等帮助学生开阔视野。发布线上讨论贴鼓励学生用所学知识解释现象、解决问题。综上，微视频、教学课件、动画、练习题、拓展材料及讨论贴共同组成了“六大元素线上学习素材库”(图3),有力地支撑了学生在线学习。当部分教学内容转移到线上后，课堂可以优化得到更多的时间。这些时间被用于讲授重难点，开展以学生为中心的教学活动。根据教学内容，教师实施翻转课堂、启发式教学、探究性学习等教学模式，鼓励学生不断思考、勇于质疑、敢于表达观点，让学生动起来让课堂活起来。而上述教学行为同样也可以借助数字化手段辅助。构建“七大课堂线上活动库”,以超星学习通APP为载体组织课前测试、随堂练习、主题讨论、分组任务、选人、抢答、问卷等活动，提升课堂活力。

图3线上学习素材库

截止2023年8月，有机化学在线课程共有视频206个，任务点127个，题目1 742题，课堂活动1 547个，讨论区话题累计超过11万，互动次数累积19万人次，网页浏览量超过869万人次，落实了教育数字化战略行动。

2.3团队学习与个人自主学习相融合

“互联网+”时代，混合式教学已经成为各个学段教学的“新常态”。小组合作学习是混合式教学模式的组织保障[11,12]。为实现德育引领、素质培养、成果导向的目标，创建“四段激越”混合式教学新模式应用于有机化学课程教学。“四段激越”教学模式共包括有4个阶段，分别是教师精讲、个人自主学习、团队合作、团队成果展示，每一个阶段都有对应的学习任务，学生通过任务驱动激发，最后达到自我超越(图4)。其中，后2个环节是重头戏，要求学生以小组为单位开展一系列的活动。每个组的专属任务都不相同，具有一定的难度，需要每个人在学好基本知识的前提下再协作探究，共同建设个性化的有机化学知识体系，最后把成果分享给全班同学。该模式很好地实现了全在线教学[13],如今线上线下齐发力，协同促进教学创新，提升课程高阶性。

图4“四段激越”混合式教学流程图

以“醛和酮”章节为例介绍如何利用建好的线上资源开展“四段激越式”教学。第1阶段，教师先发布预习任务，要求学生利用线上资源里关于黄酮类化合物的单元案例、思维导图以及视频，做好课前预习。课中，教师讲授重点难点，利用学习通APP,抽取“七大课堂线上活动库”中的项目与学生互动，实施课堂积分奖励机制调动每一名学生的积极性。第2阶段，学生充分利用有机化学在线课程资源进行自主学习。本单元共设计有5个教学微视频，8电子课件，8个3D动画，22个任务点，67个讨论题。教师在线上及时地回答问题，进行指导，并且督促后进学生加快学习进度。第3阶段，继续利用“七大课堂线上活动库”,教师发布团队任务。各团队学生利用课余时间分工讨论、查阅资料、合作探索，最后完成任务。在这阶段还会开展课堂讨论。将具有挑战度的知识点设计成选择题，答题卡上所有选项被涂层覆盖，制作成“刮刮乐”卡片。各小组经讨论后刮开其认为的“正确选项”,立马收获惊喜。“刮刮乐”答题的方式令课堂气氛变得紧张刺激，学生们都喜欢这种形式。第4阶段，各小组学生代表分享任务成果。教师会针对各小组的陈述提问，带领学生一步步地解决高阶问题。其余队伍也会发问“找茬”,延伸出很多奇思妙想。可见，成果展示环节既是分享，也是互动和创作的过程，能激发学生的参与热情，还能培养发现问题、提出问题、解决问题等能力。最后进行线上单元测试和拓展，学习对象由团队回到个体。

2.4思政育人与知识传授相融合

全面推进课程思政建设是所有高校的任务，专业课程教学是课程思政的最主要依托。为落实立德树人根本任务，课程团队将思政教育贯穿到教学活动的全过程[14]。首先，教师汇编单元导课案例，供学生课前在线上自行阅览，以药物研发历史、医药食品安全等真人真事做好新章节的教学铺垫，激发学习兴趣。其次，线下课堂教学中，教师设计与教学内容相对应的思政情景案例，面对面地向学生传递正确的社会主义核心价值观。再者，线下课堂活动中，发布结合思政元素的课堂讨论，提升课程思政的广度与深度。最后，团队任务也是开展思想政治教育的一个良好方式，引导学生在课后进一步思考。例如，要求学生回答探究性题目，对学科前沿加以了解，培养他们探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感；鼓励学生分享对社会时政中关于化学热点的感悟，从而增加课程的人文性、时代性和开放性。同时，混合式教学模式的运用更是在4个不同的阶段都涵盖了多种能力与素质的培养目标，如团队协作、自主探究、时间管理、科学思维等。综上，将思政内容融入教学内容、课堂活动及团队任务中，通过直接或间接的方式，思政育人能够在线上、线下、课前、课中、课后多个时空范围内实现，寓价值观引领于知识传授和能力培养之中。

本课程团队设计的与思政元素结合的教学素材包含15个章节导课故事，49个知识点情景案例，8个团队任务，以及30个课堂活动和8个实验反思，部分例子列于表1。

表1有机化学课程思政举例(以知识点“羧酸的酸性及其应用”为例)

2.5学习评价与激励相融合

科学合理的评价考核是检查学生学习情况的手段，是检验教师教学成效的依据[15]。有机化学课程将学习评价与教学活动相结合，构建全方位、全过程、形成性的教学评价体系，兼顾知识和能力、过程和结果、评价与激励。不仅参照考试成绩结果(占比50%),更强调在整个学习过程中的个人行为(占比30%)及团队行为(占比20%),如图5所示。个人过程行为的评价主要在线上平台实现，包括5部分，每部分的比重相等，分别是：观看教学微视频，促进自主学习；参与课堂互动，激发学习兴趣；参与讨论，注重持续性思考，增强解决问题的能力；完成知识点练习和单元测试，加强巩固。此外，本课程特色“四段激越”混合式教学模式致力于培养学生多元能力。团队过程行为的评价包括团队成果(占比50%)、现场展示(占比30%)及自我测评(占比20%)等3个项目。教师在学期初就制定并公布评分标准，让学生明确课程任务。学生通过平台监测自己的学习进度与质量，有助于不断地自我督促和激励，保持学习积极性。教师还会组织学习成果评优活动，优质的课堂笔记、小结、实验报告、小组作业等都会得到额外嘉奖。上述措施不仅鞭策学生平时扎实地完成学习任务，还起到激励和导向作用，使学生产生不断进步和向上的动力。一旦学生的主动性被激发，他们就会踊跃地参加课堂活动，从学期初到学期末都能保持积极状态，各种能力也会随着参与学习任务而得以锻炼。

图5学习评价

3、结语

“新医科”战略和中国高等教育全面提质创新背景下的教学改革，对教育理念、课程内容、教学手段、学习方法、评价模式等都提出了新的要求。围绕这5个方面，本团队都给出了应对思路，实现了目标高度性、内容创新性、形式互动性、课堂开放性、评价多元性等特点。2021年本课程被认定为广东省课程思政改革示范课程，随后一年获得广东省在线开放课程结题验收。除了本校学生受益，成效还辐射到其他省市。依托智慧树教育平台，有机化学在线开放课程已顺利运行7个周期，目前已有80所院校学生在线选课，应用效果良好。

接下来，本团队将以社会需求、行业需求、学校定位为导向，强化有机化学理论和实验课程体系化建设，对自编实验教材《有机化学实验》进行改版升级，助力“创新应用型”药学人才培养。同时继续深化基于知识、能力、素养协同发展的理实一体教学评价与激励体系，在实践中总结经验，进一步提升教学效果。

参考文献:

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[4]刘坚华,林琦,姚莉韵,等.大学化学,2024,39(1):69-72

[5]董颖,江辰,张晓进,等.化学教育(中英文),2022,43(4):96-100

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