“五位一體”助力醫(yī)用有機(jī)化學(xué)混合式教學(xué)實(shí)踐

張瓊瑤 羅倫 樊靚 張愛(ài)女

［摘 要］為落實(shí)“以學(xué)生為中心”的教育理念，培養(yǎng)具有高水平復(fù)合型的醫(yī)學(xué)人才，有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)以“學(xué)習(xí)通”為教學(xué)輔助平臺(tái)，從“線上、線下、理論、實(shí)驗(yàn)、思政”五個(gè)方面將醫(yī)學(xué)與化學(xué)有機(jī)融合，開(kāi)展醫(yī)用有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］醫(yī)用有機(jī)化學(xué)；“五位一體”；教學(xué)改革；“學(xué)習(xí)通”

［中圖分類號(hào)］ G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2023）24-0080-04

當(dāng)前傳統(tǒng)的線下填鴨式教學(xué)方式已無(wú)法適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和專業(yè)需求。2020年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出“以新醫(yī)科統(tǒng)領(lǐng)醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新”，加快高層次復(fù)合型醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)，健全以職業(yè)需求為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系，設(shè)置交叉學(xué)科，促進(jìn)醫(yī)工、醫(yī)理、醫(yī)文學(xué)科交叉融合，推進(jìn)“醫(yī)學(xué)+X”多學(xué)科背景的復(fù)合型創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)[1]。在此背景下，有機(jī)化學(xué)作為臨床醫(yī)學(xué)等醫(yī)學(xué)專業(yè)的一門(mén)公共基礎(chǔ)課，是鏈接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程體系的必要紐帶，其重要性尤為顯著。但現(xiàn)實(shí)情況是，有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容多，課時(shí)少，部分內(nèi)容比較抽象、難以理解；部分學(xué)生在高中階段并未學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)模塊，教師在講授時(shí)很難把握難易尺度，難以滿足不同水平學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，課堂教學(xué)效果不佳。為此，教學(xué)團(tuán)隊(duì)自2021年春季起從本校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)中選擇2個(gè)班實(shí)行“五位一體”線上線下混合式教學(xué)模式，另外選擇2個(gè)班實(shí)行傳統(tǒng)教學(xué)，并對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。

一、“五位一體”混合式教學(xué)模式的保障

（一）組建混合式教學(xué)模式的教師團(tuán)隊(duì)

基于信息化教育技術(shù)的發(fā)展和混合式教學(xué)模式的要求，教研室自2018年開(kāi)始有序組織骨干教師參加“微助教”“雨課堂”“學(xué)習(xí)通”等教學(xué)輔助平臺(tái)的使用、微課制作、創(chuàng)新教學(xué)法等培訓(xùn)，并錄制了36個(gè)基礎(chǔ)化學(xué)微課視頻在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)初次上線供學(xué)生使用。經(jīng)過(guò)兩個(gè)學(xué)期的實(shí)踐，教學(xué)團(tuán)隊(duì)熟練掌握了各個(gè)平臺(tái)的使用技巧，為后期有機(jī)化學(xué)課程混合式教學(xué)的推出奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2021年，根據(jù)醫(yī)學(xué)各專業(yè)的發(fā)展需求，教學(xué)團(tuán)隊(duì)修訂了教學(xué)大綱，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、評(píng)價(jià)方式等提出了新的規(guī)定，并將思政要求融入新大綱中，旨在通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)讓大一新生初步認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。新大綱不僅強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，還注重課程思政和思政課程的協(xié)同發(fā)展。

（二）開(kāi)發(fā)教學(xué)案例庫(kù)和課程思政案例庫(kù)

高階性的課程教學(xué)目標(biāo)把知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和情感素質(zhì)與價(jià)值觀目標(biāo)有機(jī)結(jié)合，以學(xué)生為中心，以立德樹(shù)人為根本任務(wù)，重在開(kāi)闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。因此有必要建立與專業(yè)相適應(yīng)的教學(xué)案例庫(kù)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員分工合作，深入挖掘每個(gè)章節(jié)中與醫(yī)學(xué)有關(guān)的教學(xué)案例，通過(guò)集體備課的方式在“討論—教學(xué)—再討論”中總結(jié)其中蘊(yùn)含的哲學(xué)思維和社會(huì)主義核心價(jià)值觀；以化學(xué)課程專業(yè)化，專業(yè)知識(shí)化學(xué)化為原則，將經(jīng)典案例和科技發(fā)展前沿案例相結(jié)合，建立“案例切入—互動(dòng)討論—遷移轉(zhuǎn)化—總結(jié)升華”的教學(xué)方式[2]，逐步形成醫(yī)學(xué)化學(xué)課程案例庫(kù)和課程思政案例庫(kù)，以提升課程的創(chuàng)新性、高階性和挑戰(zhàn)度。

（三）改革評(píng)價(jià)方式

在“學(xué)習(xí)通”教學(xué)平臺(tái)的輔助下，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的作業(yè)形式多樣化，由此也帶來(lái)了學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的多樣化。在每章作業(yè)中除了安排基本的選擇題、判斷題，還可設(shè)置開(kāi)放式題型，如：提交視頻、思維導(dǎo)圖、小組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。這些題型有助于培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力、綜合應(yīng)用能力和主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)。并通過(guò)生生互評(píng)、師生互評(píng)的方式將這些作業(yè)成績(jī)計(jì)入期末考試總成績(jī)，這既能做好形成性評(píng)價(jià)，也能督促學(xué)生在學(xué)完章節(jié)內(nèi)容后及時(shí)查漏補(bǔ)缺，避免出現(xiàn)期末考試前突擊復(fù)習(xí)、死記硬背的情況。

二、“五位一體”混合式教學(xué)模式的實(shí)施

（一）線上

教師在“學(xué)習(xí)通”中提前一周發(fā)布課件、微視頻和學(xué)習(xí)提示等。對(duì)于一些在高中學(xué)過(guò)的章節(jié)，諸如：緒論、烷烴和環(huán)烷烴、烯烴和炔烴、芳香烴、醇酚醚等，課前發(fā)布基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)卷調(diào)查，在其中包含低階、中階和高階題目，調(diào)查學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備，然后根據(jù)學(xué)生得分情況，找出基礎(chǔ)相對(duì)較差的學(xué)生組成小組，以便于后期跟蹤指導(dǎo)；對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生則引導(dǎo)他們?cè)诰€上通過(guò)討論的方式分享自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，方便學(xué)生相互學(xué)習(xí)。

作為一門(mén)傳統(tǒng)的理科課程，大量的練習(xí)有助于學(xué)生鞏固和檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，線上教學(xué)有利于教師布置作業(yè)、批改作業(yè)，并根據(jù)作業(yè)完成情況調(diào)整下一步線下教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)。有機(jī)化學(xué)課程的教材大多以官能團(tuán)為主線展開(kāi)，每章內(nèi)容看似不同，實(shí)則其中的原理和反應(yīng)都有共同點(diǎn)，比如：誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)。將這兩種基本理論的應(yīng)用貫穿于整本教材中，正確理解這兩種電子效應(yīng)有助于學(xué)生分析有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)結(jié)果。因此教師將這部分設(shè)置為特殊作業(yè)，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解以短視頻的形式呈現(xiàn)出來(lái)。對(duì)于章節(jié)的共性部分則讓學(xué)生在課后進(jìn)行總結(jié)和歸納，制成思維導(dǎo)圖，最后以作業(yè)的形式提交。經(jīng)過(guò)三年的建設(shè)，“學(xué)習(xí)通”中提供的資料如表1所示。

（二）線下

教師根據(jù)章節(jié)的不同內(nèi)容，采用翻轉(zhuǎn)課堂和啟發(fā)案例式的教學(xué)方式，并將每章知識(shí)點(diǎn)模塊化，分成簡(jiǎn)單、中等、難三個(gè)等級(jí)。對(duì)于簡(jiǎn)單知識(shí)點(diǎn)，可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式展開(kāi)。教師提前將任務(wù)分給小組，學(xué)生課前自學(xué)，課上小組選擇代表講解，其他學(xué)生做輔助工作；然后全體學(xué)生對(duì)此知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行討論和練習(xí)，加深對(duì)其的掌握；最后依據(jù)小組的表現(xiàn)，在“學(xué)習(xí)通”中由學(xué)生和教師共同給出評(píng)分并進(jìn)行總結(jié)[3]。對(duì)于中等和較難的知識(shí)點(diǎn)，教師可設(shè)計(jì)啟發(fā)式問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，再通過(guò)講解的方式抽絲剝繭解開(kāi)難題，最后在課堂練習(xí)中通過(guò)“大家來(lái)找碴”的方式找出易錯(cuò)點(diǎn)，并逐一分析產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因[4]。為進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)于此類知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，教師可在“學(xué)習(xí)通”中安排單獨(dú)的專項(xiàng)練習(xí)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，目前已歸納出烷烴和環(huán)烷烴的穩(wěn)定構(gòu)象、碳正離子和自由基穩(wěn)定性、Fisher投影式、次序規(guī)則、定位效應(yīng)、親電加成反應(yīng)、親電取代反應(yīng)、親核加成反應(yīng)、親核取代反應(yīng)、消除反應(yīng)、氧化反應(yīng)和有機(jī)物酸堿性（誘導(dǎo)效應(yīng)）等主題的專項(xiàng)練習(xí)。

（三）理論

課程的線上自學(xué)有12個(gè)學(xué)時(shí)，線下課堂有28個(gè)學(xué)時(shí)，教材內(nèi)容共有12章。我們將教學(xué)內(nèi)容沿結(jié)構(gòu)、命名、化學(xué)性質(zhì)、應(yīng)用這條主線展開(kāi)。例如：在講糖類時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考當(dāng)多個(gè)官能團(tuán)在同一分子上時(shí)，可根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，推測(cè)單糖本來(lái)應(yīng)有的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而通過(guò)其實(shí)際具有的化學(xué)反應(yīng)思考為什么糖類會(huì)出現(xiàn)五元和六元的環(huán)狀結(jié)構(gòu)[5]；在講解雙糖時(shí)，可通過(guò)展示麥芽糖和纖維二糖的立體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生比較他們的結(jié)構(gòu)差異，發(fā)現(xiàn)其唯一差別就在于糖苷鍵的不同，也就是這一細(xì)微差別造成它們?nèi)S構(gòu)象的明顯差別。隨后教師進(jìn)行講解，兩者同為手性分子，在酶催化水解時(shí)存在巨大的差別，麥芽糖酶可以催化水解麥芽糖中的α-糖苷鍵，而不能水解纖維二糖的β-糖苷鍵。每一個(gè)酶對(duì)特定糖苷鍵的催化作用是確定的，由此推廣到多糖——淀粉和纖維素。在課堂上通過(guò)提問(wèn)的方式考查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，如：“哪些食物中含有淀粉和纖維素？”然后給出兩者立體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生自行通過(guò)比較解釋為什么淀粉可以被人體所分解，而纖維素則不能。最后提供線上知識(shí)拓展，纖維素雖然難以在人體內(nèi)生物降解[6]，但是它具有優(yōu)異的吸水性和抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，在止血材料及創(chuàng)傷領(lǐng)域擁有廣闊的發(fā)展前景 [7]。

（四）實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)課程由兩部分構(gòu)成：一是有機(jī)化學(xué)基本操作和安全事項(xiàng)，二是綜合創(chuàng)新性化學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師將實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)、突發(fā)事故應(yīng)急處理、分餾、萃取、重結(jié)晶、升華等有機(jī)化學(xué)基本操作的相關(guān)視頻和文檔發(fā)布于“學(xué)習(xí)通”，供學(xué)生預(yù)習(xí)，課中通過(guò)課前檢測(cè)的方式檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。實(shí)驗(yàn)過(guò)程的常見(jiàn)錯(cuò)誤由教師錄制成視頻，讓學(xué)生在課堂中通過(guò)搶答的方式找出錯(cuò)誤的操作，有助于進(jìn)一步加深學(xué)生的印象。錯(cuò)誤的操作通過(guò)壓縮學(xué)生基本操作的訓(xùn)練時(shí)間，增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的操作機(jī)會(huì)[8]。如：鮮花皂的制備，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)“肥皂的制備”基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，增加鮮花色素和精油的提取，利用學(xué)校百草園中當(dāng)季藥材開(kāi)出的花朵為原料，讓學(xué)生體驗(yàn)天然產(chǎn)物的提取，再經(jīng)過(guò)皂化反應(yīng)制成日用的鮮花香皂產(chǎn)品。在提取前需要學(xué)生查閱文獻(xiàn)、匯總資料，然后根據(jù)實(shí)際鮮花的特點(diǎn)判斷最合適的實(shí)驗(yàn)條件，再經(jīng)過(guò)小組討論后提前2周在“學(xué)習(xí)通”提交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，由教師從實(shí)驗(yàn)藥品、儀器設(shè)備、安全操作等方面做出評(píng)估后才能形成具體步驟，最后由學(xué)生自行完成實(shí)驗(yàn)。

（五）思政

思政是“五位一體”混合式教學(xué)模式中其他四個(gè)方面的銜接點(diǎn)，貫穿于線上、線下、理論、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課程思政案例庫(kù)涵蓋了科學(xué)發(fā)展史、科學(xué)家史、藥物發(fā)展、綠色化學(xué)等內(nèi)容，針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，在教學(xué)環(huán)節(jié)將教學(xué)內(nèi)容以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)課學(xué)習(xí)與思想政治教育的有機(jī)融合，將德育貫穿于教學(xué)全過(guò)程。如：反應(yīng)停事件，其作為課程思政的經(jīng)典案例，在課堂中展示沙利度胺的結(jié)構(gòu)和造成的后果，可將社會(huì)責(zé)任感與職業(yè)道德根植于學(xué)生內(nèi)心深處[9-10]。而后，沙利度胺再度“逆襲”，成為治療結(jié)節(jié)性紅斑麻風(fēng)病、多發(fā)骨髓瘤的有效藥物，并通過(guò)線上“沙利度胺”專題材料的展示，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到藥品的獲益與風(fēng)險(xiǎn)是并存的。而隨著科技的不斷發(fā)展和認(rèn)知的不斷更新，在采取有效的風(fēng)險(xiǎn)控制措施的前提下，可以回歸藥品身份繼續(xù)使特殊患者獲益[11]。因此，我們應(yīng)學(xué)會(huì)辯證看待事物的發(fā)展和變化，努力提高專業(yè)知識(shí)，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)和醫(yī)者仁心的理念。

三、“五位一體”混合式教學(xué)模式的成果

課程成績(jī)由“學(xué)習(xí)通”平時(shí)成績(jī)（20%）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（20%）和期末成績(jī)（60%）構(gòu)成。為有效衡量改革成果，對(duì)照班（采用混合式教學(xué)）和傳統(tǒng)班“學(xué)習(xí)通”中的成績(jī)均由每章作業(yè)成績(jī)平均分和階段性測(cè)試構(gòu)成。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：采用混合式教學(xué)的班級(jí)共126人，平均分為80.38；傳統(tǒng)班級(jí)共116人，平均分為74.31，具體結(jié)果如表2所示。從“學(xué)習(xí)通”調(diào)取數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)照班的視頻和文檔閱讀量要顯著高于傳統(tǒng)班，這進(jìn)一步說(shuō)明混合式教學(xué)模式不僅能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)團(tuán)隊(duì)及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，于2021年成功獲批校級(jí)線上線下混合一流課程和校級(jí)優(yōu)秀課程思政項(xiàng)目，并參加省級(jí)一流課程的評(píng)選。

四、“五位一體”混合式教學(xué)模式的評(píng)價(jià)

為評(píng)估“五位一體”混合式教學(xué)模式改革的效果，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在期末通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式進(jìn)行匿名調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：93.13%的學(xué)生認(rèn)為在線學(xué)習(xí)有助于自我學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，96.56%的學(xué)生更愿意觀看本校教師在“學(xué)習(xí)通”中的提供的微課視頻，83.02%的學(xué)生更喜歡線上線下混合式學(xué)習(xí)模式，70.3%的學(xué)生認(rèn)為思政教育有積極的思想引導(dǎo)作用；在課程思政的呈現(xiàn)方式上，40.8%的學(xué)生喜歡思政內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)融合的方式，27.4%的學(xué)生喜歡講故事的方式，31.8%的學(xué)生喜歡短視頻、動(dòng)畫(huà)等形式；在線上教學(xué)效果的影響因素方面，學(xué)習(xí)的積極性和自律性為主要因素，其次是各類資源的配套更加重要，再次是成績(jī)的評(píng)價(jià)方式，最后是線上師生的交流；對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，98.52%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常有教育意義，既能鍛煉自己的動(dòng)手能力，還能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，希望以后開(kāi)設(shè)更多的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)；96.83%的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)線上線下結(jié)合的方式體會(huì)到學(xué)好本門(mén)課程的必要性和學(xué)科交叉融合的重要性。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)近三年的“五位一體”混合式教學(xué)改革，其結(jié)果表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯著提高，學(xué)習(xí)目的更加明確，實(shí)踐應(yīng)用能力和分析問(wèn)題能力有顯著的提升，學(xué)生學(xué)會(huì)了從化學(xué)視角分析生活和醫(yī)學(xué)中的問(wèn)題。在落實(shí)“五位一體”各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，需要在課堂外付出更多時(shí)間和精力投入線上學(xué)習(xí)中，這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性提出了更高的要求；學(xué)生的最終成績(jī)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc線上學(xué)習(xí)的投入成正比關(guān)系，如何有效引導(dǎo)學(xué)習(xí)能動(dòng)性較差的學(xué)生投入學(xué)習(xí)將是下一步需要思考的問(wèn)題。對(duì)教師而言，線上學(xué)習(xí)資料應(yīng)與學(xué)科發(fā)展前沿、教師科研成果緊密聯(lián)系，及時(shí)更新和調(diào)整學(xué)習(xí)素材是保持本課程高階性和創(chuàng)新性的重要體現(xiàn)，這就需要教學(xué)團(tuán)隊(duì)的各位教師分工合作，進(jìn)一步完善教學(xué)案例庫(kù)。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 國(guó)務(wù)院辦公廳. 國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn).（2020-9-17）[2023-07-07]https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-09/23/content_5546373.htm.

[2] 劉紅云，邵娜，歐陽(yáng)津.在化學(xué)分析課程建設(shè)中構(gòu)建多元化教研融合的教學(xué)模式培養(yǎng)高師創(chuàng)新人才[J].化學(xué)教育，2022，43（16）：16-20.

[3] 李思思，劉艷山.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用及效果評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2020（3）：112-113.

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［責(zé)任編輯：雷 艷］