袁紅玲，馮清

華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，武漢 430074

2018年 6月，教育部陳寶生部長(zhǎng)在新時(shí)代中國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上首次提出了“金課”概念，隨后“金課”被寫(xiě)入教育部文件。同年9月，教育部出臺(tái)了《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》(教高函(2018)8號(hào))，明確指出：“各高校要全面梳理各門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰‘水課’、打造‘金課’，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度、切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量?！庇纱丝梢?jiàn)，“金課”實(shí)質(zhì)上就是高質(zhì)量的課程，而打造高質(zhì)量課程取決于三大要素，即：高水平的教師隊(duì)伍、先進(jìn)的課程體系、高質(zhì)量的教材[1]。高質(zhì)量的教材作為強(qiáng)化課程教學(xué)的基礎(chǔ)，是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的重要載體，體現(xiàn)了課程的具體目標(biāo)，在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中具有核心地位。醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材是我校醫(yī)學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的必修課教材，每年使用的中外學(xué)生約1000名。為適應(yīng)高校一流課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”建設(shè)要求，我們對(duì)原有醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)雙語(yǔ)教材[2]在體系和內(nèi)容上進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和建設(shè)。

1 教材總體設(shè)計(jì)思路

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)雙語(yǔ)教材系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)的設(shè)計(jì)主要是以金課建設(shè)為依托，以學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標(biāo)[3]，將實(shí)驗(yàn)教材分為兩大模塊、四個(gè)層次；其中，兩大模塊即中文模塊和英文模塊，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容趨同；同時(shí)兼顧了多種教學(xué)模式需要[4]；四個(gè)層次即基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用性技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。我們教材在建設(shè)內(nèi)容布局上遵循由淺入深、層層遞進(jìn)的原則，將知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)進(jìn)行有機(jī)融合，著力培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。同時(shí)，我們將教材體系區(qū)分為線上、線下兩部分，有效拓展了教材時(shí)空，充分體現(xiàn)“兩性一度”的金課建設(shè)要求，以利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的深度學(xué)習(xí)。

圖1 基于金課標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)雙語(yǔ)版教材設(shè)計(jì)

2 教材內(nèi)容建設(shè)

2.1 重設(shè)課程體系，優(yōu)化課程內(nèi)容，著力體現(xiàn)“金課”三大標(biāo)準(zhǔn)

高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度是“金課”的三大標(biāo)準(zhǔn)。我們?cè)诩堎|(zhì)教材的內(nèi)容體系上確立和遵循循序漸進(jìn)、逐步提高的原則，將實(shí)驗(yàn)設(shè)置為四個(gè)層次?；炯寄苡?xùn)練實(shí)驗(yàn)重在夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和培訓(xùn)基本技能，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和思維方法，結(jié)合醫(yī)學(xué)生特點(diǎn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)置了“酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及其濃度的比較”“醋酸解離度與解離常數(shù)的測(cè)定”“緩沖溶液的配制與性質(zhì)”“配合物的生成和性質(zhì)”等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。如“酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及其比較”，在學(xué)生線上觀看視頻的基礎(chǔ)上，由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示，教師點(diǎn)評(píng)操作過(guò)程的錯(cuò)誤，整個(gè)糾錯(cuò)的過(guò)程伴隨失誤的歡笑和最后成功的掌聲，達(dá)到學(xué)、思、做三位一體的最優(yōu)化效果；應(yīng)用性技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，如“消毒液中過(guò)氧化氫含量的測(cè)定”“自來(lái)水總硬度的測(cè)定”等，注重對(duì)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神的綜合培養(yǎng)[2]；而“綜合性實(shí)驗(yàn)”和“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”則著力打造實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。

綜合性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在完成基本技能和應(yīng)用性技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多門(mén)課程的知識(shí)、技能和方法，獨(dú)立完成一個(gè)教材預(yù)先設(shè)置的復(fù)合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合能力訓(xùn)練的目的。綜合性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容涉及多門(mén)課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，同時(shí)具備較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力。例如實(shí)驗(yàn)“三草酸合鐵(III)酸鉀的合成及組成測(cè)定”，涉及無(wú)機(jī)化學(xué)合成、分析化學(xué)定量分析等相關(guān)知識(shí)。學(xué)生在合成過(guò)程中，要運(yùn)用沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、配位反應(yīng)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中稱量、水浴加熱控溫、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、干燥、傾析、常壓、減壓過(guò)濾等一系列化學(xué)基本操作，使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到充分訓(xùn)練。這種綜合性實(shí)驗(yàn)不僅有利于學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力的提升，而且也有助于學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)的形成。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有研究性、探索性、創(chuàng)造性等特點(diǎn)，在形式和內(nèi)容設(shè)計(jì)上對(duì)學(xué)生有一定的挑戰(zhàn)，需要實(shí)驗(yàn)小組成員間的協(xié)作配合，制定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案，共同努力才可以做好。例如設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“水樣中鐵含量的測(cè)定”，沒(méi)有預(yù)定的實(shí)驗(yàn)方案，需要學(xué)生預(yù)先查閱資料，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行深度了解，然后設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)方案。課程要求學(xué)生線上提交方案，并完成線下課堂交互分享和實(shí)驗(yàn)路徑探討，在老師點(diǎn)評(píng)和學(xué)生自我修改完善的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)小組的分工合作最終完成實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一方面激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生把更多的心思和精力投入到學(xué)習(xí)中去，真正做到對(duì)學(xué)生進(jìn)行“合理增負(fù)”；另一方面也極大激發(fā)了學(xué)生主體的主觀能動(dòng)性，同時(shí)培養(yǎng)了參與者的批判性思維，挖掘了學(xué)生的思維潛能，使得課程能真正成為有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式，重構(gòu)教材展現(xiàn)形式

實(shí)驗(yàn)課的課前預(yù)習(xí)通常是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中非常重要的一環(huán)，但往往容易被忽略，而且在書(shū)面教材中難于體現(xiàn)。我們借鑒信息技術(shù)制作線上學(xué)習(xí)資源，以此為載體有效拓展使用者的元認(rèn)知能力，并起到認(rèn)知留存的效果[5]。同時(shí)，我們利用信息技術(shù)作為學(xué)習(xí)工具，促進(jìn)學(xué)生的高階性思維：一是有助于學(xué)生反思所知及其過(guò)程、建構(gòu)知識(shí)和促進(jìn)高階思維；二是有利于表征觀念的深層復(fù)雜性，拓展認(rèn)識(shí)問(wèn)題的視角，促進(jìn)學(xué)生思維模式的發(fā)展；三是有利于學(xué)生理解和思考現(xiàn)實(shí)世界，激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力。

在本教材中，我們充分利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字信息技術(shù)手段，設(shè)置了數(shù)字化的預(yù)習(xí)系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)。通過(guò)在教材紙質(zhì)內(nèi)容的題干處設(shè)置二維碼標(biāo)簽鏈接，學(xué)生可在實(shí)驗(yàn)前使用手機(jī)、平板電腦掃描二維碼，隨時(shí)隨地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)，并完成自主學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)提供了操作花絮、現(xiàn)象釋疑、在線測(cè)試、實(shí)驗(yàn)PPT、理論知識(shí)微視頻、實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。其中在線測(cè)試環(huán)節(jié)，學(xué)生可在預(yù)習(xí)后在線作答，系統(tǒng)能即時(shí)給出相應(yīng)的評(píng)定。從而讓學(xué)生能自主檢測(cè)預(yù)習(xí)效果，反思學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，有效地拓展了教材的時(shí)空[6]，促使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)實(shí)驗(yàn)及理論知識(shí)的理解和掌握。此外，為了確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全，消除各種安全隱患，我們?cè)诰€上開(kāi)辟了實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)專(zhuān)欄，內(nèi)容包含了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全事故的主要類(lèi)型、主要原因、典型案例和防患措施等方面，學(xué)生通過(guò)事前的學(xué)習(xí)，可有效增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，提升安全防范意識(shí)和防護(hù)技能。

圖2 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)示意圖

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及到大量玻璃儀器、小型實(shí)驗(yàn)儀器的使用，紙質(zhì)教材往往需要大量篇幅介紹這些儀器的具體使用方法，如滴定分析中有關(guān)滴定管的使用，就涉及到酸式和堿式滴定管的介紹，滴定管的洗滌、檢漏、裝液、排氣泡、讀數(shù)以及滴定規(guī)范操作等，內(nèi)容冗長(zhǎng)枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，教師課堂演示時(shí)也很難達(dá)到讓每個(gè)學(xué)生都一目了然的效果。我們把這些基本儀器的使用方法制作成視頻，并在紙質(zhì)教材的儀器與試劑中相應(yīng)位置設(shè)置二維碼，配以相應(yīng)文字說(shuō)明，學(xué)生可以通過(guò)掃描二維碼鏈接到儀器的操作視頻以及相應(yīng)的具體操作方法說(shuō)明，這既可精簡(jiǎn)儀器操作篇幅，又可運(yùn)用聲像、圖文等直觀教學(xué)手段，促使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)。例如：實(shí)驗(yàn)“氧化還原與電極電位”中EM-3C數(shù)字式電子電位差計(jì)的使用方法，見(jiàn)圖3。

圖3 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)示意圖

2.3 創(chuàng)新延展課程模塊

在2016年發(fā)布的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中，我們以現(xiàn)代學(xué)校教育的總體目標(biāo)即培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，重視和重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生整體素質(zhì)的發(fā)展。為此，我們?cè)谛陆滩捏w系中引入了相關(guān)內(nèi)容，如學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)簡(jiǎn)介，醫(yī)學(xué)大家與化學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)與化學(xué)、元素發(fā)現(xiàn)逸聞趣事等內(nèi)容[7]。這種方法一方面可讓學(xué)生了解科學(xué)研究方法與科技進(jìn)步的關(guān)系，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)；另一方面進(jìn)一步拓展了課程資源，充實(shí)了課程內(nèi)容，擴(kuò)展了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生認(rèn)識(shí)的深刻性。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。另外，配合自然科學(xué)通識(shí)教育核心課程“營(yíng)養(yǎng)化學(xué)”和“美容化學(xué)”，我們?cè)鲈O(shè)了貼近日常生活的實(shí)驗(yàn)，如“肉制品中亞硝酸鹽含量的測(cè)定”“天然化妝品DIY”(制備蘆薈保濕精華液、蛋白收斂面膜、護(hù)發(fā)素、膠原蛋白緊致面膜、蘆薈防曬隔離霜)等，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地看待化學(xué)與人們營(yíng)養(yǎng)美容的關(guān)系，樹(shù)立“內(nèi)外兼修”的健康生活理念。

2.4 中英文雙語(yǔ)模式

隨著我校對(duì)外文化交流的逐步加深，我校臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)留學(xué)生班，每年招收臨床醫(yī)學(xué)留學(xué)生約60余人，全英文授課。另外，臨床專(zhuān)業(yè)還有中外學(xué)生混合班，每年約有30余人，他們也有英文實(shí)驗(yàn)教材需求。為此，我們保留了2007版教材中文和全英文兩大模塊，其內(nèi)容趨同、自成體系、可靈活取舍，以滿足學(xué)生中文實(shí)驗(yàn)、全英文實(shí)驗(yàn)和雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)等不同類(lèi)型班級(jí)教學(xué)模式的需求。

3 教材的特色分析

以學(xué)生為中心，為學(xué)生提供具有高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的課程內(nèi)容，我們結(jié)合00后大學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方式，滿足了信息化背景下當(dāng)代大學(xué)生隨時(shí)隨地移動(dòng)式學(xué)習(xí)的需要，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和專(zhuān)業(yè)志趣。

3.1 重設(shè)課程體系，優(yōu)化課程內(nèi)容，著力體現(xiàn)“金課”三大標(biāo)準(zhǔn)

以往教材的編寫(xiě)往往以“向?qū)W生傳授更多化學(xué)知識(shí)”為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)與技能等“認(rèn)知性素養(yǎng)”的教育[8]，本教材是采用線上線下混合式教學(xué)模式，打造立體化教材。在課程體系上既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能培養(yǎng)，同時(shí)更加注重學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)，包括自主發(fā)展、歸納總結(jié)、合作參與、創(chuàng)新實(shí)踐等關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，因而在教材內(nèi)容設(shè)置上兼顧前沿性、綜合性和設(shè)計(jì)性，教學(xué)形式結(jié)合以問(wèn)題為中心(PBL)教學(xué)法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)思維能力、思維方法的訓(xùn)練，進(jìn)一步體現(xiàn)“金課”高階性、創(chuàng)新性及挑戰(zhàn)度三大標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 教材內(nèi)容更豐富，展現(xiàn)形式更多樣，學(xué)習(xí)更迅速

醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)教材改變了原有紙質(zhì)教材“文字+圖片”單一形式的限制，采取圖片、PPT、動(dòng)畫(huà)、音視頻相結(jié)合的方式，讓枯燥的知識(shí)點(diǎn)變得生動(dòng)形象起來(lái)，有效地降低學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。比如在新教材中，當(dāng)介紹酸度計(jì)正確使用過(guò)程的時(shí)候，僅用圖片的形式很難描述這一動(dòng)態(tài)的進(jìn)程。此時(shí)如果改用一段動(dòng)畫(huà)視頻將這一過(guò)程形象地展現(xiàn)給讀者，學(xué)生就可以加深對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的感性認(rèn)識(shí)和理解。此外，利用互聯(lián)網(wǎng)的即時(shí)性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)教材網(wǎng)絡(luò)資源的內(nèi)容快速更新，同時(shí)增加最新的學(xué)科動(dòng)態(tài)和熱點(diǎn)問(wèn)題，刪減過(guò)時(shí)、重復(fù)的知識(shí)點(diǎn)，從而形成一本動(dòng)態(tài)更新的教材。

3.3 大量拓展資源，便于學(xué)生開(kāi)放式個(gè)性化、自主化地學(xué)習(xí)

為了適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主體地位日益增強(qiáng)的新形勢(shì)，新教材打破過(guò)去紙質(zhì)教材的單一局面，在對(duì)紙質(zhì)教材內(nèi)容進(jìn)行重新編排的基礎(chǔ)上，通過(guò)多媒體形式提供了大量可供選擇的自主學(xué)習(xí)資源。學(xué)生可以結(jié)合自身實(shí)際情況，有選擇地進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和探索。同時(shí)，數(shù)字化資源帶來(lái)的多感官刺激，能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍學(xué)生的思維，更好地實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語(yǔ)

教育部在《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》中指出，要通過(guò)完善教材建設(shè)體制機(jī)制，支持和鼓勵(lì)高水平專(zhuān)家學(xué)者編寫(xiě)優(yōu)秀教材，充分發(fā)揮教材育人功能。因此，教材建設(shè)在教學(xué)中具有十分重要的地位，高水平教材是提高教學(xué)質(zhì)量、打造線上線下混合式“金課”的重要前提和基本保證。通過(guò)吸納國(guó)內(nèi)外化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新技術(shù)、新方法、新理念，我們建立了醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材新體系，該內(nèi)容體系不僅注重了學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練，而且注重了基礎(chǔ)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合和應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)研究方法的學(xué)習(xí)，以及學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。通過(guò)系統(tǒng)性的改革舉措，新教材將全面提高教學(xué)效果和教學(xué)水平，有效促進(jìn)我校醫(yī)學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)。