摘"要：根據(jù)深圳技術(shù)大學(xué)的辦學(xué)定位和健康醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)、專業(yè)知識(shí)架構(gòu)和未來發(fā)展趨勢，在“大學(xué)化學(xué)”教學(xué)過程中，創(chuàng)新性地引入“STAR”創(chuàng)新教育模式教學(xué)改革：（1）Student-centered"（S）：學(xué)生為中心，產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向；（2）Technology"（T）：應(yīng)用型新工科教育；（3）Admission"（A）：同行認(rèn)可；（4）Reproductive"（R）：可復(fù)制和可推廣。充分考慮各部分知識(shí)的聯(lián)系，將生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中“大學(xué)化學(xué)”專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)核心課、高級(jí)項(xiàng)目研究課進(jìn)行有機(jī)組合，培養(yǎng)具有探索精神和創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：大學(xué)化學(xué)""學(xué)生為中心""應(yīng)用技術(shù)型""模塊化""可復(fù)制

中圖分類號(hào)：Q5-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

A"Preliminary"Exploration"of"the"Innovative"Education"Model"of"\"STAR\""in"the"Teaching"Reform"of"\"University"Chemistry\""in"Biomedical"Engineering

HA"Enna"""WANG"Lyuyang"""WU"Jianghong"""HU"Xin"""DING"Lingyun"""SONG"Ting"""HU"Junqing*

（Shenzhen"Technology"University，"Shenzhen，"Guangdong"Province，"518118，"China）

Abstract："According"to"the"school-running"positioning"of"Shenzhen"Technology"University"and"the"requirements"of"application-oriented"talent"training"in"the"health"and"medical"industry，"combined"with"the"professional"characteristics，"professional"knowledge"structure"and"future"developmentnbsp;trend"of"biomedical"engineering，"the"teaching"reform"of"the"innovative"education"model"of"\"STAR\""is"innovatively"introduced"into"the"teaching"process"of"\"University"Chemistry\"."（1）"Student-centered"（S）："student-centered"and"industry-oriented."（2）"Technology"（T）："applied"new"engineering"education."（3）"Admission"（A）："peer"admission."（4）"Reproductive"（R）："reproductive"and"propagable."The"connection"of"the"knowledge"of"each"part"is"fully"considered，"and"the"professional"basic"course"of"\"University"Chemistry\""in"biomedical"engineering"is"organically"combined""with"the"professional"core"course"and"advanced"project"research"course，"so"as"to"cultivate"high-quality"applied"technical"talents"with"the"spirit"of"exploration"and"innovative"consciousness.

Key"Words："University"Chemistry；Student-centered；Applied"technology；Modularization；Reproductive

化學(xué)是創(chuàng)造新物質(zhì)并發(fā)展新應(yīng)用的中心科學(xué)?！按髮W(xué)化學(xué)”作為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過化學(xué)原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解現(xiàn)代化學(xué)的基本概念和原理，并能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)初步解決一些實(shí)際化學(xué)問題[1-2]。作為一所新建的國際化、高水平、示范性的深圳技術(shù)大學(xué)，根據(jù)《lt;中國制造2025gt;深圳行動(dòng)計(jì)劃》、珠三角戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)涵蓋“納米醫(yī)學(xué)技術(shù)”“生物醫(yī)學(xué)儀器”"“生物醫(yī)學(xué)檢測”這3個(gè)專業(yè)方向的教學(xué)體系，不斷優(yōu)化課堂教學(xué)模塊和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，不斷深化教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，實(shí)現(xiàn)多維度的教學(xué)模式。對(duì)于深圳技術(shù)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的本科生，“大學(xué)化學(xué)”不僅是后繼課程如生物化學(xué)、分析化學(xué)與儀器分析等的基礎(chǔ)，同時(shí)也與納米生物醫(yī)學(xué)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)材料及其評(píng)價(jià)、生物醫(yī)學(xué)傳感與檢測、免疫檢驗(yàn)原理與技術(shù)等專業(yè)課程緊密相關(guān)，特別是在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[3-5]。

根據(jù)深圳技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)定位和健康醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)、專業(yè)知識(shí)架構(gòu)和未來發(fā)展趨勢，緊密結(jié)合21世紀(jì)對(duì)應(yīng)用型人才的科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)需求，及時(shí)調(diào)整“大學(xué)化學(xué)”的課程內(nèi)容和教學(xué)方法。在“大學(xué)化學(xué)”教學(xué)過程中，創(chuàng)新性地入“STAR”創(chuàng)新教育模式教學(xué)改革：Student-centered"（S）產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向，學(xué)生為中心：培養(yǎng)適應(yīng)黨和國家事業(yè)發(fā)展需求，服務(wù)國家重大戰(zhàn)略部署，解決企業(yè)發(fā)展共性問題，造就大批德才兼?zhèn)涞膽?yīng)用型人才。Technology"（T）應(yīng)用型新工科教育：聚焦如何教好基礎(chǔ)課程，模塊化教學(xué)；如何培養(yǎng)學(xué)生興趣，先進(jìn)技術(shù)的吸引；針對(duì)如何改進(jìn)實(shí)踐課程，引入產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問題和科研熱點(diǎn)問題。Admission"（A）同行認(rèn)可：利用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的重構(gòu)，形成跨區(qū)域線上與線下，及人與技術(shù)等諸多方面的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到培養(yǎng)優(yōu)秀人才的終極目標(biāo)。Reproductive"（R）可復(fù)制和可推廣：結(jié)合應(yīng)用型大學(xué)本科人才培養(yǎng)的需要，編寫“大學(xué)化學(xué)”課程相關(guān)課件與視頻錄制，可供粵港澳大灣區(qū)乃至全國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)進(jìn)行參考。

• 教學(xué)內(nèi)容改革
  • 課程目前存在問題

“大學(xué)化學(xué)”主要是面向非化學(xué)化工類專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，是大部分理工類專業(yè)后續(xù)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。其目的是培養(yǎng)非化學(xué)化工類學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和用化學(xué)思維解決所學(xué)專業(yè)中相關(guān)問題的能力?！按髮W(xué)化學(xué)”作為基礎(chǔ)學(xué)科，教材相對(duì)陳舊，往往重理論輕實(shí)踐。與傳統(tǒng)研究型院校相比，應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的“大學(xué)化學(xué)”課程及團(tuán)隊(duì)建設(shè)相對(duì)滯后，正在探索著與研究型院校不同的“大學(xué)化學(xué)”課程建設(shè)與教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，如教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力等均有不同。

• 改革方法

在深圳技術(shù)大學(xué)這所年輕具有特色（國際化、應(yīng)用型、可示范和高水平）的應(yīng)用型院校中，開設(shè)對(duì)象為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)和能源科學(xué)與工程專業(yè)本科生。根據(jù)深圳技術(shù)大學(xué)的辦學(xué)定位和健康醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)、專業(yè)知識(shí)架構(gòu)和未來發(fā)展趨勢，在“大學(xué)化學(xué)”教學(xué)過程中，充分考慮各部分知識(shí)的聯(lián)系，不再使用傳統(tǒng)的對(duì)大學(xué)化學(xué)的簡單分類，如有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)等。通過Student-centered"（S）的以學(xué)生為中心的教育理念，將如何促進(jìn)學(xué)生理解和掌握化學(xué)思維、學(xué)習(xí)方法和理論知識(shí)為首要任務(wù)，將“大學(xué)化學(xué)”的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化。具體包括：化學(xué)反應(yīng)的基本原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)、溶液與離子平衡、元素化學(xué)、生命中的電化學(xué)基礎(chǔ)和有機(jī)化學(xué)。使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，由理論到實(shí)踐，再逐步拓展到現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)業(yè)難題，以產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向，理解各種知識(shí)與理論的要義。

針對(duì)新時(shí)代的應(yīng)用型新工科教育，在教授的過程中不斷引入目前產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀和問題，通過Technology"（T）科技提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如：在講授溶液與離子平衡理論知識(shí)時(shí)，引入海水淡化所需反滲透膜的制作工藝與前沿發(fā)展；在介紹元素化學(xué)時(shí)，引入納米金的制作工藝，幫助理解新冠檢測試劑盒的顯色原理。面向“緊缺類”高端應(yīng)用型技術(shù)人才的缺口，將企業(yè)實(shí)踐問題帶入“大學(xué)化學(xué)”課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將基礎(chǔ)學(xué)科中的理論知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合，與前沿科技相交織，并進(jìn)一步接軌產(chǎn)業(yè)，為學(xué)生學(xué)習(xí)和從業(yè)打下較好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

• 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革
  • 問題和改革目的

作為“大學(xué)化學(xué)”課程的一個(gè)主要組成部分，“大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”要求學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，掌握主要元素及其化合物的性質(zhì)，了解無機(jī)化合物和有機(jī)化合物常用制備方法，并將引入基于“納米醫(yī)學(xué)技術(shù)”的大學(xué)化學(xué)研究拓展性實(shí)驗(yàn)。然而，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展過程中發(fā)現(xiàn)由于教學(xué)器材較小且實(shí)驗(yàn)班人數(shù)眾多，在對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作演示上往往很難讓每個(gè)同學(xué)抓到重點(diǎn)和學(xué)會(huì)基本操作。此外，大學(xué)化學(xué)作為大一或者大二開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，往往無法與后續(xù)課程做好有效銜接，更無法與目前的科研前沿做好有效的知識(shí)互動(dòng)，因此有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教授方式和知識(shí)拓展進(jìn)行改革。

• 改革方法和效果

針對(duì)此類問題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)已開通了“化學(xué)實(shí)驗(yàn)小助手”微信公眾號(hào)平臺(tái)，該平臺(tái)包括3個(gè)板塊：（1）大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，包含不同實(shí)驗(yàn)原理課件與拓展閱讀材料；（2）實(shí)驗(yàn)助手，包含此次實(shí)驗(yàn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)和儀器操作視頻；（3）實(shí)驗(yàn)安排，包含整個(gè)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)安排詳情。在平臺(tái)上還可以觀看例如常見計(jì)量儀器的操作，離心機(jī)、分析天平、pH計(jì)的正規(guī)操作流程等。另外，由于課程的承接性，“化學(xué)實(shí)驗(yàn)小助手”中還包含了專業(yè)核心課程生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)內(nèi)容。微信公眾號(hào)在同學(xué)間具有很高的傳播度，為教師與學(xué)生互動(dòng)和問答提供了方便平臺(tái)，既豐富了教學(xué)思想，又開拓了教學(xué)視野。

作者基于自身的研究方向：金屬硫?qū)倩衔锏目煽匦蚊埠铣杉捌涔獯呋阅苎芯?[6-7]和新型腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的金屬硫?qū)倩衔锛{米光熱試劑，開設(shè)的高級(jí)項(xiàng)目研究（課題、創(chuàng)新、校企合作）涵蓋了“可生物降解金屬摻雜M-MoOx納米晶的制備、表征和腫瘤診療探索”“基于局域等離子體共振效應(yīng)的乳腺癌治療應(yīng)用研究”“CeO2納米晶的制備、表征和生物小分子檢測初探”“貴金屬合金納米酶的制備、表征和模擬腫瘤微環(huán)境特征響應(yīng)研究”等項(xiàng)目，充分對(duì)“大學(xué)化學(xué)”課程中的知識(shí)進(jìn)行拓展和應(yīng)用，包括無機(jī)化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)中半導(dǎo)體和金屬晶體的性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)應(yīng)用醇類和脂類進(jìn)行親水改性、物理化學(xué)部分化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)解釋納米材料的成核快慢等。這些高級(jí)項(xiàng)目研究不僅深化了學(xué)生對(duì)“大學(xué)化學(xué)”課程內(nèi)容的理解，還為他們打開了科研的大門。同時(shí)，在“大學(xué)化學(xué)”課程中也引入了拓展性實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生從科研文獻(xiàn)中總結(jié)實(shí)驗(yàn)方法，自主實(shí)驗(yàn)的能力，學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的積極性顯著提高。

• 教學(xué)方法改革
  • 目前的問題

由于新冠疫情的爆發(fā)和流行，線上教育方式也變得普遍。但同時(shí)也存在較多的弊端，其中知識(shí)的碎片化就是較大的缺陷。學(xué)習(xí)者僅僅是學(xué)習(xí)了某些知識(shí)點(diǎn)，但是對(duì)整個(gè)課程知識(shí)體系和知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系沒有充分掌握，導(dǎo)致了應(yīng)用時(shí)力不從心，特別是對(duì)綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用往往無從著手。學(xué)生在線上學(xué)習(xí)時(shí)容易產(chǎn)生視覺疲勞，造成思維渙散、昏昏欲睡等現(xiàn)象。師生交流不方便，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的參與度不如常規(guī)的線下課堂。因此，有必要對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行重構(gòu)。

• 具體改革方法

對(duì)“大學(xué)化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的梳理，進(jìn)行模塊化重構(gòu)知識(shí)體系；研究不同的知識(shí)點(diǎn)采取何種最恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，便于學(xué)生理解和掌握；利用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的重構(gòu)研究，形成跨區(qū)域線上與線下、課堂與課外、遠(yuǎn)程與面授以及人與技術(shù)等諸多方面的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到Admission"（A）同行認(rèn)可和Reproductive"（R）可復(fù)制和可推廣，實(shí)習(xí)培養(yǎng)優(yōu)秀人才的終極目標(biāo)。通過“輸入式+自主式”的創(chuàng)新方式，推進(jìn)“大學(xué)化學(xué)”課程教學(xué)改革。引進(jìn)國際先進(jìn)的教材體系和問題導(dǎo)向式的教學(xué)方法，開拓學(xué)生的國際視野。教學(xué)團(tuán)隊(duì)中多數(shù)教師有（美國、英國、日本、香港等）留學(xué)經(jīng)歷，在教學(xué)過程中引入先進(jìn)的案例教學(xué)和問題教學(xué)等教學(xué)方法，訓(xùn)練學(xué)生的科研思維和解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，教師“自主式”創(chuàng)建和發(fā)展高水平應(yīng)用型大學(xué)化學(xué)教育的新模式，通過充分發(fā)揮教學(xué)、科研的互補(bǔ)帶動(dòng)作用，幫助教師取得更好的教學(xué)和科研成果，推動(dòng)相關(guān)新技術(shù)轉(zhuǎn)移和新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

利用深圳市健康醫(yī)療產(chǎn)業(yè)和坪山區(qū)國家生物科技產(chǎn)業(yè)園的獨(dú)特區(qū)域優(yōu)勢建設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特色“大學(xué)化學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，跟蹤健康產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新熱點(diǎn)和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化體系，與“大學(xué)化學(xué)”中六大模塊的知識(shí)體系相融合，有效地將基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)相聯(lián)系，注重將化學(xué)思想與科技前沿進(jìn)展和企業(yè)實(shí)際問題的銜接，強(qiáng)調(diào)學(xué)生化學(xué)應(yīng)用思維與技術(shù)能力的培養(yǎng)。前往多家深圳知名公司，如邁瑞公司、深圳麥普奇醫(yī)療科技有限公司、深圳無微華斯生物科技有限公司、深圳市健元醫(yī)藥科技有限公司，洽談校企合作并了解企業(yè)相關(guān)技術(shù)痛點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)前沿課題，在線上課堂講授時(shí)，融入企業(yè)的最新資訊。在深圳技術(shù)大學(xué)特色課程行業(yè)認(rèn)知與勞動(dòng)中，“大學(xué)化學(xué)”教師團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)多家知名企業(yè)技術(shù)人員為學(xué)生帶來行業(yè)認(rèn)知講座，包括華大基因和智藥科技等。

• 改革成效

通過將“STAR”創(chuàng)新教育模式引入《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)改革中，一方面，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)知識(shí)體系的有效梳理與總結(jié)歸納，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率，獲得較大的“技術(shù)應(yīng)用”和“學(xué)術(shù)科研”的多重體驗(yàn)和感受；另一方面，有利于教師將自身對(duì)科研課題和應(yīng)用項(xiàng)目的思考，傳遞到學(xué)生課堂教育中，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思維和應(yīng)用技術(shù)能力?；谏镝t(yī)學(xué)工程這一交叉領(lǐng)域，努力打造具有創(chuàng)新和開拓精神的“大學(xué)化學(xué)”教師團(tuán)隊(duì)，課程內(nèi)容上緊跟學(xué)科發(fā)展的科技前沿動(dòng)向，突出生物醫(yī)學(xué)特色，實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用、科學(xué)研究和教學(xué)實(shí)踐的相互促進(jìn)；教學(xué)考評(píng)上將開放性論文，作業(yè)，實(shí)驗(yàn)和期末考試進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，突出過程性考核和實(shí)驗(yàn)的占比；教學(xué)方法上結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)直播和微信公共平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的有效拓展與傳播交流，讓學(xué)生們主動(dòng)參與和熱愛“大學(xué)化學(xué)”的課程學(xué)習(xí)。結(jié)合深圳市健康醫(yī)療產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新熱點(diǎn)和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化新趨勢，在課程中引入產(chǎn)業(yè)工程前沿新問題和科研熱點(diǎn)問題，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)應(yīng)用思維與技術(shù)能力。

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