教材是高校开展人才培养,落实立德树人根本任务的基本载体,是提高人才培养质量的有力保障。四川大学高度重视教材建设,近期评选出2022年度校级教材建设奖优秀教材。为充分展示我校教师在教材建设方面做出的努力和取得的优异成绩,进一步在师生中宣传树立典型,发挥优秀教材的示范和带动作用,特分享推介这批优秀教材。
《有机化学基础(第三版)》:“以学生为本”打造精品教材
《有机化学基础(第三版)》由我校化学学院张骥教授和李瑛教授主编,2020年5月于科学出版社出版。
教材封面
一、《有机化学基础(第三版)》教材的编写与发展历程
《有机化学基础》自1989年出版第一版,2008年出版第二版,一直作为四川大学化学学院的本科生教材。教材编写富有鲜明特点,受到广大学生的好评。虽然经典的有机化学教学内容相对稳定,但随着时代的发展,一些新的标准被引入,新知识和新理念不断涌现,新的教法也逐渐被推广。因此,2020年张骥教授和李瑛教授编写出版了《有机化学基础》(第三版)。
二、《有机化学基础(第三版)》教材编写团队的介绍
李瑛 教授 张骥 教授
李瑛,女,博士,教授。从事有机化学教学与科研工作29年,主持或者参与“863”计划2项,国家自然科学基金9项,教育部博士点基金5项和其他省部级项目8项。在国内外重要学术刊物上发表论文60余篇,SCI收录40余篇。获省部级鉴定成果2项,授权发明专利2项。四川大学第七届教学名师,四川省精品课程《有机化学》负责人,主编本科生教材《有机化学基础》(海洋出版社,2004年第一版,2008年第二版),参编“十一五”研究生教材《现代有机合成化学》(华东理工大学出版社,2007年),获四川省教学成果二等奖一项。
张骥,教授,博士生导师。2002年于四川大学化学学院获理学博士学位,师从谢如刚教授。之后历任香港大学Research Assistant、四川大学化学学院讲师、副教授、教授。2011年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”,第十三批四川省学术和技术带头人后备人选,中国化学会高级会员。从事有机化学、化学生物学教学科研工作,国家级一流本科课程《有机化学(I)》负责人,四川大学“探究式-小班化”教学示范教师及示范课程负责人,主编本科教材1部。科研方向为纳米生物材料,获多项国家自然科学基金、重点研发项目子课题、省应用基础项目等资助,以第一/通讯作者发表SCI论文80余篇,主编英文专著1部。
三、《有机化学基础(第三版)》教材相比较同类教材的特色与创新
1. 增加了“学习提示”专栏
与更为“接地气”的科普著作相比,严肃的专业教材内容难免让人感到枯燥乏味。如何使学生从浩如烟海的内容中发现重点、难点,并做到有效掌握和融会贯通,是教材编写者需要重点考虑的问题。一本成功的教材除了按章节罗列知识之外,更重要的是能在精要之处再加以巧妙点拨。编者结合自身教学经验,站在学生的理解角度用简练的、更通俗易懂的语言加入了“学习提示”模块,并予以醒目排版。该模块数量并不太多,但却都出现在精要之处,对一些重要或是易混淆的知识点进行辅助讲解、串联总结,成为了对教材正文的重要补充。编者认为本书的“学习提示”模块可有效发挥以下作用。
1) 协助理解知识难点
有机化学教材中的难点很多,数年的教学经验使编者能对学生难以掌握的知识点进行精准把握,并有针对性地通过“学习提示”来对难点进行进一步的剖析,帮助学生理解。
如在烯烃的加成反应小节,硼氢化反应和与HBr的自由基加成都是反马氏加成。很多学生并不能知其所以然,全靠死记硬背。编者在这里适时地插入了学习提示(图1),不仅简明阐释了这两个反应发生反马氏加成的原因,而且将相关知识进行了串联和系统化(如在硼氢化反应处,指出其加成和常规马氏加成的共通之处;在与HBr的自由基加成处,指出其中间体和常规亲电加成的不同和相同之处),有助于学生进行类比理解。
图1 “学习提示”之烯烃加成的区域选择性
2) 厘清易混淆概念
有机化学课程涉及了很多重要概念,一些相似概念极易使学生产生记忆交错从而导致混淆,非常需要在书中进行适当的提醒。而如果在正文中说明,既不太符合正文的风格,又难以突出其重要性,因此可采用“学习提示”的方法来进行强调。如在讲到烷烃的构象异构时,可以和之前学过的构造异构相对比,并适当引入立体异构的概念和介绍其它的几种立体异构。不仅起到了厘清概念的作用,也把这一类知识点串联了起来(图2)。
图2 “学习提示”对易混淆概念的厘清
3) 将关联知识融会贯通
大多数的有机化学教材均按官能团来分章节,这样可以最大化地将同类化合物的类似反应集中讲解。也有一些教材会专章对重要概念和重要反应进行概述。但由于有机化合物的类型和有机化学基本概念、基本反应是互相渗透的,因此无论采用哪种方式编写教材,必然都会有类似的知识散落出现在各个章节。对于这样的情况,在适当的位置用“学习提示”将类似知识点进行总结、呼应就显得尤为重要。
如在羧酸及其衍生物、含氮化合物等章节涉及到大量的重排反应,里面相当一部分都是分子内缺电子重排。这些反应虽然底物不同,但关键的重排过程具有类似之处,可以关联学习。因此编者用学习提示的方式进行了总结,并关联了小节号,便于学生查阅(图3上)。再如Cannizzaro反应和二苯羟乙酸重排看似没什么联系,其实非常相似,编者也通过学习提示提醒学生可以将两种反应关联学习,加深记忆(图3中)。此外,醛酮和重氮甲烷反应产物与Beckmann重排、Baeyer-Villiger氧化的产物相似,机理相通,但在书本上却相隔甚远,因此也很有必要将其关联归纳(图3下)。在课堂上,当老师如图3所示将这几个反应同时展示出来时,学生常会发出恍然之声,说明这样的知识点串联对于学生理解掌握是非常有用的。
图3 “学习提示”对相似反应的总结归纳
4) 激发学生科研兴趣
专业基础课程的学习对学生日后选择科研方向具有很大的影响。虽然有机化学课程教授的是基础知识,但其内容和前沿科学研究仍然密不可分。在教学过程中适时加以启发,有助于使学生对相关科研方向有所了解,培养其继续从事科研工作的兴趣。如对于烷烃卤代反应的区域选择性,氯代与溴代相比,更易反应,但选择性更低。此时引入有机反应活性和选择性关系,指出有机合成方法学的发展方向,可帮助学生了解相关科研领域(图4上)。再如介绍冠醚时,利用“学习提示”可对超分子化学领域加以简单介绍(图4下)。而在讲述多肽氨基酸序列的经典分析方法时,也利用该模块介绍了更为先进的测序方法。这些提示如再配合上老师在课堂或课后的相关介绍,很容易激发学生的科研热情,并发挥主观能动性去查阅相关的背景文献,踏入科研的第一步。
图4 “学习提示”对相关前沿研究领域的介绍
本教材的“学习提示”模块内容完全来自基于自身教学经验的原创,位置紧扣知识点,数量适中,重点突出,可对教学起到较为重要的辅助性作用。我们在全书各精要之处原创编写了约70条“学习提示”,并将所有的“学习提示”条目整理在了教材后的附录中,列出了涉及内容和所在小节,以便学生对照查阅。
2.增强了全书的可检索性
大多数的有机化学教材均按官能团来分章节,这样可以最大化地将同类化合物的类似反应集中讲解。一些教材亦会专章对重要概念和重要反应进行概述。但由于有机化合物的类型和有机化学基本概念、基本反应是互相渗透的,因此必然会有类似的知识散落出现在各个章节。此时对知识点的串联、呼应就显得尤为重要。编者通过一些手段在新教材中对这方面进行了加强。如利用上述“学习提示”模块,可对与重排反应有关的知识点进行串联总结(图3)。
再如编者在书末加入了实用性的附录,对书中涉及的所有人名概念、“学习提示”、有机化学方面的诺贝尔奖获奖情况、以及常用有机化合物的鉴别方法进行了总结列举,并对应书中位置。使学生可以方便的进行检索,有助于提高学习效率。(图5)
图5 书末附录示例
3.进一步增强了知识的逻辑性
编者从十余年的教学经验出发,并站在学生理解角度,对知识点顺序进行了调整优化,使其更加符合阅读习惯,更易关联理解。另外,对表述不够清楚的地方进行了清晰化。如立体化学、芳香烃、卤代烃、醛酮醌、羧酸等诸多重点章节的结构均有较大的变化。已芳香烃为例,原版书中关于亲电取代反应的知识用了数个小节列出,缺乏紧凑性,另外把机理置于诸多反应之后,也不太合理。新版教材中我们将亲电取代反应整个为一个小节,并采用了机理-反应-选择性的逻辑顺序,层层递进,更有利于学生掌握。
此外,编者还加入了一些融合教学经验的说明性内容,起到了有效辅助教学的作用。如芳香烃一章,用简单明了的图示对具有不同电子效应的四类取代基进行了总结区分(图6上);在卤代烃一章,对亲核取代与消除反应的竞争制作了思维导图(图6下),有利于学生进行理性判断。类似的在新版教材中特别增加的内容还有很多。
图6 新版教材中原创的辅助理解内容示例
4.全面提升了教材的规范性
编者耗费大量精力,亲自对教材中数量极多的化学结构式和图按现行标准进行了全部重绘,做到了格式统一、规范,反应机理中的电子转移表达更加清晰准确(图7)。这是一本合格的有机化学教材所必需的重要元素。
图7 新版教材中规范的化学结构式示例
对于有机化合物的命名,编者参考了中国化学会最新的“有机化合物命名原则2017版”,这是大多数教材还未能做到的。同时,为了兼顾使用已久的旧命名法,编者也在合适的地方对两种命名法的差异做出了说明,避免引起混淆。
5.紧跟学科发展,适度更新内容
编者在新版教材中适度增加了一些新世纪以来出现的,对有机化学形成重要补充的基础知识,如不对称催化、烯烃的复分解反应、石墨烯等。这些内容在大多数同类教材中是相对缺乏的。此外,虽然有机化学课程教授的是基础知识,但其内容和前沿科学研究仍然密不可分。在教学过程中适时加以启发,有助于使学生对相关科研方向有所了解,培养其继续从事科研工作的兴趣,这也可以通过在合适的位置引入 “学习提示”实现(图4)。
四、《有机化学基础(第三版)》教材的使用情况、效果与评价
本教材作为本科核心专业课《有机化学(I)》的正式教材,在第二版基础上进行了大幅修订,从2020年秋季学期开始全面应用到化学学院和药学院本科生(共计近500人)的教学实践中,课程与教材使用时间为2学期。课程《有机化学(I)》于2021年被认定为省级一流线下本科课程,2023年被认定为国家级一流线下本科课程,该教材的建设均作为课程建设的重要组成部分。教材还利用“学习提示”模块引入思政素材,本课程认定为四川大学课程思政示范课程。
本教材建设属于科学出版社高等院校化学类数字课程建设项目所涵盖内容,目前已得到了多所高校的采用,包括西华大学、西南民族大学、重庆理工大学、重庆文理学院等,并在进一步推广应用中。此外,基于本纸质教材的数字化工作也正有序开展。
五、《有机化学基础(第三版)》教材的未来修订规划
本教材计划在未来5年内推出新版(第四版)。新版本教材将吸收近年“101计划”及有机化学虚拟教研室的工作成果,并进行数字化升级,使其更加符合新时代的特征和学生的阅读习惯,更加便于推广应用。
《线性代数》:本科生学习线性代数的得力助手
《线性代数》由我校数学学院谭友军教授、杨亮副教授、徐友才副教授主编,2019年4月于中国人民大学出版社出版。
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教材主编 谭友军教授
一、《线性代数》教材的编写与发展历程
线性代数是大学数学的重要组成部分。编写团队在长期从事线性代数课程的教学工作中深切体会到,培养学习兴趣和学习自主性应该是编好线性代数教材的主要努力方向。通过汲取其它优秀教材的经验和积极参加教研活动,团队成员在已有的教学积累的基础上,在数学学院和中国人民大学出版社的支持下,于2018年顺利完成初稿,并于2019年4月出版。
二、《线性代数》教材编写团队的介绍
谭友军,四川大学数学学院教授,博士生指导教师。长期从事本科生线性代数教学工作,多次荣获教学工作方面的奖励。首批国家级一流本科课程负责人。
杨亮,四川大学数学学院副教授。长期从事本科生线性代数教学工作,多次荣获教学工作方面的奖励。
徐友才,四川大学数学学院副教授。长期从事本科生线性代数教学工作,多次荣获教学工作方面的奖励。首批国家级一流本科课程负责人。
《线性代数》教材相比较同类教材的特色与创新
1.有利于增强学生对学习线性代数的信心。某些线性代数教材类似于学术专著,单纯地以“定义-命题(引理、定理)-推论-例题”的形式编排教学内容。本教材力争改善这一现象,在概念、结论的引入之前,一般是先以简单而具体的例子引导学生归纳总结,而不是直接先给出定义、命题或定理,从而避免学生因学习动机不够充分而产生对抽象概念的抵触情绪。
2.有利于增强学生学习线性代数的自主性。本教材的编写主要遵循以问题为导向的原则,逐步引导学生自己归纳总结出结论、算法,从而让学生积极参与线性代数中的概念、结论的发现过程,而不是被动吸收。
3.有利于提高学生学习线性代数的效率。本教材强调线性方程组的基本理论及其应用的教学。在高斯消元法的基础上进行向量、矩阵的基本概念和基本理论的教学比孤立地进行向量、矩阵及行列式的教学效率更高。本教材对于线性代数的重要计算问题,都归纳总结了算法并配备了大量的例题,从而大幅度提高学生解决基本计算问题的效率。另外,本教材的概念、结论的交叉引用都有很好的处理,便于学生自我查阅;在版面设计上,大量的编注和脚注可以帮助学生思考、扩大知识面。
4.有利于提高习题课教学的效率。本教材的例题立足于概念的引入以及基本理论、算法的应用,并通过例题来理解某些较为复杂的证明。本教材习题较为丰富,且大多数属于原创题目。每小节配有习题,以方便教师布置作业;习题数量不大,偏重于对概念的考查,同时避免学生陷于题海。本教材专门用一章的篇幅给出习题的解答过程和若干补充例题,以方便学生自学和习题课教学。
四、《线性代数》教材的使用情况、效果与评价
1.本教材在四川大学已连续使用四年,取得了很好的教学效果。
2.据不完全统计,除了四川大学外,本教材在还福州外语外贸、贵州工商职院、四川中医药大学等高校中得到使用。
五、《线性代数》教材的未来修订规划
本教材未来的修订主要集中在增加高质量的例题、习题。
《医学人文导论》:人文学科与医学的融合探索
《医学人文导论》由我校华西临床医学院王涵博士主编,2019年4月6日于人民卫生出版社出版。
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教材主编 王涵
一、《医学人文导论》教材的编写与发展历程
四川大学历来重视医学生的医德医风的教育和培养,承担临床医学教育的华西临床医学院于2006年起开设《职业素养模块》课程,作为临床医学专业(八年制)的必修课程,着力课程化培养医学生的医学人文精神,实践教学中积累了丰富的教学资源和师资力量。2016年四川大学本科教学审核评估工作中,教学督导专家向课程负责人提出:“编写相关教材,优化教学质量”的建议后,教学老师们积极响应,将历年积累的课程讲义归纳凝练,学校教务处给予了极大支持,将该教材编写项目列为“四川大学2017年精品教材立项建设资助项目”,教材前后历时三年编写而成,于2019年由人民卫生出版社出版并作为创新本科教材在全国医学院校推广使用,中国工程院院士、浙江大学外科学郑树森教授为本教材作序推荐。
二、《医学人文导论》教材编写团队的介绍
教材编写团队成员主要来自于四川大学华西临床医学院/华西医院、四川大学马克思主义学院、四川大学公共卫生学院、四川大学华西第二医院、四川省人民医院、成都大学附属医院临床医学院、成都中医药大学马克思主义学院等,由本人担任教材主编。教材编写的主要成员有王涵、李正赤、张洪松、潘杰、兰礼吉、秦朗、李琰、唐雪梅教授等团队组成。编写团队成员分别在医学哲学、医学史学、医学伦理、卫生经济、卫生法学、医院管理、医学艺术等领域有着扎实的教学基础和丰富的理论研究成果。
第一主编王涵,四川大学博士,电子科技大学在站博士后,瑞典王国耶夫勒大学访问学者,四川省医学会科学普及专业委员会青年委员,主持完成省级基金项目2项,参与完成国家社科基金项目3项,主编参编教材专著6部,在四川大学学报(哲学社会科学版)等核心刊物发表学术论文十余篇,荣获四川省第十五次哲学社会科学优秀成果奖二等奖和第十六次哲学社会科学优秀成果奖三等奖。
三、《医学人文导论》教材相比较同类教材的特色与创新
特色:医学院的基本职责是培养未来医生,这些未来医生必须掌握能为患者提供安全合格医疗服务的医学知识和临床技能,还必须从人文学科中汲取特质、态度和广博的视角来理解患者自身个体化的疾病和痛苦。本教材立足医学院的基本职责,以医学为主线,吸纳人文社会学科领域的相关内容,从社会学科的视角来诠释健康和疾病,对医学的发展历程进行了历史回顾,探索人类的处境、苦难、人格和我们对彼此的责任,广义的进行“医学+人文学科”的交叉和融合,涵盖了文学、哲学、史学、法学、经济学、管理学、艺术学等多方面的知识,以及它们在医学教育和临床实践中的应用。创新点如下:
1. 响应国家政策号召。进入新时代,国务院印发《关于加快医学教育创新发展的指导意见》,提出要以“大国计、大民生、大学科、大专业”的新定位推进医学教育改革创新发展,在推进医学与多学科深度交叉融合,优化医学学科专业结构,提升医学人才培养质量和医学科研创新能力等方面做出全面部署。其中,将医德医风相关内容作为必修课程,培养仁心仁术的医学人才的新表述备受关注。本教材并重医学生的科学素养和人文素养,将医学人文根植于医学生本科教育,不断推进多项课堂改革措施促医学科学和医学人文精神融合发展。
2.“医学+人文”的多学科融合交叉。本教材所教授的核心内容:医学人文,是医学对高度实证主义指导下的医疗实践的批判和审视,是由医学哲学、卫生经济、医院管理、医学史、医学法学、医学伦理等多学科交叉融合、多学科复合形成的新型学科,其核心价值指向是维护人的基本生存权利和人类生命的尊严。
3. 注重实操性,应用场景广泛。通过帮助医学生对人文学科的关注,让他们更好的理解生物科学和医学是如何在文化和社会背景下发生的,以及文化是如何与个体的疾患经历以及医疗实践方式相互作用的,同时不断发展和培养他们观察、分析、同理心和自我反省的能力——这些能力对医学生今后的医疗工作至关重要。从社会学科的多种角度去思考医学,可以更全面地阐释人之身心状态的本质、痛苦的性质,以及医生与患者在更大的背景下共同参与、寻求疾病和治疗的意义。
四、《医学人文导论》教材的使用情况、效果与评价
1. 应用广泛,效果显著。本教材可作为基础、临床、预防、口腔医学类专业学生的医学人文配套教材。先后被四川大学、成都中医药大学、成都大学医学院等医学院校推广使用。既适用于本科学生的课堂教学,也适用于规范化培训学员和继续教育学生学习。内容简练、案例丰富、强调实用,精准对接了执业医师考试中的医学人文综合板块,产生了良好的应用推广效果。教材育人功能显著,具有示范性和引领性,得到师生的一致好评。
2. 改革深入,成果突出。教材以学生为中心,突出能力培养本位,适应线上线下混合式教学模式的转变,配套课件、教案等资源。采用案例教学法、任务驱动法、头脑风暴法等教学方法,打造了理、实、虚合一的立体教材,充分发挥教材建设在课程改革中的保障作用。任课教师们认为教学过程中使用该教材感到方便实用,真正做到了讲、学、练一体化相结合,使用该教材后,有助于增强教学效果。学生认为教材有助于提升共情能力、伦理决策能力、临床想象能力、语言和非语言沟通及反思能力。
3. 引导教学方法改革,促进人文思维形成。教材倾力促进传授知识、培养能力、提高素质三者协同发展,引导启发式、探究式、讨论式、参与式等新方法,营造了“理论+情景”的医学叙事实操环境,推动教材体系向教学体系转化,把教材优势转化为教学优势,切实提高医学人文教学水平,实现了“纸质教材、数字资源、课堂教学”有机统一,在实践中不断完善,推动了教学改革创新,有利于激发医学生的求知欲,变被动学习为主动学习,培养人文思维能力的形成与完善。
教材赠送加拿大医学教育工作者
五、《医学人文导论》教材的未来修订规划
《医学人文导论》教材的编写是第一次对人文学科和医学的融合探索。总体思路是:一是坚持方向,贯通主线。把牢政治方向,把习近平新时代中国特色社会主义思想特别是关于教材建设的重要论述贯穿始终,体现在教材建设的各个环节。二是整体设计,突出重点。对哲学、经济学、法学、管理学、艺术学、文学等各学科领域涉及医学内容的领域进行新一轮提炼和总结,力求完善。三是立足当下,着眼长远。梳理总结成绩,理清存在问题,明确面临的挑战,找准医学人文教育的起点和方向,重在解决临床医学教育过程中的思想问题。同时关注科技发展动态、经济社会发展趋势,着眼未来,着眼创新人才、技术技能复合型人才培养需要。