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基于“三位一体”目标导向的物理化学实验课程思政探索与实践

2022-11-23樊红霞袁文霞柯红岩柴成文韦美菊陆慧丽

大学化学 2022年10期
关键词:物理化学三位一体育人

樊红霞,袁文霞,*,柯红岩,柴成文,韦美菊,陆慧丽

1北京科技大学自然科学实验中心,北京 100083

2北京科技大学资产管理处,北京 100083

3北京科技大学化学与生物工程学院,北京 100083

育人之本,在于立德铸魂。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,各类各门课程都要“守好一段渠、种好责任田”,与思想政治理论课同向同行,形成协同效应[1]。教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》[2](以下简称《纲要》),明确指出:“落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。”此后,高校课程思政建设形成高潮。

物理化学实验是高校化学、材料、冶金等专业学生必修的基础实践课程,是培养大学生理论联系实际及创新能力的重要途径,蕴含着丰富的思政元素,是潜在的发挥育人功能的优秀载体。目标导向教育理念(Outcome based education,OBE)是以成果为目标导向,以学生为中心,采用逆向思维的方式来组织、实施和评价课程的理念[3]。在当前“大思政”背景下,将OBE理念应用到物理化学实验课程思政建设中,紧紧围绕《纲要》中价值塑造、知识传授和能力培养“三位一体”的育人目标,开展教学设计与持续改进,让学生在学习知识、习得技能的同时,潜移默化地接受思政教育,从而实现德才兼备人才培养的宗旨具有重要意义。

1 物理化学实验课程思政建设现状

此前,我校物理化学实验教学过程中,虽然也强调废液回收、科学诚信、安全操作等思政元素,但尚未形成系统的、默化的融入合力。存在思政元素挖掘不够深入、融入手段不够贴切,以及评价体系不够全面等问题。目前,部分高校对物理化学实验的课程思政改革进行了探索和尝试[4-7],但仅有蒙丽丽等[8]基于OBE理念对物理化学实验课程思政建设进行了实验内容、教学方法方面的研究。随着课程思政的深入开展,实验课程思政更需要精心的设计。本工作在总结以往经验的基础上,紧紧围绕知识传授、能力培养、价值引领“三位一体”的教学目标,深挖思政元素、优化授课模式、加强师资培训,并制定多元化考评机制,旨在实现实验课程与思政教育的有机贯通和深度融合,达到同心同向的育人格局。

2 基于OBE理念的课程思政建设与实践

2.1 顶层设计,实现思政理念与教学大纲有机融合

课程思政是一个复杂的系统工程,其有效推进需要高校主管部门、课程负责人及专任教师,结合学校发展定位和课程特点,基于知识传授、能力培养、价值引领“三位一体”的育人目标对原有教学大纲进行“再思考”与升华式归纳。我们团队在充分研读《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》[9]和张树永教授的《高等学校化学类专业物理化学相关教学内容与教学要求建议》[10]等文献后,对原有课程大纲的专业目标进行了优化,并添加了思政目标,凝练形成了如下思政版的《物理化学实验教学大纲》。

(1) 专业课程目标。了解物理化学研究方法,掌握物理化学基本实验技术和技能;学会正确使用物理化学实验仪器,科学记录、分析、归纳实验数据;培养理论联系实际的能力,综合运用所学知识分析、解决实际应用问题。

(2) 思政育人目标。坚定习近平新时代中国特色社会主义思想,具有爱国主义、科学精神、理想信念以及贡献社会的责任与担当;树立正确的世界观、人生观与价值观,具有爱岗敬业、精益求精的工匠精神;培养学生规范严谨的实验习惯、实事求是的科学态度、分工协作的团队精神、勇于探索的创新精神和健康安全的生态文明保护意识。

2.2 师资建设,提升育人意识与育人能力

“师者,人之范也。”教师是课堂教学的组织者和实施者,是课程思政建设的主体,提升教师的育德意识和育人水平,是课程思政落实落细、见功见效的关键。

部分教师,尤其是理工科类教师对课程思政的认识不足,缺乏系统的思政教育学习和广阔的思政研究视角,这在一定程度上限制了课程思政的拓展。认识到这些不足,我校教师发展中心积极开展课程思政常态化培训,加强对全体教师的思想政治引领。本中心成立教学创新工作坊并设立课程思政小组,定期开展研究政策、研读论文、研讨教学的思政交流活动。同时,学校支持和鼓励广大教师参加“高校教师课程思政教学能力培训班”“课程思政协同育人专题培训班”等观摩与培训。上述活动加深了广大教师对“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的教育理念更深层次的理解,提升了挖掘和合理融入思政元素的能力,基本实现了“想育人、善育人、能育人”。

2.3 优化课程内容,深挖思政元素

OBE理念指出,学习目标需要通过课程教学来实现,教学内容是课程教学的首要因素。经过不断建设,物理化学实验内容已经相对完善,但思政体系还不够系统。因此必须深挖思政元素,并设计合理融入的方式,才能实现价值引领的教学目标。我们的思政元素设计思路如图1所示。

图1 物理化学实验课程思政设计思路

绪论课上,教师通过学科发展史、安全操作培训、数据规范记录等共性的知识,培养学生的家国情怀、安全意识和学术诚信意识。开展实验项目时则结合项目的具体特点,课前通过经典理论模型培养学生的知识传承、辩证思维及发展观等思政知识;实验课堂中则着重培养学生的探究实践、团队协作意识;实验后通过科学前沿、交叉学科等知识探索,培养学生学以致用和开拓创新的科研精神。为了在课堂上更有效地锻炼学生的实践能力,我们虽将部分思政元素扩展到课堂之外。但课堂是教育教学的主战场,每次实验课程,教师都会核实并手签实验数据,进一步增强学生的学术诚信理念。强调规范操作、加强防护等实验室安全理念。同时,还结合课程特点进行思政融入,例如,提醒学生将“乙醇物性测定实验”的废弃物收集起来用做有机化学实验蒸馏练习的原料,从而培养学生的绿色环保意识。此外,我们在课程思政建设实践中,也积累了大量的课程案列,如表1所示,以期为广大同行提供借鉴。

表1 物理化学实验课程思政案例

(续表1)

2.4 科学设计,润物无声的思政融入

课程思政要实现“溶盐于水”“润物无声”的教学效果,不仅要从目标到内容形成完整的课程思政教学体系,而且要不断优化教学方法和策略,利用雨课堂、慕课资源等多元化的教学手段和资源,适时、适度、巧妙地将思政元素融入到课堂教学中,让学生同时感受理论知识的“内化”和思政元素的“熏陶”[11,12]。表2以“二元固-液相图绘制实验为例”,介绍我们教学实施的具体过程。

表2 二元固-液相图绘制实验教学实施过程

2.5 持续改进,完善考评机制

课程思政评价方式的有效性直接决定目标达成度。《高等学校课程思政建设指导纲要》指出:课程思政教学评价应侧重在学生的知识、能力、情感、态度、价值观等方面,应注重定性和定量评价相结合,注重过程和结果评价并重。因此,在考核中我们采用形成性评价和结果性评价相结合,教师评价和学生评价相统一的模式,尽可能保证考核的客观与公平[13,14]。同时,我们还注重对教师的约束与激励,积极推动课程思政建设的持续改进。

(1) 形成性和结果性评价相结合。不仅考核学生理论知识的运用和实验技能的掌握情况,而且注重加强对学生思政意识的考核。结果性评价包括实验报告和期末考试两个部分:实验报告主要考核实验数据的处理分析及对实验结果的分析讨论能力;期末考试则考核学生对实验项目的理论知识、计算方法、实验过程的注意事项的掌握情况。形成性评价包括学生的学习态度、环保理念、爱国主义等方面。学习态度的考核包括课前预习视频观看,雨课堂题目完成情况,与教师课堂互动情况,以及实验现象观察、数据记录的认真程度;环保理念主要是考查实验试剂的正确、节约使用,实验废液的不随意倾倒和正确回收等方面;爱国主义、家国情怀则通过设计部分结合专业知识和思政元素的开放性试题,例如撰写学科发展小论文来实现引领与考评。

(2) 教师评价和学生评价相统一。目前,本中心每个物理化学实验课堂最多可容纳16名学生。实验过程中教师无法关注到所有同学的每一步操作,致使评价存在一定的片面性。为此,我们将教师评价的客观性、权威性与学生评价的针对性和灵活性进性结合,构建了教师评价、学生自评、小组互评的多元评价体系。教师对学生的预习报告、实验报告、课堂表现等指标考评,并按照一定比例计入总成绩。学生本人和小组成员则对学生的实验态度、规范操作、环保理念、团队合作等环节进行打分,并取平均值计入总成绩。自我评价可以使学生明确自身的不足与改进的方向,互评则可以使同学之间互相激励,共同进步。具体评价体系如表3所示。值得说明的是,爱国主义和家国情怀等思政元素不太容易考核,我们将其融合到期末学科发展小论文中,总分设置为3分,由教师和学生代表按照3分、2分和1分的进行评分并取平均值,以附加分的形式计入学生成绩。

表3 物理化学实验课程评价体系

(3) 加强教师考评,推动持续改进。评价过程注重对教师的约束与激励,积极推动课程思政建设的持续改进。对教师的约束与激励主要体现在如下几个方面:学校积极推行“一课一思政制度”,鼓励教师申请课程思政示范课,并由教学督导组不定期听课、考核思政实施情况;通过学生调查问卷反馈教师实施课程思政的满意度;通过同行评议考核教师课程思政的育人成效与建设成果。学院和学校将上述评价结果纳入到教师的年度考核、职称评聘、职务晋升之中,从而达到对教师的监督与激励,着力推动“课程思政”由随意性、暂时性向规范化、制度化发展[15]。

3 教学实施效果

物理化学实验课程思政建设,经过两年多的探索与实践,取得了良好的教学效果。从教师层面来看,物理化学实验思政的教学设计和实施,挖掘和形成了一批课程优秀案例。例如,我们教学团队撰写的“乙醇物性测定实验”课程思政案例被《北京科技大学课程思政案例选编》第二辑收录(冶金工业出版社编辑出版中)。同时也带动了其他课程思政建设,本年度我中心约有1/3的教师申请校级“课程思政特色示范课程”项目,其中三位老师成功获得立项。其次,课程思政的开展,倒逼教师不断加强专业知识和思政理论的学习,不断提升思政教学组织设计、无声融入的能力,不断开展思政育人的探索与实践。例如,我们团队编写的融合了思政元素的《物理化学实验》教材也已交由化学工业出版社编辑和出版。融合了思政元素的《物理化学实验》线上课程,在智慧树平台上线。有效改变了重知识传授、轻育人的现象,提高了课程建设水平。

从学生层面来看,学生学习兴趣更加浓厚,积极性明显提高,师生互动频率增多且互动质量提高;学生实验操作更加规范,速度加快,实验报告质量提升;学生学以致用的能力明显加强,设计实验的方案更加合理和完善,部分学生自发组成学习小组,通过大学生创新创业项目继续对所学知识开展拓展性研究;学生的环保意识明显加强,实验中节约药品,实验后认真执行废液分类回收,还有些同学积极跟教师探讨微量实验,废弃物利用的可行性;结合学科发展的小论文也表明学生的三观受到了正确引领,家国情怀和社会责任感得到了提升。

4 结语

紧紧围绕“知识传授,能力培养、价值引领”三位一体的育人目标,深挖思政元素,提升师资能力,完善考评机制,并充分利用多媒体信息技术,将物理化学实验课堂转化为社会主义核心价值观具体化、生动化的有效载体,激发学生的学习兴趣和热情,提升了教学效果。形成了以“实验技能+思政意识+专业知识”为特色的,服务新工科实践类课程思政建设与实践的新范式。

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