APP下载

地方理工院校应用化学专业“121”递进式实验实践课程体系建设及其课程思政探索

2024-03-04袁亚利聂瑾芳李建平李琳邹建梅

高教学刊 2024年6期
关键词:岩矿应用化学课程体系

袁亚利 聂瑾芳 李建平 李琳 邹建梅

基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目“‘新工科’背景下应用化学专业‘121’递进式实践课程体系建设探索”(2022JGA203)

第一作者简介:袁亚利(1986-),女,汉族,江苏淮安人,博士,教授,硕士研究生导师,教研室主任。研究方向为手性传感、纳米酶。

DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.022

摘  要:基于国家形势政策的转变和地处广西的独特地理区位,桂林理工大学应用化学专业新的定位逐步确立,在保留原有岩矿分析方向的基础上,增设以广西特色食品分析为主、生命分析为辅的发展方向,由此提出“121”递进式实验实践课程体系。围绕设定的基础(分析化学基础实验)、综合(综合实训1、综合实训2)、实战(实习实践)的进阶路线,实验实践体系的思政建设形成“三轮驱动”的总体设计,从教师、课程内容和课程资源三个方面出发,讨论具有本专业及广西地方特色的思政建设的具体实施方案,同时对今后的建设进行一定展望。

关键词:应用化学;实验实践;课程体系;课程思政;地方院校

中图分类号:G641        文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2024)06-0094-04

Abstract: Based on the change of national situation and policy and the unique geographical location of our university in Guangxi, the new positioning of the applied chemistry major has been gradually established. On the basis of retaining the original direction of rock and mineral analysis, the other direction of Guangxi characteristic food analysis and life analysis as the supplement has been added, and the "121" progressive experimental practice course system is proposed. Following the advanced route of the foundation (Basic experiment of analytical chemistry), comprehensive (Comprehensive training 1, Comprehensive practical training 2), and practical course (Practice), the ideological and political construction of the experimental system forms the overall design of "three-wheel drive". The specific implementation plan of ideological and political construction with the local characteristics of the major and Guangxi is discussed from the three aspects of teachers, course content and course resources. Furthermore, a certain prospect for future construction is made.

Keywords: applied chemistry; experimental practice; curriculum system; curriculum ideology and politics; local colleges

桂林理工大學地处广西,是中国面向东盟的重要窗口,具有“一湾相挽十一国,良性互动东中西”的独特区位优势。作为中央与地方共建,以广西壮族自治区为主的理工院校,桂林理工大学大力推进以课程思政为目标的课程建设和课堂教学改革,立足西部,实现培养高级专门应用型理工人才,投身边疆民族欠发达地区经济社会发展,服务国家“一带一路”建设。

实验教学是理工专业教学体系中的重要环节之一,肩负着强化学生对理论知识的理解、训练学生的基本技能、培养学生科学思维的任务[1-3]。实验课程通过实验知识的学习和操作技能的形成,强调培养学生的科技创新能力、独立思维与研究能力,提升学生的综合素质。由此可知,实验课程天然具有比理论课程更加显性的思想政治教育元素,在课程思政建设中有着得天独厚的优势,有利于引导学生将实践与实现中华民族伟大复兴的中国梦相结合,践行社会主义核心价值观。本文以桂林理工大学应用化学专业为例,拟在国家一流本科专业建设的背景下,对新构建的实验实践教学体系中课程思政的建设探索进行阐述。

一  桂林理工大学应用化学专业的定位转变

应用化学专业起源于1986年桂林冶金地质学院(桂林理工大学前身)创立的岩矿分析专业。专业自建成以来,为我国的地质矿产勘探和开发领域输送了大批岩矿分析专业人才。鉴于专业建立初期的理念,为了培养地质矿产领域的分析检测人才,在专业的课程设置中,工业分析是专业核心基础课程,延续的实践实训中的技能实习是围绕岩矿全分析进行生产实习的主要单位,如广西地矿局测试研究中心、桂林地质矿产研究院分析测试中心等,也都是以岩矿分析为核心业务。不过,随着近年来国家相关政策的变化,岩矿开采逐渐成为夕阳产业,依附于该产业的岩矿分析也面临着极大的挑战。同时,学校本身的定位也从原本的冶金地质专业学校,转为以工为主、理工结合、多学科协调发展的多科性高等学校。在这样的背景下,应用化学专业就处在了专业转型的岔路口,究竟该何去何从,是一个非常严峻的问题。

经过对兄弟院校、用人单位、广西本地经济产业等多方面调研,结合专家意见(食品安全、生命分析领域为未来的潜力行业),教研室充分讨论,最终确定专业的定位为立足广西,在保留原有岩矿分析方向的基础上,增设以广西特色食品分析为主、生命分析为辅的发展方向。要抓住“一带一路”机遇,培养引领广西经济振兴、为广西边区全心奉献的高级应用型人才。

二  实验实践体系设计建设

桂林理工大学的应用化学专业从建立初期的岩矿分析,发展到现阶段转型的食品、生命分析,一直是以分析化学为基础,属于理科专业。在新工科建设的浪潮下,具有坚实的工程实践能力、跨学科视野和创新能力的人才培养目标对包括理科在内的各个专业都提出了新的要求[4-6],尤其是实验实践课程体系的调整改革。基于上述专业人才培养目标,计划将专业实践课程重新整合,依托分析学科主干理论课程,构建“121”递进式实验实践课程体系(图1):以分析化学实验为基石,夯实学生基础实验技能;以综合实训1和综合实训2为两个拓展延伸方向,提升学生解决复杂问题的高阶能力;以实习实践为全面实战平台,最终达成高素质“准化学分析工程师”的培养目标。

分析化学实验作为分析化学课程理论的第一检验场,从低阶的重复现有实验到高阶的自行设计方案,以逐步进阶的方式强化学生对理论内容的理解和应用。分析化学实验作为实验实践体系的起始环节,强调培养学生的创新能力、独立思维与研究能力,以充分迎合下游课程的需要。

综合实训的内容密切联系生产实际,目前设置为两大主要方向,一是专业传统特色优势的岩矿分析,二是专业转型后的食品、生命分析。通过岩矿分析的技能培训,学生掌握硅酸盐矿的全分析过程。同时,面对东盟国家矿产资源开发的新形势,应用化学专业计划将该部分内容打造成微专业,作为岩矿分析的国际课程,帮助东盟国家培养自己的岩矿分析人才,实现服务社会、服务“一带一路”的目标。在食品和生命分析板块,学生学习对广西特色农产品的质量监控、风味分析溯源,以及科研前沿的生命分析课题。该部分整合了仪器分析实验、工业分析实验、食品分析化学实验、技能实习等多门课程实验,着力培养学生从方案设计到仪器使用的全面和跨学科的综合能力。通过这一阶段的训练,学生对自己的专业将有更深刻的认识和理解,专业认同感得到有效提升。

实习实践是在具备了以上专业知识和能力的基础上,学生进入检测机构、生产和分析单位,在一线进行岗前培训、认知实习以及最终为期七周的生产实习。同时,结合各种科技竞赛,检验学生所学理论知识和实验能力,并反哺教学。通过这样多元、全方位的培养模式,可以真正实现服务地方的应用型人才培养目标,实现学生从学校课堂到社会岗位的无缝接轨。

三  實验实践课程体系中课程思政建设实施

以分析化学实验为起点构建的实验实践课程链,在应用化学专业的整个课程体系中起到了贯通基础与专业核心课程的作用,在人才培养方案中扮演着至关重要的角色。如果在这条课程链中能够施行有效的课程思政教育,对于整个课程体系的育人目标实现将起到积极的促进效果。只有课程做好做深,建设金课,课程思政才有真正的落脚点[7]。

(一)  课程思政建设总体思路——三轮驱动,知行合一

应用化学的专业课程体系按内容形式可划分成理论基础、实验实训、实践实习三大类型。与理论课相比,目前实验实践的课程思政建设相对薄弱,受到的重视程度不足。事实上,实验实践课程中诸如通过实际操作,培养学生独立工作和独立思考的能力,培养学生实事求是、细致严谨的科学态度等培养目标,都与社会主义核心价值观的内涵密切相关,在开展思政教育方面,有着得天独厚的优势。如图2所示,依据三大模块课程紧密相连、互为依托、逐步进阶的关系,确立理论课程为第一层级“知”,实验实训课程为第二层级“行”,实践实习(各类实习、学科竞赛)为第三层级“成”,推行“三轮驱动”的价值引领。

通过剖析课程设置逻辑,不断输出三大层级课程为协同整体的意识,帮助学生树立知、行、成的链条式目标。因此,在专业课程体系中,每一层级的课程都要建立与下一层级的网络连接。由此,上一层级的价值理念可以通过课程网络传递到下一层级,并在新的情境中转变甚至衍生出新的情感价值。依赖理论课程较为完善的思政建设情况,实验实训和实践实习课程在传承理论课堂中价值情感的同时,又能借助自身“躬于行”的课程特点,催生出更坚实、更完善、更具内生性的价值理念。由此,课堂内外,第一、二课堂之间互为呼应,“三轮驱动”协同发力,通过多层级课程的同频共振,达成课程体系和价值情感的“知”“行”“成”,最终实现德育教育的知行统一。

(二)  课程教师“二位一体”

建设好金课,教师是第一要素,需要教师从各方面提高认识,内化理念,提升德育水平[8]。教师要从升华教育的理念、固守人才培养的使命、深化高校教师的职责、开拓思政教育的途径、落实立德树人的目标、遵循三全育人的根本等方面,多维度、高站位地理解课程思政的价值蕴涵,充分认清专业课程思政在潜移默化育人、激发价值认同、提升教育效能等方面的优势。习近平总书记强调:“办好思想政治理论课关键在教师,关键在发挥教师的积极性、主动性、创造性”[9]。

在传统教学中,与理论课相比,实验课受到的重视程度较低。在条件较好的高校,实验课程由实验中心承担,与相应的理论课程分离,理论授课教师不参与实验教学。这样的教学安排,使各部门教师各司其职,发挥最大功效;但在一定程度上,也不可避免地造成了理论与应用教学的割裂。在地方院校,如本校的应用化学专业,由于教职人员有限,理论授课老师往往身兼二职,需要同时承担实验课程的任务。这样“二位一体”的双重角色,使得教师能够将理论课程的重难点顺利迁移至实验课堂,同时,由实验过程中的步骤反推以及拓宽理论,最终实现知识与实际应用的充分结合,教育效能有力提升。

此外,在分析化学理论课程中,教师发布对于给定分析问题的方案设计,既是学生的课程任务,也是体现课程高阶性的内容之一。学生以小组为单位,进行文献调研、资料查阅之后,得到各自的实验方案,进行墙报交流、成果汇报。接着,在分析化学实验的设计及拓展实验环节,教师即可指导小组成员基于该方案进行相应的验证探索。根据理论所学,可以对实验结果进行预测,而出现的意料之外的现象和结果,往往是最能激发学生思考和讨论的星星之火,让学生切身体会到实践是检验真理的唯一标准,尽信书不如无书,思政融入尽在不言中。在这样的教学体系中,理论课堂讲授的化学原理和方法与第二层级的实验实训自然构成关联,理论课堂的思政与实验课堂的思政教育一脉相承,相互协同,“知”与“行”有机统一[10]。

同样,实验实训的项目内容也要落实到实习实践中。此时,教师又担任了学科竞赛、创新创业项目的指导者,将理论知识和科研课题转变成合适的竞赛项目,以赛促学。另一方面,专业邀请食品、生命分析行业的企业导师,企业导师与校内教师多师同堂,共同指导解决生产、检测现实案例,实现学生能力培养并服务社会。企业导师带来一线的实际案例,与实训课程中的项目进行对比、评价,揭示学校实验室和公司企业流水线的差异,科学性和经济性的综合考量。当在实验实训中有了这样的思想碰撞之后,学生将继续在企业导师的单位实习实践,能够更深刻、更全面地体会同样的研究课题因环境、条件不同,在理念、操作、价值方面的演变。到此,基本实现“成”。

(三)  润物无声的实验实践课程内容设置

应用化学专业递进式的实验实践课程体系包括分析化学实验、综合实训、实习实践三部分。实验内容的设置主要针对前两个部分,坚持以专业知识为引领,以实验项目为载体,深度融合专业知识与德育元素,以实现处处留心皆思政,春风化雨育人才。

分析化学实验在经典实验的基础上增加了设计及拓展实验,开展立足于学生探究性、主动性、拓展性的开放型学习,以此实现对课程内容的拓宽加深。学生自主查阅资料,自行设计实验方案,既能巩固复习经典实验中的内容,还进一步对理论知识有更深入的了解和学习。这些拓展实验项目,除了由教师提出,也可以收集学生感兴趣的与经典实验相关的课题,使项目内容更加多元化。另外,引导学生思考是否有可能将做过的拓展实验进行改进,提升其趣味性,来实现对公众的一些科普目标,以此扩充专业的科普资源库。

综合实训的项目分为两个方向。综合实训1是围绕岩矿分析,以工业分析为理论基础,实验项目内容为以硅酸岩矿为主的全分析,涉及滴定分析及原子吸收和发射光谱、原子荧光等仪器使用。以此作为核心课程之一,结合工业分析、仪器分析等理论课程,计划将其进行全面慕课化、双语化,系统打造成岩矿分析微专业,为东盟国家服务。综合实训2以食品方向为主、生命分析为辅,实验项目内容的设置紧密联系广西独特的地理区位及特色农产品,关注学生的学习深度与探索创新能力。设置综合探究型和紧跟科学前沿、学科交叉的动态创新实验项目。食品分析方向以食品分析化学为理论基础,借助“一题两翼”的课程体系,结合地方需求,突出地域特色,按专题对广西特色农产品如甘蔗、罗汉果、茶叶、柑橘、螺蛳粉和酸笋等进行综合分析探究(图3),将创新意识、创新思想和创新能力以综合性实验项目为载体传递给学生。生命分析方向以生物分析化学为理论基础,探索科研前沿课题,该部分为动态项目。围绕近年的全球疫情,预计先开设新冠检测方面的实验内容,如双抗体夹心法金纳米新冠检测试纸条和基于PCR的核酸检测。综合实训1体现技术输出,服务“一带一路”,宣扬人类命运共同体的意识;综合实训2激发热爱广西、生在广西的自豪感。实验项目内容本身即以思政为内核,整体不讲思政却又处处有思政。

四  结束语

本专业构建的“121”递进式实验实践课程体系,充分考虑了我校的地理区位及专业定位,能够达成培养学生处理实际复杂问题能力的目标。课程思政的融入密切联系课程内容,深度依托教师言传身教和课程体系逻辑,课程体系建设的一大亮点为响应“一带一路”倡议,积极向东盟输出技术和人才,自然而生的大国自信和学术自信,使得“盐溶于水”的教育效果事半功倍。同时,还将拓宽实验实践课程资源的形式类别,不断累积和建设更加丰富多样的蕴含思政元素的课程资源。

参考文献:

[1] 田东亮,钱建刚,翟锦,等.创新能力培养为导向的大学化学实验教学改革[J].实验室研究与探究,2022,41(2):219-223.

[2] 潘超,左宇军,江泽标,等.岩石力学数值实验教学模式的改革与探索[J].高教学刊,2023,9(25):138-141.

[3] 白鹏,赵振祥,吴萍萍,等.基于本科生工程意识培养的教学实验设计与实践[J].化工高等教育,2023,40(4):60-65,109.

[4] 鐘登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.

[5] 吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017(1):1-9.

[6] 陆国栋,李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究,2017(3):20-26

[7] 邱伟光.课程思政的价值意蕴与生成路径[J].思想理论教育,2017(7):10-14.

[8] 吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.

[9] 习近平:用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人贯彻党的教育方针落实立德树人根本任务[N].人民日报,2019-03-19.

[10] 郭慧敏,刘新,张永策,等.理论与实验相结合,培养化学创新人才——以气相色谱法分析醇系物实验为例[J].大学化学,2023,38(1):41-47.

猜你喜欢

岩矿应用化学课程体系
应用化学特色专题实验群建设的探索与实践
北京大学放射化学-应用化学专业建立65周年纪念专刊
《岩矿测试》第八届编辑委员会
《岩矿测试》 第八届编辑委员会
《岩矿测试》第八届编辑委员会
《岩矿测试》第八届编辑委员会
以创新课程体系引领学生发展
民法课程体系的改进和完善思路*——以中国政法大学的民法课程体系为例
应用化学专业课程体系构建的思考——以衡水学院为例
能源电力院校应用化学专业实践教学体系探索