以學(xué)生為中心構(gòu)建“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政

王君霞　洪建和

［摘 要］ 基于傳統(tǒng)“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程“重能力培養(yǎng)，輕思政教育”的不足，重構(gòu)一種以能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)自然融合為新教學(xué)理念，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理全過程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為共同載體，“線下+線上，課內(nèi)+課外”混合式的創(chuàng)新教學(xué)模式，通過“教師引導(dǎo)、學(xué)生主體”的實(shí)施方式，使學(xué)生在嚴(yán)肅、認(rèn)真、活潑、有趣的實(shí)驗(yàn)課堂氛圍下，以一種持之以恒、潛移默化、更具有感染力、更直觀化的全程浸潤式方式接受德育熏陶，達(dá)到傳授知識(shí)和德育并重，同向同行、協(xié)同育人的教學(xué)目標(biāo)。

［關(guān)鍵詞］ 教學(xué)改革；課程思政；物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)；物理化學(xué)

［基金項(xiàng)目］ 2021年度中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“‘和諧材料·綠色化工——材料與化學(xué)學(xué)院課程思政示范學(xué)院建設(shè)”（2021G05）；2021年度中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“以學(xué)生為中心的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”（2021A10）

［作者簡介］ 王君霞（1976—），女，湖北蘄春人，博士，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）材料與化學(xué)學(xué)院副教授（通信作者），主要從事綠色化學(xué)和能源化學(xué)研究；洪建和（1976—），男，江西婺源人，博士，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）材料與化學(xué)學(xué)院副教授，主要從事能源化學(xué)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）07-0005-04［收稿日期］ 2023-02-14

引言

將課程思政融入課堂教學(xué)，是新形勢下高等院校把握教育改革潮流的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是高校教師的神圣使命［1-3］。目前，各高等院校實(shí)驗(yàn)課程思政建設(shè)仍處于探索階段?！拔锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)”是與“物理化學(xué)理論”課相輔相成的一門獨(dú)立課程，其傳統(tǒng)教學(xué)模式普遍存在“重能力培養(yǎng)，輕思政教育”等不足。新時(shí)代下，高等院校必須延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度和廣度，形成以價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)為一體的新育人模式。因此，開展“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政建設(shè)與實(shí)踐勢在必行。

本論文基于傳統(tǒng)“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式普遍存在的不足，重構(gòu)一種能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)自然融合的新教學(xué)理念，嘗試“線下+線上，課內(nèi)+課外”混合式的創(chuàng)新教學(xué)模式，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理全過程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為共同載體，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式、創(chuàng)新多種教學(xué)方法、改革考核評(píng)價(jià)、重編教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教材等多方面，闡述“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政的構(gòu)建和實(shí)施，以期充分發(fā)揮“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)全程育人、全方位育人的主戰(zhàn)場功能，有效實(shí)現(xiàn)傳授知識(shí)和德育并重同向同行、協(xié)同育人的教學(xué)目標(biāo)。本論文的探索工作致力于推進(jìn)“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政建設(shè)進(jìn)程，并為高校實(shí)驗(yàn)課程的改革、建設(shè)和實(shí)施提供一定的實(shí)踐參考。

一、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)自然融合的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政的設(shè)計(jì)思路。

目前關(guān)于實(shí)驗(yàn)課程思政設(shè)計(jì)可供參考的文獻(xiàn)資料較少，而其實(shí)施成效關(guān)鍵在于合理有規(guī)劃地構(gòu)建方案。

（一）構(gòu)建思想政治教育思想引領(lǐng)的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)

傳統(tǒng)的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)都是分班進(jìn)行，教師一般都是獨(dú)立授課，各有特色，團(tuán)隊(duì)集體備課意識(shí)薄弱?；诖耍覀兘梃b科研團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建思想政治教育思想引領(lǐng)的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)，促使每位任課教師積極參與到實(shí)驗(yàn)課程思政教學(xué)中。團(tuán)隊(duì)采用定時(shí)定期集中備課、研討、交流、分享經(jīng)驗(yàn)、完善思政內(nèi)容等方式，將立德樹人的思政元素與“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，集思廣益，從多維度挖掘每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中蘊(yùn)含的思政元素，達(dá)到精、準(zhǔn)、自然、有效的目的。教學(xué)團(tuán)隊(duì)也要結(jié)合課程內(nèi)容、思政元素、教學(xué)方法和教學(xué)策略等，在開課前進(jìn)行精心構(gòu)思和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且每位教師在授課和教學(xué)管理過程中都要進(jìn)行有效實(shí)施及踐行，并通過調(diào)研的形式考查其實(shí)施成效。

（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)模式，深度挖掘思政元素

傳統(tǒng)的“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)大多是教師講解基本原理和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生模仿完成實(shí)驗(yàn)，然后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析總結(jié)等，教師注重的是學(xué)生動(dòng)手、分析解決問題和創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。因此，傳統(tǒng)“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式存在“重能力培養(yǎng)，輕思政教育”等不足，忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中思政元素的挖掘和實(shí)施，缺乏知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)的自然融合。因此，“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程需要重新優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，制訂詳細(xì)的思政實(shí)施方案和思政教育目標(biāo)，達(dá)到“傳授知識(shí)和德育并重”的教學(xué)目標(biāo)。眾所周知，物理化學(xué)為很多課程提供了理論支撐，而“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”作為“物理化學(xué)理論”課的補(bǔ)充，其每一環(huán)節(jié)都蘊(yùn)含著豐富的思政元素，例如：安全環(huán)保、科研誠信、堅(jiān)韌毅力、科學(xué)思維、科學(xué)思想、科學(xué)文化素養(yǎng)、愛國主義情懷、團(tuán)結(jié)協(xié)作的職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感等。以常規(guī)實(shí)驗(yàn)“二組分金屬相圖”作為典型案例，其思政內(nèi)容的實(shí)施方案如圖1所示。

（三）促進(jìn)“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政的可行性實(shí)施方案

1.將課程思政融入實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)全過程。目前，文獻(xiàn)報(bào)道的關(guān)于“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政教育，大多是以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為載體進(jìn)行思政元素的挖掘，忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理全過程中的德育。本論文以實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理全過程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為共同載體，將課程思政融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程，實(shí)施措施主要包括如下兩個(gè)方面。

第一，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理全過程中的思政教育。課堂是實(shí)現(xiàn)課程思政的主渠道，實(shí)驗(yàn)室則為教學(xué)過程提供了特定的情景性場所。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理全過程中可以更直接、更具體化地規(guī)范學(xué)生的行為習(xí)慣，告知學(xué)生做人的道理，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、誠實(shí)篤信、刻苦鉆研、團(tuán)結(jié)合作、環(huán)保安全等德育意識(shí)，從而以一種持之以恒、潛移默化、更有說服力的全程浸潤式的方式事半功倍和潤物無聲地達(dá)到立德樹人教學(xué)目標(biāo)。

第二，構(gòu)建“線下+線上，課內(nèi)+課外”混合式的創(chuàng)新教學(xué)模式。在實(shí)驗(yàn)開始前，教師以線上發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)的方式，告知學(xué)生每個(gè)實(shí)驗(yàn)的德育教學(xué)目標(biāo)，并通過引導(dǎo)、自學(xué)、講授、討論、歸納總結(jié)和考核等方式，形成“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為中心，目標(biāo)為導(dǎo)向”的德育實(shí)施方式，將思想政治工作貫穿教學(xué)全過程。

線上：以教師為主導(dǎo)，教師首先精心設(shè)計(jì)完善線上資源，如思政素材、教學(xué)內(nèi)容的視頻和動(dòng)畫等，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在開課前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生自主學(xué)習(xí)了解相關(guān)素材，以學(xué)生為主體探索和挖掘思政元素，并利用線上教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行呈現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)課程思政的有機(jī)融入，開展以學(xué)生為主體的教學(xué)實(shí)踐，所有學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)并發(fā)布相應(yīng)的學(xué)習(xí)體會(huì)，同時(shí)進(jìn)行積極主動(dòng)自由的討論，從而打造一種嚴(yán)肅、認(rèn)真、活潑、有溫度的實(shí)驗(yàn)課堂氛圍。

線下和課內(nèi)：教師對(duì)學(xué)生挖掘的思政元素進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)總結(jié)，并給予學(xué)生改進(jìn)的建議。且教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和課堂教學(xué)過程中，要通過構(gòu)建合適的情境進(jìn)行思政教育的強(qiáng)化。每個(gè)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)結(jié)束后組織學(xué)生討論、反思，建議學(xué)生將對(duì)思政元素的思考和總結(jié)寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也可以以撰寫研究論文的方式呈現(xiàn)，或者通過QQ、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等線上線下多種形式與教師交流，從而實(shí)現(xiàn)線上線下、課內(nèi)課外思政教學(xué)的貫穿融合。

2.改革傳統(tǒng)的教學(xué)理念和課程考核評(píng)價(jià)方法。有效的考核方式是保證教學(xué)效果的必要手段，在課程考核評(píng)價(jià)方法中有效融入對(duì)學(xué)生德育的評(píng)價(jià)指標(biāo)，是保證課程思政育人效果必不可缺少的重要環(huán)節(jié)，其具有導(dǎo)向、調(diào)節(jié)、規(guī)范、激勵(lì)等重要功能。為了提高學(xué)生參與挖掘思政元素的積極性和主動(dòng)性，改革現(xiàn)有的教學(xué)評(píng)價(jià)方法，主要措施包括：測評(píng)學(xué)生思政教育的參與度；對(duì)學(xué)生挖掘思政元素的積極性和理解深度進(jìn)行打分，并作為平時(shí)成績納入總評(píng)成績；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中對(duì)思政內(nèi)容的總結(jié)也納入總評(píng)成績；期末課程考試引入專業(yè)知識(shí)和思政元素相結(jié)合的開放性試題。

3.將思政內(nèi)容和德育目標(biāo)編入實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教材。教學(xué)大綱是編寫教科書和教師教學(xué)的主要參考依據(jù)，也是檢查和評(píng)定學(xué)生學(xué)業(yè)成績和衡量教師教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。教材則為教師備課、上課、布置作業(yè)、學(xué)生學(xué)習(xí)成績?cè)u(píng)定等提供了基本材料。因此，要將思政教育落實(shí)到每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，必須對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行全面修訂，增加課程思政設(shè)計(jì)模塊，形成新時(shí)代下具有課程思政內(nèi)涵的教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教材。

4.積極開展課程思政教學(xué)研討、經(jīng)驗(yàn)交流、現(xiàn)場教學(xué)觀摩、教師教學(xué)培訓(xùn)等。倡導(dǎo)全體“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教師深入貫徹落實(shí)課程思政的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求，加強(qiáng)學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐、探索，不斷提升課程思政的教學(xué)質(zhì)量。

二、“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政元素的挖掘和實(shí)施——教學(xué)案例分析

下面結(jié)合“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的具體內(nèi)容，對(duì)德融教學(xué)案例進(jìn)行舉例和說明。

（一）環(huán)保意識(shí)—綠色理念—社會(huì)責(zé)任感融會(huì)貫通

生態(tài)文明建設(shè)是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)。作為一名化學(xué)專業(yè)的教師，更應(yīng)該成為生態(tài)文明建設(shè)的直接實(shí)踐者。教師應(yīng)將環(huán)保意識(shí)從始至終滲透貫通到每個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念，喚起學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生人與自然和諧發(fā)展的全局觀。

例如，液體飽和蒸氣壓的測定實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生思考乙醇試劑的選擇依據(jù)；針對(duì)電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)、交流電橋法測定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)、固體-溶液界面上的吸附等用到酸堿試劑的實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意廢液回收；燃燒焓的測定、雙液系氣-液平衡相圖和二組分金屬相圖等實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)；可逆電池電動(dòng)勢的測定實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)試劑的安全使用規(guī)范操作和安全回收，向?qū)W生傳授保護(hù)地球人人有責(zé)的社會(huì)責(zé)任感。教師在教學(xué)過程中，通過引導(dǎo)、自學(xué)、講授、討論、歸納總結(jié)等方式，將環(huán)保意識(shí)、綠色理念和社會(huì)責(zé)任感從始至終滲透貫通到每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

（二）科學(xué)方法的自然嵌入

科學(xué)方法是科學(xué)探索的明燈，是科學(xué)智慧的結(jié)晶，在“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中，科學(xué)方法的有機(jī)融合更有利于提升思想政治教育的親和力和針對(duì)性，在學(xué)生心靈深處產(chǎn)生共鳴，形成協(xié)同效應(yīng)。而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入和融合科學(xué)方法，不僅可以彌補(bǔ)理論課程德育空洞、思政內(nèi)容抽象、學(xué)生被動(dòng)接受等不足，實(shí)驗(yàn)室還為其提供了特定的情境性場所。我們以實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理全過程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為共同載體，可以以一種更具說服力和全程浸潤式的方式更容易地對(duì)學(xué)生進(jìn)行思政教育。

例如，線性化方法是自然科學(xué)常用的一種化繁為簡的科學(xué)方法，可以為化學(xué)研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。線性化方法在“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)用很多，比如一級(jí)反應(yīng)——過氧化氫的催化分解、蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測定、電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)等反應(yīng)速率常數(shù)的測定；交流電橋法測定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中解離平衡常數(shù)的測定；固體-溶液界面上的吸附實(shí)驗(yàn)中經(jīng)驗(yàn)常數(shù)以及飽和吸附量的測定等實(shí)驗(yàn)，均采用了線性化的科學(xué)方法。例如液體飽和蒸氣壓的測定實(shí)驗(yàn)，教師在講授實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，可以特意強(qiáng)化線性化科學(xué)方法的自然融入。該實(shí)驗(yàn)為了測定乙醇的平均摩爾蒸發(fā)焓ΔvapHm，通過測定不同溫度下乙醇的飽和蒸氣壓，根據(jù)? ? ? ? ? ? ? 與1/T之間的線性關(guān)系，從而由畫圖得到的直線斜率，即可求出乙醇的平均摩爾蒸發(fā)焓。在講解此實(shí)驗(yàn)原理時(shí)，教師可以啟發(fā)學(xué)生對(duì)線性化科學(xué)方法的深刻理解并使學(xué)生靈活應(yīng)用。

結(jié)語

須要說明的是，高等學(xué)校課程思政要根據(jù)各學(xué)科專業(yè)和課程的特點(diǎn)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和自然融入。物理化學(xué)是自然科學(xué)中很重要的一個(gè)學(xué)科，而“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程則是將物理化學(xué)的理論用于實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)不可缺少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本論文基于探索“能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)”自然融合“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程思政的設(shè)計(jì)與實(shí)施，結(jié)合模塊化教學(xué)，構(gòu)建情境教學(xué)和經(jīng)典教學(xué)案例等多種教學(xué)方法，打造一種嚴(yán)肅、認(rèn)真、活潑、有溫度的實(shí)驗(yàn)課堂氛圍，鑄就“傳授知識(shí)、能力培養(yǎng)和德育并重”的教育理念創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新，使“物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程切實(shí)有效地達(dá)到與思政課同向同行、協(xié)同育人的教學(xué)目標(biāo)，從而為社會(huì)培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、服?wù)國家建設(shè)事業(yè)的專業(yè)高素質(zhì)技術(shù)人才。本論文探索的課程思政建設(shè)和實(shí)施方案，擬為其他實(shí)踐類課程思政建設(shè)提供一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

參考文獻(xiàn)

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Construct Curriculum Ideology and Politics for Physical Chemistry Experiment with Students as

the Center

WANG Jun-xia， HONG Jian-he

（Faculty of Materials Science and Chemistry， China University of Geosciences（Wuhan）， Wuhan，

Hubei 430074， China）

Abstract： Based on the shortcomings of the traditional physical chemistry experiments of “attaching importance to ability training， neglecting ideological and political education”， this paper reconstructs a new teaching concept that integrates “ability cultivation and value guidance”. In the meantime， this paper tries to take “the whole process of experimental teaching management and experimental projects” as the common carrier， and adopt a mixed innovative teaching model of “offline + online， in-class + extracurricular”. Through the implementation approach of the “teachers act as guides and students as main body”， the students receive moral education and achieve the common teaching goal of “paying equal attention to knowledge and moral education” in the “serious， serious， lively， interesting，” class atmosphere.

Key words： teaching reform; curriculum ideology and politics; Physical Chemistry Experiment; Physical Chemistry