分析化学课程思政和多元化成效评价体系的构建
Construction of the Course Ideology and Politics and Diversified Evaluation System of Effectiveness in Analytical Chemistry
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收稿日期: 2022-04-24 接受日期: 2022-06-5
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Received: 2022-04-24 Accepted: 2022-06-5
Analytical chemistry, well known as the "mother of modern chemistry", is closely related to many disciplines. It is of great significance to take the analytical chemistry course as the carrier for integrating ideological and political elements and to construct course ideology and politics and diversified evaluation system of effectiveness, realizing the value leading of professional courses in science and engineering. The effective ways and implementation methods for omnidirectional constructing the ideological and political system of analytical chemistry course were induced through theoretical teaching, experimental learning, practical application and scientific research innovation. Furthermore, we constructed a diversified evaluation system of the course ideology and politics in analytical chemistry, so as to strengthen the effectiveness evaluation, optimize the teaching contents, improve the quality of talent cultivation, and realize the same direction of knowledge imparting and ideological value guiding.
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孙浩, 侯美静, 王华子, 凡素华, 武海.
Sun Hao.
我校化学专业是国家一流专业,而分析化学课程是安徽省线下一流课程、安徽省示范课程,教师队伍是省级教学团队,在科教融合、思政融合方面具有较好的建设经验。分析化学课程是化学、化工、材料、应用化学、生物、食品、医药等相关专业的重要基础课程,具有完备的知识架构体系,并与众多学科具有很强的知识交叉,是一门以多学科为基础的综合性学科,蕴含丰富的哲学思想和价值理念[3]。因此,分析化学课程必将成为思政教育的优秀教学载体。然而,思政元素融入理工科类专业课面临的主要难点是如何构建行之有效的课程思政体系,将思政元素通过有效途径融入课程体系全过程,实现从基阶到高阶培养全员化教育,并能较好地实现成效评价。因此,本文基于教学改革与实践,构建了操作性很强的分析化学课程思政体系,将思政元素通过多种途径,全方位融入分析化学知识体系中,既能实现以“学生为中心”的创新能力培养,也能实现知识传授与思想价值引领的同向同行。而且,多元化成效评价体系既能评价思政教育效果,又能指导课程思政的建设内容。
1 全方位构建分析化学课程思政体系的有效途径
以新时代中国特色社会主义思想为指导,在高校理工科专业课中落实“立德树人”根本任务,关键是建立有效的课程思政体系[4]。下面分别从理论学习、实验学习、实践应用与科研创新四个模块介绍分析化学课程思政融入途径。
1.1 基阶全员化培养模块
如图 1所示,思政元素融入理论教学和实验教学。理论教学包括课前预习任务发布、课中翻转研讨、课后总结反馈三个教学环节;实验同样采取课前、课中与课后翻转课堂的教学模式,同时设计了基础实验、设计实验和综合实验全员参与的新型实验教学模式。理论与实验教学不仅实现以“学生为中心”的教学改革,而且,通过每个环节融入思政元素,可以使学生完全浸入于德育培养的氛围中。
图1
1.2 高阶分层次培养模块
思政元素也可以从实践应用和科研创新中有效融入。根据学生专业特点以及学生能力特点,设计具有不同能力、不同层次的实践和科研训练。实践教学包括不同专业的学生见习实践,到实地去感受知识与实际应用相联系的气氛,提升专业自信。设计具有不同专题性质(生态环保、社会服务、劳育和美育等)的社会实践,增强社会价值观。针对不同专业,设计分析化学与学生相关专业之间的专业调查,增强知识交叉意识、提高专业自信。在科研创新模块,针对时间富裕和能力突出的同学,依托学术报告、科研创新实验、教师及学生的科研项目,将探索精神、科技进步、知识交叉等多种类型思政元素全方位隐性融入,达到高阶育人目标。因此,基于这样的教学过程设计,可以很好地实现专业课和思政课同向同行、协同育人。
2 分析化学课程思政的实施方法
专业课的思政教育既要深入挖掘与教学内容密切相关的思政元素和切入点,而且还要找到能将其在教学实施过程中完美融合的方法[5]。我们通过近几年的教学方法改革,已经从传统“灌输式”教学成功转变为“研讨式”教学方法,逐步形成“以学生为中心、教师为引导、能力培养为目标”的分析化学教学模式。但是,理科专业课的思政教育不是思政理论课的教育,融入思政不能为了融入而融入,不能喧宾夺主和生搬硬套,要起到画龙点睛的作用。
2.1 理论教学的思政体系
围绕课前、课中和课后三个教学环节,预先做好课程思政的教学设计。
(1) 课前任务设计。结合章节知识特点,将时事热点、学科前沿、生态环保、价值观念、民族文化等融入课前任务,以任务驱动思考和感知。可以借助雨课堂、超星学习通、微信群、QQ群等在线教学平台和即时交流互动工具,发布课前预习任务,设计融有思政元素和理论知识的预习任务单,发布给学生,让其提前完成预习任务。我校分析化学的课前任务发布主要依托超星学习通网络教学平台。例如绪论中发布的分组完成分析化学在相关专业的应用调查、学习分析化学重要学习哪些精神品质、我国分析化学的发展进程;在学习络合滴定法时,以“铅污染事件”为线索,调查最近几年关于重金属污染的事件(原因、事故结果及处理方法);在光谱分析章节中发布新冠病毒的作用机理及检测方法原理等等。这些任务不仅提高了学生查阅文献、总结知识的能力,而且提升了学生对上述思政元素的感知。
(2) 课堂教学设计。课堂教学采用翻转课堂研讨式教学方法,重点讨论难点和课前预习任务设计的问题,对融有各种思政元素的知识点进行剖析,让学生在讨论中体会与理解,从而得到知识与思想的共振。例如在酸碱滴定中酸碱缓冲溶液一节,以“人体酸度会不会因大量食用酸性或碱性食物而发生改变”为讨论主题,不断深入挖掘缓冲溶液在维持生物蛋白活性中的作用;再如,利用社会热点“煮熟鸡蛋返生孵出小鸡”的伪科学论文、广告中的苏打水或碱性水改变酸性体质并改善身体健康的广告用语,讲解pH变化引起蛋白质或身体机能变化的后果,进而讲解共轭酸碱对在控制pH中的作用。该知识点蕴含着化学与人类健康、严谨求实、对立统一的辩证思维、个人与团队之间的关系等思政元素。
(3) 课后总结设计。课后反思反馈既包含知识的巩固,又可以实现知识与思想的内化,进一步提高教学效果。在课后反馈中使用章节知识点树状图实现知识之间的联系和理解,激发逻辑思维;采用知识点的学习总结提升对知识的感悟。如学习了上述缓冲溶液内容后,课后布置任务“缓冲溶液在生活中的应用及对该知识点的认识”,通过查阅相关资料与知识总结,学生充深入体会知识点,从而达到知识的内化。因此,这种理论知识传授中融合价值引领,以知识作为载体,润物无声地传递价值理念的方式,学生更乐于接受,并将其内化于心,外化于行[6]。
2.2 实验教学的思政体系
(1) 思政融入基础实验。基础实验是以巩固理论知识和培养实验基本技能为主,提高学生动手和观察能力,养成遵守实验规章制度和正确使用实验仪器的习惯。思政元素融入基础实验有利于全员培养和整体素质的提高。例如,酸碱滴定法中食用醋中醋酸含量的测定,课前布置我国食用醋的发展历史;课堂讨论举例我国食用醋的品牌,讨论食用醋酸度的评价方法和检测技术,拓展知识前沿,融入传统文化和知识前沿,树立文化自信。
(2) 思政融入设计实验。设计实验可以提高学生独立思考和设计实验方法的能力,培养运用理论知识分析问题和解决问题的能力。所以设计实验明确实验题目与实验要求后,让学生通过查阅文献资料、利用理论知识设计实验步骤、讨论实验、确立实验方案,最后分析实验现象得到分析结果。例如,混合碱的定性与定量设计实验,预习任务是设计混合碱的测定意义及测定方法;课中讨论混合碱定性定量原理及设计步骤分析;课后布置分组提出酸碱滴定法一项设计实验,并完成方案设计与测试。通过实验意义分析、讨论、课后反思一系列操作,不仅有效融入我国碱工业发展、个体与团队、现象与本质、现代测试技术等思政元素,而且极大提高了学生对理论知识的理解与应用能力。
(3) 思政融入开放实验。开放型实验是以学生为中心,在时间、空间、仪器、方法等方面全方位开放,充分挖掘学生潜能和想象力,完成实验目标。例如,我们基于混合碱的设计实验,又开设了混合碱测定的开放实验。由学生自由组队,查阅文献,利用不同于酸碱滴定双指示剂法的测定方法,设计实验、优化条件、重复实验过程并对实验结果进行评价,最后书写一篇科研型论文。有的组提出利用酸度计测定pH方法测定混合碱,有的提出电位滴定法测定混合碱等。再如,分光光度法测定微量铁的实验,设置开放性实验,学生分别提出测定头发、果蔬以及工业废水中的铁含量等。整个实验由学生独立完成,教师及助教进行安全性指导。思政元素可以隐性融入实验背景和意义、实验结果与分析、实验结论和体会中,不仅可以提高学生学习的积极性和主动性,激发学生对科研的兴趣,在实践中还可以完成对知识和思政教育的内化。
2.3 利用实践应用融入思政元素
分析化学与生活、生产实际紧密相关,理论知识应用于实践,在实践中认知理论,培养知识与生产、生活、人类之间的联系。以实地见习、社会实践和专业调查为载体,融入思政元素,借此提高学生的专业自信和社会责任。
(1) 见习提高专业认同感。结合不同专业的学生到污水处理公司、水质检验技术企业、化工企业、古井酒厂、药材市场基地、药厂等企业参观见习,了解不同类型物质检验技术和分析化学在实际生产中的具体应用。例如去亳州药材市场进行见习前,我们发布以下任务:亳州药材的发展及检测手段、亳州的文化以及名人事迹、分析化学在药材检验中的应用等。不仅增强民族自豪感,又能提高专业认同感,激发学习动力。
(2) 社会实践增强责任感。结合不同化学专业的学生开展社会实践,通过引导和教育使其树立正确的世界观、人生观和价值观,增强服务意识,提升社会责任感。例如,应用化学专业开展生态环境保护宣传与讲座;化学师范专业开展进社区、进农村宣讲施肥、除草、防虫规范;材料化学专业开展先进材料与人类健康宣传等。
(3) 专业调查提升专业自信。结合不同专业适当开展专业调查,能提升专业自信,激发成就感、民族自豪感和学习动力。例如,基于本校不同专业考研率、就业、优秀毕业生去向、分析化学在本专业的应用、本专业在实际生活生产中的应用、本专业在社会热点(如新冠疫情防控、伪科学事件)中的应用等方面开展专业调查,均能有效提高学生对本专业的自信和成就感,同时增强对我国民族文化、科学技术、社会主义制度优越性、核心价值观等的价值认同。
2.4 利用科研创新融入思政元素
大学本科教育不仅要扎实专业基础,更应注重创新能力的培养。作为专业主干课,如何通过高阶培养提高创新能力,是培养科研创新人才的重要环节。我们设计了科研创新模块,以学术交流、科研型实验、大学生创新项目为载体,融科研、教学和思政为一体,全方位提高学生创新能力。本模块属于高阶培养,需要针对不同学生的需求和能力分类培养,不可一刀切地全员参与,防止增加学生压力。
要求学生一学期参加两次以上的学术交流,听取校外或校内专家学术报告,拓宽学生的知识面,激发他们的科研兴趣和学习动力。通过座谈、讨论、演讲、成果展示等进行学术交流,以达到知识与价值观的传递。
部分有能力的学生可以直接参与教师科研项目进行创新能力培养。当前我校大二30%的学生进入教师科研团队,到大三下学期结束,可以系统从事科学研究。大四毕业生的毕业论文设计95%以上来自指导教师的科研项目。另外,部分能力更高的同学,在教师指导下,申请了校级、省级或国家级的大学生创新训练项目。目前分析化学团队教师建立科研型实验,培养学生创新能力,申请大学生创新训练项目16项(国家级7项,省级9项),学生参与发表的研究论文38篇,其中SCI论文26篇。团队教师主持的教学改革项目包括省级和校级共16项,立项经费366.5万元,发表教学改革论文21篇;主持的国家自然科学基金4项,省厅级项目28项,立项科研经费847.5万元(含配套),发表SCI论文92篇。近五年,本科生考取研究生405人,分析化学硕士研究生100人,占考研录取学生比例24.7%。因此,学生的科研兴趣与思维、创新意识与能力、前沿知识与技术,在科研创新模块得到全方位培养。同时,国家的技术与进步、社会制度与保障、科技报国与责任担当的思想意识也在科研实践中得到不断激发和提升。
2.5 思政元素融入分析化学理论教学实施案例
通过理论、实验、实践和科研四个模块将思政元素全方位融入分析化学课程,可以对学生的思想素养进行系统的培养。但是,要结合学生实际,以激发兴趣和动力为目的,选择性地交叉使用上述方法,防止增加学生负担而产生抵触情绪。我们仅以分析化学第七章7.4节常用的氧化还原滴定法为教学案例[9],简要概述实施过程。
课前发布预习任务:(1) 举出生活生产中一例氧化还原反应的应用,并解释其原理;(2) 水体污染程度的评价指标有哪些?(3) 高锰酸钾法的配制及标定条件;(4) 重铬酸钾法测全铁的方法。预习设计意图:提升学生查阅资料的能力;提高学生的生态环保意识;拓宽学生对水体污染评价的知识范围;树立“绿水青山就是金山银山”的绿色可持续发展观;掌握高锰酸钾和重铬酸钾法的理论原理;培养学生专业解决实际问题的能力;激发学生学习的兴趣和专业自信。
课中讨论主要围绕以下方面:(1) 讨论高锰酸钾法的配制和标定条件,并提出预习问题的“生活中还有哪些用到氧化还原反应”,进一步加深对方法的理解;(2) 讲解化学需氧量测定时,讨论水体污染程度的指标还有哪些?从而进一步回应课前预习的重点问题;(3) 讨论重铬酸钾法测定全铁的方法和原理,并讲解无汞测铁的重要性,进一步强调环境保护的重要性;(4) 讨论水体污染源,并播放制作的水体污染源视频。设计意图:通过课堂翻转模式,以学生讨论、教师点拨为主,提高学生的参与度,并激发其学习兴趣,让思政教育和理论知识深度融合。
课后反馈主要以任务驱动方式:(1) 总结高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法的原理及重难点;(2) 结合专业特点,分组完成一项水体污染源的污染现状、检测方法及防治技术的小论文报告。设计意图:增加重难点知识梳理,提高分析概括能力;提高理论知识解决问题的能力;培养团结协作精神,拓宽科学前沿知识。
3 分析化学课程思政多元化成效评价体系的构建
图2
(1) 建立多元评价主体。传统评价主体主要是学生,受知识和经验的限制,学生对课程思政的评价主要体现在对教师教学的水平和内容的情感认同。当与思政内容产生共鸣时,学生内在感情受到激发,课堂状态充满激情、兴奋与求知欲;当教师的教学方法和知识易被接受时,学生的课堂气氛就会很活跃。再以问卷形式对教学内容的满意度、对教学方法的喜欢程度、课程对思想的影响力、对思政融合和科教融合的满意度、是否受到激励,对课程改进建议等方面进行调查,可以较准确地反馈课程教学效果。增加同行评价主体,更能体现教学思政内容与理论知识的契合度、内容和方法创新的深度和课程思政的受众广度。同行包括同专业讲授分析化学相关课程的教师、分析化学学科负责人、学校督导组专家、甚至校外课程评审专家,他们对分析化学课程思政的质量评价,可以促进课程思政体系的优化。大学课程设置和课程内容必须以社会需求为导向,而社会评价是高校与社会联系的重要纽带,为优化课程内容、人才培养方案,推动教育教学改革,促进内涵发展具有重要意义[11]。社会评价主体包括家长、用人企事业单位、继续深造的研究生导师、见习实习单位等;评价方式包括座谈访谈、问卷调查、函调等;评价内容包括毕业生的道德品质、责任意识、专业基础、专业素养、实践能力、创新能力等方面。
(2) 建立多元产出评价体系。以课程产出为导向,能直观地评价课程思政的教学成效[12]。从学生在教学过程中的参与度、对思政和知识融合的情感共鸣,以及在各项教学或实践活动中的表现,能反映出学生对课程的接受和认同度。教师应该根据学生在教学过程中的上述表现,适当调整和优化教学内容,提高教学效果。利用学生的产出成果,如考试考核的综合成绩、参加相关专业竞赛获奖、教科研论文成果、科研项目的申报和参与等,能有效评价课程教学成效。建立就业评价体系,对考取研究生的人数、专业、学校等与平行班级对比,就业单位的专业契合度和单位性质对比,自主创业和待就业比例对比,通过数据分析,评价课程和专业培养成效。
4 结语
分析化学课程是优良的思政教育载体,以专业理论课进行思政教育形成价值引领,是践行社会主义核心价值观、落实立德树人根本任务的重要一环。分析化学课程思政体系的构建要把握几个关键环节:(1) 强化师资队伍建设,拥有先进的思政教育理念和较高的师德修养;(2) 深入挖掘课程的思政元素,建立思政与课程有效融合的教学实施方法;(3) 寻找思政元素实施的有效途径,做到“润物无声”,构建全方位课程思政教育体系;(4) 构建多元化课程思政评价体系,利用评价结果与反馈,优化教学内容,提升培养质量。相信通过我们的共同努力,不断在教学实践中改进方法与内容,课程思政建设将不断深入,专业理论课也将更好地发挥价值引领和育人功能。
参考文献
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