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
(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
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
| 授课内容 | 思政目标 | 课程思政结合点 |
| 绪论 | 爱国精神 社会责任 | 阐述学科发展史，介绍黄子卿、傅鹰、江雷等科学家在物理化学领域的主要贡献，增强学生的民族自豪感，培养其为国家做贡献的社会责任感 |
| 安全防护 担当意识 | 例举锌粉、铝粉等粉尘爆炸事件，使用物理化学比表面相关知识加以解释，引导学生提高安全意识，规范操作，防范未然 | |
| 科研守信 尊重科学 | 实事求是，强调记录实验数据时要遵守学术诚信，通过教育部通报的学术造假案列，在学生的心中不断强化诚信红线，帮助其建立健全职业道德观 | |
| 乙醇物性测定实验 | 具体问题具体分析 | 向学生演示100 mL水+ 100 mL乙醇≠ 200 mL乙醇溶液，鼓励同学们积极思考，学以致用，利用所用的密度测定知识探索偏摩尔体积的测定方法。引导学生具体问题具体分析，培养他们独立的思考能力和正确的判断力 |
| 辩证唯物主义理念 | 设计并测定水和乙醇的偏摩尔体积，帮助学生践行“实践(100 mL水+ 100 mL乙醇≠ 200 mL溶液)–认知(偏摩尔体积概念)–再实践(偏摩尔体积设计测定)–再认知(加深对偏摩尔体积概念的理解)”的辩证唯物主义理念 | |
| 蔗糖水解速率常数 | 环保意识 绿色化学 | 使用智慧黑板向学生展示被盐酸污染的田地、水体等图片，强调实验室废液的危害，引导学生进行实验废液分类回收。结合我国严峻的环境问题，培养学生的绿色生态文明观 |
| 电导滴定 | 量变到质变 | 通过滴定曲线的趋势和滴定突跃引申事物变化是量变到质变的唯物辩证法观点 |
| 原电池电动势测定 | 国际视野 科技强国 | 引入2019年诺奖“锂电池之父”的实例，结合我国新能源现状，引导培养学生的国际视野和科技强国的远大理想 |
| 溶液表面张力测定 | 交叉学科的魅力 | 使用实验室智慧黑板展示生活中的水滴、油膜等图片，由Langmuir经典油膜科学实验出发，引导学生体会交叉学科的魅力，利用表面化学的钥匙，进入生物、化工、材料、环境、计算机等交叉研究领域 |
| 二元固-液相图绘制 | 献身科学 报效祖国 | 播放身陷轮椅却潜心教学，为国育才的中国科学院院士金展鹏教授和他的“金氏相图测定法”。该方法首创的三元电子扩散偶–电子探针微区成分分析法，成功把传统材料科学与现代信息学结合起来，将之前德国科学家必须用52个试样才能测定出三元相图等温截面简化为仅用一个试样即可以测出。引导学生思考探索使用同一个金属样品绘制二组分金属相图的可行性，同时培养学生的民族自信心和献身科学、报效祖国的使命感 |
2.4 科学设计，润物无声的思政融入
表2 二元固-液相图绘制实验教学实施过程
| 教学安排 | 教师活动 | 学生活动 | 育人目标 |
| 课前 | 预习活动： 智慧树网站上传预习视频 | 观看视频 完成预习报告 | 知识传授： 掌握二组元固液相图的基本特点以及热分析法绘制二组分相图的原理和方法 |
| 课上 | 小测与巩固： 使用“雨课堂”的实时出题功能了解学生预习情况，并根据答题结果讲解课程的重点、难点、易错点 | 完成题目 听讲思考 交流互动 | 知识的理解和巩固 |
| 思政案例： 使用实验室智慧黑板播放被誉为“中国金”的科学院院士金展鹏教授和他的“金氏相图测定法”，以及他身陷轮椅为国育才的事迹 | 观看视频 发表感想 | 价值引领： 培养同学们的爱国情怀及献身科学、报效祖国的使命感 | |
| 布置步冷曲线法绘制金属相图教学任务，解答学生提问、提供合理建议 | 目标驱动下，分组讨论，合作探究，完成实验方案 | 能力培养： 团队合作、知识运用，主动学习 | |
| 指导学生规范操作，回答同学疑问，穿插介绍金属铅及重金属对环境的危害，核实、手签实验数据 | 实验操作 数据记录 | 价值引领+能力培养： 动手能力、规范操作、 环保理念、科学诚信 | |
| 课后 | 分享中慕课短视频“二元合金显微组织观察”的班级微信群 | 观看视频 查阅资料 | 知识拓展： 让学生直观了解样品温度变化和样品组织结构变化的关系，达到树立透过现象看本质的哲学观点 |
2.5 持续改进，完善考评机制
(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
| 评价模块 | 评价内容 | 分值 |
| 预习 | 预习报告(50%)，预习视频(30%)，预习测试题目(20%) | 10 |
| 实验操作 | 操作操作规范程度(45%)，数据记录情况(30%，真实、正确)，实验态度(20%，包括出勤、课堂活动参与、知识运用等)，学科发展论文(5%) | 40 |
| 实验报告 | 报告完整(30%)，图标规范(10%)，数据处理与结果正确(35%)，结果分析讨论合理(15%)，思考题(5%)，字迹工整(5%) | 35 |
| 自评互评 | 学生自评(40%)与小组互评(60%)，包括团队合作意识、知识创新应用、环保理念、值日、公共设备维护等思政素养 | 15 |
(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。
参考文献
