基于“團隊競標―項目化運作”的物理化學實驗教學改革

田保玲，劉清芝，王 杰，龔良玉

（青島農業大學化學與藥學院，山東 青島 266109）

近年來，伴隨著“雙創”教育在高校各領域普及和推廣，培養具有創業基本素質和開創型個性的人才是創新創業教育的目標，是高校人才培養改革的落腳點。創新創業素養作為當代本科生核心素養的關鍵要素[1-2]，包括認知學習、思維創新、問題分析、判斷決策和實踐執行等能力，同時還要具備創新創業精神、自主學習、團隊協作、資源整合、市場競爭、敢于冒險和勇于擔當等綜合人文素養[3]。2019年6月28日，國家啟動新農科建設宣言[4]，其目標是對接農業發展新要求，打造人才培養新模式，著力培養一批具備創造性思維、自主學習能力和創新能力強的創新型農林人才。創新型農林人才和雙創型復合型人才相互耦合，同向同行，統領農林院校人才培養目標。

課程是知識傳遞和人才培養的重要育人載體，傳統課堂中“書本至上、課堂第一”的教學模式難以全面培養學生的雙創素養，深化課程教學改革服務于國家人才需求是當前高校面臨的重要任務。在農林院校中，化學與生物緊密融合交叉，物理化學是農學、植保、生命科學、環境科學和食品科學等專業必修課，其覆蓋廣、選課學生多，在農林類院校大學生創新創業素養培養體系中占據重要地位[5]。實驗教學作為學生實踐能力培養的重要手段，是提高大學生創新意識和創業思維的重要抓手。因此，物理化學實驗既具有較強的理論性和研究性，又具有極強的實踐性和探索性，對于打破傳統教學模式，培養學生創新創業素養至關重要，是新農科背景下落實“雙創”教育理念的重要育人平臺。

1 物理化學實驗課程教學過程中存在的問題

1.1 教學內容較為抽象，學生投入度和興趣度低

物理化學實驗用到各種精密電子儀器，實驗原理公式較多，內容較為抽象，課前由于學生無法接觸到實驗儀器，多數學生預習只是抄書，對實驗原理理解并不深入；在操作環節，大多數學生屬于機械性模仿，缺乏獨立思考和主動創新；在數據處理環節，學生習慣沿用傳統實驗坐標紙進行數據分析，懶于嘗試科學繪圖或數據分析軟件；在課程評價過程中，由于缺乏對實驗過程性評價或形成性評價追蹤，部分同學出現上課不認真、實驗報告抄襲或考前突擊等現象，長期以來學生很容易失去學習興趣，使課程教學效果大打折扣。

1.2 教學方式較為單一，學生自主學習和創新意識淡薄

大學生思維活躍，喜歡接受新鮮事物。然而，傳統教學方式下，學生僅依賴教材進行預習，形式極為單一。部分學生雖能搜索網絡資源進行學習，但往往因為實驗儀器不匹配或試劑不一致等問題，影響預習效果。在課堂教學過程中，往往是教師先講解實驗原理，進而進行實驗操作示范，這種灌輸式教學無法激活學生的學習動力。其次，傳統物理化學實驗成績由實驗報告、期末實驗操作兩部分組成，由于缺乏過程性監督，難以對學生專業知識的掌握和運用能力進行考核。整體而言，學生的課程獲得感和成就感不高。

1.3 師生生生互動不足，學生雙創能力培養不到位

傳統實驗課堂中，學生只有在課上才能見到教師，師生互動相對缺乏。課前預習階段，學生無法及時反饋自己的疑點；教師也難以及時了解學生實際需求，導致教與學互動脫節。在授課過程中，教師側重于單方面知識講解，不能及時了解學生對知識的理解和內在需求，導致出現學生聽不懂教師講的內容，教師不了解學生為什么不懂的尷尬處境。在實驗操作和數據處理環節，學生間雖能互動交流，但僅限于淺層次的討論，對實驗問題缺乏深入探討。在課后數據處理階段，學生如遇到問題也很少需求學生幫助或及時向教師反饋求助。

2 “創新創業素養”提升理念下的教學設計

2.1 基于“團隊競標―項目化運作”模式下教學模式改革

本課程依托青島農業大學涉農專業特色，在充分尊重學生現實需求的基礎上，開展專業知識教學與“創新創業素養”訓練相融合的教學改革。基于以學生為主體的教學理念，設計“團隊競標—項目化運作”教學模式[6-7]，即學生通過項目認領、項目實施、項目答辯和競標投標等閉環體驗式學習，團隊最終以提交實驗作品去競標獲得教師的“投資”（分數）支持，用高價值、高成功預期來構筑學生的內在驅動力，進而激發其學習主動性、創新性思維、團隊協作能力和演講表達能力，以此來強化學生創新精神和創業意識培養，見表1。

表1 以“學生為主體”的項目化運作教學要點

2.2 以“學生為主體”的線上線下混合式教學

采用線上線下混合式教學，搭建師師―生生互動平臺。課前，教師依托線上平臺下發實驗項目，讓學生明確實驗目的和要求。同時，學生完成團隊組建，并以團隊為單位合理分工，開展文獻調研、自主學習和創新性實驗方案設計。此環節培養學生以“專業知識解決現實問題”的視角去查閱文獻，完成文獻調研和自主學習，激發專業學習興趣，啟迪創造性思維，提升自主學習和文獻查閱能力。課上，突出學生的主體地位，使學生充當“教師”角色講解實驗原理及設計方案，教師充當“教練”角色對重點和難點進行補充，一方面可以督促學生對實驗原理的深刻理解，同時有助于師生互動和生生互動的開展，使學生的語言表達能力、邏輯思維和思辨能力得到有效訓練。進而，各團隊以團隊為單位開展實驗操作、數據記錄、圖譜解析及數據處理，并從實驗數據科學處理、實驗資源整合、實驗成本結構和績效產出等方面對實驗進行總結，完成實驗總結。課下，各團隊對實驗數據、問題及現實應用進行總結歸納，并以“競標視頻”的形式提交競標作品，以此來獲得教師的“資金”支持。競標答辯著重從團隊協作、創新設計、自主學習、科學規范、資源整合和特色凝練等創新創業素養方面對競標作品進行重點考查。

2.3 融合“創新創業素養”的課堂育人元素設計

“專創融合”的本質是讓學生在專業知識學習的基礎上，引領其雙創思維訓練，重在培養其自主學習能力、創新思維能力、操作實踐能力、團隊協作能力、資源整合能力和市場競爭意識等。本課程通過競標項目化運作，培養學生的團隊協作能力；通過文獻查閱，培養學生的自主學習能力、問題分析能力和創新思維能力；通過實驗方案設計與實施，強化學生的成本意識和資源掌控能力；通過答辯競標，引導學生使用SWOT分析方法挖掘團隊優勢，整合團隊資源，合理分工，養成良好的市場競爭意識，激發其創新創業意識。在課程評價環節，本課程將對優秀學生作品進行視頻展播，強化榜樣帶動作用，啟發學生的學習興趣。

2.4 基于雙創素養評價的多元化考核模式

為真實有效地將雙創素養教育落地，我們構建多元化課程評價體系，變考知識為主為考能力為主，提高過程性評價和形成性評價比例，見圖1（P249）。形成性評價由教學視頻預習、平日作業、實驗報告和競標作品成績組成。一方面，通過形成性評價倒逼學生預習、練習和高效復習，提高學生自主學習成果，同時，通過競標作品對學生主動學習、創新思維、團隊合作和創業意識等雙創素養進行量化考核；過程性和終結性評價由線下完成。過程性評價主要考察實驗操作和數據記錄規范、實驗安全和衛生等；終結性考核重在考查學生對專業知識和實驗技能的掌握。結合課程實踐來看，形成性評價表現較好的同學，終結性評價得分一般較高，體現了創新創業素養提升對專業知識技能內化學習的有效促進。

圖1 基于創新創業素養評價的多元化考核模式

3 教學成果展示及教學反饋

3.1 學生競標視頻案例部分展示

根據本校物理化學實驗教學平臺實際，在充分考慮課時有限的情況下，利用“超星學習通”線上平臺拓展教學空間，完成了形成性評價的量化追蹤和考核。教學實踐表明，每個團隊在實驗結束后都能對本組實驗進行全面的總結和反思，并將學生作為“主角”推到鏡頭前創新性完成實驗競標視頻制作，學生在此過程中既能加深對專業知識的理解，又能充分調動積極性和創造性，使學生的課程獲得感和滿足感都得到顯著提升。在此過程中，還鼓勵學生拓展物理實驗原理和技術在涉農領域的應用，以培育優秀的實驗項目參加創新創業大賽，促進專業知識與創新創業素養的深度融合，部分視頻展播截圖見圖2（I-IV）。

圖2 新教學模式下學生視頻部分截圖

3.2 課程改革成效反饋

本課程立足學生長遠發展需求，提出了“雙創素養”提升理念下“團隊競標—項目化運作”教學改革，分別從專業技能線和雙創素養線有機融合的維度來創新教學改革，建立以學生為主體、基于雙創素養評價的多元化考核體系。課后，針對我校2020級制藥專業學生，我們通過調查問卷對課程改革意見和成效進行了追蹤反饋。調查問卷共設12個問題，選課人數68人，參與調查問卷68人，圖3展示了部分學生對新教學模式的評價。總體來說，學生對課程的主觀評價非常好，從課堂氣氛到學習效果，從專業技能到雙創素養提升，都得到了學生的充分肯定。

圖3 教學改革的成效反饋

4 結語

實驗教學承載著提高學生實踐能力、創新創業意識的重要育人功能，本課程改革基于將學生由被動接受變為主動學習的教學思路，開展以“學生為主體”的團隊競標—項目化運作方式進行線上線下混合式教學，將創新創業素養培養融入課程教學的始終，讓學生在專業知識學習和技能訓練的基礎上，其雙創素養得到有效訓練和提升，為培養引領農業發展的新農科雙創型人才奠定良好的基礎。本課程在制藥專業不同班級行使教學改革，并完成初步的課程育人效果評估，育人成果顯著，其課程改革思路及措施對其他“專創融合”類課程教學改革具有一定的借鑒意義。