“應(yīng)用波譜學(xué)”之“四維”課程思政建設(shè)

鄭衛(wèi)新

（杭州師范大學(xué)，浙江 杭州 311121）

一、引言

新時(shí)代高校思想政治工作不再只是思想政治課程范疇，而是以立德樹人為中心環(huán)節(jié)貫穿高等教育教學(xué)全過程、全方位的育人系統(tǒng)化工作[1]。遵循思政工作、教書育人和學(xué)生成長規(guī)律，凝練課程思政元素，協(xié)同提升思政教育親和力、針對性和多樣性是在專業(yè)課程中開展思政育人的重要意義[2]。

“應(yīng)用波譜學(xué)”是化學(xué)類、制藥專業(yè)人才培養(yǎng)整體知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是學(xué)生開展科學(xué)研究及進(jìn)一步深造的重要基礎(chǔ)。學(xué)生主要學(xué)習(xí)紫外、紅外、核磁共振、質(zhì)譜（“四大譜學(xué)”）等多種波譜法原理，掌握現(xiàn)代測試技術(shù)的基本思路與方法，能合理運(yùn)用現(xiàn)代分析儀器相關(guān)技術(shù)解決多行業(yè)較復(fù)雜的檢測與鑒別問題，了解相關(guān)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，并兼具較強(qiáng)創(chuàng)新、實(shí)踐與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、國際視野及終身學(xué)習(xí)能力，為就業(yè)競爭力和職業(yè)發(fā)展力提升打下扎實(shí)基礎(chǔ)。課程內(nèi)容涉及多種高端精密儀器相關(guān)技術(shù)，這也是成長于信息化時(shí)代的青年學(xué)生感興趣的新技術(shù)快速更新迭代的高科技領(lǐng)域。作為理工科專業(yè)課程，“應(yīng)用波譜學(xué)”在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、探索未知的責(zé)任感和使命感、科學(xué)精神和精益求精的工匠精神有著不可輕視的責(zé)任擔(dān)當(dāng)[3]。基于此，課程在夯實(shí)知識學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上凝練思政元素，重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容，增加課程的知識性、人文性，提升時(shí)代性和開放性[4]。

二、“四維”課程思政內(nèi)涵及教學(xué)融入

最早的波譜技術(shù)出現(xiàn)至今已有百余年，然而我國相關(guān)技術(shù)在建國前幾乎一片空白，正是五十年代一大批愛國科學(xué)家克服重重困難與干擾，回到祖國投身于我國波普學(xué)建設(shè)，才讓新中國在波譜技術(shù)領(lǐng)域從無到有，并為近二十年的飛速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。但是不得不承認(rèn)，目前國內(nèi)高端儀器研發(fā)及技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域與全球最高水平依然存在差距，波譜技術(shù)亦是如此。因此，課程“以‘培養(yǎng)什么樣的人’這一教育首要問題”為根本導(dǎo)向[5]，以促進(jìn)學(xué)生成長成才為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)[6]，結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容及波譜技術(shù)不斷更新的特征，從持續(xù)發(fā)展視角挖掘思政元素，并柔性融入多元混合教學(xué)模式實(shí)施中，使學(xué)生具備扎實(shí)理論知識、自主探究學(xué)習(xí)意識與成長能力的專業(yè)素養(yǎng)、開拓創(chuàng)新、探究未知與團(tuán)隊(duì)協(xié)作的職業(yè)素養(yǎng)，從技術(shù)迭代視角與國際視野樹立客觀嚴(yán)謹(jǐn)、積極進(jìn)取、鉆研求真的科學(xué)精神，在課程學(xué)習(xí)中獲得中華民族認(rèn)同、文化自信及民族自信，構(gòu)建具有課程特色的“應(yīng)用波譜學(xué)”“四維”課程思政內(nèi)涵（圖1）。

圖1 課程“四維”思政元素及內(nèi)涵

（一）思政元素凝練及融入

為實(shí)現(xiàn)課程思政柔性融入，課程以“四大譜學(xué)”教學(xué)內(nèi)容為主線，結(jié)合波譜學(xué)原理、技術(shù)、儀器在國內(nèi)外發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及國內(nèi)外科學(xué)家與波譜技術(shù)典故等挖掘、凝練課程思政元素，潤物無聲地融入多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)（表1）。

表1 應(yīng)用波譜學(xué)課程思政元素

（二）融入課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

“應(yīng)用波譜學(xué)”課程依托多維度開放式教學(xué)資源（包括SPOC、非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫、樣品表征方案模擬庫、閱讀拓展、權(quán)威期刊文獻(xiàn)與討論話題等），采用多元混合教學(xué)模式，除課堂之外學(xué)生以多種形式參與課程學(xué)習(xí)，如SPOC 的自主學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、“翻轉(zhuǎn)課堂”、PBL 及課外個(gè)性化討論等，“四維”課程思政潤入各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。以課程第七章“波譜技術(shù)的應(yīng)用”為例，學(xué)生在該章節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)進(jìn)一步夯實(shí)理論知識，掌握、運(yùn)用波譜技術(shù)解決復(fù)雜實(shí)際問題的方法與相關(guān)配套技術(shù)，并通過課外自主學(xué)習(xí)熟悉波譜技術(shù)在不同行業(yè)應(yīng)用的基本方法，構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析與表征問題解決的學(xué)科思維，通過模擬實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)PBL 任務(wù)、“翻轉(zhuǎn)課堂”深入探究，并在課后總結(jié)、反思，以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求，教學(xué)實(shí)踐中所運(yùn)用的多種教學(xué)方法可充分融合本課程內(nèi)含的“四維”思政元素（表2）。

表2 基于“四維”課程思政的“波譜技術(shù)的應(yīng)用”教學(xué)實(shí)施方案

如表2 所示，該章節(jié)主要通過“講授+SPOC”“PBL任務(wù)”與“小組學(xué)習(xí)+翻轉(zhuǎn)課堂”（序號1- 3）等教學(xué)方法開展教學(xué)。學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)、探究結(jié)合SPOC 自主學(xué)習(xí)掌握、夯實(shí)波譜理論知識與基本技術(shù)（序號1），多維度開放式教學(xué)資源為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)與個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境。在PBL 任務(wù)中學(xué)生針對模擬實(shí)驗(yàn)場景設(shè)計(jì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)表征問題解決方案（序號2 中案例一），任務(wù)要求學(xué)生獨(dú)立或不超過2 人小組完成以確保課程核心知識掌握及應(yīng)用能力培養(yǎng)。在學(xué)生完成的案例一方案中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生能將氣相、液相色譜等在先修課程中所學(xué)的技術(shù)用于解決方案，說明學(xué)生在該學(xué)習(xí)任務(wù)中可進(jìn)一步夯實(shí)理論知識并融會(huì)貫通，提高分析、解決問題能力，提升專業(yè)、職業(yè)素養(yǎng)及客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神；翻轉(zhuǎn)課堂（序號3）由教師以課程教學(xué)目標(biāo)中的知識應(yīng)用要求（課題一）、社會(huì)熱點(diǎn)問題（課題二、三）、學(xué)生可能興趣點(diǎn)（課題四）等為依據(jù)劃定大行業(yè)方向，要求學(xué)生根據(jù)不同行業(yè)研究領(lǐng)域，以小組協(xié)作方式完成自主選擇課題、查閱文獻(xiàn)、解決方案設(shè)計(jì)、課堂演講、討論探究、課后反思總結(jié)完整流程，學(xué)生可以自選課題開展探究，例如學(xué)生在課題一選擇的阿司匹林是常用非處方藥；課題二來自環(huán)境保護(hù)研究領(lǐng)域，學(xué)生通過文獻(xiàn)查閱掌握了溶解性有機(jī)污染物的種類、來源、檢測方法及處理手段，發(fā)現(xiàn)在特定條件下有機(jī)污染物可用單一方法紫外光譜進(jìn)行表征，與結(jié)構(gòu)表征要求“多譜綜合應(yīng)用”方案對比，提升學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識、解決問題的能力；課題三來自當(dāng)時(shí)關(guān)于蘇丹紅被非法作為食品添加劑的新聞報(bào)道，學(xué)生在小組學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)這類化合物可通過質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行快速檢測；通過食品安全等社會(huì)廣泛關(guān)注的問題的探究與解決方案設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生樹立作為化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。中國是世界文明史上唯一的連續(xù)、未斷裂的原生道路文明[7]，其中書畫是傳承文明的重要載體，印泥成分鑒定是文物斷代常用方法之一。學(xué)生通過閱讀專業(yè)文獻(xiàn)不僅知道波譜法的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域，也為中華民族歷史悠久以及擁有無數(shù)文化瑰寶感到驕傲與自豪，感受到在歷史發(fā)展與文華傳承中技術(shù)更新迭代的重要性及緊迫性。

浸潤“四維”課程思政的教學(xué)模式已在應(yīng)用波譜學(xué)課程所有內(nèi)容教學(xué)實(shí)施，獲得學(xué)生的廣泛認(rèn)可。根據(jù)最近一期選課學(xué)生的教學(xué)調(diào)研結(jié)果，高達(dá)84%的學(xué)生認(rèn)為課程知識體系較難，95%的學(xué)生對課程所采用的多元混合教學(xué)模式比較滿意。融入課程思政的課堂教學(xué)在“最喜歡的教學(xué)環(huán)節(jié)”中獲得學(xué)生最高投票率（63%）。在線學(xué)習(xí)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)問題表征（PBL）與翻轉(zhuǎn)課堂獲得所有學(xué)生的肯定。通過課程學(xué)習(xí)，95%的學(xué)生“學(xué)會(huì)許多關(guān)于結(jié)構(gòu)鑒定的方法與思路”，大部分學(xué)生已經(jīng)能客觀、理性地從專業(yè)角度看待這門高難度課程：認(rèn)為波譜法發(fā)展迅速占比68%。認(rèn)為對今后學(xué)習(xí)、工作非常有用占比58%。所有學(xué)生為課程學(xué)習(xí)的“總體獲得感”給出正向選擇，他們在學(xué)習(xí)中“感受到新技術(shù)的快速發(fā)展給學(xué)習(xí)與生活帶來的沖擊（68%）”“了解近年來高端儀器行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（50%）”“通過課程學(xué)習(xí)，有信心在未來的學(xué)習(xí)、研究中不斷提高并獲得更大進(jìn)步（71%）”。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，課程思政的融入有助于學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，樹立科學(xué)精神與民族自信及文化認(rèn)同，符合與課程相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。

（三）課程思政運(yùn)行機(jī)制

在“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)背景下，堅(jiān)持“學(xué)生為主”理念，在學(xué)生高參與度教學(xué)過程中開展課程思政建設(shè)具有較好的實(shí)踐基礎(chǔ)，應(yīng)用波譜學(xué)課程實(shí)行“KCLI”機(jī)制以不斷提升教學(xué)實(shí)效性，具體包括以下幾方面。

K——重點(diǎn)突破（Key- breakthrough）機(jī)制：針對學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)問題，通過課堂教學(xué)探究、微課自主學(xué)習(xí)、組建非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫、樣品表征方案模擬庫等動(dòng)態(tài)教學(xué)資源建設(shè)及多元混合式教學(xué)模式創(chuàng)新，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，提升學(xué)生解決復(fù)雜問題能力，培養(yǎng)學(xué)生積極進(jìn)取的科學(xué)精神。

C——建構(gòu)主義（Constructivism）機(jī)制：為滿足課程不同教學(xué)進(jìn)度及學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，依托多維度開放式教學(xué)資源為學(xué)生提供多層次學(xué)習(xí)環(huán)境，追蹤新技術(shù)發(fā)展前沿，在廣度與深度上提升學(xué)生知識運(yùn)用力及實(shí)踐能力，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力及終身學(xué)習(xí)能力，提升思政教育親和力。

L——長效運(yùn)行（Long- term Performing）機(jī)制：在國際形勢多變的大環(huán)境下，波譜學(xué)相關(guān)技術(shù)也受到不同程度影響。在國際視野下堅(jiān)持發(fā)展理念，從不同視角不斷疊增課程思政元素是一項(xiàng)長期持續(xù)的工作。

I——協(xié)同創(chuàng)新（Collaborative Innovation）機(jī)制：波譜學(xué)理論與技術(shù)研究是科技快速發(fā)展大環(huán)境中的活躍領(lǐng)域，教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)順勢而變。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代師生獲取信息是同步的，學(xué)情變化是常態(tài)，持續(xù)更新教學(xué)資源和創(chuàng)新教學(xué)模式，從發(fā)展的角度激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)、探究意識與能力，是教與學(xué)雙方長期而富有挑戰(zhàn)的任務(wù)，浸潤課程思政于教學(xué)實(shí)踐，不斷協(xié)同創(chuàng)新是教書育人的重要內(nèi)涵。

三、結(jié)論

凝練課程思政元素，融入“四維”課程思政內(nèi)涵為“應(yīng)用波譜學(xué)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施提供了新視角，為課程教學(xué)創(chuàng)新提供新思路。教學(xué)模式的持續(xù)優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容不斷豐富為課程教學(xué)的知識、能力及素質(zhì)目標(biāo)的達(dá)成提供有力支持。在知識傳授同時(shí)以柔和、浸潤的方式開展思政教育，循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)思政元素價(jià)值認(rèn)同，以達(dá)成素質(zhì)及價(jià)值塑造目標(biāo)。思政元素不僅使理工類課程增加了知識性及人文性，也讓專業(yè)課程更具有時(shí)代感與吸引力，為實(shí)現(xiàn)高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)作出重要貢獻(xiàn)。