盧輝,鄒忠利,楊少林,吳建棟,寧曉杰,馬金福
(北方民族大學材料科學與工程學院/材料科學國家級實驗教學示范中心,寧夏銀川 750021)
“工科基礎化學”課程在材料類專業教學中居于核心地位,課程基于OBE的教育理念并根據專業人才培養方案要求制定教學目標,培養學生在工程技術中以化學觀點觀察物質變化的現象,具有一定的分析和解決一些涉及化學的工程、技術以及生態環境問題的能力。此外,課程將理論學習、實踐培養、思政建設相融合,學生掌握正確的學習和研究方法,樹立系統的、全面的辯證唯物主義世界觀,使其在具備一定專業知識素養的同時形成工科學子從業所具備的嚴謹思維與社會責任意識,增強其對科技報國的認同感與責任感,進而成為黨和國家社會主義事業建設的高素質人才。
習近平總書記強調高校教育工作要緊密圍繞“培養什么樣的人?如何培養人?為誰培養人?”這一命題,始終將思想政治工作放在首位,并將其融入“三全育人”的每一個環節[1]。因此,“工科基礎化學”課程始終堅持以馬克思主義學科為引領,融知識傳授、能力培養、素質教育于一體,以學生為本,遵循“厚基礎、強能力、重應用”的原則,以專業技能知識為載體實現思想政治教育,將課堂渠道功能發揮最大化,扭轉專業課程教學重智輕德現象,營造合力育人的思想政治工作格局,并調動學校各方資源發揮育人功能,破解思政教育“孤島”困境[2]。此外,通過對教學內容的整合和教學體系的重構,實現課程的高階性,學生能夠學而有得、學能致用;同時,通過建立全過程的教學評價體系,全面考查學生的學習態度與課程達成度,引導學生形成獨立分析問題、解決問題的能力,成為具備較高科學素養與扎實專業知識的合格工程人才。
教師是高校育人的關鍵要素,學生接觸最多的場所就是課堂教學。在傳統教學過程中,教師授課重點在“解惑”,而忽略“傳道”。因此,我們要充分發揮自身的育人意識和育人能力,用好課堂教學這個“主渠道”,提高政治站位,牢記習近平總書記的囑托,“守好一段渠,種好責任田,堅持既教書又育人,把知識的傳授和育人相統一”[3]。其次,要形成“課程思政”的新理念,堅持言傳身教、以身作則,用高尚的人格魅力做好思想引導和行為示范,從而獲得學生認可。所以,在“工科基礎化學”課程中,以“潤物細無聲”融入課程思政元素,增強“課程思政”的說服力、親和力和有效性,從而對實現課程育人以及引導學生樹立遠大理想與培養崇高品質具有重要意義。
“工科基礎化學”課程雖然知識點繁冗,重難點多,前后關聯性與邏輯性強,學習枯燥乏味,學生容易心生畏懼從而造成內心排斥,但卻對材料類專業后續課程的學習具有決定性作用。因此,基于OBE教學理念并結合材料類本科人才培養方案要求,適時修訂課程教學大綱,注重內容的緊湊性和遞進性并滿足知識體系的系統性及完整性,重構并精簡教學內容,有利于將思政元素分類融入課程教學。以“工科基礎化學(下)”為例,首先將課程劃分為三大模塊:熱力學、電化學、動力學。在教學過程中,充分體現“以學生為中心”的教學原則,圍繞解決“化學反應是否能夠發生”這一問題,合理調整課程章節順序與教學內容,突出熱力學與電化學的重要作用,使其符合學生的邏輯思維;其次重構動力學模塊內容,圍繞解決“化學反應發生快慢”的問題,精簡刪除“界面現象和膠體分散系統”等與模塊不相干內容,為思政元素的有效融入打好基礎。
“工科基礎化學”知識多且不易理解,尤其是物理化學模塊中涉及的反應途徑眾多,不同條件下計算熱力學參量U、S、G、W、H等復雜多變,知識點關聯性與邏輯性強,學生學習苦澀無味容易產生厭倦心理。因此,怎樣調動學生的學習興趣與積極性,學生帶著問題思考解決,從而培養學生具備科學的思辨能力與獨立的自學能力,成為該課程的一大難題。為此,通過收集分析與課程相關的課程思政案例,不僅能夠豐富教學內容,提升學生的學習興趣,而且能夠無形地將思政教育融入科學教育與人文教育,幫助學生樹立報效祖國的遠大理想和形成積極樂觀的人生觀、價值觀和世界觀。例如,課程教學中的緒論部分,通過介紹每度諾貝爾獎獲得者的情況以及表彰理由,提出化學在我們人類生活中的重要作用與巨大貢獻,從而引導學生愛上化學,提升學生的學習興趣。通過學科前沿典型案例、視頻、學科前沿內容展講及網站資源,引領學生學好物理化學。在多相平衡章節講解單組分相圖——水的相圖時,引入我國著名物理化學家、化學教育家、中國科學院學部委員(院士)黃子卿教授,精確測定熱力學溫標的基準點——水的三相點主要成就,并介紹黃子卿教授第三次赴美國加州理工學院深造,當他的導師——諾貝爾化學獎得主萊納斯·卡爾·鮑林勸他把家人接去留在美國安心進行研究時,他毅然拒絕:“我是中國人,我的家在中國,我一定要回去”,從而培養學生的愛國情懷。在講解電化學章節時,通過引入中國在太陽能電池、鋰離子電池等光伏及儲能器件領域中的主要成就及企業發展行情,引導學生提升對專業的認可度與專業課程的學習興趣。根據課程思政的教育理念,將知識的傳授與“課程思政”有機結合起來,起到潤物細無聲的作用。此外,注重滲透交叉科學知識,幫助學生樹立全局觀念,培養社會責任感,并以“率先垂范,因勢利導,潛移默化”為指導,將知識技能上的“成長”和精神上的“成人”有機結合,同步實現專業知識學習與道德情操修為相統一[4-5]。
“工科基礎化學”課程的授課對象是大一新生,近年來隨著電腦與網絡使用的不斷普及,學生應用各類信息化手段獲取知識的需求日益凸顯,且需要適應從高中時期的被動學習方式轉變為大學時期的自主學習方式。因此,結合OBE理念以學習通為載體,優化教學內容,改革教學方式,打造“工科基礎化學”線上線下混合式課程是很有必要的。在教學過程中,圍繞“課前——課中——課后”3個環節,合理設置線上學習與線下學習內容,引入思政元素,深度開展課程互動,全程跟蹤學生學習情況,從而高效完成教學任務。課前教師合理發布學習任務,學生根據任務清單及時完成在線教學視頻的觀看與網絡教學資源的學習,并能通過章節測試自行檢驗學習效果,對掌握不充分的內容進行反復學習,同時利用學習通討論交流模塊,與同學、任課教師進行線上互動交流,從而形成獨立學習的意識。此外,通過建立線上課程思政庫,學生可以了解相關知識點的學習背景、應用意義,增加線上資源的豐富性,提高學生的線上學習興趣。為了進一步了解學生對線上教學內容的學習情況,任課教師利用學習通數據分析功能,查看學生學習情況與開展在線答疑,并能及時調整教學內容與設計教學方案,引導學生在線下課堂上利用思維導圖總結歸納知識點,構建知識脈絡,鞏固學習成果。課后環節,任課教師督促學生加強復習,利用學習通在線布置作業,及時批改和反饋,并針對學習中難以掌握的知識點實施靶向指導[6-7]。
傳統的教學模式,教師講,學生聽,課程評價方式多以課堂出勤、作業及期末卷面考核為主。同時,大一學生自我管理能力差,學習與娛樂時間未能有效協調,容易造成“一步錯,步步錯”的境地。且個別學生上課只是為了保證出勤率,并非自覺自愿,故難以形成獨立學習與獨立思考的能力[8]。為此,“工科基礎化學”課程基于OBE教學理念設置全過程評價體系聚焦學生學習成果,降低對教學內容、學習時長的考核比重。評價體系強調學生個人的學習達成度與獨立學習能力,因人而異不設統一標準,采取多元和梯次的評價方式,全面衡量學生個體通過課程學習的收獲程度。此外,將課程思政的考核內容融入其中,不僅考核學生對相關思政內容的看法觀點,而且通過對學生個體課堂表現進行觀察,評價學生在團隊合作、創新能力、道德品質等方面的綜合提升效果,進而為推進教學改革而提供參考。
基于此,“工科基礎化學”課程成績評定采用多元化考核形式,不僅對課程的在線微課學習情況、章節內容的在線測試結果、課后作業的在線完成度進行考評,而且增加學生個人綜合素養提升的考評,主要通過課堂表現與學校效果等方面間接獲取。當然,考核過程強調公平、公正,任課教師利用學習通平臺實時公布考核結果積分,學生及時提出疑問,教師第一時間給予反饋。同時,師生建立實時溝通的“綠色通道”,幫助學生學會時間管理方法,合理分配學習、娛樂時間,且將個人品行及獨立學習、思考的能力作為觀測點融入評價體系,從而提升學生的綜合素質。
通過對“工科基礎化學”課程實施教學改革,重構教學內容,開展線上線下混合式教學,并緊扣專業知識與思政元素之間的聯系,加強對思政元素的挖掘與融入,提高思政育人水平,不僅使學生的綜合素養得到全面發展,而且教師的教學水平也獲得長足進步,取得較好的效果。
從學生層面來講,課程自從實施教學改革與探索后,學生學習熱情與自主性顯著提高,短期內效果主要體現為學生期末考核成績逐年呈明顯上升趨勢。由統計可以看出,剛開始進行教學改革(2016年),班級學生卷面平均成績為60分,標準差為14.45分:教學改革持續六年之后,班級學生卷面平均成績提升為77分,標準差降低至7.95分,較好地保證持續促進學生核心能力培養與學習成果的達成。從后續影響來看,通過課程思政元素的引入,學生學風明顯提升,申報國家級、自治區級及校級本科創新項目的積極性顯著增加,六年共計申報獲批100項左右,學生更加積極主動并注重自身綜合能力的培養。而且通過課程學習,的學生腦海中進一步根植愛黨、愛國、愛人民、愛社會主義的思想,提高對黨和國家政策的高度認可,形成良好的精神品格和正確的世界觀、人生觀、價值觀,從而成為符合黨和國家需求的人才。從教師層面來講,課程持續改進的過程促使任課教師不斷提升自身的教學能力與教學水平,在教授基本理論的基礎上,堅持“知識傳授與價值引領”相結合的原則,引導學生進行深度和廣度上的拓展,在提升學生能力的同時,也不斷強化自己。此外,思政元素引入的授課需求也促使任課教師不斷挖掘提取與愛國情感要素、社會責任、文化自信和人文精神相關的案例進行探討,進一步提升教師自身的思想境界,形成正確的思想道德觀念和良好的職業道德素養,同時強化師德,成為具有奉獻精神和高尚人格的“靈魂”工程師。
本文基于OBE教學理念,對“工科基礎化學”課程進行深入教學改革,通過結合當前科技前沿成果、科學家的偉大貢獻、化學在生活中的應用等內容挖掘思政元素,并探索有機融入混合式教學中的具體途徑,激發學生學習的動力。使學生在實現學到新知識的同時,潛移默化地在課程設計和課堂教學中接受正確的價值引導,真正做到“教書與育人”齊頭并進,幫助學生樹立科學的價值觀和人生觀,自覺為實現中華民族偉大復興的中國夢而貢獻力量。