[摘 要] 隨著產業與教育的深度融合,課程思政在教育教學改革中的地位日益凸顯。“材料物理化學”是西南石油大學儲能科學與工程專業的基礎課程,思政元素豐富,且授課對象為大二學生,學生價值觀尚未定型,十分適合進行課程思政。在產教融合背景下,探討如何有效地將思政元素融入“材料物理化學”課程中,并分析現有教學模式的優缺點,以創新教學方法,提升育人效果,激發學生對該課程的學習興趣,彌補專業課課程思政能力的不足。
[關鍵詞] 產教融合;課程思政;材料物理化學;課程改革與實踐
[基金項目] 2021年度成都市鼓勵校地校企合作培養產業發展人才項目“太陽能產業高素質應用型復合人才校企聯合培養”(成財制〔2021〕2號);2022年度四川省教育廳產教融合示范項目“四川省光伏產業產教融合綜合示范基地”(川財教〔2022〕106號);2021年度四川省教育廳四川省高等教育人才培養質量和教學改革項目“創新創業導向、科研訓練支撐的創新創業人才培養模式”(JG2021-590);2021年度西南石油大學教育教學改革研究項目“儲能科學與工程儲能領域高精尖缺新工科人才培養模式構建與創新研究”(X2021JGZDI025);2023年度西南石油大學產教融合建設項目“校地校企聯合對接成都市‘5+5+1’產業體系的新能源材料與器件專業建設與改革研究”
[作者簡介] 郭秉淑(1992—),女,甘肅白銀人,博士,西南石油大學新能源與材料學院講師,碩士生導師(通信作者),主要從事儲能材料與器件研究。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2024)23-0053-04 [收稿日期] 2023-05-16
引言
產教融合是指學校和企業在專業人才培養、科技服務及科學研究等諸多領域進行深度合作,構建一體化模式,將產業真正融入高校教育、科研及服務等各項工作中,培養具有實踐能力和綜合素質的高級人才,是一種新型教育模式[1]。課程思政是一種教育教學理念,是一種隱性的思想政治教育,強調向學生傳授專業知識和技能的同時,將思政元素有機融入課堂,實現全課程育人[2]。然而,關于產教融合與思政育人耦合的教改研究較少,通過對相關文獻的梳理,發現現有研究主要存在以下問題。
1.教學內容單一,缺乏多元化,導致大學生課程思政針對性不強,只有通識模塊的政治理論課在單槍匹馬、孤軍奮戰,難以滿足學生多元化需求,缺乏與其他學科的交叉融合,“兩張皮”和“貼標簽”現象明顯。
2.教學方法陳舊,缺乏創新性,教師多采用傳統講授法,缺乏對學生需求的關注和創新性教學方法的運用,存在思政內容過時、單一等問題,容易出現生搬硬套、思政內容不合時宜等現象,難以引起學生注意,無法達到預期效果。
3.評價機制不完善,缺乏科學性,教師主要依賴傳統的考試和考查方式對學生的思政能力進行評價,存在主觀性和隨意性,評價結果具有局限性和片面性,無法體現學生的實際應用能力和綜合素質。
針對以上問題,教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》,其研究不斷取得進展[3]。但不同高校、專業和課程差距大,故課程思政建設思路和模式不能簡單套用,需要結合各高校各專業課程性質不斷開拓創新,提升育人成效。本文以西南石油大學儲能科學與工程專業的“材料物理化學”課程為例,在產教融合背景下,從教學內容、教學方法和評價機制等方面探討思政元素融入課堂教學的途徑和方法,為同類課程提供參考。
一、“材料物理化學”課程思政的必要性思考
對于西南石油大學儲能科學與工程專業而言,“材料物理化學”是專業課的先修課程,是學生學習專業知識的關鍵基礎。然而,該課程中的許多概念都是通過對一些具體過程的討論而抽象出來的(如熱力學能、焓、亥姆霍茲自由能等抽象狀態函數),常常令學生感到難以理解。此外,“材料物理化學”課程的另一大特點是:概念多、原理多、公式多,且教學過程中主要以理論和公式推導為主,與實際生產生活聯系較少,稍有不慎就容易導致學生感到乏味,對所學內容無法消化,最終邏輯混亂,只能死記硬背,對教學效果大打折扣。但是,“材料物理化學”有其自身特色,如物理化學中各概念、原理或公式的提出與推導等內容都蘊含著豐富的人文因素,能夠用于思政育人[4]。因此,在產教融合背景下,以理論課程和實驗課程為載體,深挖“材料物理化學”課程內容與特點,向其中滲入思想政治教育之魂,將專業“硬”知識轉化成思政“活”教材,實現同頻共振,加強學生的辯證思維、歷史思維、底線思維及愛國主義教育。
二、“材料物理化學”課程思政的途徑與實踐探索
西南石油大學儲能科學與工程專業的“材料物理化學”課程以理論教學為主,包括六個章節理論的教學和兩個課內實驗項目,多處涉及概念、原理和公式的推導,尤其公式的使用條件十分嚴謹。因此,在理論教學過程中各章節重難點的突出、各知識點之間的銜接,是保障思政元素融入課堂的前提條件,再從下述教學內容、教學方法和評價機制三個方面將思政內容引入課堂。
(一)豐富教學內容,實現多元化教學
1.講活科學故事,助推思政元素融入理論教學。物理化學的發展史不僅記錄了人類認識和改變世界的足跡,而且為我們留下了科學家追求真理而盡心竭力的精神食糧。因此,在教學過程中,將物理化學中的科學典故和感人故事作為課程背景介紹,不僅可以活躍課堂氣氛,還可以與新材料、新技術、新能源等國家發展戰略相結合,塑造學生科技振興國家的理念,培養學生作為未來科研工作者和工程師的工匠精神。
以熱力學第二定律講解為例,背后的故事展現了法國科學家薩迪·卡諾的杰出貢獻。在蒸汽機推動工業化的時代,卡諾看到法國蒸汽機的效率遠低于英國,便決心研究熱機效率問題。卡諾的獨特之處在于,他沒有盲目尋找其他工作介質,而是從理論高度研究熱機工作原理,最終創造性地構思了理想熱機,提出了卡諾循環和卡諾定律,從理論上解決了提高熱機效率的根本途徑,為熱力學第二定律的提出奠定了重要理論基礎。結合卡諾的經歷,教導學生要心系“國家事”肩扛“國家責”,要敬畏生命、尊重科學、探索真理,要在迷茫中找到自我,勇于創新,不盲目從眾、隨波逐流。卡諾去世后,他的著作無人問津,直到英國物理學家開爾文尋找和閱讀了卡諾的相關論述后,從熱功轉換的角度提出了熱力學第二定律的表述。此外,德國物理學家克勞修斯也在卡諾定律的基礎上,從熱量傳遞的角度再次獨立提出了熱力學第二定律的另一種表述。通過這些歷史,告訴學生現在看似簡單的定律,實際是經過幾代人勵精圖治才總結出來的,啟發學生科學永無止境,有時會一帆風順,有時會陷入低谷,但須保持樂觀心態,勇攀知識高峰。
2.重視實驗項目,保證思政元素貫穿教學全過程。西南石油大學儲能科學與工程專業“材料物理化學”課程包含四個實驗學時,共兩個實驗項目,雖然學時占比不高,但是理論教學的重要輔助,能夠引導學生運用課堂中的理論知識與原理,通過實驗儀器測定系統的物理化學變化,從而啟發學生更好地理解和應用課堂中的定律、概念和公式等,進而研究與探索化學變化的本質和規律。
以燃燒熱測定實驗為例,課前將學生分成多個小組,通過雨課堂或其他課程網絡平臺向學生發布課前任務,學生以團隊為單位查閱資料并提交預習報告。在教學過程中通過問題導向讓學生復習燃燒熱的概念,引導學生思考物質未完全燃燒造成的后果,結合資源高效利用的基本原則,向學生介紹我國的能源結構、能源消耗引發的環境和能源安全問題等,強調實驗過程中要節約試劑、按需稱取實驗藥品,避免不完全燃燒造成的資源浪費,同時做完實驗后的廢液不能隨意倒入水槽,要注意回收處理,增強學生的環保意識,加強學生的社會責任感,引導學生從專業的角度出發,思考高效合理利用資源的途徑。其次,在實驗操作前,需要向學生介紹安全操作規程,引用實際案例講解遵守實驗室安全法律法規的重要性,讓學生了解生命的脆弱、感悟生命的珍貴,培養學生思想嚴謹、規范操作的科學素養。再者,在實驗過程中,強調團隊協作的重要性,組內成員需通力協作,共同完成實驗內容,避免手忙腳亂、數據收集不全、數據造假的現象出現,培養學生的團隊意識,使其樹立正確的學術價值觀。
(二)創新教學方法,關注學生感悟
“材料物理化學”課程理論深奧、邏輯嚴密,公式推導復雜,使用條件眾多,導致學生理解困難,常被視為化學中的哲學課[5]。因此,為創新教學方法,要打破傳統PPT講授方式,在有限的課時內,關注不同學生需求,使思政元素與專業知識并駕齊驅,將思想政治工作貫穿教育教學全過程。首要任務是修訂人才培養方案,將課程思政融入專業課教學大綱,優化教學設計,從根本上改革教學方法。其次,結合多媒體技術和現代網絡技術,形成“課前推送、課中講解、課后總結”的教學模式,以提高教學效果。
以水的相圖為例,融入黃子卿院士的科學故事,啟迪學生思維。(1)課前通過雨課堂分享黃子卿先生的科學故事和視頻資料,使學生不受時間和空間的限制,讓學生提前了解“水的相圖”“三相點”等知識,并了解黃子卿先生是我國物理化學的開拓者,在我國內憂外患、飄搖不定的年代,他胸懷滿腔報國熱忱和救國興國的抱負,遠渡大洋彼岸,焚膏繼晷,苦心鉆研溶液理論,精確測定了水的三相點(0.009 80 ℃),即如今的熱力學國際溫標基準。(2)課中與學生一起感受黃子卿先生面對國外豐厚待遇的誘惑時,毫不猶豫且鏗鏘有力的回復,即“我的祖國在受難,我愿和她一起受苦,甚至愿和她一起沉沒”“中國人要為祖國工作,我是中國人,我要為中國的化學事業出力”,讓學生真切地感受科學前輩忠貞愛國、默默奉獻和潛心科研的精神,在增強學生民族自豪感的同時,讓不忘初心、報效祖國的種子扎根于學生心底。(3)課后,通過雨課堂收集和總結學生的思想感悟,結合儲能相關企業發展現狀和痛點,在拓寬學生知識視野、增加學生專業認同感的同時,引導學生意識到肩負時代使命,秉承科學先輩傳統,為解決企業發展“卡脖子”問題拼搏和努力。
(三)完善評價機制,注重能力評價
評價體系是表征、督促和檢測教學進度和效果的主要指標。因此,要打破依據試卷成績或平時作業的傳統考核方式,在堅持一定的評價標準下,將知識考核與價值評價充分結合。在產教融合背景下,以學生為中心,將評價方式多元化,可從以下幾個方面展開。
1.過程性評價與終結性評價相結合。在日常學習過程中和期末閉卷考試中,教師通過觀察、活動記錄、平時作業、能力測評等形式,對學生的學習行為態度、實驗合作精神、創新意識等采用相應分值分級進行評價,了解學生的學習進展和思想動態,綜合洞察學生的認知、情感、態度、對專業知識的理解和掌握程度等,進而對學生進行有效評價。
2.教師評價與他人評價相結合,即評價主體除了授課教師,還需拓展至學生、輔導員、學院、企業評價等。其中,教師是實施思政教育的主體,評價結果占比應有所側重,但教師與學生更多的是課堂上的交流,學生在生活中的品德修養、法治觀念、團結意識、奉獻精神等的真實情況還須結合學生互評、輔導員、學院、企業等的評價信息進行補充,從而提高評價的綜合性和可信度。
3.主觀評價與客觀評價相結合。與傳統的評價方式相反,教師可以通過調查問卷的形式收集學生對教學方法的滿意程度、對專業知識和思政內容融合程度、是否受到激勵等真實感受,在建立良好的師生互動關系的同時,準確反饋教師教學和思政效果。此外,增加“材料物理化學”課程其他授課教師的評價,更能直接反映課程內容和思政元素的契合度、教學方法和創新的深度。
授課教師總結所有評價結果,結合學生實際發展情況,對教學進行持續的反思、改進、再反思、再改進。
三、“材料物理化學”課程思政的啟發與結論
產教融合背景下,西南石油大學儲能科學與工程專業“材料物理化學”課程思政的關鍵在于結合課程特色深化課程改革、豐富教學內容和方法、完善評價機制。然而,本文只是初步探究了思政元素融入“材料物理化學”課程中的途徑與實踐,仍存在一定的局限性,后期將繼續堅持“實踐—總結—再實踐—再總結”的基本路線,秉承“學生中心、產出導向、持續改進”的教育新理念,將知識傳授與思政育人相結合,培養胸懷祖國、務實求真、勇于創新和有環保意識的時代新人。
參考文獻
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[2]周青軍.高校課程思政建設核心問題和解決思路探討[J].教育教學論壇,2020(27):70-71.
[3]趙紹印.應該把對《高等學校課程思政建設指導綱要》的解讀作為課程思政建設工作的首要任務[J].課程教育研究,2022(10):34-36.
[4]劉騰,孫捷,牟艷玲,等.淺談“物理化學”與課程思政的有機融合[J].教育教學論壇,2022(22):161-164.
[5]張彩云,劉園旭,李全,等.“表面物理化學”專業知識與思政融合探討[J].安徽化工,2022(1):192-195.
A Preliminary Study on Curriculum Reform and Practice Driven By the Integration of Production and Education and Politics Education——Taking physical chemistry of Materials as an Example
GUO Bing-shu, CHEN Jun-chen, YU Bo, HU Biao
(School of New Energy and Materials, Southwest Petroleum University, Chengdu,
Sichuan 610500, China)
Abstract: With the deeper integration of industry and education, the politics education in education and teaching reform has become increasingly prominent. “Physical Chemistry of Materials” is a basic course for Energy Storage Science and Engineering major of Southwest Petroleum University, which is open to sophomores. Because their values have not yet been finalized and the ideological and political content of the “Physical Chemistry of Materials” is rich, it is very suitable and necessary to conduct politics education. Therefore, this paper aims to discuss the educational reform and practice of politics education in “Physical Chemistry of Materials” under the background of the integration of production and education, analyzing the advantages and disadvantages of the existing teaching mode, innovating teaching methods and establishing a teaching mode of “politics education as the principal, integration of production and education as the application”. Finally, it can effectively improve the education effect, stimulate students’ learning interest in this course, and make up for the shortage of ideological and political ability of professional courses.
Key words: integration of production and education; politics education; Physical Chemistry of Materials; curriculum reform and practice