“三全育人”在物理化学实验课程教学改革中的实践*

刘展鹏，彭圣明，刘 黎，舒洪波，雷钢铁

(湘潭大学化学学院，湖南 湘潭 411105)

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现“全员育人、全程育人、全方位育人”，努力开创我国高等教育事业发展新局面[1-2]。

“三全育人”，核心是“育”，目标是“才”，关键是“全”，其全部目的就是培养德才兼备、全面发展的社会主义建设人才。作为人才培养的主阵地，高等学校的教育工作者在“三全育人”理念的践行中，起着至关重要的作用。在高等教育“三全育人”体系下，要求全体教职员工全员参与，充分利用各种教育载体，始终将思想政治教育贯穿学生全部高等教育阶段，并能使学生得以受益于人生全程，最终成为对人民、对社会有益的人才[3]。

化学是一门以实验为基础的学科，是最重要的基础科学之一，在与其它自然科学各学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也对其他学科和技术的发展起到了重要的推动作用。化学对我们认识和利用自然具有极其重要的作用。它伴随着人类社会的进步而发展，其发展又极大的促进社会生产力的发展，推动着历史的进步。物理化学又称为理论化学，是基础科学最具活力的学科之一，其课程内容由化学、物理及数学三门课程的基础知识组成，是化学及其相关学科知识体系的理论基础，是理论知识与专业实践的桥梁，对于大学生正确认识自然，形成和建立科学的学习方法和思维习惯，提高综合素质和创新能力等起着至关重要的作用。诺贝尔奖获得者R.Hoffmann曾说：“化学理论的最主要作用是提供一种思维方式，以总结更新知识”。在现代科学日益发展的今天，尽管物理化学边界模糊，但是它在重大科学发现中扮演的重要角色确实是不可质疑的，物理化学无处不在，生命力也日益强盛，且业已成为许多其它学科攻坚难关的武器库[4]。因此，物理化学尤其是作为其核心的方法论，对于培养学生的创新意识和科学品德，使学生获得终生的发展能力显得尤为重要。由于物理化学的理论性强、内容抽象、公式繁多，致使课堂教学成效降低。因此，物理化学实验的教学就显得尤为重要。物理化学实验具有综合测量的特点，其原理和方法对各相关专业的专业实验及科学研究具有普遍的指导意义，其作用是理论教学所无法取代的。物理化学实验课程的学习，不仅能够加深对物理化学理论、概念和原理的认知、理解，对学生学习后续专业课程、掌握深层次理论、技术和方法，以及培养和提高科研素养都有着至关重要的作用，更是培养学生创新意识、理论联系实际的逻辑思维和动手能力的重要途径。著名化学教育家戴安邦院士曾指出：“只重传授化学知识和技术的教学是片面的化学教育，全面的化学教育要求化学教学既传授化学知识和技术，更训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德。化学实验课是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式，因为学生在实验室是学习的主体，在教师的指导下，自己动手进行实验，练习解决化学问题，各项智力因素同时得到发展，故化学实验课应予充分重视”[5]。物理化学实验有其自身的系统性与教学规律，也不同于理论教学，如何保持物理化学实验课程自身的独立性和系统性，最大程度地发挥其在人才培养中应起的作用，是目前该课程改革的方向。

坚持中国特色社会主义教育发展道路，大力提倡加强基础学科，培育德才兼备、全面发展的人才是高等教育最核心的任务。本文试图探索如何将“三全育人”理念贯穿于物理化学实验教学改革的全过程，充分挖掘课程教学的德育功能，提炼课程中蕴含的科学品德、科学方法和创新思维，以期对相关专业课程的教学改革实践提供借鉴，共同为人才培养做出有益的参考。

1 物理化学实验教学现状

一方面，物理化学实验涉及到的科学原理复杂、其理论也具有高度的抽象性，实验过程中还需要需要大量的仪器设备来完成实验目的，实验数据的处理及分析亦大量需借助数学和物理的方法。同时，实验指导教师往往过分强调实验结果的准确性，而忽视了对学生具体实验过程全程指导，理论难理解、操作要求高往往容易导致学生对物理化学实验课程学习的自信心及积极性缺失。因此，对大部分学生来说，实验训练往往很难达到预期的效果，更谈不上对科学思维和创新精神的培养。另一方面，物理化学实验教学内容庞杂，涉及化学热力学、化学动力学、电化学、表面及胶体化学、结构化学等诸多实验项目，实验仪器更新换代快，操作费时费力，因此指导教师往往在实验教学过程中只重视实验原理的讲述和实验数据的准确性，缺乏对物理化学实验方法建立的系统介绍，无法让学生真正了解物理化学原理与实验研究方法之间的内在联系，造成学生科研素养和逻辑思维的培养人为断裂，学生掌握深层次理论、技术和方法，培养创新意识和自我教育也就成了无源之水[6]。此外，多数高校的物理化学实验均是由多名的教师单独担任本课程不同实验项目的教学任务，缺少对具体实验项目的团队探讨,由于任课教师之间的个体差异，致使学生缺乏对物理化学实验项目之间的关系及联系产生更为深刻的理解和认知，无法达到实验项目间的融会贯通，难以引导学生从整体分析细节、从细节窥探整体，缺失了科学实验探究的创新精神和攻坚克难坚韧品质的培养，更无法实现通过物理化学实验的教学达到全面育人的目标[7]。当然，实验教材内容跟不上科学发展的节奏，实验课程教学过程实验人员的参与缺失、学生自我教育的缺失，实验课程教学未能全程及多方位达到育人的要求，也是当前物理化学实验教学过程中的主要问题，这些问题的存在无疑是制约大学生综合素质提高和全面发展的因素，有待通过长期有效的教学改革实践加以改善。

2 “三全育人”理念下课程教学改革实践

2.1 思政教育贯穿课程教学主线

理工科专业课程的教学往往被认为只需要强调科学精神而忽视人文科学情怀，这是造成课程教学的思政缺乏的主要原因，其根源恐怕在于理工科课程的教学主要是处理人与自然的关系，其目的主要是利用自然和改善自然。然而，自然科学的探索和研究的主体是人，这就决定了人文科学情怀和思政教育将永远是自然科学教育与研究过程中第一位的。“科学没有国界，但科学家有”。习近平总书记指出，“培养什么人，是教育的首要问题。”我们的教育必须把培养社会主义建设者和接班人作为根本任务，培养一代又一代拥护中国共产党领导和我国社会主义制度、立志为中国特色社会主义奋斗终身的有用人才。这是教育工作的根本任务，也是教育现代化的方向目标。

在物理化学实验课程教学中，我们同样需要在强调科学精神的同时，大力加强思政教育，将爱国主义情怀和社会主义核心价值观植根于学生的学习过程。事实上，课程内容中，只要教师稍加挖掘，往往能发现许许多多既具有不畏艰辛努力探索科学规律，又具有强烈爱国情怀、为人类文明进步作出巨大贡献的科学家的事迹。“一辈子专注青蒿素”的诺贝尔奖获得者屠呦呦，历经191次试验终于发现抗疟疾效果100%的青蒿素，这既是科学精神的真实体现，也是其心怀祖国，放眼世界的“中国精神”最真实的写照。我国物理化学的奠基人、国内第一部物理化学教科书著作者、化学教育家黄子卿院士，多次主动放弃居留美国的机会，只因“国家是需要我们这样的人为她出力的”，面对著名化学家泡里的“把你的全家接到美国来，你就在这里工作，不好吗？”疑问，一句“我是中国人，我的家在中国，我一定要回去”，其拳拳赤子心不知激励了多少爱国科学家终生为国奉献；中国稀土之父、著名物理化学家徐光宪院士，三次改变研究方向，只为“此时此刻，祖国需要我”！

在课程教学中，结合课程内容，有针对性的介绍著名物理化学家的事迹，不仅可以激励学子以科学精神投入课程学习，爱国情怀和社会主义核心价值观也会“随风潜入夜，润物细无声”，逐渐在学生心中扎根，真正体现课程教学的思政育人新格局。

2.2 团队协作的全员育人

物理化学实验教学内容庞杂，为了避免任课教师之间的个体差异导致学生缺乏对物理化学实验内容与理论之间的融会贯通，在教学过程中宜采用教研室为单位的集中备课、专人讲解方式。对实验原理、实验方法的建立等物理化学原理与实验研究方法之间的内在联系的内容，综合各教师的教学与科研经验，力图真实反映实验原理与方法之间的科学关系，以使学生知其然亦知其所以然，利于学生科研素养和逻辑思维的养成，培养学生创新意识和自我教育意识。此外，集中备课过程中，充分利用当前实验员高学历、熟悉实验仪器、对实验过程中仪器问题经验丰富、动手能力强的特点，让实验员不仅只是实验试剂和药品的简单管理人，而且是实验教学的实际参与人。同时，为了体现教学过程中学生的自我教育参与，在布置学生预习实验的时候，要求学生利用互联网丰富的资源，收集资料，参考多种实验教材，不仅要充分理解实验原理，也要能就实验方法的建立和实现提供自己的看法和观点。这样，在实验教学过程中，全员参与教学，改变了以往单纯的教师讲授实验原理和实验步骤、学生按图索骥完成实验测量的教学方式，使学生真正参与实验教育，有利于学生主人翁意识和科研素养、创新精神的培育。

2.3 注重过程的全程育人

物理化学实验教学的全程育人，要求实验前的准备工作、学生实验过程、实验数据的处理及实验结果的得出这整个过程都有实验指导教师的参与和教育。为此，可以在实验准备阶段，通过学校或学院的相关网络平台发布教研室团队集众家之所长协作的实验讲解视频。视频的主要内容不仅涉及实验项目的目的、实验原理的介绍，更有实验方法建立及具体实施方式、数据处理方法和实验结果的综合总结，此外通过视频提供相关优秀网络资源链接，这样的教学方式不再是简单的授人以鱼，而是授人以渔。学生通过视频的学习，不再是机械的按照教科书写出的实验预习报告，而是实验项目的有效预习：一方面有效地掌握了实验原理，另一方面，实验设计的指导有利于学生不断积累科研方法，在实际工作中能触类旁通，养成科学的思维方法。同时，学生网络预习阶段，可以安排研究生助教团队对学生的预习情况进行跟踪、监督和效果统计，以为实验评价提供依据。在学生实验室实验中，指导教师全程参与，由于学生通过有效的网络预习，实验指导教师和实验员的作用不再是实验演示者勤务员，而是一个科研训练师：一方面，检查学生操作的规范性，指导学生养成良好的科研习惯，积累科研经历；另一方面，针对学生实验过程的疑问和仪器问题提供解答和指导，协助学生高效完成实验。实验结束后，指导教师团队的工作并没有停止，在学生实验数据的处理、结果的分析上，教师的指导作用有时候比实验过程的指导更能让学生受益匪浅，此外。学生亲身完成实验后，结合实验预习与实验过程，往往有更多和更深入的问题产生，这时教师的指导往往就是学生专业知识和科研能力、创新意识的点睛之笔。同时，对学生实验报告的检查与批改，指导教师或助教团队将针对学生的实验预习、原理掌握，实验操作规范性，科研习惯的养成，实验数据的有效性，结果的可靠性，分析的条理性、科学性，结论的正确性等逐一进行检查，最终给出实验成绩。

2.4 多种方式的全方位育人

物理化学实验教学的全方位育人，还应当在教学过程中，实时提供学科发展最新知识，以使学生以发展的观点学习和研究课程内容，还可以通过不同的教学形式使得学生的科学思维、科研素养和创新精神得到全方位的发展。如定期开设物理化学实验技术讲座，一方面可以由教师结合其科研情况介绍实验技术的最新成果及其应用，让学生实时了解学科前沿；另一方面也可以让学生分享实验及科研过程的体会和成果，让学生体会科研的乐趣。此外，鼓励并积极支持学生参加科技竞赛和大学生创新创业项目，更能体现和检验学生的学习效果，进一步锻炼学生的科学思维、培育创新精神。在化学化工等专业的大学高年级学生中，尤其是通过系统学习物理化学及实验，在全员育人和全程育人教学理念教学下的学生，具备积极进取的精神和一定的科研素养，按部就班的教学往往会禁锢其创造性和创新能力，这时，学生可以通过科技竞赛及大学生创新创业项目，直接参与教师的科研项目或通过老师的指导自由进行相关竞赛、科研及创业训练，充分发挥学生的主观能动性，把课程内容内化为实现自我教育、自我成长的动力。

3 结 语

要实现“三全育人”的教学体系的形成，高等学校的教师更需与时俱进，不断学习，加强自身的思想道德修养，真正形成立德树人的教育理念。师者，所以传道受业解惑也，三全育人目的的达到，关键在于师资，只有以身传道，以学生为中心，始终如一的坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的教育理念和“人才培养”的指导思想，才能培养真正的全面发展的社会主义建设人才。