“应用波谱学”之“四维”课程思政建设

郑卫新

（杭州师范大学，浙江 杭州 311121）

一、引言

新时代高校思想政治工作不再只是思想政治课程范畴，而是以立德树人为中心环节贯穿高等教育教学全过程、全方位的育人系统化工作[1]。遵循思政工作、教书育人和学生成长规律，凝练课程思政元素，协同提升思政教育亲和力、针对性和多样性是在专业课程中开展思政育人的重要意义[2]。

“应用波谱学”是化学类、制药专业人才培养整体知识结构的重要组成部分，是学生开展科学研究及进一步深造的重要基础。学生主要学习紫外、红外、核磁共振、质谱（“四大谱学”）等多种波谱法原理，掌握现代测试技术的基本思路与方法，能合理运用现代分析仪器相关技术解决多行业较复杂的检测与鉴别问题，了解相关技术发展动态，并兼具较强创新、实践与团队协作能力、国际视野及终身学习能力，为就业竞争力和职业发展力提升打下扎实基础。课程内容涉及多种高端精密仪器相关技术，这也是成长于信息化时代的青年学生感兴趣的新技术快速更新迭代的高科技领域。作为理工科专业课程，“应用波谱学”在培养学生科学思维、探索未知的责任感和使命感、科学精神和精益求精的工匠精神有着不可轻视的责任担当[3]。基于此，课程在夯实知识学习、能力培养的基础上凝练思政元素，重构课程教学内容，增加课程的知识性、人文性，提升时代性和开放性[4]。

二、“四维”课程思政内涵及教学融入

最早的波谱技术出现至今已有百余年，然而我国相关技术在建国前几乎一片空白，正是五十年代一大批爱国科学家克服重重困难与干扰，回到祖国投身于我国波普学建设，才让新中国在波谱技术领域从无到有，并为近二十年的飞速发展奠定基础。但是不得不承认，目前国内高端仪器研发及技术应用领域与全球最高水平依然存在差距，波谱技术亦是如此。因此，课程“以‘培养什么样的人’这一教育首要问题”为根本导向[5]，以促进学生成长成才为出发点和落脚点[6]，结合课程教学内容及波谱技术不断更新的特征，从持续发展视角挖掘思政元素，并柔性融入多元混合教学模式实施中，使学生具备扎实理论知识、自主探究学习意识与成长能力的专业素养、开拓创新、探究未知与团队协作的职业素养，从技术迭代视角与国际视野树立客观严谨、积极进取、钻研求真的科学精神，在课程学习中获得中华民族认同、文化自信及民族自信，构建具有课程特色的“应用波谱学”“四维”课程思政内涵（图1）。

图1 课程“四维”思政元素及内涵

（一）思政元素凝练及融入

为实现课程思政柔性融入，课程以“四大谱学”教学内容为主线，结合波谱学原理、技术、仪器在国内外发展历史、现状及国内外科学家与波谱技术典故等挖掘、凝练课程思政元素，润物无声地融入多个教学环节（表1）。

表1 应用波谱学课程思政元素

（二）融入课程思政的教学设计与实施

“应用波谱学”课程依托多维度开放式教学资源（包括SPOC、非标准结构数据库、样品表征方案模拟库、阅读拓展、权威期刊文献与讨论话题等），采用多元混合教学模式，除课堂之外学生以多种形式参与课程学习，如SPOC 的自主学习、小组学习、“翻转课堂”、PBL 及课外个性化讨论等，“四维”课程思政润入各个教学环节。以课程第七章“波谱技术的应用”为例，学生在该章节学习中应进一步夯实理论知识，掌握、运用波谱技术解决复杂实际问题的方法与相关配套技术，并通过课外自主学习熟悉波谱技术在不同行业应用的基本方法，构建复杂结构分析与表征问题解决的学科思维，通过模拟实验方案设计PBL 任务、“翻转课堂”深入探究，并在课后总结、反思，以达到教学目标要求，教学实践中所运用的多种教学方法可充分融合本课程内含的“四维”思政元素（表2）。

表2 基于“四维”课程思政的“波谱技术的应用”教学实施方案

如表2 所示，该章节主要通过“讲授+SPOC”“PBL任务”与“小组学习+翻转课堂”（序号1- 3）等教学方法开展教学。学生通过课堂学习、探究结合SPOC 自主学习掌握、夯实波谱理论知识与基本技术（序号1），多维度开放式教学资源为学生提供自主学习机会与个性化学习环境。在PBL 任务中学生针对模拟实验场景设计复杂结构表征问题解决方案（序号2 中案例一），任务要求学生独立或不超过2 人小组完成以确保课程核心知识掌握及应用能力培养。在学生完成的案例一方案中发现，部分学生能将气相、液相色谱等在先修课程中所学的技术用于解决方案，说明学生在该学习任务中可进一步夯实理论知识并融会贯通，提高分析、解决问题能力，提升专业、职业素养及客观严谨的科学精神；翻转课堂（序号3）由教师以课程教学目标中的知识应用要求（课题一）、社会热点问题（课题二、三）、学生可能兴趣点（课题四）等为依据划定大行业方向，要求学生根据不同行业研究领域，以小组协作方式完成自主选择课题、查阅文献、解决方案设计、课堂演讲、讨论探究、课后反思总结完整流程，学生可以自选课题开展探究，例如学生在课题一选择的阿司匹林是常用非处方药；课题二来自环境保护研究领域，学生通过文献查阅掌握了溶解性有机污染物的种类、来源、检测方法及处理手段，发现在特定条件下有机污染物可用单一方法紫外光谱进行表征，与结构表征要求“多谱综合应用”方案对比，提升学生灵活运用理论知识、解决问题的能力；课题三来自当时关于苏丹红被非法作为食品添加剂的新闻报道，学生在小组学习中发现这类化合物可通过质谱联用技术进行快速检测；通过食品安全等社会广泛关注的问题的探究与解决方案设计，培养学生树立作为化学类专业学生的社会责任感和使命感。中国是世界文明史上唯一的连续、未断裂的原生道路文明[7]，其中书画是传承文明的重要载体，印泥成分鉴定是文物断代常用方法之一。学生通过阅读专业文献不仅知道波谱法的广泛应用领域，也为中华民族历史悠久以及拥有无数文化瑰宝感到骄傲与自豪，感受到在历史发展与文华传承中技术更新迭代的重要性及紧迫性。

浸润“四维”课程思政的教学模式已在应用波谱学课程所有内容教学实施，获得学生的广泛认可。根据最近一期选课学生的教学调研结果，高达84%的学生认为课程知识体系较难，95%的学生对课程所采用的多元混合教学模式比较满意。融入课程思政的课堂教学在“最喜欢的教学环节”中获得学生最高投票率（63%）。在线学习、复杂结构问题表征（PBL）与翻转课堂获得所有学生的肯定。通过课程学习，95%的学生“学会许多关于结构鉴定的方法与思路”，大部分学生已经能客观、理性地从专业角度看待这门高难度课程：认为波谱法发展迅速占比68%。认为对今后学习、工作非常有用占比58%。所有学生为课程学习的“总体获得感”给出正向选择，他们在学习中“感受到新技术的快速发展给学习与生活带来的冲击（68%）”“了解近年来高端仪器行业发展的机遇与挑战（50%）”“通过课程学习，有信心在未来的学习、研究中不断提高并获得更大进步（71%）”。从统计数据可知，课程思政的融入有助于学生专业素养、职业素养培养，树立科学精神与民族自信及文化认同，符合与课程相关专业人才培养目标要求。

（三）课程思政运行机制

在“互联网+”教学背景下，坚持“学生为主”理念，在学生高参与度教学过程中开展课程思政建设具有较好的实践基础，应用波谱学课程实行“KCLI”机制以不断提升教学实效性，具体包括以下几方面。

K——重点突破（Key- breakthrough）机制：针对学生学习难点问题，通过课堂教学探究、微课自主学习、组建非标准态结构数据库、样品表征方案模拟库等动态教学资源建设及多元混合式教学模式创新，夯实理论基础，提升学生解决复杂问题能力，培养学生积极进取的科学精神。

C——建构主义（Constructivism）机制：为满足课程不同教学进度及学生个性化学习需求，依托多维度开放式教学资源为学生提供多层次学习环境，追踪新技术发展前沿，在广度与深度上提升学生知识运用力及实践能力，培养其自主学习能力及终身学习能力，提升思政教育亲和力。

L——长效运行（Long- term Performing）机制：在国际形势多变的大环境下，波谱学相关技术也受到不同程度影响。在国际视野下坚持发展理念，从不同视角不断叠增课程思政元素是一项长期持续的工作。

I——协同创新（Collaborative Innovation）机制：波谱学理论与技术研究是科技快速发展大环境中的活跃领域，教学内容也应顺势而变。互联网时代师生获取信息是同步的，学情变化是常态，持续更新教学资源和创新教学模式，从发展的角度激发学生自主学习动机，培养学习、探究意识与能力，是教与学双方长期而富有挑战的任务，浸润课程思政于教学实践，不断协同创新是教书育人的重要内涵。

三、结论

凝练课程思政元素，融入“四维”课程思政内涵为“应用波谱学”课程教学设计与实施提供了新视角，为课程教学创新提供新思路。教学模式的持续优化、教学内容不断丰富为课程教学的知识、能力及素质目标的达成提供有力支持。在知识传授同时以柔和、浸润的方式开展思政教育，循序渐进地实现思政元素价值认同，以达成素质及价值塑造目标。思政元素不仅使理工类课程增加了知识性及人文性，也让专业课程更具有时代感与吸引力，为实现高等教育人才培养目标作出重要贡献。