卢辉,邹忠利,杨少林,吴建栋,宁晓杰,马金福
(北方民族大学材料科学与工程学院/材料科学国家级实验教学示范中心,宁夏银川 750021)
“工科基础化学”课程在材料类专业教学中居于核心地位,课程基于OBE的教育理念并根据专业人才培养方案要求制定教学目标,培养学生在工程技术中以化学观点观察物质变化的现象,具有一定的分析和解决一些涉及化学的工程、技术以及生态环境问题的能力。此外,课程将理论学习、实践培养、思政建设相融合,学生掌握正确的学习和研究方法,树立系统的、全面的辩证唯物主义世界观,使其在具备一定专业知识素养的同时形成工科学子从业所具备的严谨思维与社会责任意识,增强其对科技报国的认同感与责任感,进而成为党和国家社会主义事业建设的高素质人才。
习近平总书记强调高校教育工作要紧密围绕“培养什么样的人?如何培养人?为谁培养人?”这一命题,始终将思想政治工作放在首位,并将其融入“三全育人”的每一个环节[1]。因此,“工科基础化学”课程始终坚持以马克思主义学科为引领,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,以学生为本,遵循“厚基础、强能力、重应用”的原则,以专业技能知识为载体实现思想政治教育,将课堂渠道功能发挥最大化,扭转专业课程教学重智轻德现象,营造合力育人的思想政治工作格局,并调动学校各方资源发挥育人功能,破解思政教育“孤岛”困境[2]。此外,通过对教学内容的整合和教学体系的重构,实现课程的高阶性,学生能够学而有得、学能致用;同时,通过建立全过程的教学评价体系,全面考查学生的学习态度与课程达成度,引导学生形成独立分析问题、解决问题的能力,成为具备较高科学素养与扎实专业知识的合格工程人才。
教师是高校育人的关键要素,学生接触最多的场所就是课堂教学。在传统教学过程中,教师授课重点在“解惑”,而忽略“传道”。因此,我们要充分发挥自身的育人意识和育人能力,用好课堂教学这个“主渠道”,提高政治站位,牢记习近平总书记的嘱托,“守好一段渠,种好责任田,坚持既教书又育人,把知识的传授和育人相统一”[3]。其次,要形成“课程思政”的新理念,坚持言传身教、以身作则,用高尚的人格魅力做好思想引导和行为示范,从而获得学生认可。所以,在“工科基础化学”课程中,以“润物细无声”融入课程思政元素,增强“课程思政”的说服力、亲和力和有效性,从而对实现课程育人以及引导学生树立远大理想与培养崇高品质具有重要意义。
“工科基础化学”课程虽然知识点繁冗,重难点多,前后关联性与逻辑性强,学习枯燥乏味,学生容易心生畏惧从而造成内心排斥,但却对材料类专业后续课程的学习具有决定性作用。因此,基于OBE教学理念并结合材料类本科人才培养方案要求,适时修订课程教学大纲,注重内容的紧凑性和递进性并满足知识体系的系统性及完整性,重构并精简教学内容,有利于将思政元素分类融入课程教学。以“工科基础化学(下)”为例,首先将课程划分为三大模块:热力学、电化学、动力学。在教学过程中,充分体现“以学生为中心”的教学原则,围绕解决“化学反应是否能够发生”这一问题,合理调整课程章节顺序与教学内容,突出热力学与电化学的重要作用,使其符合学生的逻辑思维;其次重构动力学模块内容,围绕解决“化学反应发生快慢”的问题,精简删除“界面现象和胶体分散系统”等与模块不相干内容,为思政元素的有效融入打好基础。
“工科基础化学”知识多且不易理解,尤其是物理化学模块中涉及的反应途径众多,不同条件下计算热力学参量U、S、G、W、H等复杂多变,知识点关联性与逻辑性强,学生学习苦涩无味容易产生厌倦心理。因此,怎样调动学生的学习兴趣与积极性,学生带着问题思考解决,从而培养学生具备科学的思辨能力与独立的自学能力,成为该课程的一大难题。为此,通过收集分析与课程相关的课程思政案例,不仅能够丰富教学内容,提升学生的学习兴趣,而且能够无形地将思政教育融入科学教育与人文教育,帮助学生树立报效祖国的远大理想和形成积极乐观的人生观、价值观和世界观。例如,课程教学中的绪论部分,通过介绍每度诺贝尔奖获得者的情况以及表彰理由,提出化学在我们人类生活中的重要作用与巨大贡献,从而引导学生爱上化学,提升学生的学习兴趣。通过学科前沿典型案例、视频、学科前沿内容展讲及网站资源,引领学生学好物理化学。在多相平衡章节讲解单组分相图——水的相图时,引入我国著名物理化学家、化学教育家、中国科学院学部委员(院士)黄子卿教授,精确测定热力学温标的基准点——水的三相点主要成就,并介绍黄子卿教授第三次赴美国加州理工学院深造,当他的导师——诺贝尔化学奖得主莱纳斯·卡尔·鲍林劝他把家人接去留在美国安心进行研究时,他毅然拒绝:“我是中国人,我的家在中国,我一定要回去”,从而培养学生的爱国情怀。在讲解电化学章节时,通过引入中国在太阳能电池、锂离子电池等光伏及储能器件领域中的主要成就及企业发展行情,引导学生提升对专业的认可度与专业课程的学习兴趣。根据课程思政的教育理念,将知识的传授与“课程思政”有机结合起来,起到润物细无声的作用。此外,注重渗透交叉科学知识,帮助学生树立全局观念,培养社会责任感,并以“率先垂范,因势利导,潜移默化”为指导,将知识技能上的“成长”和精神上的“成人”有机结合,同步实现专业知识学习与道德情操修为相统一[4-5]。
“工科基础化学”课程的授课对象是大一新生,近年来随着电脑与网络使用的不断普及,学生应用各类信息化手段获取知识的需求日益凸显,且需要适应从高中时期的被动学习方式转变为大学时期的自主学习方式。因此,结合OBE理念以学习通为载体,优化教学内容,改革教学方式,打造“工科基础化学”线上线下混合式课程是很有必要的。在教学过程中,围绕“课前——课中——课后”3个环节,合理设置线上学习与线下学习内容,引入思政元素,深度开展课程互动,全程跟踪学生学习情况,从而高效完成教学任务。课前教师合理发布学习任务,学生根据任务清单及时完成在线教学视频的观看与网络教学资源的学习,并能通过章节测试自行检验学习效果,对掌握不充分的内容进行反复学习,同时利用学习通讨论交流模块,与同学、任课教师进行线上互动交流,从而形成独立学习的意识。此外,通过建立线上课程思政库,学生可以了解相关知识点的学习背景、应用意义,增加线上资源的丰富性,提高学生的线上学习兴趣。为了进一步了解学生对线上教学内容的学习情况,任课教师利用学习通数据分析功能,查看学生学习情况与开展在线答疑,并能及时调整教学内容与设计教学方案,引导学生在线下课堂上利用思维导图总结归纳知识点,构建知识脉络,巩固学习成果。课后环节,任课教师督促学生加强复习,利用学习通在线布置作业,及时批改和反馈,并针对学习中难以掌握的知识点实施靶向指导[6-7]。
传统的教学模式,教师讲,学生听,课程评价方式多以课堂出勤、作业及期末卷面考核为主。同时,大一学生自我管理能力差,学习与娱乐时间未能有效协调,容易造成“一步错,步步错”的境地。且个别学生上课只是为了保证出勤率,并非自觉自愿,故难以形成独立学习与独立思考的能力[8]。为此,“工科基础化学”课程基于OBE教学理念设置全过程评价体系聚焦学生学习成果,降低对教学内容、学习时长的考核比重。评价体系强调学生个人的学习达成度与独立学习能力,因人而异不设统一标准,采取多元和梯次的评价方式,全面衡量学生个体通过课程学习的收获程度。此外,将课程思政的考核内容融入其中,不仅考核学生对相关思政内容的看法观点,而且通过对学生个体课堂表现进行观察,评价学生在团队合作、创新能力、道德品质等方面的综合提升效果,进而为推进教学改革而提供参考。
基于此,“工科基础化学”课程成绩评定采用多元化考核形式,不仅对课程的在线微课学习情况、章节内容的在线测试结果、课后作业的在线完成度进行考评,而且增加学生个人综合素养提升的考评,主要通过课堂表现与学校效果等方面间接获取。当然,考核过程强调公平、公正,任课教师利用学习通平台实时公布考核结果积分,学生及时提出疑问,教师第一时间给予反馈。同时,师生建立实时沟通的“绿色通道”,帮助学生学会时间管理方法,合理分配学习、娱乐时间,且将个人品行及独立学习、思考的能力作为观测点融入评价体系,从而提升学生的综合素质。
通过对“工科基础化学”课程实施教学改革,重构教学内容,开展线上线下混合式教学,并紧扣专业知识与思政元素之间的联系,加强对思政元素的挖掘与融入,提高思政育人水平,不仅使学生的综合素养得到全面发展,而且教师的教学水平也获得长足进步,取得较好的效果。
从学生层面来讲,课程自从实施教学改革与探索后,学生学习热情与自主性显著提高,短期内效果主要体现为学生期末考核成绩逐年呈明显上升趋势。由统计可以看出,刚开始进行教学改革(2016年),班级学生卷面平均成绩为60分,标准差为14.45分:教学改革持续六年之后,班级学生卷面平均成绩提升为77分,标准差降低至7.95分,较好地保证持续促进学生核心能力培养与学习成果的达成。从后续影响来看,通过课程思政元素的引入,学生学风明显提升,申报国家级、自治区级及校级本科创新项目的积极性显著增加,六年共计申报获批100项左右,学生更加积极主动并注重自身综合能力的培养。而且通过课程学习,的学生脑海中进一步根植爱党、爱国、爱人民、爱社会主义的思想,提高对党和国家政策的高度认可,形成良好的精神品格和正确的世界观、人生观、价值观,从而成为符合党和国家需求的人才。从教师层面来讲,课程持续改进的过程促使任课教师不断提升自身的教学能力与教学水平,在教授基本理论的基础上,坚持“知识传授与价值引领”相结合的原则,引导学生进行深度和广度上的拓展,在提升学生能力的同时,也不断强化自己。此外,思政元素引入的授课需求也促使任课教师不断挖掘提取与爱国情感要素、社会责任、文化自信和人文精神相关的案例进行探讨,进一步提升教师自身的思想境界,形成正确的思想道德观念和良好的职业道德素养,同时强化师德,成为具有奉献精神和高尚人格的“灵魂”工程师。
本文基于OBE教学理念,对“工科基础化学”课程进行深入教学改革,通过结合当前科技前沿成果、科学家的伟大贡献、化学在生活中的应用等内容挖掘思政元素,并探索有机融入混合式教学中的具体途径,激发学生学习的动力。使学生在实现学到新知识的同时,潜移默化地在课程设计和课堂教学中接受正确的价值引导,真正做到“教书与育人”齐头并进,帮助学生树立科学的价值观和人生观,自觉为实现中华民族伟大复兴的中国梦而贡献力量。