课程思政《无机及分析化学》教学改革中的探索
李高鹏
山西师范大学 化学与材料科学学院 山西 太原 030006
摘要:课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务,我校《无机及分析化学》课程思政的建设势在必行。文章以“定量分析的误差和分析结果的数据处理”为例,介绍了我们在课程思政建设中采用的“超星学习通+BOPPPS”的教学模式、课程思政的植入路径、已取得的成效和依然存在的问题,对我校《无机及分析化学》课程思政建设的进一步改进、立德树人目标的实现具有指导意义。
关键词:课程思政;无机及分析化学;教学改革;立德树人
引言
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“所有课堂都具有育人功能,不能把思想政治工作只当作思想政治理论课的任务,其他各门课程也要守好一段渠、种好责任田”[1, 2]。本科教育是高等教育的起点,它在塑造大学生的知识、能力、综合素质以及人格魅力的全面基调上,起着无可替代的关键作用[3]。在本科教育精心设置的课程中深度融入思想政治教育,将知识传授与价值引领、显性教育与隐性教育相统一,对于加速教育现代化的进程、坚实立德树人根本目标的实现、积极培育能够担当民族复兴大任的新时代青年才俊,以及维护国家的长期繁荣与稳定,具有着深远且重大的战略意义[4]。2020年,教育部重磅发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》,统阐释了课程思 政的重要意义、价值目标和建设内容等问题。该纲要的出台进一步凸显了课程思政建设的紧迫性、必要性和不可估量的重要性。
《无机及分析化学》作为我校生命科学学院与食品科学学院各专业学生不可或缺的必修课程,其课程内容既全面覆盖了《无机化学》与《分析化学》的核心要点,具有知识面广泛、内容详尽深入,同时蕴含丰富且深刻的思政元素等特点[5]。授课对象为朝气蓬勃的大一新生,他们思想单纯、可塑性强,但同时也需应对独立生活的初体验、学习模式的深刻变革及人际网络的重新构建等多重挑战与机遇。若缺乏恰当的引导,他们可能会在无意识中偏离正轨,这凸显了任课教师利用课程思政工作,积极引导学生树立正确价值观与人生观的重要性与紧迫性[6]。目前,我校在《无机及分析化学》课程思政工作开展过程中存在的问题为:(1)课程设置48学时,教学进度比较紧张,思政元素的融入会使课堂安排更为紧凑;(2)学生来源广泛,背景和个性差异突出;(3)师生比例失调,任课教师既要承担教学任务,又要兼顾科研工作,导致他们与学生之间的沟通时间缩减;(4)任课教师多为化学专业出身,在生物与食品等交叉领域的知识储备上有所欠缺,这在一定程度上限制了他们将化学教学内容与专业学科内容的深度融;(5)受学生课程安排、任课教师自身原因等因素的影响,课堂教学方式仍比较单一。
针对以上背景,笔者携手课程组同事在生物专业《无机及分析化学》的授课过程中进行了大胆尝试。我们积极寻求与生命科学学院专业课教师的深度合作,共同挖掘潜藏于《无机及分析化学》课程深处的思政瑰宝,并精心策划其融入策略,通过“超星学习通+BOPPPS”这一创新混合式教学法,巧妙地以化学知识的讲授作为载体和桥梁,寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,在传授知识的同时潜移默的帮助学生塑造正确的科学思维以及世界观、人生观、价值观。现以“定量分析的误差和分析结果的数据处理”为例,对具体的探索情况进行介绍。
1.“超星学习通+BOPPPS”的混合式教学法
超星学习通是北京世纪超星信息技术发展有限责任公司在“互联网+教育”背景下,根据社会需求推出的一款智慧教学工具。这款工具打破了传统教学的时空界限,赋予了教师前所未有的灵活性,允许教师在任何时间、地点,通过手机、平板、电脑等设备上传视频、PPT、文字和图片等资料,并构建丰富多元的教学资源库。对于学生而言,则可以根据自己的节奏和需求,随时随地对这些资料进行学习、交流和讨论。同时,教师还可以利用这一工具方便、快捷地跟踪学生的学习情况,获得精准的数据支持,助力他们更全面地了解学生的学习状态,优化教学策略[7]。
BOPPPS教学模式,作为一种以学生为中心、学习目标为指引的先进教学理念,通过精心设计的六个环节——引人入胜的导入、清晰明确的学习目标设定、精准评估学生知识基础的前测、鼓励深度参与的参与式学习、检验学习成效的后测以及总结提炼的收尾,全面促进了学生的学习体验。此模式不仅能够有效激发学生的学习兴趣,引导他们明确学习方向,还通过即时的反馈机制,帮助学生及时巩固知识,反思学习过程。同时,其结构清晰、操作便捷,更是为教师在教学实践中提供了强有力的支持,显著提升了教学效率与质量,为学生搭建了高效学习、全面发展的平台[8, 9]。
在“定量分析的误差和分析结果的数据处理”这一章内容的学习过程中,笔者结合超星学习通和BOPPPS的优点,主要按以下步骤进行:(1)与生命学院的教师进行沟通,获取一些专业案例作为课程思政案例或前测、后测的题目;(2)课前一至两周,将预习内容、课程思政案例、教学目标以及前测和后测等内容上传到超星学习通,让学生进行预习和前测;(3)根据超星学习通提供的前测结果,对教学设计进行微调;(4)以体温计的读数导入,并再次强调本章的教学目标;(5)通过小组讨论和汇报的方式进行“误差的表示方法”这部分内容的教学,并穿插进行思政教育;(6)学生在学习通上进行后测,并及时与教师进行讨论;(7)笔者对课件进行修改完善,将其上传至学习通,以便学生巩固复习。
2.课程思政的植入路径探索
2.1 明确本章教学的专业与德育目标
本章的教学专业目标包括:(1)深化学生对有效数字重要性的认识,确保其在科学计算中的准确应用;(2)使学生全面理解误差的来源与影响,为精确分析奠定坚实基础;(3)引导学生掌握多种提高分析结果准确度的方法,提升科学素养;(4)教会学生灵活运用统计工具处理实验数据,培养数据分析能力。德育目标为:(1)通过讲述科学成就,激发学生的民族自豪与爱国情怀,增强集体荣誉感;(2)在实际应用中,强调诚信为本,激励学生追求真理,坚守学术道德底线;(3)鼓励学生勇于探索,培养批判性思维,促进理论与实践的深度融合;(4)强化团队协作,让学生在共同完成任务中学会沟通与合作;(5)引导学生以辩证的视角审视问题,培养严谨求实、细致入微的科学态度。
2.2 预习任务中掺入思政教育
本章学习内容的抽象性与实用性并存,要求学生不仅在课堂上全神贯注,还需充分利用课外时间深化理解。为此,我们借助“超星学习通”平台,精心设计了预习材料,旨在激发学生的自主学习热情,实现学习时间与空间的灵活安排。在预习过程中,鼓励学生积极利用多渠道资源,如网络、图书馆等,探索未知,解决疑惑,这一过程不仅锻炼了学生的自学能力,还促进了其问题意识的觉醒与解决能力的提升。同时,融入课程思政元素,让学生在案例学习中潜移默化地接受思想政治教育,实现知识传授与价值引领的有机结合,使学习过程更加丰富多彩,意义深远。
2.3 课堂理论知识讲解中渗透思政教育
2.3.1 有效数字
有效数字的计位规则中讲到“0”是否为有效数字取决于它的作用,若作为普通数字使用,它就是有效数字,如滴定管读数20.50 mL,其中两个“0”都是有效数字;若体积单位改用L表示,则写成0.02050 L,这时前面的两个“0”仅起定位作用,不是有效数字。通过实例对比,我们积极引导学生跳出固定思维模式,倡导学生根据多变情境进行灵活深入的分析,将理论知识与实际操作紧密结合。在此过程中,学生不仅将理论知识与实际操作无缝对接,更在实践中深化了对理论的理解,同时还陪养了运用辩证思维来审视复杂问题,以及独立解决问题的能力。
2.3.2 误差的产生及表示方法
虽然误差是客观存在的,但为了让学生正确判断什么是误差,什么是真实存在,可通过“氩的发现”进行引导:英国物理学家瑞利在测定氮气密度的实验中发现,从空气中分离得到的氮气的密度为1.2572 g/L,而通过亚硝酸铵制备的氮气的密度则为1.2505 g/L,虽然两者的区别仅有千分之几,但瑞利并没有将其简单地视作误差处理,而是认为空气中有未知的成分存在,并通过长达十年的努力,在和卡文迪什、拉姆赛等人的合作下发现了第一个惰性气体氩,为后续氦、氖、氪等其他惰性气体的发现奠定了基础。此外,这一案例的学习,还能够让学生明白任何时候都要尊重客观事实,并拥有严谨的态度和缜密的思维。
2.3.3 提高分析结果准确度的方法
为了提高分析结果的准确度,在对微量组分进行测定时需要选择仪器分析的方法,此时,可向学生提及我国进口高精度仪器的依赖,以及在国际采购中可能遭遇的壁垒,旨在激发学生的爱国情怀,促使他们思考如何为国家的科技进步贡献力量。同时,积极展示我国仪器制造业的崛起,如北京贝士德、天津港东、聚光科技等企业在国际舞台上的亮眼表现,不仅增强学生的民族自豪感与荣誉感,还激发了他们的文化自信,鼓励他们投身科研创新,为我国科技自立自强、综合实力不断提升贡献青春力量。
2.4 实验操作和数据处理中实施思政教育
(1)理论联系实际,实践是检验真理的唯一标准
《无机及分析化学实验》是与《无机及分析化学》理论课程相配套的实验课程。在实验过程中,如溶液的配置、醋酸标准解离常数和解离度的测定等,都涉及有效数字的保留和实验数据的处理。学生在理论课程中可能自信满满,但面对实验操作时,却常忽略了理论知识的实际应用。这种“知”与“行”的割裂,是理解深化的绊脚石。我们坚信,唯有通过实践,让理论在操作中熠熠生辉,才能真正促进知识的吸收与内化。因此,我们不断强调将理论与实验操作相结合,以促进学生将理论知识转化为实践能力,深化理解,提升综合应用能力。
(2)坚守学术诚信,恪守学术道德规范
在实验数据记录与处理的核心环节,我们尤为注重数据的真实性与可靠性,。面对可疑数据,我们倡导学生勇于质疑,积极采取重新实验、多次验证的方法,力求数据准确无误,并严禁篡改或伪造数据。这一过程中,不仅锤炼了学生的严谨态度,更在无形中强化了他们的学术诚信观念,让学生深刻理解到恪守学术规范与道德标准对于科研工作的至关重要性,为未来的学术生涯奠定坚实的道德基石。
3.取得的成效和存在的问题
与以往教学成效相比,将思政教育融入《无机及分析化学》的教学过程中后,学生的学习态度更加端正,学习积极性显著提升。大部分学生养成了课前预习的好习惯,对新鲜事物充满好奇,学习新知识、新技能的欲望和动力明显增强。同时,学生的自信心显著增强,责任感也大幅提升,课堂参与度空前高涨,他们更加乐于展示自己的学习成果。此外,学生的团队合作意识显著增强,能够更有效地协作解决问题,同时在发现问题、分析问题和解决问题方面也展现出了更高的能力。
对于任课教师而言,其教学理念和技能得到了显著提升。教师不仅深入洞察学生思想,精准把握学生需求,还能灵活调整教学策略,确保教学活动更具针对性,从而构建了一个更加和谐、高效的教育生态系统。尽管课程思政在《无机及分析化学》的教学改革过程中已经取得了一些成效,但仍存在以下问题:
(1)任课教师的课程思政意识和经验有待进一步提高和深化。教师应持续增进对思政教育的认知和理解,将其更自然地融入教学中,以取得更加明显的思政教育效果。
(2)任课教师需要积极加强跨学科合作与交流,携手探索课程思政的深度与广度,共同挖掘并丰富课程中的思政元素,进一步优化教学设计,不断创新与更新教学手段,以适应新时代教育的要求。
(3)课程考核评价方式需要进一步优化。在注重过程性考核资料与期末考试成绩的同时,还应加强对课程思政成效的评价手段的探索和实践。
4.结语
高校全面推进课程思政建设,旨在促进学生全面发展,提升思想政治素养和创新能力,并树立正确的人生观和价值观。《无机及分析化学》课程富含思政元素,对大一新生的学习方式、价值观、人生观及世界观的塑造具有重要意义。我们初步探索了基于“超星学习通+BOPPPS”的混合式教学法在《无机及分析化学》课程思政建设中的应用,以“定量分析的误差和分析结果的数据处理”为例进行了介绍。尽管已取得一定成效,但仍有一些问题亟待解决。未来,我们将总结经验,持续改进,深入探索《无机及分析化学》课程思政建设,以期实现“润物细无声”的教学效果,推动课程思政的更好发展。
参考文献:
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作者简介:李高鹏,男,1990年生,毕业于西北大学,博士学位,副教授,主要从事无机化学的教学及研究工作。
资助基金:山西省高等学校教学改革创新项日(J20220462)。