以学生为中心构建“物理化学实验”课程思政

［摘 要］ 基于传统“物理化学实验”课程“重能力培养，轻思政教育”的不足，重构一种以能力培养和价值引领自然融合为新教学理念，以实验教学管理全过程和实验项目为共同载体，“线下+线上，课内+课外”混合式的创新教学模式，通过“教师引导、学生主体”的实施方式，使学生在严肃、认真、活泼、有趣的实验课堂氛围下，以一种持之以恒、潜移默化、更具有感染力、更直观化的全程浸润式方式接受德育熏陶，达到传授知识和德育并重，同向同行、协同育人的教学目标。

［关键词］ 教学改革；课程思政；物理化学实验；物理化学

［基金项目］ 2021年度中国地质大学（武汉）本科教学改革研究项目“‘和谐材料·绿色化工’——材料与化学学院课程思政示范学院建设”（2021G05）；2021年度中国地质大学（武汉）本科教学改革研究项目“以学生为中心的物理化学实验课程线上线下混合式教学设计与实践”（2021A10）

［作者简介］ 王君霞（1976—），女，湖北蕲春人，博士，中国地质大学（武汉）材料与化学学院副教授（通信作者），主要从事绿色化学和能源化学研究；洪建和（1976—），男，江西婺源人，博士，中国地质大学（武汉）材料与化学学院副教授，主要从事能源化学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）07-0005-04 ［收稿日期］ 2023-02-14

引言

将课程思政融入课堂教学，是新形势下高等院校把握教育改革潮流的关键环节，也是高校教师的神圣使命［1-3］。目前，各高等院校实验课程思政建设仍处于探索阶段。“物理化学实验”是与“物理化学理论”课相辅相成的一门独立课程，其传统教学模式普遍存在“重能力培养，轻思政教育”等不足。新时代下，高等院校必须延伸实验教学的深度和广度，形成以价值塑造、知识传授和能力培养为一体的新育人模式。因此，开展“物理化学实验”课程思政建设与实践势在必行。

本论文基于传统“物理化学实验”教学模式普遍存在的不足，重构一种能力培养和价值引领自然融合的新教学理念，尝试“线下+线上，课内+课外”混合式的创新教学模式，以实验教学管理全过程和实验项目为共同载体，从优化教学内容、创新教学模式、创新多种教学方法、改革考核评价、重编教学大纲和实验教材等多方面，阐述“物理化学实验”课程思政的构建和实施，以期充分发挥“物理化学实验”教学全程育人、全方位育人的主战场功能，有效实现传授知识和德育并重同向同行、协同育人的教学目标。本论文的探索工作致力于推进“物理化学实验”课程思政建设进程，并为高校实验课程的改革、建设和实施提供一定的实践参考。

一、能力培养与价值引领自然融合的“物理化学实验”课程思政的设计思路。

目前关于实验课程思政设计可供参考的文献资料较少，而其实施成效关键在于合理有规划地构建方案。

（一）构建思想政治教育思想引领的“物理化学实验”教学团队

传统的“物理化学实验”教学都是分班进行，教师一般都是独立授课，各有特色，团队集体备课意识薄弱。基于此，我们借鉴科研团队的经验，构建思想政治教育思想引领的“物理化学实验”教学团队，促使每位任课教师积极参与到实验课程思政教学中。团队采用定时定期集中备课、研讨、交流、分享经验、完善思政内容等方式，将立德树人的思政元素与“物理化学实验”课的实验内容有机结合，集思广益，从多维度挖掘每个实验项目中蕴含的思政元素，达到精、准、自然、有效的目的。教学团队也要结合课程内容、思政元素、教学方法和教学策略等，在开课前进行精心构思和系统设计，且每位教师在授课和教学管理过程中都要进行有效实施及践行，并通过调研的形式考查其实施成效。

（二）优化教学内容，创新教学模式，深度挖掘思政元素

传统的“物理化学实验”教学大多是教师讲解基本原理和实验操作，学生模仿完成实验，然后撰写实验报告并进行数据处理和结果分析总结等，教师注重的是学生动手、分析解决问题和创新等能力的培养。因此，传统“物理化学实验”教学模式存在“重能力培养，轻思政教育”等不足，忽视了实验教学过程中思政元素的挖掘和实施，缺乏知识传授、能力培养和价值引领的自然融合。因此，“物理化学实验”课程需要重新优化教学内容，制订详细的思政实施方案和思政教育目标，达到“传授知识和德育并重”的教学目标。众所周知，物理化学为很多课程提供了理论支撑，而“物理化学实验”作为“物理化学理论”课的补充，其每一环节都蕴含着丰富的思政元素，例如：安全环保、科研诚信、坚韧毅力、科学思维、科学思想、科学文化素养、爱国主义情怀、团结协作的职业素养和社会责任感等。以常规实验“二组分金属相图”作为典型案例，其思政内容的实施方案如图1所示。

（三）促进“物理化学实验”课程思政的可行性实施方案

1.将课程思政融入实验课程教学全过程。目前，文献报道的关于“物理化学实验”课程思政教育，大多是以实验项目为载体进行思政元素的挖掘，忽视了实验教学管理全过程中的德育。本论文以实验教学管理全过程和实验项目为共同载体，将课程思政融入实验教学全过程，实施措施主要包括如下两个方面。

第一，强化实验教学管理全过程中的思政教育。课堂是实现课程思政的主渠道，实验室则为教学过程提供了特定的情景性场所。因此，在实验教学管理全过程中可以更直接、更具体化地规范学生的行为习惯，告知学生做人的道理，培养学生求真务实、诚实笃信、刻苦钻研、团结合作、环保安全等德育意识，从而以一种持之以恒、潜移默化、更有说服力的全程浸润式的方式事半功倍和润物无声地达到立德树人教学目标。

第二，构建“线下+线上，课内+课外”混合式的创新教学模式。在实验开始前，教师以线上发布学习任务的方式，告知学生每个实验的德育教学目标，并通过引导、自学、讲授、讨论、归纳总结和考核等方式，形成“以教师为主导，学生为中心，目标为导向”的德育实施方式，将思想政治工作贯穿教学全过程。

线上：以教师为主导，教师首先精心设计完善线上资源，如思政素材、教学内容的视频和动画等，同时通过网络平台在开课前发布学习任务。实验前，学生自主学习了解相关素材，以学生为主体探索和挖掘思政元素，并利用线上教学平台进行呈现，为实现课程思政的有机融入，开展以学生为主体的教学实践，所有学生完成教学任务并发布相应的学习体会，同时进行积极主动自由的讨论，从而打造一种严肃、认真、活泼、有温度的实验课堂氛围。

线下和课内：教师对学生挖掘的思政元素进行全面的评价总结，并给予学生改进的建议。且教师在实验教学管理和课堂教学过程中，要通过构建合适的情境进行思政教育的强化。每个项目实验结束后组织学生讨论、反思，建议学生将对思政元素的思考和总结写入实验报告，也可以以撰写研究论文的方式呈现，或者通过QQ、网络教学平台等线上线下多种形式与教师交流，从而实现线上线下、课内课外思政教学的贯穿融合。

2.改革传统的教学理念和课程考核评价方法。有效的考核方式是保证教学效果的必要手段，在课程考核评价方法中有效融入对学生德育的评价指标，是保证课程思政育人效果必不可缺少的重要环节，其具有导向、调节、规范、激励等重要功能。为了提高学生参与挖掘思政元素的积极性和主动性，改革现有的教学评价方法，主要措施包括：测评学生思政教育的参与度；对学生挖掘思政元素的积极性和理解深度进行打分，并作为平时成绩纳入总评成绩；学生在实验报告中对思政内容的总结也纳入总评成绩；期末课程考试引入专业知识和思政元素相结合的开放性试题。

3.将思政内容和德育目标编入实验教学大纲和实验教材。教学大纲是编写教科书和教师教学的主要参考依据，也是检查和评定学生学业成绩和衡量教师教学质量的重要标准。教材则为教师备课、上课、布置作业、学生学习成绩评定等提供了基本材料。因此，要将思政教育落实到每个实验项目，必须对现有的教学大纲和实验教材进行全面修订，增加课程思政设计模块，形成新时代下具有课程思政内涵的教学大纲和实验教材。

4.积极开展课程思政教学研讨、经验交流、现场教学观摩、教师教学培训等。倡导全体“物理化学实验”教师深入贯彻落实课程思政的教学目标和教学要求，加强学习、研究、实践、探索，不断提升课程思政的教学质量。

二、“物理化学实验”课程思政元素的挖掘和实施——教学案例分析

下面结合“物理化学实验”课程的具体内容，对德融教学案例进行举例和说明。

（一）环保意识—绿色理念—社会责任感融会贯通

生态文明建设是中华民族永续发展的千年大计。作为一名化学专业的教师，更应该成为生态文明建设的直接实践者。教师应将环保意识从始至终渗透贯通到每个实验教学环节，注重培养学生的绿色化学理念，唤起学生的环境保护意识，增强学生的社会责任感，培养学生人与自然和谐发展的全局观。

例如，液体饱和蒸气压的测定实验，启发学生思考乙醇试剂的选择依据；针对电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数、交流电桥法测定电解质溶液的电导、固体-溶液界面上的吸附等用到酸碱试剂的实验，强调学生注意废液回收；燃烧焓的测定、双液系气-液平衡相图和二组分金属相图等实验，启发学生的环保意识；可逆电池电动势的测定实验，强调试剂的安全使用规范操作和安全回收，向学生传授保护地球人人有责的社会责任感。教师在教学过程中，通过引导、自学、讲授、讨论、归纳总结等方式，将环保意识、绿色理念和社会责任感从始至终渗透贯通到每个实验环节。

（二）科学方法的自然嵌入

科学方法是科学探索的明灯，是科学智慧的结晶，在“物理化学实验”课程中，科学方法的有机融合更有利于提升思想政治教育的亲和力和针对性，在学生心灵深处产生共鸣，形成协同效应。而且实验教学引入和融合科学方法，不仅可以弥补理论课程德育空洞、思政内容抽象、学生被动接受等不足，实验室还为其提供了特定的情境性场所。我们以实验教学管理全过程和实验项目为共同载体，可以以一种更具说服力和全程浸润式的方式更容易地对学生进行思政教育。

例如，线性化方法是自然科学常用的一种化繁为简的科学方法，可以为化学研究提供重要的基础数据。线性化方法在“物理化学实验”教学内容中应用很多，比如一级反应——过氧化氢的催化分解、蔗糖水解反应速率常数的测定、电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数等反应速率常数的测定；交流电桥法测定电解质溶液的电导实验中解离平衡常数的测定；固体-溶液界面上的吸附实验中经验常数以及饱和吸附量的测定等实验，均采用了线性化的科学方法。例如液体饱和蒸气压的测定实验，教师在讲授实验原理和实验数据处理时，可以特意强化线性化科学方法的自然融入。该实验为了测定乙醇的平均摩尔蒸发焓ΔvapHm，通过测定不同温度下乙醇的饱和蒸气压，根据              与1/T之间的线性关系，从而由画图得到的直线斜率，即可求出乙醇的平均摩尔蒸发焓。在讲解此实验原理时，教师可以启发学生对线性化科学方法的深刻理解并使学生灵活应用。

结语

须要说明的是，高等学校课程思政要根据各学科专业和课程的特点进行精心设计和自然融入。物理化学是自然科学中很重要的一个学科，而“物理化学实验”课程则是将物理化学的理论用于实际应用的一个不可缺少的重要教学环节。本论文基于探索“能力培养与价值引领”自然融合“物理化学实验”课程思政的设计与实施，结合模块化教学，构建情境教学和经典教学案例等多种教学方法，打造一种严肃、认真、活泼、有温度的实验课堂氛围，铸就“传授知识、能力培养和德育并重”的教育理念创新和实践创新，使“物理化学实验”课程切实有效地达到与思政课同向同行、协同育人的教学目标，从而为社会培养德才兼备、服务国家建设事业的专业高素质技术人才。本论文探索的课程思政建设和实施方案，拟为其他实践类课程思政建设提供一定的经验借鉴。