立足“四个回归”的无机化学实验教学改革实践

刘艳玲，阴彩霞

1吕梁学院化学化工系，山西 离石 033001

2山西大学分子科学研究所，太原 030006

“坚持‘以本为本'，推进‘四个回归'”是习近平总书记在北京大学师生座谈会上的重要讲话精神。其中，“回归常识”是回归“刻苦学习，努力读书”的常识，是教师引导学生求真学识，练就真本领；“回归本分”是回归“教学即教书育人”的本分，是关于教师教学的本科教育改革；“回归初心”是高等学校要倾心培养建设者和接班人，是关于本科教育办学方向的坚守与回归；“回归梦想”是指高等教育要倾力实现教育报国、教育强国梦，是关于教育为国家社会服务的价值实现[1]。要求本科课堂教学设计必须以学生为中心，通过运用先进教学手段和创新多样化教学模式来合理增加课程难度、拓展课程深度、激发学生的学习动力和专业志趣[2]。在教学方法和教学手段上，因课制宜，采用“翻转课堂”“小组研究实践式”和“项目式实践”等教学组织形式，开展启发式、讨论式和参与式教学[3]。无机化学实验课程是化学类及相关学科开设的一门专业基础课，对于刚进大学校门的新生来说，这门课程对学生学习态度、学习方式以及学习内容的正确引导，起着关键作用。目前，国内多所高校结合自身的情况，对无机化学实验课程建设[4]、实验内容的设计[5]、教学方法和教学模式[6-10]等方面进行了积极探索和改革，形成了各自的教学特色和优势。本文就如何在引导学生认清楚课程本质[11]的基础上，立足于“四个回归”，进行一些教学改革和创新，并且取得了明显的效果。

1 教育“回归初心”，教学内容“回归常识”

实验教学的“回归常识”，需要引导学生思考，并且通过查资料解决原理是什么，为什么是A操作而不是B操作，以及通过查资料自己整理出操作注意事项和如何在实验中做到节能减排。这种引导学生探索、促进学生学习，使学生成为课堂主体的教学内容的设计，需要教师花费更多的精力并需要足够的热情，但这才是一个教师“回归初心”，奉献教育事业的根本。这种“以学生为中心”的教学方式的前提是教师职业使命感的回归。在实验中，面对学生的各种活跃问题，潜心和学生一起研究实验方案，耐心、平和地面对各种新现象，积极参与实验中各种异常结果的挑战，相信学生有能力处理好各种“不符合理论知识”的新现象并且可以进一步探索和验证，让学生从“意外”中看到自己的价值，从此更加积极有力量，为人类、为社会创造更多的价值。

尽管近年来，我校围绕“课程思政”“以学生为中心”进行了多方面的教学改革，例如实验课程实现了项目化管理(故在此项教学改革中，多以“溶液的配制”和“粗盐的提纯”这两个项目为例进行的)，但大部分实验还是这样安排和进行：(1) 教师布置课前预习，学生机械地把课本上实验原理、实验目的和实验步骤誊抄在预习报告上，这就完成了预习报告，而没有真正地在预习内容上下功夫。(2) 在实验课堂上，基本是教师讲解、演示，然后学生机械照做。(3) 实验报告只是对实验过程及结果的记录，缺少对结果的讨论与分析以及进一步的探索试验。本该塑造学生科研素养，培养学生良好科研习惯和激发学生科研兴趣的大学学生实验就这样完成了，导致学生的创新意识和创新能力“先天不足”。实验课本上明确地告诉学生怎么做，学生只需要按照课本进行操作，就算完成了实验。至于为什么这样做，原理是什么，还有没有更好的方案，学生一般不会主动去思考，这样的教学模式教师只是“教书”了，没有了“育人”。针对此，我们从下面两个方向对教学内容进行了调整。

1.1 转变学生的学习态度

回归常识，在学生的价值体系中塑造“学习是发现之旅”，而不仅仅是“为了全勤、为了学分、为了考研”，只有不断地发现、创新，社会才能前进，生命的价值和意义不是“享受和消费”，而是“创造和贡献”。教育的核心不仅是对学生的教育，也是教师的自我教育。要回归“学生积极主动学习”，这需要教师“回归初心”地教书育人，教师要通过自我学习不断成长，知道如何“育人”。下面是在实验教学改革中，调动学生积极性，激发学生的实验兴趣的尝试。在学生进到实验室的第一件事是让学生静下心来，静能生慧，然后确立人生目标。在课前转变传统的“宣布规则”的教学方式，进行了“8问”的思考与回答，见图1。

图1 大一新生课前静心思考内容

结果显示，学生对大学生活充满信心的只占46.4%，而对于上大学的目标，53.7%的学生是为了以后找个好工作，还有学生竟然回答“没想过”。而对于思考的意义，即“做完8问之后和之前，你的感觉一样吗？”有91%的学生感觉“不一样”，这个“不一样”体现在以下三个方面：(1) 开始思考自己的人生目标；(2) 认真思考后的目标清晰、有力量；(3) 对大学生活充满信心。问的目的不是答案，是引导学生思考，从浮躁中沉静下来，思考人生目标、生命的意义，使学生在今后的学习中，可以清晰地为自己的目标努力，关注自己的感觉。这是布鲁姆认知目标分类体系中的第一步，即有知觉。学生由向外界的评判开始向内关注，这是人生态度的转变。思考不仅在课程开始前的8问，在整个课程的教学内容中都贯穿一条主线，即“多提问题，少给答案”，调整学生一心沉静在学习中，投入到当下实验中。

1.2 教学内容中渗透质疑精神，培养学生思辨能力和习惯

教育回归初心，引导学生思考课本中给出的实验方案的合理性，要求学生翻阅不同版本的教材，分析比较，最终判断出最佳的方案，选择最合适的条件，见图2。学生要通过翻阅资料，进行分析比较，这样不仅厘清了现有知识之间的关系，也培养分析问题、解决问题的能力，也是对学生进行“是什么，为什么及怎么办”思考模式的一次训练和养成，是“以本为本”、教学与科研相结合、在日常实验中培养学生科研素养的教学方式的探索和尝试。

图2 对实验内容的思辨与质疑

学生在查阅问题的过程中，不仅培养了获取知识的能力，分析判断的能力，交流沟通的学习习惯，而且对自己将要进行的行为开始负责任。突破传统的机械性操作，选择最合适的、科学合理的、经济环保的方案，比如在回答pH不能太小时，学生马上想到了环保问题、经济节约问题，学生开始意识到不仅要对自己的行为负责任，还要对社会负责任，也是对学生进行中华传统美德“节约”的一次教育机会。这样的实验教学回归于培养社会的建设者和接班人，是教育的“回归初心”。

2 教育回归梦想，从“实验目的”的探索开始

以目标为导向，实验的意义和价值绝不仅仅是“验证知识”“巩固知识”，重要的是去应用知识，让知识服务于社会；在实验过程中应用“新理念”，发现“新现象”，提出“新问题”；学生的学习不仅仅是“掌握”，更多地要去发现和创造。这就要求教师首先明白，如何通过该课程的学习，落实“高等教育的教育报国、教育强国梦，实现教育为国家社会服务的价值”。新的课程目标中明确规定，我们的目标是培养可以独立思考的创新人才，培养有爱国情怀、有环保意识的人才，具体的实验项目中实现这些目标，让教育教学“回归梦想”，是教师在精心备课时坚持的方向。

2.1 教学目的的升级

图3是部分实验项目的教学目的，充分体现了以学生为中心的实验目的，培养学生独立思考的习惯，树立环保意识，激发爱国情怀的实验教学目的贯穿教学的始终。

图3 以学生为中心的教学目标

图3所示目标明确，以“产出”为导向，教学目的最终是学生“可以”“能够”“提出”等能力的培养，培养学生独立分析问题、解决问题的能力，引导学生体验美好，这样才可能做到选择去创造美好。例如在溶液的配制实验中，对于配制硫酸铜溶液的环保问题思考，学生们头脑风暴，提出各种建议，如减少配制体积量和配制的溶液浓度；或将0.2 mol·L−1的硫酸铜溶液换成后续“酸碱滴定”实验中要用的0.1 mol·L−1邻苯二甲酸氢钾溶液；或者配制成其他实验项目中所需要的浓度，即配制1 mol·L−1的硫酸铜溶液，可以供后面二氧化碳相对分子质量的测定项目中洗涤气体使用[12]。即将一个实验的结果作为另外一个实验的起点，做到药品的再生和重复利用[13]，这也是课程思政的一个方面。学生树立统筹安排的意识，塑造节约的美好品德和减少排放的环境保护理念。

2.2 实验报告新设计促成教学目标的实现

如在实验报告中，不仅仅是实验现象的详细准确记录、实验数据的真实记录和数据处理，增加对结果的分析，对异常现象和结果的探索，可以启发学生发现和创造，如图4是粗盐的提纯实验报告中学生的分析和思考。

从图4可以看出，学生是经过认真思考后回答的，尽管他们的认知水平有差异，但是只要选择开始这样做，对所谓的“问题”进行分析、探索和研究，一定会培养学生分析问题、解决问题的能力，这一定是本科教育办学方向的坚守与回归。

图4 学生对实验结果的分析与讨论

2.3 学生评教评学来保证教学目标

教师通过学生评学评教来判断自己的教学，是否做到了“四个回归”，是否激发了学生的主动性，让学生对学习产生了兴趣，是否愿意独立思考等，学生评学评教表见表1。

表1 学生学习自评和学生评价教学表

评价结果显示，学生在实验课程上是很投入的，97.7%全勤；有76.7%的学生回答在他的所有学习课程中，实验课上花费的时间相对较多；有97.7%的学生为更好地理解所学内容，有向教师提问并与其他同学交流的活动。“教师注重学生的权利和安全、成绩评价的标准方法明确、在辅助资料教学内容等方面花了心思”等评教内容得到学生们100%的认可。教师在教学中100%助推了学生看待事物方法和思维方式的转变。有97.7%的学生通过实验课程的学习，提升了学习兴趣。100%的学生认为本门实验课程做到了“启智润心”。从学生评学评教可以看出，学生整体有成长和提升，都积极乐观地面对课程和学习，为大一新生的大学学习创造了良好的开端。

3 教师回归本分，课程思政贯穿始终

教师有职业荣誉感和教育情怀，热爱教书育人的本职工作，可以作为自己一生的事业来追求，而不是作为一种谋生的手段。充满激情地备好每一堂课，尤其是这种容易被轻视的实践动手课程。教育部于2020年5月28日印发实施《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确指出：专业实验实践课程要注重学思结合、知行统一，增强学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力[14]。学生在这种专业实验实践课程中，可以有更多的时间和机会去思考和体验，也是学生专业知识和品德修养理论的应用环节，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，这是“行”的机会。故在教学内容的选择，如上面硫酸铜溶液的选择和pH的选择，不仅是“节约”这种文化自信的熏陶，也是环保意识、责任意识的体现机会[15]。再如在粗盐的提纯中，关于“盐的故事”，见图5，这也成为军民鱼水情的鲜明注解。

图5 课程思政在教学中的体现

同时，实验课前给学生选定一些调研题目，例如粗盐的提纯实验中，关于盐的源起、制盐的工业原料、中国制盐技术史、历史上与盐有关的名人、海盐中的化学成分等。本校实验进行的是小班授课，一次不超过24人，故将学生分成5组，每组4-5名学生。每组各抽取一个题目完成。上课前，每组选一位同学用3 min时间，代表本小组汇报课题调研结果。学生通过对中国制盐工业发展史的调研，了解了中国，增强了学生的科学历史文化自信，激发了他们的爱国情怀[16]。而这些素材的选择和这些思考角度的引领，就需要教师有热爱教书育人的职业荣誉感和热爱中华文化的爱国情怀，不仅需要教师回归本分，潜心专研教学内容，还需要教师回归初心，一心只为培养建设者和接班人，实现教育强国梦！

4 结语

实验课程和理论课程相比，尽管所占学分少，配备教师相对薄弱，但实验教学有更多的空间和灵活度，来培养新时代的创新人才。实验教学对学生科研素养的养成、独立分析解决问题和创新意识的养成起着关键的作用。教育首先是教师的教育，教师潜心备课，满心欢喜充满激情地上课，以学生为中心的教学内容设计，以及以目标为导向、贯穿课程思政的课堂教学，是本科教育的“四个回归”，“四个回归”的落实才能使教育更接近于本质。这样的教学不是为了完成多少个项目，不是为了进行多少个学时，而是培养了学生的能力，涵养了学生的科研素养、安全素养和生态文明素养，激发了学生的爱国情怀和服务社会的责任感和使命感。