课程思政在无机及分析化学实验中的改革与实践*

吴羽晨，郭 晖

(新乡学院生命科学与基础医学学院，河南 新乡 453003)

深入挖掘各类课程中蕴含的思政资源，加强课程思政建设，推动思政教育与专业教育紧密融合，是进一步落实习近平总书记关于加强高校党建工作重要指示中全程、全方位“立德树人”这一宏伟目标的应然选择[1-2]。实验教学作为高校教育人才培养的重要一环，因其更直观、更能调动学生积极性、实践性强和小规模授课而深受学生欢迎，是学生理论联系实际的重要途径[3-4]。将课程思政有机融入到实验教学，有利于实验教学在思想政治教育的基础上更有效地深层渗透，以实现实验课程中“润物细无声”的育人效果，有利于提高教学效果、启发学生思维和开发学生智慧，有利于教学内容和教学方法上体现前沿性和互动性。

无机及分析化学实验作为食品科学与工程、生物技术、农学、园艺等专业一年级开设的第一门必修基础实验课，肩负着培养学生安全操作意识，传授化学知识和实验技能，强化学生理论联系实际，训练学生基本实践能力、科学思想和科研能力，养成辩证思维能力、严谨的科学态度和科学思维方式的任务。课程通过基础实验、虚拟仿真实验、经典实验、综合性和设计性实验等形式，加深了食品科学与工程类专业学生对基础理论知识的理解和掌握，深化了学生对于认识一般事物的本质和规律的探索，培养学生科学记录实验现象和综合归纳处理数据的能力，形成科学的思维方法和良好的科学素养。

1 无机及分析化学实验课程思政建设分析

1.1 跟踪学科前沿，树立远大理想信念和爱国主义教育

当前各项科技新技术的颠覆性创新正在不断影响着食品行业和未来，教师除了要不断丰富自身的知识体系，以高超的教学水平把握课堂艺术；同时还要教育学生学习新时代科学家精神，感受爱国爱党情怀。例如，将无机及分析化学基础知识与学科的前沿研究领域相结合，强化经典与现代、基础与前沿、线上和线下的有机结合，充分体现以“学生为中心”的教育理念，让学生明白先进科学都是建立在基础理论之上，科技最前沿的实验也是从点滴做起，从最基本的实验操作规范学起的。例如在讲到定量分析方法时，融入新冠肺炎疫情防控知识及核酸检测试剂的相关知识，对比国内国外防控形势的区别。从而培养学生对实验课的兴趣、积极向上的信念，培养学生的家国情怀，使之认识到必须立足中国、胸怀世界，通过个体的努力学习推动国家的强大。

1.2 引入仿真实验，灌输安全责任意识

作为大一新生的第一门实验课程，无机及分析化学实验肩负着培养学生安全责任意识、熟悉实验室使用规则、明确实验室用水常识以及了解常见实验室应急安全事故处理方法等的责任。这些内容属于通识性的常识且非常重要，通常出现在本门课程的绪论或第一章中，传统教学当中以教师课堂讲授居多，仅限于对理论知识的介绍，抽象且难以讲解，各项事故的处理也基本难见于实际演练，实验操作少，由于其内容知识体系繁杂琐碎，专业级领域覆盖面广，学生普遍感到枯燥无聊，亲和力差。实验室安全教育是保障实验室安全的关键措施，是提高学生安全素质的迫切需要，学生作为大学实验实践及科研的主要参与者和实施者，需要具备充足的安全知识，快速的应变技能，强烈的责任意识，才能消除实验过程中的安全隐患，减少意外的发生。将思想政治教育内容与实验室安全教育进行有机融合，挖掘其中的思政元素，自然嵌入思政元素，通过点拨启发，对学生起到潜移默化的影响。鉴于此，教学团队在设计第一个实验项目时引入了虚拟仿真实验平台，提倡绿色化学，在虚拟仿真实验中将实验室安全常识穿插在无机及分析化学实验过程中，实验过程中将无机腐蚀品的储存与防护、电气事故的发生与处理、玻璃割伤和烫伤的处理、紧急喷淋装置及洗眼器的使用、化学废弃物的分类与集中回收、实验室火灾事故处理及灭火设备的使用等内容有机结合起来，实验结束后学生将通过完成在线测试且成绩优秀才能进入实验室进行后续的实验项目，虚拟仿真实验的引入相当于将实验室安全教育纳入到实验室准入的前置环节中，唤起学生的安全意识，养成良好的实验行为习惯，这是国家法律法规的要求，也是新形势下教育国际化的要求。通过这种虚拟现实、人工智能等现代信息技术与课程的整合，不仅充分调动学生的学习兴趣和学习积极性，提高学生自主学习能力，还能使学生进一步熟悉实验室规则及安全基础知识、提高安全防范意识，增强异常事故处理水平，更能培养强烈的责任意识，养成良好的安全行为习惯。

1.3 优化实验教学内容，提升实验教学课程思政亲和力和实效性

现代科学起源于生活并服务于生活，实验科学中的成就本身就是人类不断奋斗并实现理想价值的成果，是人类在不断探索中寻求真理脚踏实地的精神品质。在选择实验教学内容时应从生活出发，选择贴近实际、贴近食品类专业的相关问题作为实验项目，将思想政治教育中的价值理念、价值构造和价值追求有机融入到实验的全过程中，从而激发学生的学习兴趣，帮助学生发现问题、探索根源，在运用专业知识解决实际问题的过程中启迪思维，拓展思路，使学生的实验操作及动手能力不断增强，探索和创新意识不断提高。

1.4 培养实事求是的科学科研素养

实验课程的目的除了使学生加深对于基础理论的理解和掌握之外，更应注重通过学生动手操作来培养学生独立思考、科学严谨记录实验现象和实验数据、正确归纳和处理数据、合理分析误差的能力，培养学生实事求是的科学素养。例如在实验过程中，学生常分组操作，某些小组可能因为操作不当或误差而得不到正确的实验现象和结果，部分学生可能会为了追求高分而篡改实验数据甚至抄袭实验结果的现象。这种不良风气不仅不利于学生科学实验素养的形成，也打击了其它各组同学的实验积极性。针对这种情况，教学团队针对上述情况的学生讲解科学家田中耕一或迈克尔逊莫雷的例子，两位科学家都因为实验误差或者实验失败，最终却得了诺贝尔奖。由此鼓励学生即使是实验失败也是有价值的，实验现象的变化或者实验数据的误差都可以分析其背后的原因，应该尊重实验本身和尊重事实。

再如“混合碱中氢氧化钠和碳酸钠含量的测定”这一实验中常涉及到定量分析，理论上碳酸钠和碳酸氢钠质量分数之和应该为100%，而在实际操作过程中，由于混合碱本身易吸潮的特性，在取用和配置溶液过程中会引起误差，同时由于学生的操作误差、系统误差及偶然误差等因素，最终实际得出的结论往往与理论值相左。在讲授实验结果和误差理论时，应该引导学生认识到定量分析实验的客观性、严谨性和科学性，同时鼓励学生结合实验操作情况寻找和分析误差的原因，潜移默化地培养学生科学素养。

1.5 培养环保意识，渗透绿色化学教育理念

树立生态意识、节约意识和环保意识是推动生态文明建设、增强生态文明教育的重要途径[5]。在教学设计中国融入低碳、环保、绿色、共享的理念有利于培养学生重视环保意识、协作意识和团队合作精神。食品学科相关的各实验课程中常涉及溶剂与试剂、工艺改进和三废处理等污染问题，因此非常有必要在大学一年级学生中渗透绿色化学教育理念，在涉及有毒有害的化学危险试剂时，尽可能使用低浓度或者设置微型实验，从源头处减少实验污染源。同时强化学生创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，加强绿色化学教育理念有利于学生增强环保意识，从长远看有助于培养学生的大局意识和社会责任感。在实验内容的设计安排方面，在实验过程中废弃物的处理方面，都要注重培养学生的环保意识。例如，在“溶液的配制”实验过程中，使用的药品氯化钠是来自于“粗食盐的提纯”实验中提纯结晶回收后的产品，提高了实验试剂的利用率。同时，通过环境污染案例使学生意识到给社会带来的危害，要求学生养成所有实验过程产生的废弃物不能随意丢弃的环保意识，环保理念灌输在实验的各个环节，增强环境保护的责任感，使环保教育深入学生内心。

2 课程考核评价模式方式的改革

传统的实验教学课程考核方式过于刻板，有些还停留在考核方式为笔试的阶段，大多数学生眼高手低，只对于实验原理和实验步骤进行死记硬背应付考试，而缺乏对于实验过程中的操作细节以及不同实验现象反映出的原因进行深入思考。有些实验操作考试流于表面，学生只是按照课本中实验步骤依葫芦画瓢，难以达到理论联系实际的考核效果。

当代大学生喜欢挑战，乐于接受新生事物，尤其是在当前新媒体、自媒体日益成为主流社交平台的当下，大学生进行社交的方式不再仅限于图片和文字，不少大学生成为了“up 主”，使用短视频或微视频来分享生活，在抖音、哔哩哔哩等社交平台上尽情会挥洒青春和施展才华。因此，本课程的考核方式结合大学生热爱的方式，让学生自由组队，结合生活常识选取生活中常见的材料(例如各种类型水、各种类型土壤、各种食品或废旧药品)作为实验材料，根据其所学理论知识和实验项目，自主设计实验过程和实验步骤，经研讨其可行性后进入实验室进行实验，从实验创意到实验过程中采用视频形式记录全过程，每位同学在考试过程中自愿充当导演、演员、制片、剪辑的角色，在实验过程中培养学生团队合作的精神，从学生感兴趣的日常出发，充分调动学生的学习自主性和学习积极性，使学生充分体会到理联系实际，深入实验全过程，体验科研和探索的乐趣。学生最终以短视频形式上交答卷，教师在批阅短视频时可以通过暂停、反复查看等及时发现学生的操作不当和操作失误，及时发现问题并通知其改正，通过这样的一对一指导有针对性地反复敦促学生练习并改正，使学生在短时间内快速找出自身不良操作习惯导致的实验误差，全面、准确掌握实验操作的细节，有效提升自身的实验素养。在此期间实验室全面对学生开放，真正实现以学生为中心，提高了学生主动参与实验操作的积极性和主动性，有利于提高学生对于理论转化实践的深入认识。

教学团队在实验教学过程中以激发学习动力和专业志趣为着力点完善过程性评价制度，推进考评方式改革，重视过程性评价，突出基于能力的非标准答案考试，实现学生学习成绩评价方式多元化。在线上线下混合式教学改革实践中围绕学生专业知识掌握、发现问题解决问题能力和思想政治素质提升三个方面全过程引入课程思政。以新乡学院为例，为全面考察学生的综合素质，教学团队建立了线上测试、过程性评价和实验操作考试、“三位一体”的全方位考核评价模式。在关注学生过程性学习评价的同时，将思政评价纳入课程评价体系，在对课程目标实现的评价中必须包含思政教育达成度评价的内容。其中线上测试主要考核学生的自主获取知识能力和知识运用能力，过程性评价注重学生平时学习过程，加强师生交流，加强对学生的反馈和评价，强化实验操作能力考查。

3 结 语

当代大学生出生于中华民族伟大复兴的历史阶段，见证了我国科技与经济的飞速发展，更依赖于信息化、多样化的教学方式与教学策略，对于时事热点和现实问题有着天然的求知欲和探索欲。因此，遵循学生的认知规律，以时事热点为背景，以现实问题为导向，通过课程思政与无机及分析化学实验有机渗透，立足有意义学习理论实施主体性教学模式，创新教学形式，能更好发挥学科优势与课程思政的融合。在实验教学过程中深入挖掘基础理论、实验原理、操作过程和实验反思中蕴含的思政元素，依托“小班制”集中实验教学的传统优势，同时利用高校课程思政改革创新的优势，丰富了无机及分析化学实验课程思政实践教学新模式，在搞好高校实验实践教学活动的同时，满足大学生求知欲，进一步增强无机及分析化学实验课程的感染力。