“三全育人”在物理化學(xué)實驗課程教學(xué)改革中的實踐*

劉展鵬，彭圣明，劉 黎，舒洪波，雷鋼鐵

(湘潭大學(xué)化學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411105)

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)“全員育人、全程育人、全方位育人”，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1-2]。

“三全育人”，核心是“育”，目標(biāo)是“才”，關(guān)鍵是“全”，其全部目的就是培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的社會主義建設(shè)人才。作為人才培養(yǎng)的主陣地，高等學(xué)校的教育工作者在“三全育人”理念的踐行中，起著至關(guān)重要的作用。在高等教育“三全育人”體系下，要求全體教職員工全員參與，充分利用各種教育載體，始終將思想政治教育貫穿學(xué)生全部高等教育階段，并能使學(xué)生得以受益于人生全程，最終成為對人民、對社會有益的人才[3]。

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，是最重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，在與其它自然科學(xué)各學(xué)科的相互滲透中，得到了迅速的發(fā)展，也對其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展起到了重要的推動作用?；瘜W(xué)對我們認(rèn)識和利用自然具有極其重要的作用。它伴隨著人類社會的進(jìn)步而發(fā)展，其發(fā)展又極大的促進(jìn)社會生產(chǎn)力的發(fā)展，推動著歷史的進(jìn)步。物理化學(xué)又稱為理論化學(xué)，是基礎(chǔ)科學(xué)最具活力的學(xué)科之一，其課程內(nèi)容由化學(xué)、物理及數(shù)學(xué)三門課程的基礎(chǔ)知識組成，是化學(xué)及其相關(guān)學(xué)科知識體系的理論基礎(chǔ)，是理論知識與專業(yè)實踐的橋梁，對于大學(xué)生正確認(rèn)識自然，形成和建立科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思維習(xí)慣，提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力等起著至關(guān)重要的作用。諾貝爾獎獲得者R.Hoffmann曾說：“化學(xué)理論的最主要作用是提供一種思維方式，以總結(jié)更新知識”。在現(xiàn)代科學(xué)日益發(fā)展的今天，盡管物理化學(xué)邊界模糊，但是它在重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)中扮演的重要角色確實是不可質(zhì)疑的，物理化學(xué)無處不在，生命力也日益強(qiáng)盛，且業(yè)已成為許多其它學(xué)科攻堅難關(guān)的武器庫[4]。因此，物理化學(xué)尤其是作為其核心的方法論，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)品德，使學(xué)生獲得終生的發(fā)展能力顯得尤為重要。由于物理化學(xué)的理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、公式繁多，致使課堂教學(xué)成效降低。因此，物理化學(xué)實驗的教學(xué)就顯得尤為重要。物理化學(xué)實驗具有綜合測量的特點，其原理和方法對各相關(guān)專業(yè)的專業(yè)實驗及科學(xué)研究具有普遍的指導(dǎo)意義，其作用是理論教學(xué)所無法取代的。物理化學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)，不僅能夠加深對物理化學(xué)理論、概念和原理的認(rèn)知、理解，對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程、掌握深層次理論、技術(shù)和方法，以及培養(yǎng)和提高科研素養(yǎng)都有著至關(guān)重要的作用，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際的邏輯思維和動手能力的重要途徑。著名化學(xué)教育家戴安邦院士曾指出：“只重傳授化學(xué)知識和技術(shù)的教學(xué)是片面的化學(xué)教育，全面的化學(xué)教育要求化學(xué)教學(xué)既傳授化學(xué)知識和技術(shù)，更訓(xùn)練科學(xué)方法和思維，還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德。化學(xué)實驗課是實施全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式，因為學(xué)生在實驗室是學(xué)習(xí)的主體，在教師的指導(dǎo)下，自己動手進(jìn)行實驗，練習(xí)解決化學(xué)問題，各項智力因素同時得到發(fā)展，故化學(xué)實驗課應(yīng)予充分重視”[5]。物理化學(xué)實驗有其自身的系統(tǒng)性與教學(xué)規(guī)律，也不同于理論教學(xué)，如何保持物理化學(xué)實驗課程自身的獨立性和系統(tǒng)性，最大程度地發(fā)揮其在人才培養(yǎng)中應(yīng)起的作用，是目前該課程改革的方向。

堅持中國特色社會主義教育發(fā)展道路，大力提倡加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科，培育德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的人才是高等教育最核心的任務(wù)。本文試圖探索如何將“三全育人”理念貫穿于物理化學(xué)實驗教學(xué)改革的全過程，充分挖掘課程教學(xué)的德育功能，提煉課程中蘊含的科學(xué)品德、科學(xué)方法和創(chuàng)新思維，以期對相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)改革實踐提供借鑒，共同為人才培養(yǎng)做出有益的參考。

1 物理化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

一方面，物理化學(xué)實驗涉及到的科學(xué)原理復(fù)雜、其理論也具有高度的抽象性，實驗過程中還需要需要大量的儀器設(shè)備來完成實驗?zāi)康模瑢嶒灁?shù)據(jù)的處理及分析亦大量需借助數(shù)學(xué)和物理的方法。同時，實驗指導(dǎo)教師往往過分強(qiáng)調(diào)實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，而忽視了對學(xué)生具體實驗過程全程指導(dǎo)，理論難理解、操作要求高往往容易導(dǎo)致學(xué)生對物理化學(xué)實驗課程學(xué)習(xí)的自信心及積極性缺失。因此，對大部分學(xué)生來說，實驗訓(xùn)練往往很難達(dá)到預(yù)期的效果，更談不上對科學(xué)思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。另一方面，物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容龐雜，涉及化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、表面及膠體化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等諸多實驗項目，實驗儀器更新?lián)Q代快，操作費時費力，因此指導(dǎo)教師往往在實驗教學(xué)過程中只重視實驗原理的講述和實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，缺乏對物理化學(xué)實驗方法建立的系統(tǒng)介紹，無法讓學(xué)生真正了解物理化學(xué)原理與實驗研究方法之間的內(nèi)在聯(lián)系，造成學(xué)生科研素養(yǎng)和邏輯思維的培養(yǎng)人為斷裂，學(xué)生掌握深層次理論、技術(shù)和方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和自我教育也就成了無源之水[6]。此外，多數(shù)高校的物理化學(xué)實驗均是由多名的教師單獨擔(dān)任本課程不同實驗項目的教學(xué)任務(wù)，缺少對具體實驗項目的團(tuán)隊探討,由于任課教師之間的個體差異，致使學(xué)生缺乏對物理化學(xué)實驗項目之間的關(guān)系及聯(lián)系產(chǎn)生更為深刻的理解和認(rèn)知，無法達(dá)到實驗項目間的融會貫通，難以引導(dǎo)學(xué)生從整體分析細(xì)節(jié)、從細(xì)節(jié)窺探整體，缺失了科學(xué)實驗探究的創(chuàng)新精神和攻堅克難堅韌品質(zhì)的培養(yǎng)，更無法實現(xiàn)通過物理化學(xué)實驗的教學(xué)達(dá)到全面育人的目標(biāo)[7]。當(dāng)然，實驗教材內(nèi)容跟不上科學(xué)發(fā)展的節(jié)奏，實驗課程教學(xué)過程實驗人員的參與缺失、學(xué)生自我教育的缺失，實驗課程教學(xué)未能全程及多方位達(dá)到育人的要求，也是當(dāng)前物理化學(xué)實驗教學(xué)過程中的主要問題，這些問題的存在無疑是制約大學(xué)生綜合素質(zhì)提高和全面發(fā)展的因素，有待通過長期有效的教學(xué)改革實踐加以改善。

2 “三全育人”理念下課程教學(xué)改革實踐

2.1 思政教育貫穿課程教學(xué)主線

理工科專業(yè)課程的教學(xué)往往被認(rèn)為只需要強(qiáng)調(diào)科學(xué)精神而忽視人文科學(xué)情懷，這是造成課程教學(xué)的思政缺乏的主要原因，其根源恐怕在于理工科課程的教學(xué)主要是處理人與自然的關(guān)系，其目的主要是利用自然和改善自然。然而，自然科學(xué)的探索和研究的主體是人，這就決定了人文科學(xué)情懷和思政教育將永遠(yuǎn)是自然科學(xué)教育與研究過程中第一位的?！翱茖W(xué)沒有國界，但科學(xué)家有”。習(xí)近平總書記指出，“培養(yǎng)什么人，是教育的首要問題?！蔽覀兊慕逃仨毎雅囵B(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人作為根本任務(wù)，培養(yǎng)一代又一代擁護(hù)中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)和我國社會主義制度、立志為中國特色社會主義奮斗終身的有用人才。這是教育工作的根本任務(wù)，也是教育現(xiàn)代化的方向目標(biāo)。

在物理化學(xué)實驗課程教學(xué)中，我們同樣需要在強(qiáng)調(diào)科學(xué)精神的同時，大力加強(qiáng)思政教育，將愛國主義情懷和社會主義核心價值觀植根于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。事實上，課程內(nèi)容中，只要教師稍加挖掘，往往能發(fā)現(xiàn)許許多多既具有不畏艱辛努力探索科學(xué)規(guī)律，又具有強(qiáng)烈愛國情懷、為人類文明進(jìn)步作出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家的事跡?！耙惠呑訉Ｗ⑶噍锼亍钡闹Z貝爾獎獲得者屠呦呦，歷經(jīng)191次試驗終于發(fā)現(xiàn)抗瘧疾效果100%的青蒿素，這既是科學(xué)精神的真實體現(xiàn)，也是其心懷祖國，放眼世界的“中國精神”最真實的寫照。我國物理化學(xué)的奠基人、國內(nèi)第一部物理化學(xué)教科書著作者、化學(xué)教育家黃子卿院士，多次主動放棄居留美國的機(jī)會，只因“國家是需要我們這樣的人為她出力的”，面對著名化學(xué)家泡里的“把你的全家接到美國來，你就在這里工作，不好嗎？”疑問，一句“我是中國人，我的家在中國，我一定要回去”，其拳拳赤子心不知激勵了多少愛國科學(xué)家終生為國奉獻(xiàn)；中國稀土之父、著名物理化學(xué)家徐光憲院士，三次改變研究方向，只為“此時此刻，祖國需要我”！

在課程教學(xué)中，結(jié)合課程內(nèi)容，有針對性的介紹著名物理化學(xué)家的事跡，不僅可以激勵學(xué)子以科學(xué)精神投入課程學(xué)習(xí)，愛國情懷和社會主義核心價值觀也會“隨風(fēng)潛入夜，潤物細(xì)無聲”，逐漸在學(xué)生心中扎根，真正體現(xiàn)課程教學(xué)的思政育人新格局。

2.2 團(tuán)隊協(xié)作的全員育人

物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容龐雜，為了避免任課教師之間的個體差異導(dǎo)致學(xué)生缺乏對物理化學(xué)實驗內(nèi)容與理論之間的融會貫通，在教學(xué)過程中宜采用教研室為單位的集中備課、專人講解方式。對實驗原理、實驗方法的建立等物理化學(xué)原理與實驗研究方法之間的內(nèi)在聯(lián)系的內(nèi)容，綜合各教師的教學(xué)與科研經(jīng)驗，力圖真實反映實驗原理與方法之間的科學(xué)關(guān)系，以使學(xué)生知其然亦知其所以然，利于學(xué)生科研素養(yǎng)和邏輯思維的養(yǎng)成，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和自我教育意識。此外，集中備課過程中，充分利用當(dāng)前實驗員高學(xué)歷、熟悉實驗儀器、對實驗過程中儀器問題經(jīng)驗豐富、動手能力強(qiáng)的特點，讓實驗員不僅只是實驗試劑和藥品的簡單管理人，而且是實驗教學(xué)的實際參與人。同時，為了體現(xiàn)教學(xué)過程中學(xué)生的自我教育參與，在布置學(xué)生預(yù)習(xí)實驗的時候，要求學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)豐富的資源，收集資料，參考多種實驗教材，不僅要充分理解實驗原理，也要能就實驗方法的建立和實現(xiàn)提供自己的看法和觀點。這樣，在實驗教學(xué)過程中，全員參與教學(xué)，改變了以往單純的教師講授實驗原理和實驗步驟、學(xué)生按圖索驥完成實驗測量的教學(xué)方式，使學(xué)生真正參與實驗教育，有利于學(xué)生主人翁意識和科研素養(yǎng)、創(chuàng)新精神的培育。

2.3 注重過程的全程育人

物理化學(xué)實驗教學(xué)的全程育人，要求實驗前的準(zhǔn)備工作、學(xué)生實驗過程、實驗數(shù)據(jù)的處理及實驗結(jié)果的得出這整個過程都有實驗指導(dǎo)教師的參與和教育。為此，可以在實驗準(zhǔn)備階段，通過學(xué)?；?qū)W院的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布教研室團(tuán)隊集眾家之所長協(xié)作的實驗講解視頻。視頻的主要內(nèi)容不僅涉及實驗項目的目的、實驗原理的介紹，更有實驗方法建立及具體實施方式、數(shù)據(jù)處理方法和實驗結(jié)果的綜合總結(jié)，此外通過視頻提供相關(guān)優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)資源鏈接，這樣的教學(xué)方式不再是簡單的授人以魚，而是授人以漁。學(xué)生通過視頻的學(xué)習(xí)，不再是機(jī)械的按照教科書寫出的實驗預(yù)習(xí)報告，而是實驗項目的有效預(yù)習(xí)：一方面有效地掌握了實驗原理，另一方面，實驗設(shè)計的指導(dǎo)有利于學(xué)生不斷積累科研方法，在實際工作中能觸類旁通，養(yǎng)成科學(xué)的思維方法。同時，學(xué)生網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)階段，可以安排研究生助教團(tuán)隊對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行跟蹤、監(jiān)督和效果統(tǒng)計，以為實驗評價提供依據(jù)。在學(xué)生實驗室實驗中，指導(dǎo)教師全程參與，由于學(xué)生通過有效的網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)，實驗指導(dǎo)教師和實驗員的作用不再是實驗演示者勤務(wù)員，而是一個科研訓(xùn)練師：一方面，檢查學(xué)生操作的規(guī)范性，指導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣，積累科研經(jīng)歷；另一方面，針對學(xué)生實驗過程的疑問和儀器問題提供解答和指導(dǎo)，協(xié)助學(xué)生高效完成實驗。實驗結(jié)束后，指導(dǎo)教師團(tuán)隊的工作并沒有停止，在學(xué)生實驗數(shù)據(jù)的處理、結(jié)果的分析上，教師的指導(dǎo)作用有時候比實驗過程的指導(dǎo)更能讓學(xué)生受益匪淺，此外。學(xué)生親身完成實驗后，結(jié)合實驗預(yù)習(xí)與實驗過程，往往有更多和更深入的問題產(chǎn)生，這時教師的指導(dǎo)往往就是學(xué)生專業(yè)知識和科研能力、創(chuàng)新意識的點睛之筆。同時，對學(xué)生實驗報告的檢查與批改，指導(dǎo)教師或助教團(tuán)隊將針對學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)、原理掌握，實驗操作規(guī)范性，科研習(xí)慣的養(yǎng)成，實驗數(shù)據(jù)的有效性，結(jié)果的可靠性，分析的條理性、科學(xué)性，結(jié)論的正確性等逐一進(jìn)行檢查，最終給出實驗成績。

2.4 多種方式的全方位育人

物理化學(xué)實驗教學(xué)的全方位育人，還應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中，實時提供學(xué)科發(fā)展最新知識，以使學(xué)生以發(fā)展的觀點學(xué)習(xí)和研究課程內(nèi)容，還可以通過不同的教學(xué)形式使得學(xué)生的科學(xué)思維、科研素養(yǎng)和創(chuàng)新精神得到全方位的發(fā)展。如定期開設(shè)物理化學(xué)實驗技術(shù)講座，一方面可以由教師結(jié)合其科研情況介紹實驗技術(shù)的最新成果及其應(yīng)用，讓學(xué)生實時了解學(xué)科前沿；另一方面也可以讓學(xué)生分享實驗及科研過程的體會和成果，讓學(xué)生體會科研的樂趣。此外，鼓勵并積極支持學(xué)生參加科技競賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，更能體現(xiàn)和檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維、培育創(chuàng)新精神。在化學(xué)化工等專業(yè)的大學(xué)高年級學(xué)生中，尤其是通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)物理化學(xué)及實驗，在全員育人和全程育人教學(xué)理念教學(xué)下的學(xué)生，具備積極進(jìn)取的精神和一定的科研素養(yǎng)，按部就班的教學(xué)往往會禁錮其創(chuàng)造性和創(chuàng)新能力，這時，學(xué)生可以通過科技競賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，直接參與教師的科研項目或通過老師的指導(dǎo)自由進(jìn)行相關(guān)競賽、科研及創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，把課程內(nèi)容內(nèi)化為實現(xiàn)自我教育、自我成長的動力。

3 結(jié) 語

要實現(xiàn)“三全育人”的教學(xué)體系的形成，高等學(xué)校的教師更需與時俱進(jìn)，不斷學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自身的思想道德修養(yǎng)，真正形成立德樹人的教育理念。師者，所以傳道受業(yè)解惑也，三全育人目的的達(dá)到，關(guān)鍵在于師資，只有以身傳道，以學(xué)生為中心，始終如一的堅持“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教育理念和“人才培養(yǎng)”的指導(dǎo)思想，才能培養(yǎng)真正的全面發(fā)展的社會主義建設(shè)人才。