高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“教賽融合”和“課程思政”的探索與實(shí)踐*

楊 帆，白艷紅，高 品，楊 云，杜姣姣，王 耿

(1 西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，陜西 西安 710049；2 西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院材料化學(xué)系，陜西 西安 710049)

化學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的自然科學(xué)，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支撐。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是《高分子化學(xué)》理論課的實(shí)踐延伸部分，也是我校化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心實(shí)驗(yàn)課程之一?！陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》與《高分子化學(xué)》理論課同步開展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)了學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)理論知識(shí)的理解和掌握、提升學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高等教育改革的要求和方向[1]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才的必不可少的重要環(huán)節(jié)，而參加各類各級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽已成為高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充和延伸，是全面考察學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能、知識(shí)運(yùn)用能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和改革成果的有效路徑，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合素養(yǎng)和提升教學(xué)質(zhì)量等方面發(fā)揮重要作用[2-3]。此外，與競(jìng)賽活動(dòng)一起舉辦的教學(xué)研討會(huì)為教師們搭建了交流和溝通的平臺(tái)，為分享和探討化學(xué)及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)的新進(jìn)展、實(shí)驗(yàn)室管理及安全防護(hù)新舉措、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及改革的新成果等提供了渠道[4]?！罢n程思政”是高校思想政治教育的重要載體，是高校落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的理念創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新，推動(dòng)了高校課堂教學(xué)改革并提升了課程育人的質(zhì)量[5]。將課程思政與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)“課程育人”，是當(dāng)前高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1 《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)現(xiàn)狀

自2018年起，我校啟動(dòng)了理科“大類招生”，化學(xué)、材料化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的絕大多數(shù)學(xué)生均是通過(guò)理科大類分流劃分到化學(xué)及相關(guān)專業(yè)，對(duì)他們來(lái)說(shuō)，目前所學(xué)專業(yè)并不是其第一志愿，因此存在對(duì)目前專業(yè)認(rèn)識(shí)不清或興趣不大、對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)后的職業(yè)規(guī)劃及發(fā)展前景較為迷茫等問(wèn)題。此外，《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的授課對(duì)象為本科三年級(jí)的學(xué)生，他們即將面臨繼續(xù)深造、就業(yè)或自主創(chuàng)業(yè)等人生重要選擇，部分同學(xué)將來(lái)從事的研究工作可能與本門課程的關(guān)聯(lián)度不高，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性不高。

從教師層面來(lái)說(shuō)，部分教師存在“重理論、輕實(shí)踐”的認(rèn)知誤區(qū)，在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革、教學(xué)方法探索、教學(xué)內(nèi)容建設(shè)等方面的鉆研不夠深入，限制了本課程的教學(xué)改革和創(chuàng)新。同時(shí)，作為理工科教師，其思想政治素養(yǎng)和思想政治教育素養(yǎng)仍需提升，教學(xué)中道德育人的實(shí)踐還需要加強(qiáng)，在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)過(guò)程中，教師往往只關(guān)注專業(yè)知識(shí)的傳授和實(shí)驗(yàn)技能的提升，對(duì)學(xué)生品行品德的熏陶和培養(yǎng)有待加強(qiáng)[6]。

課程內(nèi)容和教學(xué)模式方面：目前，我校高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的新穎性不高且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更新周期略長(zhǎng)，教學(xué)內(nèi)容的更新速度落后于科研和科技的發(fā)展、與前沿科研成果關(guān)聯(lián)不足，綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)較少。實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍沿用傳統(tǒng)的“預(yù)習(xí)報(bào)告+PPT講解+實(shí)驗(yàn)操作+實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的模式，師生間的討論和交流不夠充分，未能全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的教學(xué)參與性和學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

2 “教賽融合”教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐

將實(shí)踐創(chuàng)新教育融入人才培養(yǎng)全過(guò)程，創(chuàng)建以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、教學(xué)和競(jìng)賽相融合的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)課程、競(jìng)賽和實(shí)踐創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合，以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新探索能力。

2.1 以學(xué)生為主體，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信

在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》開課之初，授課教師會(huì)向?qū)W生介紹一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，使學(xué)生對(duì)具體的競(jìng)賽項(xiàng)目有初步的了解，同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生形成參加競(jìng)賽的意識(shí)和習(xí)慣，近幾年，我校化學(xué)及相關(guān)專業(yè)參加學(xué)科競(jìng)賽的學(xué)生人數(shù)明顯增加。此外，通過(guò)我校的思源學(xué)堂Blackboard平臺(tái)、班級(jí)微信群和QQ群等為學(xué)生提供競(jìng)賽章程、時(shí)間節(jié)點(diǎn)、優(yōu)秀獲獎(jiǎng)案例等，學(xué)生根據(jù)自身興趣和未來(lái)可能從事的科研方向，選擇參加具體的競(jìng)賽項(xiàng)目，同時(shí)，鼓勵(lì)、支持學(xué)生參加多項(xiàng)競(jìng)賽，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性并營(yíng)造了一種良性競(jìng)爭(zhēng)的學(xué)習(xí)氛圍。

以2021年全國(guó)大學(xué)生高分子材料實(shí)驗(yàn)實(shí)踐大賽為例，具體說(shuō)明我校組織學(xué)生參加競(jìng)賽的相關(guān)事宜。2021年4月，我校舉辦校內(nèi)選拔賽，與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)正好同步進(jìn)行，通過(guò)筆試(實(shí)驗(yàn)安全、操作規(guī)范、理論原理等內(nèi)容)選拔出16名學(xué)生參加復(fù)賽，選拔出2隊(duì)同學(xué)(6名學(xué)生)進(jìn)行競(jìng)賽訓(xùn)練，并給予校內(nèi)表彰，最終根據(jù)競(jìng)賽訓(xùn)練期間同學(xué)們的表現(xiàn)選拔出3位同學(xué)參加決賽。形成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)→校內(nèi)選拔→競(jìng)賽訓(xùn)練→競(jìng)賽決賽的模式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與競(jìng)賽選拔同步進(jìn)行，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度更加端正、學(xué)習(xí)積極性更高，課堂上學(xué)生更加主動(dòng)地回答問(wèn)題并參與討論，高分子化學(xué)及高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的期末成績(jī)與往年相比也更為理想，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量顯著提升。

2021年第二屆全國(guó)大學(xué)生高分子材料實(shí)驗(yàn)實(shí)踐大賽的競(jìng)賽內(nèi)容是采用懸浮聚合的方法制備一定粒徑范圍的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯小球，雖然聚合方法已經(jīng)明確，但為了盡可能提高產(chǎn)率和合格產(chǎn)率，還需探索最佳的聚合反應(yīng)條件如攪拌速度、水油比、溫度、分散劑用量等。在正式開始競(jìng)賽訓(xùn)練前，師生一起制定了“多討論和共分享”的團(tuán)隊(duì)守則，即作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，師生相互協(xié)作，一起討論，分析原因，團(tuán)隊(duì)成員共享所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)聚四氟攪拌槳的位置對(duì)聚合物小球的粒徑會(huì)產(chǎn)生影響，發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象后，同學(xué)們考查了一系列攪拌槳底端與三口燒瓶底部的距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攪拌槳的高度會(huì)影響體系剪切力的作用區(qū)域，最終影響聚合物粒徑甚至影響反應(yīng)的成敗。競(jìng)賽訓(xùn)練期間，同學(xué)們嚴(yán)謹(jǐn)、求真的科學(xué)態(tài)度始終貫穿備賽、決賽過(guò)程之中，以團(tuán)隊(duì)的形式參賽，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)和協(xié)作意識(shí)。不僅如此，參加競(jìng)賽對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)也起到激勵(lì)作用，近3年，我?；瘜W(xué)及相關(guān)專業(yè)共14位本科生參加各類競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)，如參加第十四屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽的“廢舊磷酸鐵鋰電池全組分高效率閉環(huán)回收”項(xiàng)目、參加第二屆大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽的“奶粉中三聚氰胺的定性定量檢測(cè)”項(xiàng)目及參加“第一屆全國(guó)大學(xué)生高分子材料實(shí)驗(yàn)實(shí)踐大賽”的“懸浮聚合法制備一定粒徑的球狀苯乙烯”項(xiàng)目均獲得了一等獎(jiǎng)，所有參賽同學(xué)均保送或考取了985高校的研究生，可以說(shuō)，在一定程度上，“教賽融合”的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式有力地保障了我校雙一流建設(shè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

2.2 完善競(jìng)賽管理制度，提升競(jìng)賽積極性

大學(xué)生學(xué)科、科技、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽對(duì)于深化人才培養(yǎng)模式改革，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育工作，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、拓展知識(shí)范圍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、協(xié)作精神、實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)具有重要作用。對(duì)學(xué)生而言，參加競(jìng)賽不僅能驗(yàn)證自己對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用、提升實(shí)踐動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的綜合能力，參加競(jìng)賽獲獎(jiǎng)加分也是激發(fā)學(xué)生競(jìng)賽積極性的重要因素。本著激發(fā)興趣、鼓勵(lì)創(chuàng)新的宗旨，為鼓勵(lì)廣大學(xué)生和教師參加競(jìng)賽，提高競(jìng)賽水平，我校成立了大學(xué)生競(jìng)賽管理委員會(huì)，對(duì)競(jìng)賽類別進(jìn)行認(rèn)定、經(jīng)費(fèi)預(yù)算使用，負(fù)責(zé)對(duì)各類競(jìng)賽的規(guī)格層次、組織質(zhì)量、比賽成效、社會(huì)影響等進(jìn)行評(píng)估，落實(shí)對(duì)參賽師生表彰獎(jiǎng)勵(lì)、獲獎(jiǎng)學(xué)生保研加分和教師績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)等，充分肯定學(xué)生獲得的各項(xiàng)競(jìng)賽成績(jī)和付出的努力，提升學(xué)生的競(jìng)賽信心和參加競(jìng)賽的積極性。與此同時(shí)，學(xué)院也傾力為學(xué)生參加各類競(jìng)賽提供經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、競(jìng)賽指導(dǎo)、競(jìng)賽訓(xùn)練和競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)等，全方位保障學(xué)生參加各級(jí)各類競(jìng)賽，提升學(xué)生綜合能力。

2.3 搭建教師學(xué)習(xí)的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)以賽促教、以賽促改

參加競(jìng)賽不僅能提升學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)，對(duì)于指導(dǎo)教師來(lái)說(shuō)也是一次寶貴的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。通過(guò)競(jìng)賽，搭建了師生之間交流的橋梁，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求有了更深入的了解，為后續(xù)“按需”設(shè)置課程內(nèi)容及課程改革等提供了指導(dǎo)。此外，競(jìng)賽教學(xué)研討會(huì)為高校教師提供了溝通、交流、借鑒和學(xué)習(xí)的平臺(tái)，為一線教師搭建了積極探討化學(xué)及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的新模式、分享高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的最新進(jìn)展等的橋梁[4，7]。通過(guò)借鑒學(xué)習(xí)其他兄弟高校的《高分子化學(xué)》和《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》等課程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為我校的相關(guān)專業(yè)課程的后續(xù)建設(shè)重點(diǎn)和課程內(nèi)容的更新提供了一些新的思路和方向。在“教賽融合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)踐過(guò)程中，授課教師也積極探索將創(chuàng)新型競(jìng)賽項(xiàng)目引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，競(jìng)賽項(xiàng)目反哺實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的革新。如基于我?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件改編的高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽參賽項(xiàng)目“新型可回收形狀記憶高分子材料的制備及其在火災(zāi)報(bào)警器中的應(yīng)用”，整合了科研成果、競(jìng)賽作品等多種資源，將科研、競(jìng)賽、教學(xué)和火災(zāi)預(yù)警等緊密聯(lián)系，拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)室安全并培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)。

3 課程思政在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的融合和實(shí)踐

隨著科學(xué)技術(shù)、教學(xué)觀念、教學(xué)方式的高速更替，《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式在不斷的擴(kuò)展和更新，課程體系建設(shè)也在不斷推進(jìn)，但在愛國(guó)主義教育、科學(xué)家精神、理想信念、責(zé)任感和使命感等道德素養(yǎng)培養(yǎng)方面卻鮮少涉及，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與人生觀、價(jià)值觀、世界觀的關(guān)聯(lián)不足，學(xué)生難以深刻體會(huì)到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的精深的人生哲理。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)從生活出發(fā)，結(jié)合時(shí)事，分課前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)講解和課下交流三階段，深入挖掘課程中涉及的思政元素，將課程思政與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生建立正確積極的“三觀”、樹立學(xué)生的文化自信和民族自信、培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度，促使學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和道德素養(yǎng)的全面提升。

實(shí)驗(yàn)課前，借助Blackboard平臺(tái)，上傳相關(guān)文獻(xiàn)，要求學(xué)生完成一定量的文獻(xiàn)閱讀并向授課教師反饋閱讀文獻(xiàn)的收獲，通過(guò)該方式，敦促學(xué)生了解目標(biāo)產(chǎn)物的應(yīng)用情況、各國(guó)的研究和生產(chǎn)水平、我國(guó)的優(yōu)勢(shì)和差距等，拓展學(xué)生的視野、了解國(guó)家亟需的“卡脖子”技術(shù)且培養(yǎng)了閱讀科研文獻(xiàn)的習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)講解環(huán)節(jié)，針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，借助相關(guān)的思政案例，滲透思政教育，如“有機(jī)玻璃的制備”實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合新冠疫情中所用的防護(hù)眼鏡、用PMMA做成的人工晶體在白內(nèi)障治療中的應(yīng)用等，闡述了高分子材料對(duì)人類健康的重要影響和在抵抗新型冠狀病毒工作中起到的重要作用[8]。在“聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料的制備”實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)講述山東理工大學(xué)畢玉遂教授研制“無(wú)氯氟聚氨酯新型化學(xué)發(fā)泡劑”的事例，重在培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、面向國(guó)家重大需求的格局和鍥而不舍的科研精神。由于我校《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程在大三下學(xué)期開設(shè)，學(xué)生即將進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生階段學(xué)習(xí)或就業(yè)工作等，在課下的交流中，授課教師也時(shí)刻牢記“思政教育”，如通過(guò)薛其坤先生“考研3次博士7年”的事跡，勉勵(lì)學(xué)生潛心科研、永不言棄；通過(guò)“七一勛章”獲得者艾愛國(guó)先生的事跡，鼓勵(lì)即將走上工作崗位的同學(xué)，牢記“工匠精神”、勇于創(chuàng)新、追求“精益求精”、相信自己不妄自菲薄，即使在平凡的崗位上也能創(chuàng)造屬于自己的成就。在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)過(guò)程中，融入“課程思政”元素，旨在專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和追求真理的科學(xué)觀，助力學(xué)生探索思維、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新品格的形成，統(tǒng)籌兼顧知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)[9]。

4 結(jié) 語(yǔ)

“教賽融合”的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式推動(dòng)了高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和課程改革，同時(shí)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、錘煉了學(xué)生的意志、增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信，搭建了教師間相互交流和學(xué)習(xí)的平臺(tái)、促進(jìn)學(xué)校競(jìng)賽相關(guān)管理政策的完善，達(dá)到“多贏”的效果。在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)“思政”元素的挖掘，實(shí)現(xiàn)了技能、知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生“品行、知識(shí)、能力、思維”的綜合培養(yǎng)。