立足“四個回歸”的無機化學實驗教學改革實踐

劉艷玲，陰彩霞

1呂梁學院化學化工系，山西 離石 033001

2山西大學分子科學研究所，太原 030006

“堅持‘以本為本'，推進‘四個回歸'”是習近平總書記在北京大學師生座談會上的重要講話精神。其中，“回歸常識”是回歸“刻苦學習，努力讀書”的常識，是教師引導學生求真學識，練就真本領；“回歸本分”是回歸“教學即教書育人”的本分，是關于教師教學的本科教育改革；“回歸初心”是高等學校要傾心培養建設者和接班人，是關于本科教育辦學方向的堅守與回歸；“回歸夢想”是指高等教育要傾力實現教育報國、教育強國夢，是關于教育為國家社會服務的價值實現[1]。要求本科課堂教學設計必須以學生為中心，通過運用先進教學手段和創新多樣化教學模式來合理增加課程難度、拓展課程深度、激發學生的學習動力和專業志趣[2]。在教學方法和教學手段上，因課制宜，采用“翻轉課堂”“小組研究實踐式”和“項目式實踐”等教學組織形式，開展啟發式、討論式和參與式教學[3]。無機化學實驗課程是化學類及相關學科開設的一門專業基礎課，對于剛進大學校門的新生來說，這門課程對學生學習態度、學習方式以及學習內容的正確引導，起著關鍵作用。目前，國內多所高校結合自身的情況，對無機化學實驗課程建設[4]、實驗內容的設計[5]、教學方法和教學模式[6-10]等方面進行了積極探索和改革，形成了各自的教學特色和優勢。本文就如何在引導學生認清楚課程本質[11]的基礎上，立足于“四個回歸”，進行一些教學改革和創新，并且取得了明顯的效果。

1 教育“回歸初心”，教學內容“回歸常識”

實驗教學的“回歸常識”，需要引導學生思考，并且通過查資料解決原理是什么，為什么是A操作而不是B操作，以及通過查資料自己整理出操作注意事項和如何在實驗中做到節能減排。這種引導學生探索、促進學生學習，使學生成為課堂主體的教學內容的設計，需要教師花費更多的精力并需要足夠的熱情，但這才是一個教師“回歸初心”，奉獻教育事業的根本。這種“以學生為中心”的教學方式的前提是教師職業使命感的回歸。在實驗中，面對學生的各種活躍問題，潛心和學生一起研究實驗方案，耐心、平和地面對各種新現象，積極參與實驗中各種異常結果的挑戰，相信學生有能力處理好各種“不符合理論知識”的新現象并且可以進一步探索和驗證，讓學生從“意外”中看到自己的價值，從此更加積極有力量，為人類、為社會創造更多的價值。

盡管近年來，我校圍繞“課程思政”“以學生為中心”進行了多方面的教學改革，例如實驗課程實現了項目化管理(故在此項教學改革中，多以“溶液的配制”和“粗鹽的提純”這兩個項目為例進行的)，但大部分實驗還是這樣安排和進行：(1) 教師布置課前預習，學生機械地把課本上實驗原理、實驗目的和實驗步驟謄抄在預習報告上，這就完成了預習報告，而沒有真正地在預習內容上下功夫。(2) 在實驗課堂上，基本是教師講解、演示，然后學生機械照做。(3) 實驗報告只是對實驗過程及結果的記錄，缺少對結果的討論與分析以及進一步的探索試驗。本該塑造學生科研素養，培養學生良好科研習慣和激發學生科研興趣的大學學生實驗就這樣完成了，導致學生的創新意識和創新能力“先天不足”。實驗課本上明確地告訴學生怎么做，學生只需要按照課本進行操作，就算完成了實驗。至于為什么這樣做，原理是什么，還有沒有更好的方案，學生一般不會主動去思考，這樣的教學模式教師只是“教書”了，沒有了“育人”。針對此，我們從下面兩個方向對教學內容進行了調整。

1.1 轉變學生的學習態度

回歸常識，在學生的價值體系中塑造“學習是發現之旅”，而不僅僅是“為了全勤、為了學分、為了考研”，只有不斷地發現、創新，社會才能前進，生命的價值和意義不是“享受和消費”，而是“創造和貢獻”。教育的核心不僅是對學生的教育，也是教師的自我教育。要回歸“學生積極主動學習”，這需要教師“回歸初心”地教書育人，教師要通過自我學習不斷成長，知道如何“育人”。下面是在實驗教學改革中，調動學生積極性，激發學生的實驗興趣的嘗試。在學生進到實驗室的第一件事是讓學生靜下心來，靜能生慧，然后確立人生目標。在課前轉變傳統的“宣布規則”的教學方式，進行了“8問”的思考與回答，見圖1。

圖1 大一新生課前靜心思考內容

結果顯示，學生對大學生活充滿信心的只占46.4%，而對于上大學的目標，53.7%的學生是為了以后找個好工作，還有學生竟然回答“沒想過”。而對于思考的意義，即“做完8問之后和之前，你的感覺一樣嗎？”有91%的學生感覺“不一樣”，這個“不一樣”體現在以下三個方面：(1) 開始思考自己的人生目標；(2) 認真思考后的目標清晰、有力量；(3) 對大學生活充滿信心。問的目的不是答案，是引導學生思考，從浮躁中沉靜下來，思考人生目標、生命的意義，使學生在今后的學習中，可以清晰地為自己的目標努力，關注自己的感覺。這是布魯姆認知目標分類體系中的第一步，即有知覺。學生由向外界的評判開始向內關注，這是人生態度的轉變。思考不僅在課程開始前的8問，在整個課程的教學內容中都貫穿一條主線，即“多提問題，少給答案”，調整學生一心沉靜在學習中，投入到當下實驗中。

1.2 教學內容中滲透質疑精神，培養學生思辨能力和習慣

教育回歸初心，引導學生思考課本中給出的實驗方案的合理性，要求學生翻閱不同版本的教材，分析比較，最終判斷出最佳的方案，選擇最合適的條件，見圖2。學生要通過翻閱資料，進行分析比較，這樣不僅厘清了現有知識之間的關系，也培養分析問題、解決問題的能力，也是對學生進行“是什么，為什么及怎么辦”思考模式的一次訓練和養成，是“以本為本”、教學與科研相結合、在日常實驗中培養學生科研素養的教學方式的探索和嘗試。

圖2 對實驗內容的思辨與質疑

學生在查閱問題的過程中，不僅培養了獲取知識的能力，分析判斷的能力，交流溝通的學習習慣，而且對自己將要進行的行為開始負責任。突破傳統的機械性操作，選擇最合適的、科學合理的、經濟環保的方案，比如在回答pH不能太小時，學生馬上想到了環保問題、經濟節約問題，學生開始意識到不僅要對自己的行為負責任，還要對社會負責任，也是對學生進行中華傳統美德“節約”的一次教育機會。這樣的實驗教學回歸于培養社會的建設者和接班人，是教育的“回歸初心”。

2 教育回歸夢想，從“實驗目的”的探索開始

以目標為導向，實驗的意義和價值絕不僅僅是“驗證知識”“鞏固知識”，重要的是去應用知識，讓知識服務于社會；在實驗過程中應用“新理念”，發現“新現象”，提出“新問題”；學生的學習不僅僅是“掌握”，更多地要去發現和創造。這就要求教師首先明白，如何通過該課程的學習，落實“高等教育的教育報國、教育強國夢，實現教育為國家社會服務的價值”。新的課程目標中明確規定，我們的目標是培養可以獨立思考的創新人才，培養有愛國情懷、有環保意識的人才，具體的實驗項目中實現這些目標，讓教育教學“回歸夢想”，是教師在精心備課時堅持的方向。

2.1 教學目的的升級

圖3是部分實驗項目的教學目的，充分體現了以學生為中心的實驗目的，培養學生獨立思考的習慣，樹立環保意識，激發愛國情懷的實驗教學目的貫穿教學的始終。

圖3 以學生為中心的教學目標

圖3所示目標明確，以“產出”為導向，教學目的最終是學生“可以”“能夠”“提出”等能力的培養，培養學生獨立分析問題、解決問題的能力，引導學生體驗美好，這樣才可能做到選擇去創造美好。例如在溶液的配制實驗中，對于配制硫酸銅溶液的環保問題思考，學生們頭腦風暴，提出各種建議，如減少配制體積量和配制的溶液濃度；或將0.2 mol·L?1的硫酸銅溶液換成后續“酸堿滴定”實驗中要用的0.1 mol·L?1鄰苯二甲酸氫鉀溶液；或者配制成其他實驗項目中所需要的濃度，即配制1 mol·L?1的硫酸銅溶液，可以供后面二氧化碳相對分子質量的測定項目中洗滌氣體使用[12]。即將一個實驗的結果作為另外一個實驗的起點，做到藥品的再生和重復利用[13]，這也是課程思政的一個方面。學生樹立統籌安排的意識，塑造節約的美好品德和減少排放的環境保護理念。

2.2 實驗報告新設計促成教學目標的實現

如在實驗報告中，不僅僅是實驗現象的詳細準確記錄、實驗數據的真實記錄和數據處理，增加對結果的分析，對異常現象和結果的探索，可以啟發學生發現和創造，如圖4是粗鹽的提純實驗報告中學生的分析和思考。

從圖4可以看出，學生是經過認真思考后回答的，盡管他們的認知水平有差異，但是只要選擇開始這樣做，對所謂的“問題”進行分析、探索和研究，一定會培養學生分析問題、解決問題的能力，這一定是本科教育辦學方向的堅守與回歸。

圖4 學生對實驗結果的分析與討論

2.3 學生評教評學來保證教學目標

教師通過學生評學評教來判斷自己的教學，是否做到了“四個回歸”，是否激發了學生的主動性，讓學生對學習產生了興趣，是否愿意獨立思考等，學生評學評教表見表1。

表1 學生學習自評和學生評價教學表

評價結果顯示，學生在實驗課程上是很投入的，97.7%全勤；有76.7%的學生回答在他的所有學習課程中，實驗課上花費的時間相對較多；有97.7%的學生為更好地理解所學內容，有向教師提問并與其他同學交流的活動。“教師注重學生的權利和安全、成績評價的標準方法明確、在輔助資料教學內容等方面花了心思”等評教內容得到學生們100%的認可。教師在教學中100%助推了學生看待事物方法和思維方式的轉變。有97.7%的學生通過實驗課程的學習，提升了學習興趣。100%的學生認為本門實驗課程做到了“啟智潤心”。從學生評學評教可以看出，學生整體有成長和提升，都積極樂觀地面對課程和學習，為大一新生的大學學習創造了良好的開端。

3 教師回歸本分，課程思政貫穿始終

教師有職業榮譽感和教育情懷，熱愛教書育人的本職工作，可以作為自己一生的事業來追求，而不是作為一種謀生的手段。充滿激情地備好每一堂課，尤其是這種容易被輕視的實踐動手課程。教育部于2020年5月28日印發實施《高等學校課程思政建設指導綱要》，明確指出：專業實驗實踐課程要注重學思結合、知行統一，增強學生勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力[14]。學生在這種專業實驗實踐課程中，可以有更多的時間和機會去思考和體驗，也是學生專業知識和品德修養理論的應用環節，“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，這是“行”的機會。故在教學內容的選擇，如上面硫酸銅溶液的選擇和pH的選擇，不僅是“節約”這種文化自信的熏陶，也是環保意識、責任意識的體現機會[15]。再如在粗鹽的提純中，關于“鹽的故事”，見圖5，這也成為軍民魚水情的鮮明注解。

圖5 課程思政在教學中的體現

同時，實驗課前給學生選定一些調研題目，例如粗鹽的提純實驗中，關于鹽的源起、制鹽的工業原料、中國制鹽技術史、歷史上與鹽有關的名人、海鹽中的化學成分等。本校實驗進行的是小班授課，一次不超過24人，故將學生分成5組，每組4-5名學生。每組各抽取一個題目完成。上課前，每組選一位同學用3 min時間，代表本小組匯報課題調研結果。學生通過對中國制鹽工業發展史的調研，了解了中國，增強了學生的科學歷史文化自信，激發了他們的愛國情懷[16]。而這些素材的選擇和這些思考角度的引領，就需要教師有熱愛教書育人的職業榮譽感和熱愛中華文化的愛國情懷，不僅需要教師回歸本分，潛心專研教學內容，還需要教師回歸初心，一心只為培養建設者和接班人，實現教育強國夢！

4 結語

實驗課程和理論課程相比，盡管所占學分少，配備教師相對薄弱，但實驗教學有更多的空間和靈活度，來培養新時代的創新人才。實驗教學對學生科研素養的養成、獨立分析解決問題和創新意識的養成起著關鍵的作用。教育首先是教師的教育，教師潛心備課，滿心歡喜充滿激情地上課，以學生為中心的教學內容設計，以及以目標為導向、貫穿課程思政的課堂教學，是本科教育的“四個回歸”，“四個回歸”的落實才能使教育更接近于本質。這樣的教學不是為了完成多少個項目，不是為了進行多少個學時，而是培養了學生的能力，涵養了學生的科研素養、安全素養和生態文明素養，激發了學生的愛國情懷和服務社會的責任感和使命感。