依托國家級一流化學實驗課程 構建全方位、立體式化學實驗教學思政育人體系

王翊如，陳欣，黎朝，鄧順柳，楊樂夫，孔祥建，匡勤，楊靜，翁玉華，任艷平

廈門大學化學化工學院，化學國家級實驗教學示范中心(廈門大學)，福建 廈門 361005

化學實驗教學對培養學生會“想”、會“做”、會“表達”的能力以及創新意識和創新能力、學科發展和滿足國家重大需求等方面具有多重重要性，在本科教育和化學一流人才培養中起著關鍵性的作用。因此，基礎化學實驗課已是各高校理、工、醫、農、林類等專業學生必修的專業基礎課。

早在2000年，廈門大學進行實驗課程整合改革時，基于學生綜合能力、創新意識培養以及實驗教學資源共享等目的，將原面向化學類學生開設的兩門專業核心課程“無機化學實驗”和“分析化學實驗”有機融合為一門面向大一學生開設的專業核心課程——“基礎化學實驗(一)”[1]。在20多年的教學實踐過程中，該課程教學團隊且行、且思、且悟、且改、且進，逐漸形成了廈大特色的課程教學體系、教學內容以及實驗室建設與管理模式和實驗教學服務理念等，構建了全方位、立體式課程教學育人體系，在全國高校產生了強烈的示范與輻射作用。因此，“基礎化學實驗(一)”課程也于2020年獲批國家級線下一流課程。一流課程是建立在立德樹人根本任務基礎上的新時代高校精品課程，其建設的核心與關鍵是課程思政，尤其像“基礎化學實驗(一)”這門課的授課對象是大一學生。對于剛從中學進入大學的一年級學生來說，這是其人生的又一個新的起點或者說是一個重要轉折點，正處于價值觀形成和確立的“拔節孕穗”的關鍵時期，因此做好課程思政意義重大。下面具體介紹“基礎化學實驗(一)”課程育人體系構建實踐過程中的一些思考設計、特色做法和典型小案例。

1 構建全方位、立體式課程思政育人體系

課程是人才培養的核心單元和核心要素，課程質量直接決定人才培養的質量，因此要培養化學一流創新人才就需要一流化學實驗課程。一流實驗課程建設需要一流的實驗教學，需要以一流的實驗教學團隊(教師+助教+教輔)、一流的實驗教學內容、一流的實驗教學過程、一流的實驗教學環境(實驗室建設管理)和一流的實驗教學服務做支撐，這樣才能構成一流實驗教學的有機統一整體。要做好一流實驗課程的思政建設，就是要將實驗教學各個部分所蘊涵的思政教育資源的功能得到有效發揮，以構成實驗教學各環節的同步發力、同頻共振的育人體系。

廈大“基礎化學實驗(一)”課程教學團隊始終秉持“全面思政教育、立體思政教育、創新思政教育”的理念，依托國家級一流化學實驗課程，建立了如圖1所示的課程教學育人體系。

圖1 廈大特色的全方位、立體式化學實驗教學思政育人體系架構

實驗教學內容、實驗教學團隊、實驗教學過程、實驗教學環境、實驗教學管理和實驗教學服務等方面都承載思政育人元素，特別將廈大化院“天然”特色思政資源——廈大化院科學家的珍貴史料和廈大化院“人造”特色思政資源——實驗教學環境有機融入實驗教學育人體系，以形成人人都是育人主體，時時、處處都是育人契機，事事、物物都是育人載體的良好育人格局，悄然構建深具廈大化學學科特色、閃現國家級一流化學實驗課程亮點的全方位、立體式的知識傳授、興趣啟蒙、能力培養、價值引領的相互促進、有機統一的化學實驗教學育人體系。

2 充分利用課程內容本身所承載的思政元素，發揮其育人功能

“基礎化學實驗(一)”課程的教學內容及過程(圖2)是以新思想、新技術、新方法為承載方式，注重培養學生的“三基”“三新”和“三意識”，實現教書育人目標(圖2)。在具體實驗課程內容設計時，注重基礎理論知識的應用、基本實驗方法的學習和基本實驗技能的訓練，并引導學生學習化學領域的政策和法律，教育學生要遵守學術道德、職業道德和職業規范，并關注培養學生提高職業健康意識和審美能力。在具體實驗教學過程中，則將安全教育和德才兼備、家國情懷、社會責任感的教育貫穿始終，使學生從大一開始就要逐步樹立嚴謹務實的科學態度、勤奮好學的思想品質、認真細致的工作作風、條理整潔的良好習慣和互助協作的團隊精神，強調學思結合、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等，讓學生在實驗、實踐、學習、交流于一體的實驗教學過程中得到安全意識、環保意識、審美能力、責任意識與科學精神的全方位培養。

圖2 “基礎化學實驗(一)”教學內容及最終目標

2.1 實驗課前的思政教育

實驗課前，讓學生通過課程網絡教學平臺在線學習有關科學誠信教學內容。例如，學習2019年6月國務院印發的《關于進一步弘揚科學家精神加強作風和學風建設的意見》中關于“論文等科研成果發表后1個月內，要將所涉及的實驗記錄、實驗數據等原始數據資料交所在單位統一管理、留存備查”等內容時，使學生能從政策層面理解原始實驗數據留存的重要性和必要性。進入實驗室前，學生須進行基本安全知識學習和考試，考試合格后方可進入實驗室。且第一次進實驗室后開展實地安全教育，并讓學生簽訂安全責任承諾書。對學生進行誠信和安全意識的培養，歸根結底是對學生責任心和法律意識的培養，使學生在擔當中歷練，在盡責中成長。

2.2 融入思政元素的課程內容設計

在課程內容具體設計時，根據學生的實驗基礎和認知規律，設計了化合物制備、定量分析等六大模塊的實驗內容(圖3)，教學團隊持續就六大模塊的實驗教學內容進行較系統地挖掘思政映射點，形成了初步的實驗課程思政教學案例要點。但由于教學內容龐雜，思政映射點多，教學團隊成員根據自身的教學和科研方向選擇1-2個模塊，挖掘相應模塊中具體實驗教學內容中的思政映射點，在教學實踐中相互交流、借鑒、學習和延伸、拓展，并與時俱進地賦予新的內涵，擴展其映射面，并進行有效實踐，形成系統的化學實驗課程思政教學案例[2]。

圖3 “基礎化學實驗(一)”六大模塊思政內容載體及可能的思政元素“源”

在具體實驗教學過程中，實驗指導教師還可以根據教學內容和教學情境，結合學科發展中的“珍貴史料”等所蘊含的思政資源靈活融入家國情懷、科學精神等思政元素，潤物無聲地引導學生將個人成長與祖國前途命運緊密相連，與課程內容本身所蘊涵的思政教育同向同行、形成協同效應。

2.2.1 巧借化學之美，激趣啟智

根據授課對象及課程本身的特點，從微觀——物質本質(結構)之美，到宏觀——物質外在(規律、顏色、用途)之美，多方位、多視角、多層次呈現化學變化之美，讓學生直觀感受化學的靈魂在于創造，創造新的物質和結構；魅力在于變化，出神入化，永無止境。

如以制備實驗為契入點，展現化學的多變、化學反應之美，因此在課堂引入“化學之美”的理念，以“美”啟“真”，論述科學本身就是真善美的統一，正如居里夫人所說“科學的探討研究，其本身就會有美”，這對培養一年級學生的化學興趣至關重要。

三草酸合鐵(III)酸鉀固體是一種漂亮的晶體(如圖4所示)，其制備過程顏色變化多樣且絢麗；同時利用光化學性質，增加藍曬印相工藝制作內容，整個實驗教學過程盡顯化學之趣和化學之美，因而是最受學生歡迎的實驗之一。

圖4 “三草酸合鐵(III)酸鉀的制備及其光化學性質”實驗設計

“三草酸合鐵(III)酸鉀的制備及其光化學性質”實驗完美地融合了大學化學四大平衡及其相互轉化理論知識的應用及晶體培養方法和操作技能的學習，以及其光化學性質的應用實踐，并要求拍攝實驗現象的照片和實驗過程視頻。通過實驗及其課后討論，讓學生學習和了解常溫下有關晶體(單晶)培養的一般方法及過程與條件和影響晶體生長的一些因素，并與自然界極端條件下(地下適宜的高溫、高壓、長時間的晶化)形成的天然晶體(如金剛石等)進行比較，讓學生對晶體的性質和用途有更深入的認識。并通過提高拍攝實驗照片或視頻的要求和藍曬印相工藝制作實踐作品水平來提升學生的文化品位和審美情趣，融合了化學與藝術之美，貫穿了“美”的元素，“以美育人”。實現實驗教學過程的知識傳授、興趣啟蒙、能力培養與價值引領的有機統一。

2.2.2 巧用珍貴史料,挖掘特色思政資源

一流課程建設不僅要求教師做到精準設計每一次課，更要求教師認真引領、指導學生去實踐好每一次課。一流課程的思政建設也一樣，不僅需要教師精準設計好思政育人內容，也要悄然無聲地融入實驗教學過程。

實驗教學過程中，教師、助教處處率先垂范、身體力行，將課前搜集的珍貴史料結合要講解的內容進行合理設計并適時有機嵌入實驗原理、實驗操作、廢液回收操作以及對一年級學生如何寫好實驗報告等的講解與示范過程中；有效引導、督促學生執行科學誠信承諾和安全責任承諾，達到潤物無聲的育人效果。如在講評學生的實驗報告時，順勢通過照片(圖5)展示在1936年盧嘉錫先生(當年為助教)認真批改陳國珍先生(當年為本科生)的“分析化學實驗”報告，盧先生的言傳身教，鼓勵學生學習化院老前輩嚴謹的治學和求學態度及精益求精的目標追求。同時，也告誡我們教師自己，要認真批改學生的實驗報告，要履行好教師的一切職責，育人先育己。

圖5 1936年盧嘉錫先生親筆給陳國珍先生批改的實驗報告展示

2.3 巧設思政育人情境，營造濃郁立德樹人氛圍

廈大化院創建的“儀器示教中心”中展示了廈大化院自主研發的一些儀器，如蔡啟瑞院士于20世紀70-80年代親自設計組裝的N2凈化實驗裝置模型實物；由田昭武院士自主設計研制并投入生產的我國第一臺自主設計的“DHZ-1型電化學綜合測試儀”實物等[3]，強烈地展現了廈大化院“敢為先、重細節、合為貴”的文化傳承。每一臺儀器都述說著一個催人奮進的故事[3]。

在講解“N2制備、凈化與Mg3N2制備”實驗原理時，自然嵌入廈大化院“儀器示教中心”所展示的蔡啟瑞院士于20世紀70-80年代親自設計組裝的N2凈化實驗裝置模型實物背后的故事。蔡先生當時為了固氮酶活性中心模型化合物合成研究實驗之需，親自設計組裝了這套N2凈化裝置來凈化實驗所需高純N2[3]。并結合本實驗中N2制備、凈化與Mg3N2制備條件以及課堂上學習的有關NH3合成的實驗條件，與學生一起探討人工固氮研究的意義和老一輩科學家盧嘉錫、蔡啟瑞院士等在固氮研究方面所取得的輝煌成就及目前固氮研究所取得的進展，同時引導學生一起分析人工固氮可能帶來的負面影響，培養學生學以致用的能力以及批判性思維能力。有關詳細內容見后續報道。

課后討論環節帶領學生到“儀器示教中心”實地參觀和學習，盡管廈大化院老一輩科學家自主研發的這些儀器年代久遠，但對學生仍有親切感、鮮活性，對學生思想的沖擊和震撼是無法取代的。

3 發揮教學團隊在實驗教學育人中的作用，形成育人合力

一流實驗課程建設和發展的核心與關鍵是課程思政，而教學團隊是開展課程思政的直接主體，是做好課程思政的關鍵。

經過20余年的建設，“基礎化學實驗(一)”課程逐漸形成了一支由教師與教輔組成的結構合理、經驗豐富、富有奉獻精神、潛心實驗教學改革和傾心創新實驗室建設和管理以及實驗教學服務模式的高水平師資團隊，目前的教學團隊中不僅包括了無機化學課程組負責人和分析化學課程組負責人，還包括了儀器分析實驗等其他幾個基礎化學實驗課課程組負責人。此外，每學年還有10余名經過嚴格培訓的碩士或博士研究生作為助教參與實驗教學。實驗教學團隊始終以“傳、幫、帶”的方式，通過“強培訓”“重交流”“樹表率”三種路徑來提高團隊成員的實驗教學思政意識和能力，這也是廈門大學“基礎化學實驗(一)”教學改革做強、做精、做優的源動力。

3.1 發揮教師的人格魅力

教師的言傳身教，是教育學生的最有效辦法。例如第二批“全國高校黃大年式教師團隊”——團簇化學教師團隊成員、青年長江學者孔祥建和香江學者匡勤兩位年青教授，積極投身“基礎化學實驗(一)”教學與科研創新事業中，在實驗教學過程中積極與學生互動交流，并以其自身的人格魅力和成長過程的“現身說法”感召學生，以激發學生的學習和實驗興趣。他們就是學生近在咫尺的榜樣。

教學團隊成員大多都是“一師多課”，即一個教師同時承擔基礎理論課主講和相應的實驗教學指導，這不僅有利于教師加強不同課程內容的內在聯系和有機銜接，也有利于理論課和實驗課的相互融合，更有利于教師將思政教育元素融入教學內容和教學過程，形成系統的、獨特的專業和思政教育的協同育人體系，發揮其協同育人功能。

3.2 發揮助教的朋輩效應

研究生助教與本科生之間“代溝”淺，易于溝通和交流，也便于助教把自己對實驗原理及實驗操作技能的理解和體會以及科研感受傳遞給學生；研究生助教也是本科生與“導師”之間的溝通橋梁，尤其方便一年級本科生了解導師的研究方向等；實驗課前，定時、定點、定目標對助教進行系統和嚴格培訓，在接受培訓的基礎上再進行教學實踐，也是對研究生助教進行再教育、使其認識再升華的過程，有助于其自身綜合能力提高，達到相互啟迪、共同成長的目的。實現了以人育人、育人自育、全程育人的目標。這也是廈大“基礎化學實驗(一)”教學思政育人的一個特色。

4 師生共創良好實驗教學環境，提高環境育人質量

實驗室是實驗教學的重要陣地，是師生高頻度的交流場所。良好的實驗教學環境除了其高效服務于實驗教學的專業功能外，肩負著更重要的“無聲勝有聲”的育人功能[4]。因此，特別將實驗教學環境納入實驗教學育人體系，以形成人人都是育人主體，時時、處處都是育人契機，事事、物物都是育人載體的良好實驗教學育人格局。

“基礎化學實驗(一)”課程教學團隊成員，包括指導教師、研究生助教以及教輔人員都是以學生為中心的安全、規范、高效服務于實驗教學的實驗室建設與管理“標準”的實踐者[4-7]，學生參與實驗教學環境的管理，也是對學生德、智、體、美、勞的全面培養過程，也是對師生“思政”能力的有效訓練和有效實踐[4]。

5 結語

依托國家級一流化學實驗課程構建全方位、立體式化學實驗教學思政育人體系的特色之處就在于把廈大化院“天然”特色思政資源——科學家的珍貴史料以及廈大化院“人造”特色思政資源——良好實驗教學環境與育人功能緊密聯系，讓學生在實驗、實踐、學習、交流于一體的實驗教學過程中得到科學精神、安全意識、環保意識、審美意識與責任意識等全方位熏陶和培養。