课程思政在民族高校化工基础实验教学中的探索和实践*

李 榕，卢新生，王煜乾

(甘肃民族师范学院化学与生命科学系，甘肃 合作 747000)

近年来，在课程思政背景下，探索民族院校实验类课程思政教学方式尤为重要，化工基础实验是化学专业学生的必修课程，是化工基础理论课程的重要实践环节[1]，必须将课程思政融入化工基础实验全过程，课程的主要任务是在实践中让学生掌握基础化工设备的基本原理和操作方法[2]，了解工业生产过程中的流程和模式，扩展知识面，提升学生的分析问题、动手操作和团队合作等综合能力素养，为今后开展相关科研工作或进入化工相关领域打下坚实的理论操作基础[3-4]。

随着国民经济和化学化工行业的高速发展，为人类带来了美好便利生活的同时，也带来了一系列严重的危害，严重威胁到人类的生存、生态环境和社会的可持续发展，工业生产中排放的“三废”导致土地沙漠化、水域污染、水土流失、温室效应、资源短缺等严重的危害，环境污染已经成为全球关注的问题。据调查，我校生每年都有一部分化学专业毕业学生进入化工厂、医药厂等行业工作，因此，为了培养德才兼备的、有绿色环保意识的化学化工行业的人才，就需要积极探索绿色化工基础实验教学新体系和新模式，通过实验“三废”的回收利用、环保性管理制度的建立将绿色环保理念和思想政治教育融入化工基础实验课堂。

结合地方民族院校实际情况，为了在知识传授的过程中，实现价值观引导学生学习，经过课题组不断的探索实践，构建了“一核心二途径三模块”实验教学体系。通过添加思政目标、引入思政元素和设计思政方法三个环节来完成这门课的思政建设。在知识技能目标和过程方法目标的基础上增加课程思政目标，将思政元素融入到课堂教学中[5]，挖掘化工基础实验内容与思政教育的切入点，深化知识点，提升《化工基础实验》课程内涵和创新发展[6-7]，提高学生的专业能力、科研工作的能力和创新能力，拓宽学生的就业面，为今后研究交叉学科奠定基础，同时，提升学生的科学素养和环保意识，培养学生的爱国主义情怀，增强民族自信，树立正确的人生观、价值观和世界观。

1 目前化工基础实验教学现状

地方民族师范类院校的化学专业与其他院校不同，无论是实验条件，还是学生基础和师资力量等方面，都比较薄弱，具体表现为实验项目枯燥抽象，仪器设备规模较大，台数有限，缺乏生动有效的育人元素。因为该实验课程与其他化学实验课程不同，

1.1 实验项目枯燥抽象

目前化工基础实验教学中的部分实验内容较复杂抽象[8]，我校化学专业学生化工基础理论基础较薄弱，化工基础相关知识储备欠缺，其实验预习报告又流于形式，最终影响实验环节。因此，我们应该除了要提供基本的实验教材外，还应该给学生提供仿真动画和实验视频等，增强预习效果。

1.2 仪器设备规模较大，台数有限

实验仪器设备规模较大，台数有限，操作复杂，设计单元操作较多，数据处理繁琐，带有一定的危险性，导致部分同学在实验过程中参与度不够，通常是学生按照教师的讲解和演示来做，并没有对实验进行设计和构思等问题。所以，通过药品的减量和无害药品的替换、仿真模拟实验的应用，来提高学生的参与度，提高学生的专业能力、科研工作的能力和创新能力，拓宽学生的就业面，为今后研究交叉学科奠定基础，同时，提升学生的科学素养和环保意识。

1.3 缺乏生动有效的育人元素

传统的化学实验课程教学过程中缺乏深度挖掘生动有效的育人元素，忽视了思政与专业的无缝衔接，达不到预期的育人效果。因此，应对我校化学专业学生化工基础实验课程教学体系的整合、教学模式的改革、教学理念的转变，对实验教学内容进行创新改革，建立一套科学、合理的绿色化工基础实验教学体系，在以往传统教育的基础上，融入绿色环保意识，融入思政元素，通过多种教学途径实现绿色化工基础实验教学，运用辨证主义哲学思想指导化工基础实验的教学，结合绿色环保理念，挖掘化工基础课程中所有的思政元素，培养学生的动手操作能力和分析解决实际问题的能力，增强民族自信，树立正确的三观，从而提高教学效果。

2 构建“一核心二途径三模块”课程思政实验教学体系

随着地方民族高校向应用型的转变，结合化工基础专业课程的特点，根据学校创新应用型人才的培养目标，构建“一核心二途径三模块”多元化教学内容体系，积极推进化工基础实验整合与教学改革。以“三传一反”(动量传递、热量传递、质量传递和化学反应工程)为核心，以PBL(problem-based learning)和CBL(case-based learning)为教学途径，将化工基础实验中的各个单元操作整合重组，并融入思政元素，建立了“化工基础操作类实验、仿真模拟综合类实验、设计开发创新类实验”三个模块。

2.1 以“三传一反”为核心

“三传一反”是化工基础实验课程的核心，涉及到所有的工程问题和化工生产的各个单元操作。将立德树人这个整体目标贯穿于核心中，在以往知识目标和技能目标的基础上，结合每个单元操作的内容特点相对应增加设计一个思政目标，如果思政内容太多，不但会偏离知识与技能目标，而且会引起学生的反感。

2.2 以PBL和CBL为教学途径

化工基础实验中许多原理和理论都蕴藏中华文化的精髓、辩证唯物主义的哲学思想和环保的重要性等思政元素。为了使思政目标和内容有效而自然的融入课堂，避免生硬、别扭、牵强，本文采用PBL-CBL两种途径相结合来引入思政元素。在化工基础实验教学中，教师将教学重难点设计成问题，引导学生采用辩证思维去探究原因、解决问题，并深入挖掘实验项目中所承载的德育主题，在分析问题的过程中培养学生的分析实践能力和创新意识，教师也可引入学生感兴趣的案例，引导学生探讨研究，教师解答指导，在解释案例产生的原因中掌握本节课的内容。

在伯努利方程的验证实验中，可举例1911年印度洋上轮船相撞案例分析各个物理量之间的关系，提高学生对知识主动探索的激情，将理论与实际相结合，剖析、讨论案例，理解并学会应用伯努利方程相关知识，培养学生严谨的科学态度和强烈的社会责任感，并且学会知识的迁移，用所学的专业知识去分析问题、解决问题。在精馏实验中，沸点较低的轻组分在精馏塔塔顶气相中富集，而沸点较高的重组分在精馏塔塔底液相中富集，这与我们国学经典《幼学琼林》中“气之轻清上浮者为天，气之重浊下凝者为地”相似，不仅能让学生加深对实验的理解，也能培养爱国主义情怀，讲文科和功课相结合，上一堂充满温度的实验课。在膜分离实验中，引入废水污染引起的案例以及每年废水的排放量等培养学生传递青山绿水的环保意识，同时通过膜分离技术的介绍进行本实验相关前沿知识的扩展，让同学们了解本课程的先进技术，拓宽眼界。

2.3 构建三模块的实验教学体系

为此，课题组建立了“化工基础操作类实验、仿真模拟综合类实验、设计开发创新类实验”三个模块循序渐进、因地制宜的新实验体系，达到了仪器操作实验、仿真模拟实验和创新实验的结合训练，理论、实践与思政教育的有机统一，达到教书育人的目的。

模块一中化工基础操作类实验都是验证性的实验，在相关的仪器设备上进行操作，通过模块一的训练，不仅要掌握实验原理和基础知识，掌握仪器正确使用方法和实验操作，同时也要培养同学们小组配合协调能力和动手操作能力，培养学生具备规范、严谨的科学态度。通过药品的减量和无害药品的替换来实施绿色化实验项目和实验内容。例如，在流体力学实验中，用水作为流体，既安全，又能让学生掌握相关知识；也可以通过实验“三废”的回收利用来实施绿色化实验项目和实验内容，例如，在反渗透膜技术的应用中，既可以制备纯水，又可以实现废水的资源化处理。

模块二中针对一些具有高温、高压、危险等特点，并且对操作环境和操作水平有所要求的化工设备，并不适合开放给学生。对此，可借助仿真实验进行学习，例如，模块二中离心泵单元操作实验，可采用动画加强讲解效果；在精馏实验、换热实验中可采用3D仿真技术辅助化工基础实验教学；在吸收解吸实验中，可以采用控制技术和计算机软件改进化工基础实验教学。让学生进行模拟实训，让学生学会发现问题和分析问题，并用所学的专业知识解决问题，从而培养学生精益求精的工匠精神。

模块三中的实验是在满足化工基础实验和综合实验教学的基础上，加入一些模拟仿真软件类实验项目，在操作模拟仿真软件中，学生可以通过软件中的提示检查实验的可行性和合理性，随时进行各项参数的调整与结果验证，不仅增强了学生对知识和操作的深刻理解，也激发学生敢于尝试的创新精神和质疑精神。模块三中的基础性实验面向于基础较薄弱的学生，综合性实验面向基础较好的学生，创新性实验面向于优秀并对化工基础实验感兴趣的学生。学生可以按照自己的兴趣选择相应的实验项目，根据老师的提示和相关资料的查阅，提前写好实验方案，以小组讨论的形式开展此次实验研究。教师要不断地进行实验教学方法的完善实施，在实验项目的设计上应拓展加入本专业领域的最新研究进展和研究技术，以及相应的思政元素。同时，也可将相关的科研内容引入实验教学中，科研带动教学，教学指导科研，使教学科研相结合[9]，指导学生进行创新实验项目。

3 结 语

本文为提高化工基础实验课程教学效果提供新思路，从学生现状、实验室现有的仪器设备、实验室管理制度、毕业后从事的科研和就业渠道进行分析，通过深入挖掘每个实验所承载的思政主题，渗透环保意识、融入思政元素和建立环保项目、构建绿色体系两种方式，对民族院校化学专业学生化工基础实验课程教学内容、教学体系及教学模式进行了创新改革，以“三传一反”为核心，以PBL和CBL为教学途径，将化工基础实验中的各个单元操作整合重组，并融入思政元素，建立了“化工基础操作类实验、仿真模拟综合类实验、设计开发创新类实验”三个模块，建立了“一核心二途径三模块”多元化教学内容体系，是一种以绿色环保为理念的科学合理的多元化化工基础实验课程教学体系，使思政目标在化工基础实验中落实，深化课程知识点，拓宽学生的实验思路，开发学生的创新能力，使学生在掌握专业知识和实验技能的基础上，并且运用辨证主义哲学思想指导化工基础实验的教学，挖掘实验内容中所蕴含的中华文化精髓，积极推进化工基础实验教学改革，提高教学效果，用正确的、科学的人生观、价值观、世界观和方法论去探索创新实验、分析解决问题，引发其情感共鸣，培养学生的动手操作能力和分析解决实际问题的能力，增强学生民族自信，培养出德才兼备的应用创新型人才。