摘要:為響應(yīng)職業(yè)教育改革,積極構(gòu)建專業(yè)課程與課程思政協(xié)同育人新模式,以我院應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》課程中“工業(yè)碳酸鈉總堿度測定”作為課程思政教學(xué)案例,從案例詳述、教學(xué)實(shí)施、案例特色與創(chuàng)新、案例成效等方面探討了課程思政在“工業(yè)碳酸鈉總堿度測定”教學(xué)任務(wù)中的設(shè)計(jì)及實(shí)施策略。
關(guān)鍵詞:化工產(chǎn)品檢驗(yàn);課程思政;高職;BOPPPS
《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》是針對(duì)高職化工專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門核心課程,以工作任務(wù)為導(dǎo)向,將產(chǎn)品分析理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,貫穿于實(shí)際產(chǎn)品分析的全過程。培養(yǎng)學(xué)生從事分析檢驗(yàn)工作的職業(yè)能力。根據(jù)以往的就業(yè)數(shù)據(jù),有一部分同學(xué)會(huì)進(jìn)入化工企業(yè)的分析檢驗(yàn)工作崗位。在《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》課程中引入課程思政案例、元素,不僅有助于學(xué)生掌握必要的理論知識(shí)與操作技能,學(xué)習(xí)化學(xué)分析及儀器分析方法,拓寬學(xué)生的視野,了解化工行業(yè)的最新動(dòng)態(tài),樹立耐心細(xì)致、精益求精的工作作風(fēng),更能為學(xué)生以后走上工作崗位打好基礎(chǔ)。
BOPPPS教學(xué)模型是北美高校在教師培訓(xùn)中廣泛推行的一種教學(xué)理論模型[1],該模型近年來在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用于專業(yè)課程的線上線下混合式教學(xué)中。其中,B是Bridgein的首字母,代表導(dǎo)言;O是Objective的首字母,代表目標(biāo);第一個(gè)P是Preassessment的首字母,代表前測;第二個(gè)P是Participatory Learning的首字母,代表參與式學(xué)習(xí);第三P是Postassessment的首字母,代表后測;S則是Summary的首字母,代表總結(jié)[1]?!痘ぎa(chǎn)品檢驗(yàn)》課程利用本團(tuán)隊(duì)在學(xué)習(xí)在線系統(tǒng)上搭建的線上精品課程,通過這六個(gè)階段的設(shè)計(jì),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)開始,將前序知識(shí)、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)貫穿起來,提高課堂效率和學(xué)習(xí)者的參與度。
建國初期,侯德榜博士不畏險(xiǎn)阻,排除國民黨特務(wù)、外有國外勢力阻攔與干擾,為新中國的制堿工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)。將侯氏制堿法這一思政案例與《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》工業(yè)碳酸鈉總堿度測定內(nèi)容相結(jié)合,不僅在“教”的過程中將思政教育與專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)相結(jié)合,還能達(dá)到課程思政的效果,在傳授學(xué)生知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷,學(xué)習(xí)大國工匠的精神,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1案例詳述——侯氏制堿法
20世紀(jì)初,我國所需純堿全依賴進(jìn)口。在第一次世界大戰(zhàn)期間,歐亞交通梗阻,英國在華的卜內(nèi)門公司為了攫取暴利,大肆囤積純堿,以純堿為原料的民族工業(yè)被死死地卡住命脈,嚴(yán)重影響國計(jì)民生。那時(shí)1 t純堿在中國的價(jià)格相當(dāng)于28.35 g黃金。1921年侯德榜博士懷著建設(shè)祖國的雄心壯志,返回祖國,在極其艱苦的條件下,經(jīng)過努力,研制了侯氏制堿法,從而將世界制堿技術(shù)提高到一個(gè)新的水平。它的研制成功,不僅為中華民族爭得了榮譽(yù),更為全人類作出了重大貢獻(xiàn)。
2教學(xué)實(shí)施
2.1教學(xué)目標(biāo)
以侯氏制堿法為課程導(dǎo)入,結(jié)合教材工業(yè)碳酸鈉總堿度的測定,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》的興趣,激勵(lì)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的熱情,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和大國工匠的精神。具體目標(biāo)如下:
知識(shí)目標(biāo):(1)掌握酸堿滴定法測定工業(yè)碳酸鈉總堿度的基本原理和操作方法。(2)熟悉甲基橙指示劑的變色特征和臨近終點(diǎn)時(shí)的滴定操作控制。
能力目標(biāo):(1)熟練進(jìn)行滴定分析實(shí)驗(yàn)中稱量、滴定等基本操作。(2)掌握終點(diǎn)的判別方法。
思政目標(biāo):(1)激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷。(2)養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,學(xué)習(xí)大國工匠的精神。(3)培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)。(4)樹立節(jié)約能源的意識(shí)。(5)培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)、綠色化學(xué)的思維方法。
2.2重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):酸堿滴定法測定工業(yè)碳酸鈉總堿度的基本原理和操作方法。
難點(diǎn):(1)甲基橙指示劑的變色特征和臨近終點(diǎn)時(shí)的滴定操作控制。(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與計(jì)算。
2.3資源建設(shè)及應(yīng)用
教學(xué)資源包括思政案例、學(xué)院線上精品課程、教學(xué)課件、課程前測、后測等,主要通過QQ、學(xué)習(xí)通軟件進(jìn)行發(fā)布。
2.4教學(xué)內(nèi)容
2.4.1實(shí)驗(yàn)原理
工業(yè)純堿的主要成分為Na2CO3,商品名為蘇打,內(nèi)含有雜質(zhì)NaCl、Na2SO4、NaHCO3、NaOH等,可通過測定總堿度來衡量產(chǎn)品的質(zhì)量。
CO2-3的Kb1=1.8×10-4,Kb2=2.4×10-8,cKb>1.0×10-8,可被HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確滴定。滴定反應(yīng)為:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2 ↑
化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),溶液呈弱酸性(pH≈3.89),可選用甲基橙作指示劑。
終點(diǎn):黃色→橙色
2.4.2實(shí)驗(yàn)儀器
儀器:容量瓶、滴定管、洗瓶、酸式滴定管、量筒。
藥品:0.1 mol/L HCl溶液、 0.1%甲基橙指示劑、工業(yè)碳酸鈉。
2.4.3實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 鹽酸的標(biāo)定
用減量法準(zhǔn)確稱取0.15~0.20 g無水碳酸鈉3份,分別放在3個(gè)250 mL錐形瓶中,加水30 mL,加甲基橙指示劑1~2滴,然后用已經(jīng)標(biāo)定的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬?,即為終點(diǎn),由NaCO3的質(zhì)量及實(shí)際消耗的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,計(jì)算HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和測定結(jié)果的相對(duì)偏差。
(2) 工業(yè)碳酸鈉總堿度的測定
準(zhǔn)確稱取2克試樣于小燒杯中,用適量蒸餾水溶解,冷卻后定量地轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻。用移液管移取試液25.00 mL于錐形瓶中,加30 mL水,加1~2滴甲基橙指示劑,用0.1 mol/L的 HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至恰變?yōu)槌壬?,即為終點(diǎn)。記錄滴定所消耗的HCl溶液的體積,平行做3次。計(jì)算試樣中Na2CO3的含量,即為總堿度,測定各次的相對(duì)偏差應(yīng)在±0.5%。
2.5實(shí)施方案
以BOPPPS理論為設(shè)計(jì)依據(jù),將教學(xué)活動(dòng)分為課前、課中、課后3個(gè)環(huán)節(jié),課前通過推送任務(wù)與學(xué)習(xí)任務(wù)單,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),代表“O”,發(fā)放練習(xí)題,代表“B”;課中為“侯氏制堿法”案例導(dǎo)入,代表“B”,整個(gè)過程中調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,學(xué)生參與式學(xué)習(xí),代表“P”,課后提交練習(xí),代表“P”(后測),課后教師評(píng)價(jià)代表“P”(總結(jié)),目標(biāo)明確,環(huán)節(jié)清晰。在具體的任務(wù)中,切入思政元素,實(shí)現(xiàn)課程思政,實(shí)現(xiàn)課程思政與專業(yè)教育協(xié)同育人。具體方案如圖1所示:
2.5.1課程導(dǎo)入(B)
以侯氏制堿法這一思政案例進(jìn)行課程導(dǎo)入,通過圖片、視頻的形式向?qū)W生展示這一偉大的成果,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》的興趣,學(xué)習(xí)侯德榜先生求真務(wù)實(shí)、艱苦奮斗、創(chuàng)新意識(shí)、大國工匠科學(xué)精神,幫助學(xué)生樹立家國情懷與文化自信。
2.5.2學(xué)習(xí)目標(biāo)(O)
課前教師向?qū)W生發(fā)放學(xué)習(xí)任務(wù)清單,明確學(xué)習(xí)任務(wù),不僅要學(xué)生了解學(xué)習(xí)內(nèi)容,更要清楚學(xué)習(xí)本節(jié)課之后要達(dá)到的目標(biāo)。因此,在教學(xué)過程中,教師要根據(jù)教材和學(xué)生確立教學(xué)內(nèi)容,還要結(jié)合思政元素,確立情感與思政目標(biāo),幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀和人生觀。
2.5.3課堂前測(P)
第三個(gè)環(huán)節(jié)為課堂前測,主要用于教師分析學(xué)生對(duì)以往知識(shí)的掌握程度,以此來進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的確立和調(diào)整。在課程開始之前,向?qū)W生推送視頻《碳酸鈉的用途》,并設(shè)置問題:為什么說碳酸鈉是“化工之母”?還可以通過小組討論或者提問的方式進(jìn)行課堂前測,例如:鹽酸可以用什么基準(zhǔn)試劑進(jìn)行標(biāo)定?酸堿滴定法可以選用的酸堿指示劑有哪些?
2.5.4參與式學(xué)習(xí)(P)
第四個(gè)環(huán)節(jié)是參與式學(xué)習(xí),也是整個(gè)課程的核心環(huán)節(jié),首先從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器及藥品、實(shí)驗(yàn)操作步驟3個(gè)方面為學(xué)生分析整個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù),并且將思政元素融入課程教學(xué),學(xué)生對(duì)教師講解過程中存在的問題及時(shí)提問,教師給予回答。接著學(xué)生通過自主練習(xí)與團(tuán)隊(duì)合作的形式進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行,也是提高學(xué)生動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問題解決問題與團(tuán)隊(duì)合作能力的過程。
2.5.5后測(P)
第五個(gè)環(huán)節(jié)是后測,教師根據(jù)課程起始階段設(shè)立的教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生課堂的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與提問,檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)與操作的掌握情況。例如教師可向?qū)W生提問“為什么滴定終點(diǎn)會(huì)變成紅色?”“在滴定到達(dá)尾聲如何進(jìn)行半滴的操作?”“為什么鹽酸的標(biāo)定3份樣品消耗的體積相差較大?”等問題,通過以上問題,敦促學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入理解。
2.5.6總結(jié)(S)
最后一個(gè)環(huán)節(jié)是總結(jié),教師根據(jù)前測、學(xué)習(xí)目標(biāo)、參與式學(xué)習(xí)和后測對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行總結(jié),再次強(qiáng)調(diào)本節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容以及重難點(diǎn),對(duì)內(nèi)容進(jìn)行鞏固,并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的疑問進(jìn)行回答,然后發(fā)布課后練習(xí),學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)通、紙質(zhì)作業(yè)的形式進(jìn)行提交。對(duì)于學(xué)生中存在的疑問,教師可以繼續(xù)通過QQ、微信的形式為學(xué)生解答,整個(gè)過程中增強(qiáng)師生間的互動(dòng)與交流,提高教學(xué)效果。
3案例特色與創(chuàng)新點(diǎn)
3.1任務(wù)驅(qū)動(dòng),案例式教學(xué)
案例以“工業(yè)碳酸鈉”為切入點(diǎn),采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,以測定工業(yè)碳酸鈉總堿度為任務(wù)主線開展教學(xué),通過教師直觀演示與學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方法,在分析任務(wù)、執(zhí)行任務(wù)、評(píng)價(jià)任務(wù)的過程中由淺入深地學(xué)習(xí)酸堿滴定相關(guān)理論與實(shí)操技能,能夠很大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,積極地參與到課堂學(xué)習(xí)中來。
3.2理實(shí)結(jié)合與“三全育人”相滲透
通過工業(yè)碳酸鈉總堿度測定與生活中碳酸鈉的用途相結(jié)合,達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合,注重學(xué)以致用,并在此過程中提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,實(shí)現(xiàn)全過程、全方位、全員育人[2]。
4案例成效
4.1提升了教師思政水平
課程思政要求專業(yè)課教師向思政教師交流學(xué)習(xí),提高自己的思政素養(yǎng)。通過交流學(xué)習(xí),教師對(duì)于課程思政會(huì)有更加深入的認(rèn)識(shí),在以后的教學(xué)中,才能升華思政內(nèi)容,將課程思政貫穿到整個(gè)《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》教學(xué)中,并做到有的放矢,游刃有余[3]。另外,專業(yè)課教師通過網(wǎng)絡(luò)資源,學(xué)習(xí)最新的課程思政理念,在實(shí)際的教學(xué)過程中用積極、正確的思想引導(dǎo)青年成才,完成“立德樹人”的終極目標(biāo)。
4.2提升了教學(xué)效果
本節(jié)課以制堿專家侯德榜博士的故事進(jìn)行導(dǎo)入任務(wù),激發(fā)學(xué)生的愛國情懷,學(xué)習(xí)大國工匠的精神。接著教師對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析,從原理講解到實(shí)驗(yàn)儀器藥品再到實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行講解,培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)、能源節(jié)約意識(shí)以及環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。再以學(xué)生操作進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。最后,教師進(jìn)行任務(wù)評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、精益求精的工作作風(fēng)。整個(gè)過程以工匠精神為核心,將思政元素融入其中,達(dá)到了預(yù)期的效果。
學(xué)生普遍認(rèn)為,《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》課程思政,加深了他們對(duì)專業(yè)知識(shí)和行業(yè)背景的了解,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了他們的職業(yè)素養(yǎng)和精神,因此《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》課程思政初見成效。
5結(jié)語
近年來,BOPPPS已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于專業(yè)課程的教學(xué)中,尤其對(duì)于課程內(nèi)容豐富、知識(shí)點(diǎn)繁雜、理論性強(qiáng)的課程能夠達(dá)到不錯(cuò)的教學(xué)效果。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)首次將理實(shí)一體化的《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》這一課程在BOPPPS理論的指導(dǎo)下,進(jìn)行課程思政教學(xué)模式的探索,取得了較好的效果。此過程中團(tuán)隊(duì)教師將思政元素融入《化工產(chǎn)品檢驗(yàn)》的課程中,深入挖掘課程建設(shè)的德育內(nèi)涵和元素,建成了線上精品課程,以實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)模式的運(yùn)行。此過程中極大地發(fā)揮了化工課程的學(xué)科魅力,達(dá)到了“潤物細(xì)無聲”的思政教育效果。但是在以后的教學(xué)活動(dòng)中還應(yīng)結(jié)合我院辦學(xué)特色,以雙高專業(yè)為依托,深化校企合作與產(chǎn)教融合,開發(fā)具有行業(yè)背景的特色案例,進(jìn)一步深化課程思政。另外,作為專業(yè)課教師,如何將思政內(nèi)容與專業(yè)理論知識(shí)進(jìn)行有機(jī)融合,而不是強(qiáng)行接入,也是未來很長的時(shí)間需要解決的問題。希望通過“BOPPPS+課程思政”的教學(xué)改革模式創(chuàng)新,為社會(huì)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀化工人才。
參考文獻(xiàn):
[1]曹丹平,印興耀.加拿大BOPPPS教學(xué)模式及其對(duì)高等教育改革的啟示[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2016(2):196200.
[2]王宇超,敖玉輝, 石金靜,等.基于OBE理念的大學(xué)化學(xué)課程思政案例設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J]. 化學(xué)教育,2023,44(2),4348.
[3]孫莉峰,劉轉(zhuǎn)利,王毓章.課堂思政在我院化學(xué)教學(xué)中的探索與研究——以無機(jī)化學(xué)為例[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2020,46(2):163,170.
基金項(xiàng)目:《工匠精神視域下高職學(xué)生就業(yè)能力提升策略研究——以化工專業(yè)為例》,甘肅省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度一般課題,課題立項(xiàng)號(hào)GS[2023]GHB1511
作者簡介:茹寶琳,女,甘肅永昌人,講師,研究方向:化工與化學(xué)。