劉夏瑜，何秋生，張 嬋，李 巖

(太原科技大學(xué)，山西 太原 030024)

隨著我國(guó)工程人才邁向國(guó)際化步伐的不斷加快，培養(yǎng)具有國(guó)際互認(rèn)資格的高素質(zhì)工程人才，是推進(jìn)我國(guó)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)國(guó)際化發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。當(dāng)前，工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證[1]已成為我國(guó)高校工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必然要求和趨勢(shì)，這既是專(zhuān)業(yè)生存、建設(shè)發(fā)展的需要，更是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑。建設(shè)創(chuàng)新型教育強(qiáng)國(guó)是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程，以學(xué)生為中心，OBE核心理念[2]為指引，并持續(xù)改進(jìn)，培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)新時(shí)代發(fā)展需要的卓越工程人才對(duì)提升我國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，走向世界具有重要意義。

1 基于工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的物理化學(xué)課程體系的構(gòu)建

1.1 解讀認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，定位課程目標(biāo)

物理化學(xué)是很多理工科專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課，通過(guò)研究物質(zhì)變化的基本規(guī)律，運(yùn)用化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本原理及其在專(zhuān)業(yè)中的具體應(yīng)用，為今后進(jìn)行科學(xué)研究和解決實(shí)踐問(wèn)題奠定基礎(chǔ)，在本科教學(xué)體系中占有重要地位。通過(guò)解讀工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)教學(xué)效果應(yīng)該以目標(biāo)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合物理化學(xué)自身特點(diǎn)對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行修訂，將畢業(yè)要求分解為課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)，與畢業(yè)要求之間相互對(duì)應(yīng)支撐[3]，如 表1所示。根據(jù)指標(biāo)點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)過(guò)程和評(píng)價(jià)考核方式，在教與學(xué)的評(píng)價(jià)反饋中調(diào)整各環(huán)節(jié)的權(quán)重以期為后續(xù)的持續(xù)改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)將思政內(nèi)涵有機(jī)融入課程體系，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地將思政教育[4]納入整個(gè)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)過(guò)程中。

物理化學(xué)課程目標(biāo)分別對(duì)應(yīng)支撐畢業(yè)要求中的1、2、4，且對(duì)具體分解要求1.1、2.1、4.1具有強(qiáng)支撐效應(yīng)。課程目標(biāo)1對(duì)學(xué)生能力提出了兩方面的要求：首先是知識(shí)儲(chǔ)備能力，其二是知識(shí)運(yùn)用能力。課程目標(biāo)2也從兩方面對(duì)學(xué)生能力提出要求，一是應(yīng)用所學(xué)工程知識(shí)對(duì)復(fù)雜環(huán)境工程問(wèn)題進(jìn)行判斷分析；二是通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算分析解決問(wèn)題；課程目標(biāo)3要求學(xué)生在掌握理論知識(shí)和研究方法的前提下解決問(wèn)題，真正做到學(xué)以致用。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系[5]

1.2 結(jié)合工程認(rèn)證要求完善課程評(píng)價(jià)體系

基于畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)和課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在物理化學(xué)教學(xué)過(guò)程中采用過(guò)程性考核與形成性考核相結(jié)合的方式。過(guò)程性考核包括課后作業(yè)、章節(jié)總結(jié)、課后習(xí)題、隨堂測(cè)驗(yàn)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)，課程實(shí)驗(yàn)，共占比20%。形成性考核以期末閉卷形式進(jìn)行，試卷共有五大題型分別為判斷、選擇、填空、簡(jiǎn)答和計(jì)算，共占80%。依據(jù)教學(xué)大綱要求：總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×20%+期末成績(jī)×80%。課程目標(biāo)1考核點(diǎn)由平時(shí)成績(jī)1(各章節(jié)總結(jié))和期末成績(jī)Ⅰ(選擇題、部分填空題和判斷題)組成。課程目標(biāo)2考核點(diǎn)由平時(shí)成績(jī)2(實(shí)驗(yàn)與部分課后習(xí)題)和期末成績(jī)Ⅱ(部分填空題與簡(jiǎn)答題)組成。課程目標(biāo)3考核點(diǎn)由平時(shí)成績(jī)3(隨堂測(cè)驗(yàn)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)及各章節(jié)課后習(xí)題)和期末成績(jī)Ⅲ(計(jì)算題)組成。表2列出了支撐各指標(biāo)點(diǎn)的課程目標(biāo)考核方式及其權(quán)值分配。

表2 支撐指標(biāo)點(diǎn)的課程目標(biāo)考核方式及其權(quán)值分配

2 課程目標(biāo)達(dá)成度分析

2.1 課程目標(biāo)達(dá)成度結(jié)果

根據(jù)考核點(diǎn)對(duì)課程目標(biāo)的支撐強(qiáng)度分別確定各部分權(quán)重[6]，設(shè)置目標(biāo)考核分值。課程目標(biāo)1和2注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和原理公式的掌握，各分配權(quán)重0.3，賦值30分，由平時(shí)和期末兩部分的比重確定其目標(biāo)分值各為6和24。課程目標(biāo)3注重綜合應(yīng)用所學(xué)方法對(duì)實(shí)際問(wèn)題分析解決，分配權(quán)重0.4，賦值40分，平時(shí)成績(jī)3和期末成績(jī)Ⅲ目標(biāo)值分別為8和32?？傇u(píng)滿(mǎn)分為100分，課程目標(biāo)達(dá)成值為60分，即達(dá)成度為0.6。本次教學(xué)實(shí)踐對(duì)象為太原科技大學(xué)環(huán)境工程本科二年級(jí)學(xué)生，選取環(huán)境工程192302班39名學(xué)生為樣本，對(duì)每位學(xué)生十次平時(shí)成績(jī)和期末試卷各題型得分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，經(jīng)過(guò)匯總分析，結(jié)果見(jiàn) 表3所示。

表3 課程目標(biāo)達(dá)成度結(jié)果

2.2 學(xué)生個(gè)體課程目標(biāo)達(dá)成度結(jié)果

經(jīng)過(guò)過(guò)程性評(píng)價(jià)和形成性評(píng)價(jià)的綜合考核，所有課程目標(biāo)均已達(dá)成，課程總體達(dá)成度為0.77。具體達(dá)成情況如圖1， 圖2，圖3所示。

圖1 學(xué)生個(gè)體課程目標(biāo)1達(dá)成度分布

結(jié)果表明，課程目標(biāo)1和3達(dá)成情況較好，期末考核點(diǎn)得分率分別為82.25%和71.40%，但課程目標(biāo)2達(dá)成情況中等，期末考核點(diǎn)得分率得分率為61.38%。由此可看出學(xué)生通過(guò)章節(jié)總結(jié)、課堂提問(wèn)、課后測(cè)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，可較好地掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，課后再通過(guò)大量的習(xí)題練習(xí)，計(jì)算部分掌握情況良好，故課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)3達(dá)成度較好。但課程目標(biāo)2的達(dá)成度差強(qiáng)人意，學(xué)生對(duì)公式的內(nèi)涵，推導(dǎo)，以及相互間的邏輯關(guān)系缺乏深刻地理解和思考，難以將知識(shí)內(nèi)化升華為能力的應(yīng)用。結(jié)合學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成度情況及該課程目前教學(xué)現(xiàn)狀，提出具體的持續(xù)改進(jìn)方案。

圖2 學(xué)生個(gè)體課程目標(biāo)2達(dá)成度分布

圖3 學(xué)生個(gè)體課程目標(biāo)3達(dá)成度分布

3 《物理化學(xué)》課程持續(xù)改進(jìn)的具體措施

3.1 優(yōu)化教學(xué)體系

物理化學(xué)是環(huán)境工程的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課，學(xué)時(shí)有限且課程難度大。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)初期對(duì)課程重視度和投入度較高，但隨著課程公式增多,知識(shí)點(diǎn)邏輯性增強(qiáng)，學(xué)生學(xué)起來(lái)比較吃力。針對(duì)這種現(xiàn)象，我們需要意識(shí)到興趣是學(xué)習(xí)的源動(dòng)力，在課堂中適時(shí)地理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生明確所學(xué)知識(shí)不再是空洞的理論而是和生活息息相關(guān)并且可以用于解決實(shí)際問(wèn)題，由此可以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和主動(dòng)思考的意識(shí)，使教與學(xué)同頻共振。另外,針對(duì)物理化學(xué)概念抽象，知識(shí)點(diǎn)凌亂難以建立聯(lián)系的問(wèn)題，教師應(yīng)幫助學(xué)生理清邏輯關(guān)系，用思維導(dǎo)圖[7]的方式構(gòu)建合理的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于公式的學(xué)習(xí)，建議學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上自行推導(dǎo)，再通過(guò)習(xí)題鞏固練習(xí)，加以應(yīng)用，由此可以將知識(shí)點(diǎn)的理解掌握轉(zhuǎn)化為技能的提升應(yīng)用。

3.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

教學(xué)有法，教無(wú)定法，貴在得法。除了教學(xué)內(nèi)容方面的問(wèn)題,在教學(xué)方式方面,也有較大的改進(jìn)空間。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，完成了規(guī)定的教學(xué)任務(wù)也就認(rèn)為達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)，填鴨式、滿(mǎn)堂灌的教學(xué)模式讓師生都苦不堪言。在當(dāng)前工程認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)的要求下,能力培養(yǎng)遠(yuǎn)比知識(shí)傳遞更為重要。要想改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，強(qiáng)化學(xué)生作為課堂主體的主觀能動(dòng)性,教師首先要改變思路，轉(zhuǎn)換角色。課堂是人才培養(yǎng)的主渠道，時(shí)刻需要以學(xué)生為中心開(kāi)展各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，以組織和引導(dǎo)的方式讓學(xué)生作為課堂主體和主要參與者，真正把教學(xué)過(guò)程落實(shí)到“以學(xué)生為中心”的翻轉(zhuǎn)課堂中。信息化時(shí)代的到來(lái)讓網(wǎng)絡(luò)教育如“雨課堂”，“學(xué)習(xí)通”“騰訊會(huì)議”“企業(yè)微信上課直播”等方式建立在線課堂[8]成為提髙教育質(zhì)量的有效途徑。通過(guò)課前發(fā)送預(yù)任務(wù)件，課上討論交流，課后推送復(fù)習(xí)課件，以及隨時(shí)線上答疑等，形成學(xué)生自主學(xué)習(xí)線上線下互動(dòng)的模式，課前下發(fā)一定的預(yù)習(xí)任務(wù)并帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，跟著老師節(jié)奏對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行系統(tǒng)梳理和重構(gòu)，并對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行解析和交互式討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度和積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,讓學(xué)習(xí)真正由被動(dòng)灌輸變?yōu)橹鲃?dòng)攝入。

3.3 改革考核方式

學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的積累過(guò)程,針對(duì)平時(shí)不用心臨時(shí)抱佛腳的情況，需要從課程考核方式切入展開(kāi)改革。工程認(rèn)證強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)應(yīng)由過(guò)程性考核和結(jié)果性考核組成，因此要改變傳統(tǒng)一考定乾坤的模式，更加注重學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的成效。比如，平時(shí)成績(jī)可以從到課率、課前預(yù)習(xí)、課堂討論與提問(wèn)、撰寫(xiě)章總結(jié)、繪制思維導(dǎo)圖、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等方面考核,期末再通過(guò)閉卷考試綜合評(píng)估。并適當(dāng)調(diào)整二者權(quán)重，將平時(shí)成績(jī)由20%提高至30%，期末成績(jī)比重調(diào)整至70% ，兩個(gè)部分根據(jù)各自權(quán)重分別核算再進(jìn)行匯總,作為課程總評(píng)成績(jī)，各部分得分都做到有理有據(jù)、公平公正。改革方式的考核一方面能提高學(xué)生積極性，督促學(xué)生日常學(xué)習(xí)，另一方面也能幫助教師在授課過(guò)程中及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并適時(shí)做出調(diào)整，形成教學(xué)相長(zhǎng)的正反饋機(jī)制。

3.4 融入課程思政

高校立身之本在于立德樹(shù)人，高校要深化教學(xué)改革，充分挖掘課程中的思政元素，利用好課程這個(gè)主渠道，融知識(shí)、能力、素養(yǎng)為一體，真正形成專(zhuān)業(yè)課與思想政治理論課互相滲透，同向同行的育人大格局。要在教學(xué)過(guò)程中融入思政內(nèi)涵，需要在熟悉課程專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確把握課程思政的意義與內(nèi)涵，以合適的情境素材為載體，重新構(gòu)建教學(xué)體系，找準(zhǔn)課程思政元素與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的映射點(diǎn)，二者兼顧，雙向發(fā)力，將課程思政有目的、有計(jì)劃、有組織地潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲般融入物理化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)過(guò)程中。比如熱力學(xué)第一定律強(qiáng)調(diào)功和熱這兩種不同能量表達(dá)之間的相互轉(zhuǎn)化，功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，比如摩擦生熱，鉆木取火，但是熱卻不能無(wú)條件的全部轉(zhuǎn)化為功，這也是第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)幻想破滅的原因，辯證來(lái)看就是付出與收獲的關(guān)系。違背能量守恒定律的過(guò)程一定不能發(fā)生，但遵循它的過(guò)程不一定能發(fā)生，由此引出了非常重要的熱力學(xué)第二定律，該定律揭示出自發(fā)過(guò)程趨于熵增，自發(fā)人生一事無(wú)成。真正理解熱力學(xué)第二定律，不但會(huì)幫助我們理解客觀世界，更會(huì)給生活、乃至人生帶來(lái)巨大的指導(dǎo)意義。以人類(lèi)消失后無(wú)秩序世界的亂象為切入點(diǎn)引出熵的物理意義即混亂度，因此熵增就意味著混亂度增加，當(dāng)人類(lèi)不再對(duì)世界做功，它一定是朝著混亂度增大的方向去發(fā)展。

熱力學(xué)兩大定律[9]的結(jié)合也揭示出了能源危機(jī)存在的最本質(zhì)原因。能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，勢(shì)必造成做功本領(lǐng)的削弱甚至是喪失，導(dǎo)致能量貶值。因此我們說(shuō)能源危機(jī)并不是指的能量在量上，而是在質(zhì)上的危機(jī)。這就啟示我們?nèi)祟?lèi)在自然規(guī)律的引導(dǎo)下，一定要珍惜保護(hù)、合理利用現(xiàn)有資源，同時(shí)要開(kāi)發(fā)新能源，提倡節(jié)能低碳以及低熵的生活方式。 禪修之人講究“少即是多”，在意的就是擁有之物的秩序，而非數(shù)量。日本“斷舍離”式的整理之法，也是通過(guò)清理過(guò)多的數(shù)量，讓家里充滿(mǎn)整潔和秩序之美，以提升整個(gè)人的幸福感。冥想，也類(lèi)似于一種頭腦清理術(shù)，思考的問(wèn)題少了，才能更好地思考問(wèn)題，達(dá)到更高的境界。

4 結(jié) 語(yǔ)

在當(dāng)前工程認(rèn)證背景下,物理化學(xué)課程教學(xué)改革任重道遠(yuǎn)，道阻且長(zhǎng)。立足現(xiàn)狀,結(jié)合工程認(rèn)證要求與新時(shí)代高等教育思政育人的大格局，以學(xué)生掌握知識(shí)、培養(yǎng)能力，提升素質(zhì)為目標(biāo)開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)。基于成果導(dǎo)向，以畢業(yè)要求為準(zhǔn)繩科學(xué)改革評(píng)價(jià)機(jī)制，綜合評(píng)價(jià)培養(yǎng)質(zhì)量，有效創(chuàng)新教學(xué)模式，有機(jī)融入思政元素，緊密結(jié)合立德樹(shù)人的根本任務(wù)，實(shí)現(xiàn)全員全程全方位育人，全面提升物理化學(xué)課程教學(xué)效果，為社會(huì)主義現(xiàn)代化事業(yè)培養(yǎng)合格的建設(shè)者和可靠接班人。