[摘 要] 對(duì)標(biāo)各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),根據(jù)新工科學(xué)生不同的學(xué)科背景、不同的認(rèn)知基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)習(xí)慣以及“有機(jī)化學(xué)”課程特色,把發(fā)展性教學(xué)思想融入工科“有機(jī)化學(xué)”課程中,建立“學(xué)生為主,教師為輔”的教學(xué)模式。從知識(shí)、能力、品質(zhì)和實(shí)踐四維度,著力培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新意識(shí)、協(xié)作精神和社會(huì)擔(dān)當(dāng)能力。教學(xué)過(guò)程體現(xiàn)高階性和挑戰(zhàn)度的教學(xué)原則,線上線下有機(jī)融合,加快教學(xué)速度。將非標(biāo)化、過(guò)程化、信息化等多維的教學(xué)模式貫穿課前、課中、課后,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)的實(shí)效性。
[關(guān)鍵詞] 發(fā)展性教育;有機(jī)化學(xué);教學(xué)改革;思政教育
[基金項(xiàng)目] 2021年度四川大學(xué)新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程(第九期)研究項(xiàng)目“基于‘發(fā)展性’教育理念近代化學(xué)基礎(chǔ)(有機(jī)化學(xué))課程教學(xué)范式改革與實(shí)踐”(SCU9216)
[作者簡(jiǎn)介] 陳彥逍(1975—),女,四川廣安人,博士,四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院副教授(通信作者),主要從事功能材料設(shè)計(jì)與合成研究;李萬(wàn)舜(1974—),男,四川彭州人,碩士,四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院講師,主要從事有機(jī)合成研究;章 鵬(1976—),男,四川成都人,碩士,四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)師,主要從事教學(xué)管理和有機(jī)合成研究。
[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324(2024)39-0049-04 [收稿日期] 2023-10-07
近年來(lái),隨著慕課、微課的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)教育資源不斷涌現(xiàn),學(xué)生獲得知識(shí)的途徑也日益豐富。原先“以知識(shí)為中心”的“填鴨式”教學(xué)已跟不上新時(shí)代的課堂,教學(xué)模式需要轉(zhuǎn)換,要向“以學(xué)為中心”轉(zhuǎn)型,學(xué)習(xí)需從被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)。尤其是對(duì)于新工科專業(yè)的學(xué)生而言,對(duì)于解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,在人才培養(yǎng)中有著非常關(guān)鍵的作用。教科書(shū)往往被學(xué)生當(dāng)作工具書(shū)對(duì)待,這就要求教育工作者不斷更新教學(xué)內(nèi)容并采用更加靈活多樣的教學(xué)方法。而怎樣將知識(shí)點(diǎn)教得更加靈活、生動(dòng),使學(xué)生自主學(xué)習(xí),是教育教學(xué)改革的真正目的與價(jià)值所在。
發(fā)展性教育是萌芽于17世紀(jì)30年代,初步發(fā)展于19世紀(jì)中期,最后形成于20世紀(jì)70年代的一種教育模式。發(fā)展性教育是在成人學(xué)習(xí)與發(fā)展的基本原理指導(dǎo)下,將學(xué)術(shù)課程與輔助性教學(xué)結(jié)合起來(lái)的一種教育模式[1]。發(fā)展性教育的主要觀點(diǎn)是:以學(xué)生為主體,發(fā)揮其自主性、主動(dòng)性和創(chuàng)造力,培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展人才。這個(gè)教學(xué)模式為中國(guó)化學(xué)與化工教育事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了許多優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。因此,我們將“發(fā)展性課堂教學(xué)模式”引入“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)中,經(jīng)過(guò)多年不斷探索嘗試,取得了一定的效果。
一、“以學(xué)為中心”設(shè)定課程目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)
“有機(jī)化學(xué)”課程是化學(xué)、化工、材料、輕工、建環(huán)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程主要講授物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)歷程及反應(yīng)規(guī)律。通過(guò)該課程學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)者具有運(yùn)用物質(zhì)的結(jié)構(gòu)解析其物理、化學(xué)性質(zhì),以及按照物質(zhì)特性設(shè)計(jì)分子,從而提出合理的化學(xué)制備途徑的能力;同時(shí)具有運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)處理有關(guān)化工現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力,為今后化學(xué)化工專業(yè)課程的教學(xué)和更深入地學(xué)習(xí)最新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)是一門基礎(chǔ)理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科,由于有機(jī)物和其官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)十分抽象,且官能基間的轉(zhuǎn)化、反應(yīng)歷程和化學(xué)反應(yīng)規(guī)律變化較多,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感到困難?!坝袡C(jī)化學(xué)”作為基礎(chǔ)專業(yè)課,教學(xué)的好壞對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的教學(xué)、實(shí)現(xiàn)各學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)、提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)與創(chuàng)造力、提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力等發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
以新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),遵循現(xiàn)代工科教學(xué)原理和教育發(fā)展規(guī)律,進(jìn)一步對(duì)課程及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體優(yōu)化和改革創(chuàng)新,使其反映現(xiàn)代教學(xué)方式的變革趨向,促進(jìn)學(xué)生建立正確的知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)其素質(zhì),推動(dòng)個(gè)人發(fā)展和提高能力。根據(jù)知識(shí)、技能、品格的發(fā)展這一條主線,構(gòu)建具有教學(xué)內(nèi)容銜接密切、學(xué)科滲透、適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)發(fā)展與教學(xué)客觀規(guī)律的特色的課程體系,同時(shí)在教學(xué)內(nèi)容涵蓋與構(gòu)成形態(tài)上體現(xiàn)專業(yè)課程與教學(xué)內(nèi)容的整體性與邏輯聯(lián)系。
科學(xué)、合理地構(gòu)建“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)范式創(chuàng)新與實(shí)踐,根據(jù)大化工應(yīng)用需求與工科專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)律,制訂詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方案(如圖1所示)?;诎l(fā)展性教育理念設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)時(shí),必須包含但要超出學(xué)科知識(shí),并圍繞知識(shí)達(dá)到更深層次、更多維度的目標(biāo)。主要是一般認(rèn)識(shí)、理論、基本反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理等方面的教學(xué)要求,更要有整合、運(yùn)用、人文角度、關(guān)懷、掌握、創(chuàng)造等更高級(jí)的、多維度的教學(xué)目標(biāo)。
二、建立專業(yè)特點(diǎn)明顯的工科“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)體系,更好地服務(wù)于后續(xù)專業(yè)課程
“有機(jī)化學(xué)”課程涉及面寬,且常與其他學(xué)科交叉滲透。有機(jī)反應(yīng)多,反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜難以掌握,學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)缺乏有效的方法與途徑。此外,“有機(jī)化學(xué)”是基礎(chǔ)化學(xué)課程中較為活躍的研究領(lǐng)域之一,其課程內(nèi)容中新知識(shí)點(diǎn)的不斷增加、更新與相對(duì)有限的學(xué)時(shí)的沖突也日趨明顯。如何從本課題自身的內(nèi)涵特征與思想政治教學(xué)的核心價(jià)值中找出二者的結(jié)合點(diǎn),并通過(guò)靈活多樣的教學(xué)方法與手段,把愛(ài)國(guó)主義情懷、中華民族共同體意識(shí)、工匠精神、職業(yè)素養(yǎng)等滲透到教案、課堂等教育環(huán)節(jié),以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo),是當(dāng)前有機(jī)化學(xué)教育所面臨的重要課題。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容整合,對(duì)課程實(shí)施綜合改革,以解決目前課程中科學(xué)精神和人文精神的融合不足等矛盾問(wèn)題。
為了在教學(xué)內(nèi)容上很好體現(xiàn)新工科特點(diǎn)和專業(yè)特點(diǎn),更有利于培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)人才,我們積極主動(dòng)與各專業(yè)負(fù)責(zé)人協(xié)商,共同探討提高基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量和效率的方式,尋求基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的結(jié)合點(diǎn)。在大量調(diào)研和討論的基礎(chǔ)上,與各專業(yè)負(fù)責(zé)人達(dá)成共識(shí),對(duì)教學(xué)內(nèi)容做適當(dāng)整合與增減,針對(duì)各專業(yè)特點(diǎn)量體裁衣,設(shè)置了不同的課程系列,重新修訂了教學(xué)大綱,調(diào)整了學(xué)時(shí),更新了教學(xué)內(nèi)容。新課程體系的建設(shè)與完善,既為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量夯實(shí)了基礎(chǔ),也為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供了更好的服務(wù)。
“有機(jī)化學(xué)”課程內(nèi)容龐雜,涉及化合物超過(guò)3 000萬(wàn)個(gè)、反應(yīng)種類超90萬(wàn)種、反應(yīng)規(guī)律較多,要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)全部講解并使學(xué)生掌握既不現(xiàn)實(shí)也無(wú)必要。致力于知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)協(xié)同發(fā)展的觀點(diǎn),依據(jù)“重要性、常用性、實(shí)用性”等原則,結(jié)合學(xué)生專業(yè)背景,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的增補(bǔ)和調(diào)整,教學(xué)內(nèi)容緊貼專業(yè)方向和學(xué)科發(fā)展,樹(shù)立“大化工、一盤棋”的框架,擺脫單一學(xué)科的局限性。不斷豐富內(nèi)容和調(diào)節(jié)教學(xué)系統(tǒng),在精簡(jiǎn)、優(yōu)化、整合內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對(duì)內(nèi)容做出相應(yīng)的增減,包括“高”(主要是指國(guó)內(nèi)外在有機(jī)化學(xué)知識(shí)方面相關(guān)新理論、相關(guān)新技術(shù)等已取得的較為成熟的成果)、“精”(主要是指學(xué)科發(fā)展過(guò)程中形成的基礎(chǔ)理論、知識(shí)和專業(yè)技能)、“新”(反映現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)、關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展和工業(yè)模式、環(huán)境模式轉(zhuǎn)變的新概念、新知識(shí)和新技能)等人文社科的有關(guān)內(nèi)容,提高本科生對(duì)課程內(nèi)容的整體理解,指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)。
三、基于發(fā)展性教育理念,結(jié)合信息化技術(shù),構(gòu)建立體教學(xué)模式
(一)多媒體教學(xué)
課件在內(nèi)容上與時(shí)俱進(jìn),不斷完善;在形式上也要更加美觀,布局合理,突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。不斷鞏固對(duì)原有知識(shí)點(diǎn)的理解;不斷補(bǔ)充與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的最新研究熱點(diǎn);在課堂教育活動(dòng)中有機(jī)融入思政內(nèi)容,并堅(jiān)持在課后更新課件,嘗試把傳統(tǒng)課堂教學(xué)的多媒體資源,加以有機(jī)融合。實(shí)現(xiàn)通過(guò)運(yùn)用多媒體手段,將圖片、文字、視頻、動(dòng)畫(huà)等元素有機(jī)地融為一體的動(dòng)靜結(jié)合綜合性授課技術(shù),其可使教學(xué)信息量增大,內(nèi)容更加生動(dòng),使課堂更加形象性、生動(dòng)性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
(二)線上線下虛實(shí)結(jié)合、時(shí)空融合
要進(jìn)行教學(xué)范式變革,就必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)手段,并運(yùn)用現(xiàn)代信息化手段,使線上教學(xué)與線下教學(xué)緊密結(jié)合。采用“學(xué)生為中心、課堂為基礎(chǔ)、在線學(xué)習(xí)為補(bǔ)充”的模式,集聚優(yōu)勢(shì)能力和優(yōu)質(zhì)資源,完善了富有我校特點(diǎn)的“近代化學(xué)基礎(chǔ)”資源共享課程和服務(wù)平臺(tái)?!敖瘜W(xué)基礎(chǔ)”屬于省級(jí)精品資源共享課,課程中心網(wǎng)站已上傳課程大綱、教學(xué)日歷、教案、授課錄像、習(xí)題庫(kù)、案例庫(kù)等。遵循教育可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)效機(jī)制,對(duì)在線教學(xué)資料持續(xù)地補(bǔ)充與優(yōu)化。例如,增設(shè)知識(shí)點(diǎn)練習(xí)題、單元作業(yè)、單元測(cè)試、課后探究、文獻(xiàn)查閱等環(huán)節(jié)。
充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),或利用QQ群功能和SPOC課程,將理化性質(zhì)、基本概念等基礎(chǔ)知識(shí)在課前自主學(xué)習(xí)。在線上的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展“自主、反思、探究”式學(xué)習(xí)[2-3]。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),充分支持學(xué)生自主規(guī)劃線上學(xué)習(xí)進(jìn)度,并通過(guò)嵌入視頻中的練習(xí)和測(cè)驗(yàn)鞏固知識(shí)點(diǎn),通過(guò)討論、主題交流等的線上互動(dòng)形式,引導(dǎo)他們分組合作探究。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中出現(xiàn)疑問(wèn)后,可以充分利用討論區(qū)發(fā)帖和回帖等的形式和教師、助教及朋友交流。此外,根據(jù)章節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)安排疑難答疑與交流,學(xué)生可以根據(jù)自身對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況做出分析和提出見(jiàn)解,由教師和助教加以點(diǎn)評(píng)總結(jié),學(xué)生也可進(jìn)行互評(píng),從而極大提高了學(xué)生對(duì)掌握有機(jī)化學(xué)的興趣和積極度,從而增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的實(shí)效性。線下通過(guò)統(tǒng)計(jì)并反饋章節(jié)測(cè)驗(yàn)的結(jié)果,檢查學(xué)生掌握情況以及較薄弱的知識(shí)點(diǎn)。課堂可通過(guò)板書(shū)、圖文并茂的PPT實(shí)現(xiàn)知識(shí)練習(xí),重點(diǎn)、難點(diǎn)的探究練習(xí),通過(guò)案例分析達(dá)到更高水平的訓(xùn)練。課后可以利用線上平臺(tái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的鞏固、反思與拓展。課前自主學(xué)習(xí)、課堂精講、研討和課后復(fù)習(xí)的有機(jī)銜接,提升課堂教學(xué)和輔助手段的共同使用效果。
(三)堅(jiān)持思政教育進(jìn)教案、進(jìn)課堂
在備課過(guò)程中,充分挖掘思政素材,通過(guò)把具體的教學(xué)內(nèi)容和具體的思政元素相結(jié)合,把價(jià)值觀念、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、科學(xué)技術(shù)進(jìn)展、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息和社會(huì)生活等內(nèi)容整合在課件中,提高學(xué)習(xí)趣味,培養(yǎng)學(xué)生會(huì)以科學(xué)發(fā)展的目光看待社會(huì)問(wèn)題,切實(shí)讓學(xué)生感到有所學(xué)、有所得。同時(shí),要把綠色實(shí)用化學(xué)理念融入“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)中,讓學(xué)生樹(shù)立綠色[4]節(jié)能減排意識(shí),增強(qiáng)生態(tài)文明意識(shí)。教學(xué)內(nèi)容經(jīng)過(guò)調(diào)整后更加合理,層次更加清晰,為提高人才質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為后續(xù)專業(yè)課程提供了更好的服務(wù)。
四、建立多元化考核評(píng)價(jià)體系,注重過(guò)程化、非標(biāo)化考核
發(fā)展性教學(xué)評(píng)價(jià)作為一種注重課堂教學(xué)形成性的評(píng)價(jià),注重學(xué)生的能力發(fā)展、情感的培養(yǎng)并能更有效地實(shí)現(xiàn)終身成長(zhǎng),是一個(gè)真正的以人為本的教育評(píng)價(jià)體系[5]。以“學(xué)生為中心”為指導(dǎo),以成果為導(dǎo)向,構(gòu)建多元化的評(píng)價(jià)體系。將終結(jié)性考核和形成性考評(píng)相結(jié)合,將理論評(píng)估與實(shí)際評(píng)估有機(jī)結(jié)合,將線上評(píng)估與線下評(píng)估有機(jī)結(jié)合,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)實(shí)行綜合評(píng)估,并側(cè)重于形成性考評(píng),利用這種多方位的綜合評(píng)估,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性。
評(píng)價(jià)方式多元化,注重過(guò)程化,不同目標(biāo)采用不同的評(píng)價(jià)方式。課程考核分為過(guò)程性考核(50%)和期末考試(50%),而過(guò)程性考核又分為線上和線下,過(guò)程性考核成績(jī)(100分)包括預(yù)習(xí)(10%)、課堂討論及演講(20%)、單元測(cè)驗(yàn)(25%)、作業(yè)及訂正(20%)、作業(yè)互評(píng)(5%)、線上討論(5%)、小論文(5%)和問(wèn)題或案例分析報(bào)告(10%)等。引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生之間互評(píng)互教,并及時(shí)地反饋,形成“表現(xiàn)—反饋—改進(jìn)—新的表現(xiàn)”的良好循環(huán)。通過(guò)優(yōu)化考核方法與評(píng)估系統(tǒng),能夠更加真實(shí)、準(zhǔn)確、有效地反映學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,使教師更準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量、及時(shí)發(fā)現(xiàn)在課堂教學(xué)中出現(xiàn)的新問(wèn)題,從而適時(shí)調(diào)整教學(xué)方法,改善課堂教學(xué)。
期末考試試卷內(nèi)容增大非標(biāo)題的占比,例如增加思政題、案例分析題、化合物設(shè)計(jì)題等,著重考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的水平和能力??茖W(xué)合理的考核評(píng)估系統(tǒng)全方位考評(píng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度,著重考核他們?cè)谝呀?jīng)學(xué)習(xí)的基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,通過(guò)考核體系推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
結(jié)語(yǔ)
發(fā)展性“有機(jī)化學(xué)”課堂教學(xué)方法反映出了以人為本的教學(xué)思想,使學(xué)生積極性、主動(dòng)性得到發(fā)展。為了順利進(jìn)行發(fā)展性課堂教學(xué),教學(xué)中應(yīng)當(dāng)以學(xué)生的發(fā)展為基礎(chǔ),正確、有效地進(jìn)行“有機(jī)化學(xué)”課程范式研究和探索,并針對(duì)課程的特點(diǎn)和工科專業(yè)培養(yǎng)要求,制訂詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃,不斷更新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方案,用開(kāi)放式的教育思維、多樣化的教學(xué)方式,確保學(xué)生都能在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中、在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和發(fā)展。同時(shí)兼顧將“有機(jī)化學(xué)”課程的核心知識(shí)點(diǎn)和思政教育緊密聯(lián)系,建立了全面的專業(yè)知識(shí)與技能、情感與世界觀鏈條,引領(lǐng)學(xué)生建立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、人文素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。
參考文獻(xiàn)
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Discussion on Curriculum Reform of Engineering Organic Chemistry under the Concept of Developmental Education
CHEN Yan-xiao, LI Wan-shun, ZHANG Peng, WANG Gang
(College of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610065, China)
Abstract: Referring to the training objectives of each profession, according to the different disciplinary backgrounds varying cognitive foundations, diverse learning habits and the characteristics of organic chemistry curriculum, the paper integrates integrate developmental teaching ideas into the engineering organic chemistry course. The teaching method of “student-oriented, teacher-assisted” was established. It focuses on cultivating students’ independent thinking ability, innovative consciousness, cooperative spirit and social responsibility from the four dimensions of knowledge, ability, quality and practice. The teaching process reflects the teaching principle of high order and challenge, and the organic integration of online and offline accelerates the teaching speed. Multi-dimensional teaching modes such as non-standard, process-based and information-based are implemented before the class, in the class and after the class to fully mobilize students’ learning enthusiasm and enhance the effectiveness of learning.
Key words: developmental education; Organic Chemistry; teaching reform; ideological and political education