1.成果简介及主要解决的教学问题(不超过1000字)
(一)成果简介
为响应教育部《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》(2023)及《关于加强高校有组织科研 推动高水平自立自强的若干意见》(2022)的文件精神,地质类高校亟需聚焦拔尖创新人才与未来行业领军者的培养。中国地质大学(北京)基于物理实验课程的育人定位,针对公共基础实验课程在专业人才培养中存在的共性问题,特别是对地学拔尖人才培养的支撑力不足的痛点,对实验课程体系进行了重构和实施。本成果以价值塑造为引领,将课程思政元素全方位融入知识传授与能力培养的各个环节。通过重构教学体系,优化实验类型与结构配置,推动课程内容与后续专业学习的有机衔接,实现人才培养的系统性与连贯性。同时深化以学科竞赛与特色活动互促的第二课堂建设,促进人文修养,提升社会责任感,激发学生创新潜能,全面提升其分析并解决复杂地学问题的综合素养。评级机制强调过程性和能力导向,引导学生注重持续学习与素质沉淀,实现从知识输入到能力生成的转化。成果最终构建了一套可复制、可推广的针对地学拔尖人才培养的物理实验教学体系。学生评教优异,深造率高,教学团队持续发展,形成显著示范效应,其经验已被多所兄弟院校借鉴,有效带动多校教学水平提升。
(二) 解决的主要问题
(1)公共基础实验课的课程思政融入及实施措施不深入的问题
由于公共基础课中教学任务重、涉及专业多,在课程思政建设中普遍存在“硬融入”“表面化”现象,未能与知识传授和能力培养有机统一。实验课作为连接实验与理论、知识与运用的桥梁,是培养学生科学精神、家国情怀与使命担当最具潜力的育人阵地。
(2)地质类高校公共基础实验课与专业课的衔接问题
公共基础实验课与专业课的衔接是关乎学生能否将通用能力成功转化为解决专业问题的核心素养。目前基础实验课侧重于验证经典理论与训练标准化操作,与学生后期专业学习脱节,导致学生知识迁移困难。构建一个以公共实验课为基础、专业课为导向的前后贯通式实验教学体系,已成为培养地质拔尖创新人才的迫切任务。
(3)公共基础实验课程培养学生创新能力的平台建设问题
公共基础实验课程在创新能力培养上,尚未建成体系化、进阶性的平台支撑,其育人潜能未能充分释放。这不仅是教学资源的配置问题,更是人才培养模式的关键瓶颈。必须打破传统基础实验教学“重验证、轻探索、不运用”的封闭格局,需搭建一个兼顾人文修养和社会责任、促进学生知识交叉和创新能力全面提升的平台。
2.成果解决教学问题的方法(不超过1000字)
(一) 借助课程特点构建立体化思政育人体系
围绕社会主义核心价值观培育,构建了涵盖教师引领、课堂渗透、环境熏陶与特色活动四位一体的立体化思政育人体系。通过打造“时空长廊”中不同主题展板的实验环境文化,将科学精神传承与家国情怀融入实景教学,潜移默化涵养学生科技报国情怀;展示课程中优秀学子风采,发挥身边榜样示范作用,实现育人无痕的目的;依托 “三人行”、科普日、扶贫扶志等特色活动,构建“以讲促学,以学促思”的自主成长路径。在专业知识学习中自然融入人文素养和社会责任,促进学生的全面发展,实现“学术、艺术、技术”的融合提升。
(二)强化地学特色,重构实验教学内容
对实验教学内容进行系统性重构,构建了“基本知识+实验内容+技能扩展”的递进式分层次教学内容的基础型夯实素养、综合型强化能力和探索型激发创新的三个层次。在具体内容上,保留经典物理实验的同时,大幅度增加前沿物理实验内容与地学特色物理实验内容。凸显教学内容的专业属性,实现与后续专业知识的无缝衔接。实现物理实验教学与地质学科知识体系在思维层面和实践层面的深度融合,为地学拔尖创新人才构建起贯通式基础知识与专业创新的能力阶梯。
(三)激活第二课堂,打造综合能力提升平台
充分依托物理实验课程平台,系统性整合第二课堂资源。组织物理实验竞赛、物理学术竞赛、创新创业竞赛、光电竞赛、大学物理竞赛和大学生课外创新项目等学科赛事外,还组织实验室安全竞赛、科普活动、扶贫扶智等系列有助于学生全面发展的特色竞赛与活动,为学生提供多层次、全方位的能力提升平台。这一创新平台不仅强化了课内所学,更是促进知识交叉、激发创新思维、锤炼实践能力和培养团队协作精神的重要载体,实现了课内外培养的有机统一与良性互动。
(四)聚焦过程导向与能力增值,改革评价体系
以信息技术与教育深度融合为核心驱动力,构建了一套以能力为导向、贯穿学习全过程的新型评价体系。通过引入虚拟仿真实验技术,实现了实验课程考核的自动评分与资源高效利用。同时将专利、制作、论文、获奖等课外创新成果按权重纳入总评,将过程性考核权重提升至80%,充分体现对学生实践能力与创新素养的肯定与激励。这一结构性变革彻底突破了“唯考试成绩论”的传统框架,推动评价标准从知识记忆向创新能力与综合素养的根本性转变,形成了以学生发展为中心,以能力增值为标尺的评价机制,为培养具备持续创新能力的拔尖人才提供了制度保障。
3.成果创新点(不超过800字)
(一)模式创新:拓展课程思政融入渠道,特色活动赋能全面发展
坚持以学生为中心,构建全方位、多层次的课程思政融入路径和创新能力提升平台。通过系统提供学科赛事指导、开放实验场地、设立专项经费、保障实验物资等,筑牢多维度支撑体系,切实为学生开展创新实践扫除障碍。积极开展各类学科赛事,推动了课内知识与课外实践的深度融合;通过教学全过程拓展课程思政融入渠道,实现专业知识与课程思政的双向赋能。特色活动着力提升学生的人文素养与社会责任感,系统激发其内生创新动力,有效赋能学生的全面发展。
(二)内容创新:提升地学特色实验占比,衔接后续专业培养
在系统保留经典实验项目的基础上,着力提升地学特色实验的教学比重,推动实验教学内容项更具学科交叉性和专业针对性的方向发展。面向不同专业方向的学生,精准开设具有地学背景的特色物理实验内容,实现从内容设置到教学对象的“双重适配”。例如在物理实验中融入“偏光显微镜的组装”等与地学紧密相连的内容,使基础物理实验教学在地学语境中换发新的生命力。通过这一系列定制化、专业化实验的设置,不仅夯实学生的专业知识与实验技能,更有效促进了物理学内容与地学知识的学科交叉,引导学生建立跨学科知识关联和系统思维框架,打通了基础实验与后续专业课程学习的壁垒,强化了物理实验教学与地质学科专业需求的交叉与衔接。
(三)评价体系创新:强调过程性考核,提高能力评价比重
同步深化考核评价机制改革,大幅提升过程性评价权重,推行多元化、柔性化考评方式,为学生潜心探索、敢于创新营造宽松环境。将过程性考核权重提升至80%,强调学习过程的连续性和积累性,打破“唯考试成绩论”的传统考核方式。实施多元化评价方式,将课外创新成果等按一定权重纳入总评,有效减轻应试压力,释放学生创新活力,实现从知识考核向能力评价的根本转变。
4.成果推广应用效果(不超过1000字)
(一)学生广泛受益,高质量成长
成果以系统化育人理念为引领,在学生培养层面实现了规模覆盖与质量提升的有机统一,形成了贯穿整个本科教育阶段的示范辐射新范式。项目实施以来,累计惠及校内本科生近万人,扎实支撑了地质行业拔尖人才的系统化培养。教学质量获得学生高度认可,评教分数持续保持在98分以上。在参加学科竞赛与创新创业的学生中,超过60%进入研究生阶段深造,其中不乏保送清华大学、北京大学等顶尖高校和中科院研究所的优秀典型,充分印证了本成果在激发学生潜能、助力人才成长方面的显著成效。
(二)师资队伍卓越发展
教学研究持续深化,积极推进教学资源现代化建设,虚拟仿真实验、虚实结合实验等实现虚拟交互,推动学习模式向沉浸化、互动化转型。创新课程思政载体,出版融汇科学家励志事迹的特色思政教材,以“科学与人文交融”为理念,实现价值引领与知识传授的有机统一。近几年教学团队实现高水平发展,1人获北京市教学名师,多人次获“实验室先进工作者”“朱训青年教师奖”等各类教学荣誉,形成了一支结构合理、富于创新、育人水平突出的师资队伍。团队累计承担教学研究与改革项目26项,涵盖北京市级课程思政项目、教育部教指委项目等,持续推动教学创新。
(三) 示范引领作用显著,辐射效应广泛形成
成果的示范效应通过多层次、多平台持续释放。校内的化学实验教学中心、信息工程中心、工程实习教学中心等教学单位都相继借鉴经验。在深耕校内培养的同时,成果持续向外延伸、向下扎根,辐射至北京市8所中学、2所小学,惠及千余名中小学生,构建起“高基联动、资源共享”的育人新生态,充分彰显了教育教学改革的开放格局与社会服务价值。
2020年疫情期间举办的“科普月”活动,吸引23所高校12家企业近千人参与,获教育部网站报道。“三人行”特色活动累计开展150余次,获《中国矿业报》等媒体报道。连续主办“北京高校物理学科课程思政专题研讨会”“华北地区物理学科教学研讨会”等高水平教学交流活动,有效推动区域教学改革与课程建设。
持续开展对青海化隆县的扶贫扶志活动,得到对方的高度肯定。培训青海大学、云南昭通学院基础部物理教师,提高西部师资专业能力。支援蒙古共和国达尔汗工学院物理实验室建设,使其物理实验教学水平实现跨越式提升。团队成员累积报告20余场,覆盖听众逾万人次,带动了多所兄弟院校,尤其是西部高校的教学质量与人才培养质量提升,验证了成果的推广潜力与应用价值。