苗蔚 程文喜 張偉青 尚蒙婭 林浩偉 王仁杰 李金玲
摘? 要:針對非化學專業(yè)有機化學課程教學中存在的的問題,基于T/CEEAA 001—2022《工程教育認證標準》和一流專業(yè)建設要求,從教學目標、教學內容、教學過程設計等方面對有機化學課程的思政融入進行探索和實踐。將課程思政與專業(yè)人才培養(yǎng)目標有機融合,契合專業(yè)特點、與時俱進挖掘思政元素,以問題為驅動,采用靈活多樣的形式進行思政融合,促進學生學習專業(yè)課程知識與樹立正確的科學素養(yǎng)、社會責任的同向同行,有效促進培養(yǎng)德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的高素質工科人才目標的達成。
關鍵詞:新工科;課程思政;有機化學;課程體系;問題驅動
中圖分類號:G641? ? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? 文章編號:2096-000X(2023)28-0177-05
Abstract: In view of the problems in the teaching of Organic Chemistry, such as "not closely combined with the professional direction" and "uncoordinated combination of ideological and political education and teaching content", this paper explores and practices the ideological and political integration of organic chemistry curriculum teaching, taking the teaching of "conjugate effect" as an example. The study is based on the certification standard of T/CEEAA 001—2022 "engineering education accreditation standards" and the requirements of first-class professional construction, considering the aspects of teaching objectives, teaching content and teaching process design. Organically it integrates the curriculum ideological and political education with the training objectives of professional talents, excavates ideological and political elements with the times and fitting professional characteristics, it takes the problem as the driving force, adopts flexible and diverse forms for the ideological and political integration. The goal is to promote students to learn professional curriculum knowledge and establish correct scientific literacy and social responsibility. It has effectively promoted the achievement of the goal of cultivating high-quality engineering talents with both ability and moral integrity and all-round development.
Keywords: new engineering; curriculum ideology and politics; Organic Chemistry; curriculum system; problem-driven
人才培養(yǎng)是高等教育的根本任務,不斷提升人才培養(yǎng)的質量是高校一切工作的出發(fā)點與落腳點。人才培養(yǎng)質量除了能力素質的培養(yǎng),更重要的是價值觀的引領和塑造。教育部頒布的《高等學校課程思政建設指導綱要》中提出了不同專業(yè)課程思政的切入點和重點內容。面對新時代育人工作的新要求,將德育內涵和育人元素有效融入課程教學,尤其是對于理工課程,結合課程內容和特點對學生進行思政教育,發(fā)揮專業(yè)課程育人功能,從而實現(xiàn)“課程思政”與“思政課程”的同向同行,無疑是當代高校專業(yè)課課程必須承擔的重要使命。
河南工業(yè)大學材料科學與工程學院高分子材料與工程專業(yè)圍繞T/CEEAA 001—2022《工程教育認證標準》和學校辦學定位,不斷完善專業(yè)培養(yǎng)目標和課程體系,提高工程教育質量。根據工程教育認證的要求,在專業(yè)培養(yǎng)目標中加強對學生德智體美勞的培養(yǎng),培養(yǎng)目標的落足點在于課堂教學。為了更好地實現(xiàn)一流專業(yè)建設的創(chuàng)新型工程能力培養(yǎng)目標,通過問卷調查、師生座談等方式,分析總結了原有的課程建設中亟需解決的問題,對非化學專業(yè)的有機化學課程進行了具有專業(yè)特色的課程思政建設。
一? 有機化學課程思政的意義
(一)? 非化學專業(yè)的有機化學課程教學中存在的問題
1? 有機化學教學與所學專業(yè)方向不能緊密結合,不能有效促進學生融會貫通
作為工科專業(yè)的專業(yè)基礎課,有機化學課程在工科人才培養(yǎng)體系中具有重要地位。不同的專業(yè),其發(fā)展規(guī)律和培養(yǎng)目標有所不同。根據新工科建設要求,不同專業(yè)的有機化學課程教學應該與專業(yè)方向緊密結合,培養(yǎng)適應行業(yè)要求的人才。以河南工業(yè)大學材料科學與工程學院為例,有機化學課程是高分子材料與工程專業(yè)的必修核心課程,是學生繼續(xù)后續(xù)高分子化學等專業(yè)課程學習的基石,同時擔負著專業(yè)入門知識和材料科學啟迪的重要作用,教學中應注意建立有機化學與高分子專業(yè)課程之間的緊密聯(lián)系,使學生的有機化學知識、能力和思維更適應高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)目標的要求。而現(xiàn)有的有機化學教學中“同一化”現(xiàn)象較普遍,與所學專業(yè)方向不能緊密結合。
2? 思政元素與教學內容的結合不夠協(xié)調,思政元素不能與時俱進
一方面,教學中一些思政案例與專業(yè)知識的結合比較突?;蛏嵊蔡祝荒茏龅綄⒄n程思政巧妙融入課程教學體系和教學活動,不符合潤物細無聲的思政要求,達不到潛移默化育人的目的。我們應多角度研究教材,深挖教學內容中蘊含的思政元素,明確課程思政的融入有效路徑;另一方面,不少思政案例較陳舊,不能有效激發(fā)學生的切身感受和興趣。在科技發(fā)展日新月異的今天,教學內容應緊密結合生活中的時事、實例,運用鮮活的實例,使教學活起來、亮起來。
(二)? 非化學專業(yè)的有機化學課程進行課程思政的意義
有機化學的教學內容涵蓋有機化合物的制備、結構、性質與應用等多個方面,與國民經濟建設和人民的日常生活密不可分,同時又是高分子材料、復合材料等多個相關學科的重要基礎課,將課程思政引入以有機化學為代表的工科專業(yè)基礎課程,有助于培養(yǎng)學生的綠色可持續(xù)發(fā)展理念、科研報國之心等優(yōu)良的品質,從而有助于把學生培養(yǎng)為高分子行業(yè)領域的棟梁之材,滿足行業(yè)發(fā)展的人才需求。
二? 有機化學課程思政建設的內容
為了實現(xiàn)課程內容與思政的融合,充分挖掘、搜集思政素材、案例,仔細研討思政融入點和融入方式,總結為以下四個方面。
(一)? 激發(fā)學生忠誠愛國、科技報國的理想信念
這一方面的思想政治教育內容可以融入有機化學知識內容“有機化學的發(fā)展史”“手性催化劑的研究進展”“醇的應用”“醛酮的還原反應”等章節(jié)學習中,增強“四個自信”,厚植家國情懷。例如,醛酮的還原反應,全稱是基斯內爾-沃爾夫-黃鳴龍還原反應,這是首例以中國科學家命名的重要的有機化學反應,已寫入多國有機化學教科書中。通過介紹黃鳴龍先生對該反應的貢獻,引導學生增強民族自信心和自豪感;同時結合新中國成立后黃鳴龍先生沖破美國政府的重重阻撓,輾轉回國,并在他的鼓勵下,更多的醫(yī)學家、化學家相繼歸國,投入祖國建設中的感人事跡,滲透愛國主義教育和科技強國、科研報國的理想教育。
(二)? 培養(yǎng)勇于探索、敢于創(chuàng)新的科學精神
這一方面的思想政治教育內容可以融入有機化學知識內容“構象的研究與應用”“共軛效應與導電聚合物”“共振論”和“格氏試劑的發(fā)現(xiàn)”等章節(jié)的學習中。例如,通過討論共振論的提出—受到質疑—堅持科學觀點的歷史發(fā)展過程,引導學生認識到科研工作者要勇于探索、敢于創(chuàng)新,要有為真理而斗爭的精神和勇氣。
(三)? 增強運用辯證思維、系統(tǒng)思維方法解決復雜問題的綜合能力
這方面的思想政治教育內容可以融入有機化學知識內容“小環(huán)環(huán)烷烴的不穩(wěn)定性”“烯烴反應的馬氏規(guī)則”“鹵代烴反應機理的影響因素”“酚的化學性質”“羧酸衍生物的反應”等章節(jié)的學習中。例如,烯烴加成反應的馬氏規(guī)則,在多數(shù)結構的烯烴反應時是適用的,但是如果烯烴雙鍵碳原子上連接了強吸電子基,則親電試劑中的氫原子會加成到烯烴中含氫少的雙鍵碳原子上。表面上看好像不符合馬氏規(guī)則,其實從反應的本質“親電加成”的機理來分析,這還是遵循馬氏規(guī)則的。通過上述內容的辨析,引導學生深刻理解透過現(xiàn)象看本質的重要性,培養(yǎng)學生運用辯證思維方法分析解決問題的自覺性和能力。
(四)? 確立安全生產,綠色發(fā)展理念,自覺遵守科學倫理
這方面的思想政治教育內容可以融入有機化學知識內容“烯烴與鹵素的加成反應”“芳香化合物的應用”“手性和對映異構”“鹵代烴在生產生活中的應用”“重氮鹽的反應”等章節(jié)學習中。例如,關于一對對映異構體性質的差異,早期人們認識不深入,并未重視,加上醫(yī)藥公司未做深入病理研究就將未做分離的對映體狀態(tài)的“沙利度胺”推上市場作為妊娠止吐藥物,最終導致了醫(yī)藥史上慘重的“沙利度胺”反應停事件,這是藥物史上的悲劇,因孕婦服用反應停而導致的畸形嬰兒據保守估計大約有8 000人,還導致大約5 000~7 000個嬰兒在出生前就已經因畸形死亡。這一事件給人們敲響了必須重視藥品安全性的警鐘,引導學生在研究中堅持遵守科學倫理、樹立安全發(fā)展、求實求真的理念。
此外,還通過“醇在新冠感染疫情中的應用”進行職業(yè)榮譽感和使命感教育;結合“構象的發(fā)現(xiàn)與研究”進行堅韌不拔、樂觀向上、勇于擔當?shù)囊庵酒焚|教育;結合“旋光性的發(fā)現(xiàn)”培養(yǎng)嚴謹求實的科學精神;等等;其他部分代表性的思政元素及相對應的教學內容和融入方法見表1。
三? 有機化學課程思政建設的路徑
在高分子材料與工程專業(yè)進行“以學為中心”教學改革的基礎上,從分析專業(yè)特點和學生特征入手,堅持知識傳授、能力培養(yǎng)、素質提高綜合協(xié)調發(fā)展的教育理念,從教學目標的合理化、教學內容的優(yōu)化、教學過程的創(chuàng)新設計等方面展開改革與實踐,構建符合專業(yè)特征和認知規(guī)律的、科學合理的課程思政教育教學體系,促進學生全面發(fā)展,順應新工科人才培養(yǎng)目標的要求。
(一)? 高分子材料與工程專業(yè)的特點和學生特征分析
有機化學課程是高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)重要基礎課,是高分子材料合成的重要理論基礎,為復合材料、材料改性、高分子材料合成技術提供強有力的理論支撐。
課程面向大學一年級開課。這個階段的學生思維活躍,樂于嘗試,學習欲望較強;在本專業(yè)先修課程無機及分析化學中,他們已經通過學習有了一定的共價鍵知識基礎;在課堂上,學生有積極參與互動的愿望,但需要教師加以引導和督促。
(二)? 重構教學大綱,制定融合思政元素的課程教學目標
在新工科建設要求下,對高分子材料與工程專業(yè)的有機化學課程提出了新的要求。首先是需要重構教學大綱,將課程思政融入到課程教學目標、教學內容、教學過程及考核方式中。依據OBE理念,教學內容、教學模式、教學過程都將圍繞教學目標而進行設計,因此,首先要進行的就是制定融合思政元素的課程教學目標(圖1),在此基礎上進行教學體系的綜合設計改革,從而促進學生全面發(fā)展,提升學生的綜合素質,順應新工科人才培養(yǎng)目標的要求。
基于對高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)目標和學生特征的科學分析,以及課程對培養(yǎng)目標支撐關系的分析,在原本注重知識掌握和能力培養(yǎng)課程教學目標基礎上,融入課程思政育人目標。思想政治方面,培養(yǎng)職業(yè)榮譽感和使命感,激發(fā)學生忠誠愛國、科技報國的理想信念,堅定學生“四個自信”;科學精神方面,培養(yǎng)勇于探索、敢于創(chuàng)新、團結協(xié)作和嚴謹求實的科學精神;綜合素養(yǎng)方面,增強運用辯證思維、系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維方法解決復雜問題的綜合能力,培養(yǎng)堅韌不拔、樂觀向上、勇于擔當?shù)囊庵酒焚|;安全法制方面,確立安全生產、綠色發(fā)展理念,自覺遵守科學倫理、增強遵紀守法意識。
同時,以課程教學目標為核心,對每章節(jié)的教學根據具體內容的不同,細化章節(jié)教學目標,將思政目標逐一引入各章節(jié),構建科學完整的課程思政體系。
以“共軛效應”這部分內容為例,電子離域和共軛效應是有機化學的重要理論之一,以此可以解釋烯烴加成的馬氏規(guī)則、苯環(huán)上的定位效應、羧酸酸性的強弱順序等;另外,共軛效應在后續(xù)高分子化學等課程中也有所涉及。因此,對電子離域和共軛效應的知識和應用是高分子材料專業(yè)學習的重要基礎。這部分內容的教學目標包括以下方面。知識目標方面,能舉例說明并解釋電子離域、共軛效應的產生和表現(xiàn),能判斷共軛體系類型;能力目標方面,能應用共軛效應分析化合物或離子的穩(wěn)定性及分析、解釋有機反應的取向;思政育人目標方面,培養(yǎng)“結構決定性質”的科學思維及透過現(xiàn)象分析問題本質的思想,了解共軛效應在高分子材料中的應用,了解共軛化合物在新冠疫情中的科研新進展和作用,以開拓視野,提升對高分子專業(yè)的興趣,體會學習專業(yè)基礎知識的重要作用,增強專業(yè)自豪感和責任感。
(三)? 結合多元化教學模式構筑思政內容體系
在多維教學目標確定的基礎上,依據OBE理念,圍繞教學目標進行教學內容的優(yōu)化、教學過程的規(guī)劃等全方位的教學設計(圖2)。
1? 課程內容提升前沿性
課程教學內容的優(yōu)化設計,一是注意引入新成果、新知識,提高課程的前沿性;教師要注意做到關注學科進展,在傳授教材既有理論的基礎上,不斷汲取學術上的新思想和新成果,加入課堂教學內容中,增強與后續(xù)專業(yè)課程的聯(lián)系。比如,在學習共軛體系內容時,通過分析共軛效應產生的結構基礎,從而引導學生推測高分子導電化合物能夠產生導電作用的結構原因;同時介紹一兩種導電高分子材料的應用,滿足學生對于知識前沿性和創(chuàng)新性的要求,充分調動學生的好奇心,同時也能加深對專業(yè)的了解,提高學生的學習興趣。
2? 課程內容融合課程思政
仍以“共軛效應”的教學為例,在教材原有內容基礎上,多角度研究教材,深挖教學內容中蘊含的思政元素,同時汲取學術上的新思想和新成果,緊密結合生活中的時事、實例。具體設計包括:通過分析產生共軛效應的有機化合物體系結構特點,引導學生拓展思維,推測共軛高分子導電化合物能夠產生導電功能的結構原因。將有機化學知識與本專業(yè)學科知識建立緊密聯(lián)系,使學生進一步認識有機化學作為高分子學科的重要基礎地位,同時培養(yǎng)學生“結構決定性質”的科學思維;在分析共軛效應的應用環(huán)節(jié),首先介紹共軛聚合物作為導電高分子被發(fā)現(xiàn)的故事,引導學生樹立在科學研究中不怕失敗、勇于探索、不懈追求的科學精神。接著向學生介紹有關共軛聚合物的最近英文文獻,文獻報道利用共軛聚合物聚(3,4-乙二氧基噻吩)制備聚合物電極,以此制成的芯片細胞膜可以用于監(jiān)測藥物與人體細胞的作用情況,其現(xiàn)實意義就是可以用于篩選新冠感染的藥物。通過文獻的閱讀,滿足學生對于知識前沿性的需求,同時使學生認識到所學的專業(yè)知識在實際生活中的重要應用,增強努力學習為國家建設貢獻力量的責任感。
通過這樣對教學內容的優(yōu)化,將教學內容契合本專業(yè)特點,又能與時俱進地融合思政元素,使學生在學習專業(yè)知識的同時,自然而然地更加了解本專業(yè),熱愛本專業(yè),實現(xiàn)知識傳授與價值引領同頻共振、同向同行的目標。
(四)? 結合信息化手段設計全過程思政融合的教學過程
基于互聯(lián)網時代對高等教育的新要求,為了更好地實現(xiàn)既定的課程教學目標,采用線上線下相結合,課前課中課后三環(huán)節(jié)的教學模式,充分運用網絡平臺,結合現(xiàn)代信息技術手段,增加學習過程的互動性和探究性,使教學活動更加高效;課程思政融入到教學環(huán)節(jié)的全過程。比如課前自主學習環(huán)節(jié),向學生推送精心篩選的融合思政元素的資料用于自學;課堂教學環(huán)節(jié)在分析、討論過程中挖掘思政與知識內容緊密結合的案例;在課后提升環(huán)節(jié)布置融合思政的主題討論;等等。
課堂上采用問題驅動式教學,按照共軛效應所涉及的四個主要問題依次展開教學活動(圖3)。采用實例對比、數(shù)據分析、互動討論等多樣的教學方法,幫助學生理解抽象的電子離域知識;通過分析問題、解決問題的探究過程,有效提高學生分析問題的能力。同時,利用超星學習通進行自主學習效果的檢測和監(jiān)督,以及進行課堂搶答、選人等互動活動,增加學習過程的互動性,使教學活動更加活躍、高效。
在課堂教學中融合課程思政元素的教育形式也是多樣化的,如分析問題1(什么結構產生共軛效應?)時,由小分子共軛結構拓展到共軛高分子結構,契合本專業(yè)的特點,培養(yǎng)專業(yè)科學思維;分析問題4(共軛效應有哪些應用?)的時候,采用案例融合、文獻閱讀與分享法等,自然融入,避免生硬說教,讓學生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中受到潛移默化的教育。
四? 課程思政的考核與效果評價
(一)? 課程思政的考核
課程思政是以立德樹人為根本目標的,課程思政與專業(yè)課程教學相結合,其效果如何,必須要進行相應的考核;如果只進行思政,不進行考核,將無法使課程思政落到實處。
我們采用的課程思政是全過程思政,因而課程思政的考核也是全過程的考核模式,包括課前環(huán)節(jié)中體現(xiàn)的自主學習的態(tài)度、課堂環(huán)節(jié)的互動積極性、參加討論的觀點、調查問卷的結果及課后環(huán)節(jié)中討論分享的主題與論點,等等。除了上述的定性考核,還有一部分課程思政成效是在練習題、章節(jié)測驗、期末考試等環(huán)節(jié)中,結合具體的題目,考察綠色環(huán)保方面的思政教育成效,那就可以結合有機物的合成路線設計或者混合物的分離鑒別等專業(yè)內容的考核。通過這樣的全過程的課程思政考核方式,衡量課程思政實施的效果,對實施成效進行分析,進而在教學實踐中持續(xù)改進。
(二)? 課程思政的效果評價
通過在高分子材料與工程專業(yè)的有機化學課程中進行創(chuàng)新性的課程思政融入教學設計,課程結束時采用問卷調查、學生座談等方式了解教學與思政效果。結果顯示,學生普遍認為通過教學所采用的課程思政融入方式,大大提高了他們的學習興趣,教學方式有利于樹立正確的“三觀”,提升了學生對有機化學課程在本專業(yè)基礎地位的認識,加強了有機化學課程與本專業(yè)內容密切聯(lián)系的認識。
五? 結束語
從教學目標、教學內容、教學過程設計等多方面進行梳理和設計,將思政教育與非化學專業(yè)的化學課程教育深度融合,加強課程教學的立德樹人作用,實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)、價值引領的有機統(tǒng)一,形成緊密結合課程專業(yè)內容的課程思政教學體系,使學生在掌握科學知識和方法的同時,培養(yǎng)主動探究、勇于創(chuàng)新的精神,提高人才培養(yǎng)質量。
參考文獻:
[1] 教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].(2020-5-28).https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202 0-06/06/content_5517606.htm.
[2] 余江濤,王文起,徐晏清,等.專業(yè)教師實踐“課程思政”的邏輯及其要領——以理工科課程為例[J].學校黨建與思想教育,2018(1):64-66.
[3] 李萬梅,岳曉光,歐陽婭妮,等.雙一流背景下有機化學精準教學的探究實踐[J].化學教育(中英文),2022,43(4):33-38.
[4] 邵華鋒,黃兆閣,趙菲,等.基于OBE模式的高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)目標的修訂實踐[J].高分子通報,2020(11):56-60.
[5] 任樂.基于OBE理念的人力資源管理課程思政教學體系設計[J].高教學刊,2022(24):80-84.
[6] LIU H Y, PAPPA A, PAVIA A, et al. Self-Assembly of Mammalian-Cell Membranes on Bioelectronic Devices with Functional Transmembrane Proteins[J]. Langmui,2020,36(26):7325-7331.
[7] 劉洪麗,李婧,李亞靜,等.基于工程教育認證理念的工科專業(yè)“課程思政”教學體系建設方法探究[J].高等教育研究學報,2020,43(3):86-91.
基金項目:河南省高等教育教學改革研究與實踐項目“新工科視域下高分子材料與工程專業(yè)課程思政教學體系改革與實踐”(2021SJGL
X396);河南省本科高校課程思政樣板課程“有機化學”(教高2021[432]號);河南省一流本科課程“有機化學”(教高2020[193]號);河南工業(yè)大學教育教學改革研究與實踐項目“新工科背景下高分子材料與工程專業(yè)課程思政教學模式探索與實踐”(JXYJ2021016);河南工業(yè)大學研究性教學課堂項目“有機化學”(2023YJXJX-23)
第一作者簡介:苗蔚(1978-),女,漢族,山東泰安人,博士,副教授。研究方向為功能高分子合成。