课程思政背景下大学化学教学实践探索——以上海第二工业大学为例

王继芬

(上海第二工业大学 文理学部理学院,上海201209)

0 引言

对非化学化工类大学生而言,化学知识是作为高等教育中实施自然科学教育的基础,是完善学生的知识结构的必要积累,化学科学素养是高等教育中不可或缺的部分。化学课程的教学也肩负着育人的责任,在化学课程中融以德育内容,即进行课程思政是非常必要的。课程思政就是从全员、全过程、全方位育人的立足点出发,把知识传授与价值引领有机统一,形成协同效应[1]。育人是教育者的首要任务,大学生在校期间接触专业课程及专业教师的机会远远高于思政类课程或教师[2]。专业课程中的思想理念对学生的影响是教育者不得不重视的问题,专业课程中的思政元素好不好,够不够,是不是积极向上等直接关系到高校学生的思想政治动向。从某种意义上讲,一堂恰当地融合了具有正能量的思政元素的专业课程比一般的思政课程更能引起学生的共鸣,激发学生积极向上的情绪。做好专业课程的课程思政建设关系到当代大学生的精神面貌[3]。教育者对如何做好课程思政教育,即如何在专业课程中润物无声地进行思政教育的讨论,既是技术上的事,更是认识层次的事[4]。

上海第二工业大学的办学定位是“职业导向的高等教育”。学校坚定不移地坚持中国特色社会主义办学方向,贯彻党的教育方针,突出立德树人,努力把学校建设成工科见长、管经文理艺多学科协调发展的高水平多科性应用技术大学。为达到全方位,立体化的应用型人才培养目标,自2016年起,上海第二工业大学在原有面向材料、环境等本科专业开设的48学时“大学化学”课程的基础上,面向全校其他工科专业本科学生开设了32学时“大学化学”。该课旨在对接工程认证专业的需求及对非材料、化学、环境等专业的学生进行通识性化学科学教育。在开课之初,课程教研组根据《上海市教育综合改革方案(2014—2020年)》意见和建议,认真讨论如何将德育纳入化学教育改革之中。明确教育教学的核心任务是坚持“育人为本、德育为先”,把“立德树人”作为教育的根本任务。在课程的教学过程中把培育和践行社会主义核心价值观有机融入整个教育体系,全面渗透到课程教学全过程,充分体现在课程的内容和逻辑上。经过4年的教学实践,课程团队进行了一系列“大学化学”课程思政教学模式的探索,以提高课堂教学质量。

1 大学化学课程思政教育的原则

1.1 尊重化学课程的教学体系

《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,要根据不同学科专业的特色和优势,深入研究各专业的育人目标,深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵,科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度,从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度,增加课程的知识性、人文性,提升引领性、时代性和开放性。作为基础理工类课程,“大学化学”课程具有自身的知识体系,所以充分尊重课程知识体系是教学的前提。“大学化学”课程围绕化学基本原来逐层展开,由物质结构知识结合中学化学中的原子核外电子排布知识展开,逐层推进,避免学生不适应。从气体性质入手,以热力学为主线,以生产生活实际案例为载体,将化学平衡概念和物质守恒原理贯穿于溶液中的反应、电化学、表面化学及胶体、元素化学等知识中。

1.2 保障化学课程的知识体系的完整性

《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》中要求进行以“课程思政”为目标的课堂教学改革,并对此给出了具体建议,如优化课程设置,修订专业教材,完善教学设计,加强教学管理等。通过梳理课程中所蕴含的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能,将其融入课堂教学各环节,实现专业教学与育人的一致性效果。因此,“大学化学”课程思政教学改革必须保障课程知识体系的完整性。教学过程中教师要保障将知识体系中的思政理念体现在完整的专业知识结构中,经过教学加工后依附于大学化学专业知识链条上,渗透到课程的各个环节里。

1.3 维护化学课程的科学价值体系

“大学化学”课程具有自身的知识体系和科学价值体系,充分展示课程中蕴含的科学价值是课程思政教育教学改革的重要内容。《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出,对于理工类课程要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。在“大学化学”课程中蕴含着丰富的育人元素,可深入挖掘“环保理念”“可持续发展”“唯物辩证”“攻坚克难的精神”“家国情怀”等育人元素。在知识传授过程中注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育,培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。

2 “大学化学”课程思政教学探索

2.1 “大学化学”课程体系

“大学化学”课程阐述的是化学学科的基本原理和知识,并力求把化学的理论方法与工程技术、社会生活联系起来,是培养全面发展的工程技术人员所必备的知识结构和专业能力的重要组成部分。对当代大学生,尤其是非化学专业的学生来说,化学基础课程对完善其知识结构和提高其综合素质具有十分重要的作用。上海第二工业大学的“大学化学”课程在内容设置上充分考虑应用型本科学生实际情况、充分考虑学生特点和课程本身的特色。课程内容主要包括物质结构基础、化学基本原理及化学与社会,即化学与材料、化学与能源、化学与环境保护、化学与工业应用、化学与安全等知识。课程目标在于使学生掌握必需的化学基本理论、基本知识和基本技能,能够运用化学的理论、观点、方法分析审视公众关注的环境污染、能源危机、健康与营养等社会热点话题,成为科学研究或解决实际工程问题的技术型人才。

2.2 化学史贯穿全程

化学发展史就是人类不断自我超越的历史。前辈化学家们孜孜不倦追求真理,不畏艰难攀登科学高峰的精神值得青年学生好好学习。化学史是“大学化学”课程思政最丰富的思政教育资源,为课程的思政建设提供了生动的素材。“大学化学”课程的教学是按照化学发展、化学理论、化学实践及化学应用等几种类型进行的。每一个化学理论的形成、每一种化学物质的发现都可以挖掘出生动的德育故事。通过对学生进行讲授,启发学生的思考与共鸣。例如,在讲授电极电势时,授课老师通过电极电势发现过程逐渐引入电池的概念,进而讲解电极电势的产生。18世纪末意大利生物学家伽伐尼在解剖青蛙时,偶然发现不同种金属接触蛙腿会发生蛙腿抽搐现象。然而由于没能认识到其本质,伽伐尼给出了错误的结论。物理学家伏打总结前人经验、经过多次试验,研究其本质后得出了正确结论,在1799年制出人类第一个化学电池,即伏打电池。教师可以通过讲授类似的实例向学生传递现象和本质的关系,要努力认识事物的本质,不能被一些现象迷惑,要透过现象看本质。对于电化学中电极电势知识,也可以让学生讨论或思考伽伐尼对电极电势的发现是不是有贡献。使学生明白科学实验是艰难的,不是所有的实验现象都能得到正确的结论,还需要科学家准确的判断。

2.3 环保理念植入化学应用

倡导绿色化学是化学类课程的一项重要教学标准。尤其是在进行化学理论应用的教学过程中,特别要考虑环保价值和绿色发展理念的传递。比如,对于水溶液、化学平衡及气体性质等部分的教学中将德育目标设置为“绿水青山就是金山银山”的环保理念。为实现这一德育目的,在气体与大气污染部分引用我国城市空气质量的数据及环境治理的投入与环境污染的代价,对比保护环境和污染后治理环境的成本及对人类和生物圈的影响等。通过气体的反应平衡说明事物的发展具有一定的限度,一旦平衡打破就不容易再回到原来的平衡点,从而建立人与自然和谐发展的理念。在化学热力学等部分把可持续发展作为重要的课程思政目标。通过能量计算,对比新能源和传统能源的优劣,理解发展新能源的重要性。从能源的消耗和目前我国能源工业发展状况及能源对国家工业的支撑等问题,让学生了解可持续发展理念的重要性。

2.4 科学精神升华课堂教学

科学精神与科学态度是从事自然科学相关工作需要具备的素养。所谓科学精神包含坚持真理和正义的品格,为真理奋斗和献身的勇气等。科学精神还包括实事求是、追求真理、理性探索、创新思考、敢于怀疑等。化学学科中的科学精神包括热爱科学、努力进取、坚持真理、善于协调、精于合作和百折不挠等。在“大学化学”课程的教学过程中无论是化学基本理论的教学还是化学发展或实践的教学都可以通过不同侧面向学生传递相关的科学精神。如在物质结构部分的知识传授过程中,通过对物质结构中电子的运动特征及人类对物质结构的认识仍不够,还需要科学工作者不断深入研究去发现更深层次的问题。从而使学生明白,学无止境,即世界的复杂性需要科学家不断学习和研究、逐渐了解和认识。因此,必须秉持科学精神,进行终身学习。又比如,通过元素知识的教授,使学生学会归纳和推导的分析方法,了解科学家发现新元素的过程等,同时了解科学家锲而不舍的专业精神和敢于怀疑、勇于创新的科学态度。

2.5 “大学化学”课程思政的课堂呈现

教学加工是将思政教育元素融入课程知识点中的过程。同一知识点对应多个思政元素时,需要精选出最有价值的那个,并且要在备课过程中进行有效地教学加工,设计好教学环节,以便在课堂上更好地呈现。授课教师是执行课程思政教学改革的核心,教师在开展课程思政过程中要具备一定的素质能力,教师要极其熟悉“大学化学”教材中的相关知识点,具备挖掘和提炼“大学化学”教材中思政价值的能力,了解时政及相关历史并完全认同大学化学课程中的价值。“大学化学”课程在每一节课前,采取集中备课,统一思想认识的方法,集体讨论教学过程中可能出现的问题。尤其针对德育元素如何融入大学化学课程知识中,如何呈现等问题,不断讨论优化。思政元素在课程呈现之前,需要经过加工和选择,如图1所示。首先围绕相关知识点挖掘思政元素,将对应的思政元素进行价值筛选,与专业知识进行融合,经过加工整合,将思政元素与专业知识点相融,让学生自然而然接受。如在进行糖类物质的性质教学时,让学生清楚糖类物质对生命的重要意义,糖类为生命体提供维持生命活动所需的能量。然而,糖的摄入量过多又会使机体受到损伤,甚至危及生命。在此过程中让学生明白生物的生命形成生态系统,生态系统是一个平衡且有机的统一体,世界是相互关联、相互作用、协调发展的复合生态系统,从而使其敬畏生命,热爱生命。

图1 大学化学课程思政元素的挖掘及使用示意图Fig.1 Schematic diagram of mining and using ideological and political elements in college Chemistry course

课堂呈现是课程思政教学改革的关键。在教学过程中,授课教师根据大纲所对应的思政教育目标在授课过程中切入思政元素。思政元素的选取或使用都将围绕教学内容进行。以科学事实或推理为依据,将思政元素融入其中,才能使学生接受课程渗入的价值观。在实际的教学活动中,往往是先寻找思政元素,然后再将其对应到课程知识点的思政目标[5]。所以,课程思政元素好不好,或其与课程知识点的结合好不好决定了课程思政教学的优劣。“大学化学”课程组在充分调研“大学化学”课程内容和我校具体情况的基础上,查阅教学参考资料,挖掘课程知识点相关的思政元素。结合课程章节知识,逐步建立并丰富大学化学课程思政案例库,及时反映本学科的最新科技成果和思政教育成果,便于教师备课,以扩大课程思政案例的使用范围,拓宽新教师的知识面。

课堂中学生是否主动参与是课堂教学成功与否的关键。一般来说,教师常常通过提问或某些启发等让学生寻找答案或解决方案,从而加强课堂效果。在课程思政改革中,专业课堂上将思政内容融入一些专业问题中,让学生自己分析,找出答案或在解决专业问题的同时加深思政元素的理解。也可以通过设置各种情境或设置条件等,让学生提出问题,引出思政价值等。在此过程中,既可以培养学生的兴趣,也可以加深对课程内容及思政元素的内化。在这个环节中最重要的是教师如何设置情境或给学生提出条件,教师必须不断根据实际教学来设置具体问题,因此要深入研究教学内容,挖掘其中蕴含的思政元素,并将思政元素埋伏在所设置的问题中。比如,在讲授表面张力相关知识之前,让学生观察身边水的形状,液滴、水滴,即雨或露珠的形状,引导学生思考或归纳这些单独存在的液滴为何呈现接近球形的形状。然后,引导学生得出球形的表面积小,呈现球形的时候能量较低,化学势与物质的表面有关等,最终推导出表面能的概念和公式。从而培养学生科学的分析方法和科学精神。在学习稀溶液依数性时,向学生提问气温很低的时候为什么汽车要加防冻液？咸菜罐里出现少量的冰碴时,冰碴是咸的还是淡的？引导学生思考,并自觉去寻找答案,让学生有获得感和成就感,同时让他们领悟大自然的美感,形成正确的辩证唯物主义观点。

3 大学化学课程思政实施效果

为了解课程思政对学生的影响,大学化学课程教研团队于2018年5月～2019年5月,采用不重复随机抽样的网络问卷调查的方法,对大学化学课程思政教育的实施效果进行了抽样调查。调查对象是正在上本课程的学生及往届选修过本课程的学生。调查共回收有效问卷755份。如图2所示为大学化学课程思政效果分析。问卷问题为“对大学化学课堂上获得思政信息所持的态度？”,结果显示选择“(A)在课堂上获得的思政信息非常感兴趣,对其中的价值观非常认同”的占31%;认为“(B)一般感兴趣,能产生价值共鸣”的占36%;“(C)有一点兴趣,偶尔能引起思想共鸣”占22%;“(D)没有关注过这方面的信息”的学生占11%。调研数据表明课程学生对课程思政的价值传递比较认可,约有67%的学生认为对课程中的价值传递感兴趣,并认为自己有价值收获;另有22%的学生也对课程思政的价值有所关注。表明大学化学课程思政获得了学生的认可,但还需要进一步改进方法,提高课程效率。在课堂上,课程中教师如何处理思政元素对学生的影响很大,也是课程思政成功与否的关键。

图2 课程思政实施效果调查情况Fig.2 Investigation on the implementation effect of ideologicaland political courses

另外,在“大学化学”课程思政教学实践过程中仍然存在一些问题,如“任课教师思想政治理论素质参差不齐”“缺少科学有效的‘大学化学’课程思政教学的评价体系”等问题。为此,我们采取统一备课,统一教案的方式尽量避免因教师差异引起的课程质量差异。定期进行学生问卷调查、教师听课及课程成绩变化等综合评价课程的质量。这些做法能够解决一些问题,但今后仍然要不断深化“大学化学”课程思政教学改革,进一步在提高“大学化学”课程教学团队的教学能力、把脉学生对“大学化学”课程的需求、完善“大学化学”课程思政教学评价标准、实现“大学化学”课程教书与育人的统一等问题上下功夫。

总之,“大学化学”课程作为非化学化工类学生的通识课程,在授课的过程中教授化学学科基本知识是培养多元化人才的需要,在课程中植入正面的思想性也是培养立体化人才的要求。从大学化学课程教学内容上明确课程思政教育目标,使课堂教学有的放矢。通过丰富课程思政案例库对课程思政元素如何融入课堂教学提出建议,为大学化学课程思政教学提供的参考。通过细化课堂教学环节,调动学生的积极性并引导学生思考方向。在“课程思政”的价值引领下,必然会影响学生的学习目的和学习动力,从而提高课堂教学效果。因此,大学化学课程思政教学改革一方面可以提升“大学化学”课堂的育人功能,开拓学生的眼界与思维;另一方面,思政价值与大学化学专业知识课程的有机融合,有利于培养有理想、有目标、有计划、有行动、有家国情怀的新时代大学生。