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基于《工程化学》的课程思政研究

2022-04-28邹一鸣冯祖飞赵颖娟屈丽娜

大众科技 2022年2期
关键词:化学思政课程

邹一鸣 余 炜 冯祖飞 赵颖娟 屈丽娜 杨 蓉

基于《工程化学》的课程思政研究

邹一鸣1余炜1冯祖飞1赵颖娟1屈丽娜2杨蓉3

(1.西安理工大学理学院,陕西 西安 713300;2.西安理工大学保密办公室,陕西 西安 710048;3.西安理工大学材料科学与工程学院,陕西 西安 710048)

《工程化学》是工科院校非化学类专业一门重要的基础课程,开设专业广泛,是一门很好的课程思政建设课程。文章以此课程为依托,将思想政治教育工作贯穿教学全过程,挖掘不同的思政元素,融入不同的教学手法,对《工程化学》“课程思政”的教学改革进行了一定的探索与实践。并通过问卷调查来对思政内容融入效果进行了评价,并对未来如何进一步提高“课程思政”效果指明了方向。

课程思政;工程化学;立德树人;教学改革;思政效果

引言

在社会多元价值交织和渗透的复杂背景下,高校教育正面临着社会变革和产业革命的挑战,单纯或过度依赖思想政治课对大学生进行价值引导的局限性日益凸显,亟需发挥多学科优势,全课程、全方位育人[1]。然而,培养具有一定业务素养和良好道德品质的人才是目前高校人才培养的一个重要问题。而一些高校一直采用“思政课进行理念引导和思想政治教育,专业课只负责知识传授和专业能力提升”的模式进行人才的培养,这样很容易造成各课程之间没有形成良好的“协同育人”效果[2-4]。

2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出,高校立身之本在于立德树人,要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程[5]。“课程思政”就是将思想政治教育融入课程教学的各环节、各方面,以“隐性思政”的功用,与“显性思政”一道,共同构建全课程育人格局[6]。因此,将专业课程改革作为专业发展的基础,充分发挥各类课程在思政教育中的作用,实现“思政寓课程,课程融思政”的新理念成为“课程思政”改革实施的新方向。

1 课程介绍

《工程化学》是西安理工大学理学院为工科专业学生开设的一门限选课,为学生了解化学、学习化学、应用化学提供平台,是传递化学知识与工程实践之间的桥梁,对于培养21世纪的高级工程技术人才,了解并掌握一定的化学思维、化学方法及技能是非常必要的[7]。课程已开设多年,形成了一套将化学思维和方法原理应用于物质结构、材料、能源、环境、生命、信息、通讯、机械等工程实践中,具有启迪性和开拓性。作为一门基础的化学课程,该课程本身涉及辩证唯物主义的科学观,大量国内外科学家的科研与奉献事迹,不断更新的环境保护与绿色发展概念等,是很好的“课程思政”建设课程。

2 课程思政教学实践

2.1 思政元素的挖掘

2020年教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》,其中明确指出了“课程思政建设”的建设内容[8],并提出了关于理学、工学类专业课程推进课程思政建设的方向。据此,本文根据不同的思政内容,选择了合适的案例或热点,将思政元素按照科学精神、绿色环保、可持续发展、核心技术、社会伦理等5个方面进行了梳理和总结。

2.1.1科学精神

目前一些大学生缺乏坚忍不拔和吃苦耐劳的精神,因此,在教育教学中要把科学精神渗透到化学教学中。例如,原子结构的发现是一个“学生质疑教师”的过程,通过科学家对教师提出的原子结构产生质疑,提出自己新的认识,从而一步一步走向正确的原子结构。这些科学事例容易引起学生的注意,并了解到即便身为权威的教师也有可能犯错,要勇于提出质疑,从而引导学生敢于“质疑”,使学生正确对待前人的成果和观点,主动培养自己的逆向思维和创新意识。课程中还涉及很多科学家的发现,如门捷列夫的元素周期律,卢家锡的固氮酶活性中心,侯德榜的侯氏制碱法,鲍林的化学键理论与反对把科技成果用于战争,等等。这些发明或者发现不仅经过研究者无数次的失败,克服了种种艰难困苦,还需要巨大的勇气与信心。

2.1.2绿色环保

科学技术在改善人类物质生活的同时,也对环境造成了一定影响。利用国内外环境污染案例的讲述,让学生了解到这些污染的严重性和危害性。例如,太湖蓝藻污染事件、日本水俣病事件、英国伦敦烟雾事件等,让学生引以为戒。此外,不仅要了解这些污染的本质,还要通过化学知识掌握如何处理废物、如何减小污染、如何改善污染等。与此同时,引出“绿色化学”的概念,也就是对传统化学反思的结果,其特点是“原子经济性”,其核心是利用化学原理从源头消除污染,让学生从接触工程化学开始就有节约和环保意识。例如,进行绿色实验,用H2O2分解制O2代替KClO3分解法;对提取实验中的回收乙醇尽可能再利用;加强实验中危害性气体等尾气的吸收[9]。

2.1.3可持续发展

传统能源存在不可再生的问题,如何找寻替代能源,可再生资源的利用率等问题成为新能源备受关注的热点话题。通过能源化学章节的讲解,让学生有传统能源的危机意识,并学习新能源的特点以及对可持续发展的意义。在可持续发展中,资源的平衡是一个重要的话题,如何利用现有地区丰富的资源,做到在不浪费当地资源的同时,还可以将资源运用到资源相对匮乏的地区,成为现今中国资源发展的一个重要方向。例如,西气东输改善了东西部能源分配不平衡的状态,取代了西气东输沿途部分工业和居民使用的煤炭和燃油,有效改善了大气环境;南水北调缓解了我国北方水资源匮乏的局面,同时该过程中必然会涉及到水污染问题,由此可以展开介水体污染现状和水污染的治理方法。

2.1.4核心技术

中国目前在很多技术细节上仍达不到国际领先水平,许多技术环节“受制于人”,例如,车用燃料电池、锂电池的高端隔膜、电子化学品光刻胶、液晶屏和芯片的微球等。学生应有正确的认识,并了解目前化学化工的前沿,了解我国目前的一些技术壁垒,有在自身专业或相关化学领域继续深造的意识。又如,2016年诺贝化学奖“分子机器”是对“机械+化学”学科融合最好的诠释,使得学生有兴趣投入到基础研究中,了解基础研究对于未来科学技术的价值。

2.1.5社会伦理

社会上有人认为“化学发展速度已很慢或已走下坡路,没有什么发展前途”以及化学化工污染问题等偏见而导致质疑学习化学的意义。通过徐光宪院士关于化学的定义及其发展趋势,陈懿院士关于“化学——让生活更美好”的报告等来引导学生为化学“正名”[10]。最近几年诸如“喝碱水更健康”“食盐中的亚铁氰化钾”“塑料食品”等谣言传播迅速,了解这些谣言产生的原因,了解谣言背后存在的伦理道德,通过这些谣言中蕴藏的化学原理,让学生能够通过化学知识的积累,打破谣言,认清真理。

随着科学技术的不断进步,还出现了一些道德伦理问题,既有“三聚氰胺毒奶粉”这样的欺诈造假事件,又有“原子弹”这样高新技术带来的影响。通过意识和责任教育,推动“负责任的创新”,在工程设计、实施、运行和退役等全过程中充分考虑到对自然环境、子孙后代等可能产生的负面影响并加以规避。实际工程中既要满足发展与经济的需求,又要安全可靠的生产,找寻科学技术与道德伦理的平衡点。通过这些思考学生应具备基本的工程伦理素质,要遇到伦理困境时,应首先从道德上思考,而后才是经济与技术的发展,辩证地看待各种问题。

2.2 “课程思政”教学改革的实践

课程思政重在融合,融合不足就容易造成课程、思政两张皮,不仅难以达到预期效果,甚至还会引起学生的抵触情绪。但解构容易,融合难,除了要拆解分析思政德育元素,更要集结配套课程知识,将思政元素与化学知识交叉渗透,形成协同一体的教学模式。此外,简单堆砌思政元素容易增加学生负担,在融合思政元素时,要顾全学生的消化和理解能力,充分做好前期的教学设计,需要取舍得当,防止过犹不及或顾此失彼。本课程在深挖课程思政教育资源的同时,不断更新教学方法,深化教学设计,理论结合实践(图1),不仅灵活融合思政教育,深入实现思政教育,更是达到了春风化雨、润物无声的教育效果。

图1 《工程化学》“课程思政”融入的方式

2.2.1热点新闻的分享

本课程引进了国家级在线“金课”《化学与社会》,该慕课的“课程思政”专题为“厉害了,我的国”,以大量的视频或图片报道了我国在各个领域的一些先进技术新闻或重大发现,让学生深入了解我国处于领先地位的化学领域,培养了学生的家国情怀和增强投身化学相关事业的信心。

当有与化学相关的重大新闻时,如2019年10月锂电池发明者获诺贝尔奖,2020年8月的黎巴嫩爆炸事故,2021年9月关于CO2到淀粉全合成的重大突破等,本课程都会进行跟进,通过雨课堂微课的方式与学生分享,并在随后的课堂中加以适当的讨论来阐述它们背后的重要意义。

2.2.2适时的事迹讲述

根据科学家的发现去反哺课堂知识点,比直接引入科学家的事迹能够更好的让学生体会到科学的重要性。例如,在讲授原子结构章节时,涉及了大量的国外科学家们对原子结构逐步认识的内容。虽然这些科学家的事迹有利于培养学生的科学意识和科学素养,但并不能让学生感到民族自豪和认同。因此,当课堂上讲到多电子原子的核外电子排布时,适时的提出利用n+0.7l这个公式就能很好的对原子轨道能量进行排序。在学生惊呼这个公式起到的作用时,再来讲述公式发明人徐光宪科学家的事迹,这同其他科学家的发现不同,它是从解决学生实际问题出发的,让学生能更容易感受到这位中国科学家的伟大。与此同时,借机讲述徐光宪在中美关系异常紧张的情况下毅然放弃美国的优厚待遇回国在艰苦的条件下为祖国效力的事迹,就能让学生很好的感受到老一辈科学家的爱国情怀,从而激发学生艰苦奋斗、勇于奉献的爱国主义情怀。

2.2.3“雨课堂”的讨论

在涉及新能源时让学生通过雨课堂弹幕来提出购买电动车的优惠政策,不仅能够让学生积极参与,了解“绿牌”的优势以及“税收”的优惠,还能让学生进一步讨论购买电动车的顾虑,比如充电时间长、续航能力弱、电池性能状况、使用年限等,使学生能够了解新能源汽车,能够有兴趣致力于新能源的发展,体会国家在新能源方面的大力支持,以及传统能源的节约、新能源的迫在眉睫,激发学生致力于能源发展的动力。

2.2.4引导学生思考和实践

设立并重现了一个销售人员推销净水器效果的情景,用所谓的“检测仪”来说明其净水器的优势。然而通过进一步的检测发现产生的这些杂质物质其实并不来源于水,说明实验本身不具有说明水质好坏的作用,进而通过电解知识的引入和讲解,让学生思考并判断有没有什么方式来使得电解纯净水也产生电解自来水一样的效果。学生通过思考尝试加入食盐来攻破销售人员的伪装,鼓励学生学习知识要用于正确的地方。

又如,让学生课后自己动手测量一些常见饮用水、饮料、体液、生活用品等的pH值,并由学生讲解测试结果,让他们发现其中设置的一些奥秘。例如针对最近几年非常火的“人体呈弱碱性,所以引用弱碱水更健康”的谣言设置了唾液、泪液等的测量来说明人体的弱碱性,又以各类饮用水、饮料来证实确实存在弱碱水,然后让学生自己通过胃酸pH的查证来说明弱碱水并没有意义。

2.2.5结合学校荣誉进行思政教育

课程中还加入了西安理工大学刘丁教授团队设计首台大尺寸电子级硅单晶炉、杨蓉教授破解水疗仪骗局、李峰教授发明抗冲击智能材料等与课程相关的新闻视频,展示了我校或我校师生在化学及其相关领域做出的突出贡献或成果。结合校史校情,引导学生了解母校科技兴校,在服务国家经济、服务地方经济所做出的贡献,增强学生对母校的认同感,有利于树立了学生的爱校情怀,帮助当代学生培养爱国、爱家、爱校的高尚品质。

2.3 思政元素融入的效果与分析

本课程的“课程思政”素材收集和案例引入,着眼于引发学生的主观能动性,积极调动学生自发的学习与讨论和思政要素相关的问题,并在得到学生的反馈后及时改进思政点的内容、引入方式等,不断完善“课程思政”建设工作。本课程不仅丰富了学生的知识面,激发了学生的学习兴趣,同时提高了课堂的活跃氛围,并在潜移默化中坚定学生的理想与信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长知识见识、培养奋斗精神,提升学生的综合素质[11]。

从课后的问卷调查结果(图2)中可以看出,近三年来,除了课堂知识,学生在思想修养的各个方面都得到了锻炼与增强。通过问卷的方式不仅可以真实了解到学生相关思政内容的掌握情况,还能对学生感知较弱的思政元素加以加强。例如,爱国情怀这一思政点在逐年的增强,这和2019年后学校有针对性地引入大量国内科学家事迹、国内在世界处于领先水平的技术等存在着一定的关系。但和其他思政元素相比,其仍然处于较弱或者说较难以得到学生认可的地位。“课程思政”建设是需要始终围绕坚定学生理想信念,以爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体为主线的,因此家国情怀和中国梦还需要在课程中有所加强,找到更多的体现该思政点的素材与案例,更好的有机的融入到课堂中,让学生能够自觉自发的感受到祖国的伟大与强大。

图2 近三年课后问卷调查结果(百分比为选择该项的学生人数/当届学生总人数)

3 结束语

本文对《工程化学》教学中“课程思政”的实施从素材收集和教学融入方面进行了具体措施和创新设计的阐述,通过5个素材方向和5种教学方法做到了“课程思政”的教学全过程融合,基本构建了与思想政治理论课“协同育人”的教学改革理念[12]。未来,还需在实践中不断完善素材的选择和教学方法上的更新。

素材上应尽量选择与课程知识点相关程度高的内容,便于自然而然的引入内容,避免唐突的口号性质的内容引起学生的抵触;选择事实或者有热点、感兴趣的话题,使学生能够有兴趣的融入话题,避免陈旧的话题失去学生的关注;选择“身边人身边事”,让学生对思政点有更深的感触,避免过于“高大上”的概念脱离学生的理解和认知。

教学上应继续发挥学生的主观能动性,传统教学模式在相关思政内容上很难调动学生的积极性,只有更多的引入新颖的教学模式、符合现代学生获取知识的方式,避免一味的灌输,让学生从被动接受变为主动获取才能更好的做到“协同育人”的目标。此外,还要有更多的反馈跟踪机制,及时跟进学生对思政内容的掌握情况,并对思政内容的教学方式进行评价。如果能做到与化学知识、生活常识更加贴近,让思政元素更加润物细无声,对于学生的学习效果以及学习意识将会有更大的帮助。

[1]高德毅,宗爱东. 从思政课程到课程思政: 从战略高度构建高校思想政治教育课程体系[J]. 中国高等教育,2017(1): 43-46.

[2]冯祖飞,杨蓉,赵颖娟,等. 制药工程专业《制药工艺学》课程思政改革初探[J]. 广东化工,2020,47(13): 196-197.

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Research on Curriculum Ideology and Politics Based on

is an important basic course for non chemistry majors in engineering colleges. It offers a wide range of majors and is a good course of curriculum ideology and politics construction. Based on this course, this paper runs the ideological and political education through the whole teaching process, excavated different ideological and political elements, integrates different teaching methods, and made some exploration and practice on the teaching reform of "curriculum ideology and politics" in. Through a questionnaire survey, this paper evaluates the integration effect of ideological and political content, and points out the direction of how to further improve the effect of "curriculum ideology and politics" in the future.

curriculum ideology and politics; engineering chemistry; establish morality and cultivate people; teaching reform; ideological and political effect

G642

A

1008-1151(2022)02-0167-04

2021-12-29

西安理工大学教学研究项目“思政课程与课程思政”专题项目“纵向贯穿、横向覆盖、全面融合——制药工程专业系列思政课程体系建设”(xsz2002)。

邹一鸣(1985-),男,四川成都人,西安理工大学理学院讲师,研究方向为理论计算。

杨蓉(1972-),女,陕西咸阳人,西安理工大学材料科学与工程学院教授,研究方向为化学电源。

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