大学化学, 2023, 38(5): 76-81 doi: 10.3866/PKU.DXHX202208086

教学研究与改革

基于学科核心素养,立足浙大,讲好中国故事——“普通化学(H)”课程思政教学实践

沈宏, 方文军,, 聂晶晶

Telling China's Stories Based on Subject Core Competencies: Practice of Curriculum Ideological & Political Education in "General Chemistry (H)" at Zhejiang University

Shen Hong, Fang Wenjun,, Nie Jingjing

通讯作者: 方文军, Email: fwjun@zju.edu.cn

收稿日期: 2022-08-17   接受日期: 2022-09-7  

Received: 2022-08-17   Accepted: 2022-09-7  

Abstract

Curriculum ideological & political education is to "foster virtue through education", that is, in the spirit of "ten years of nurturing a tree while a hundred years of training a man", to play an effective synergistic role in fostering students' virtue throughout their whole process of study. In this paper, we share our pedagogical view of course development for ideological & political education via sorting out new education and cultivation objectives, new teaching schemes and new design of example cases in the course of "General chemistry (H)" at Zhejiang University. Also, we share our experience by relying on the teachers as the main executors, the course development as the basic approach and the classroom as the primary location for effectively practicing ideological & political education along with integrating cultivation of chemistry subject knowledge.

Keywords: Curriculum ideological & political education ; General chemistry (H) ; Course development ; Teaching design

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沈宏, 方文军, 聂晶晶. 基于学科核心素养,立足浙大,讲好中国故事——“普通化学(H)”课程思政教学实践. 大学化学[J], 2023, 38(5): 76-81 doi:10.3866/PKU.DXHX202208086

Shen Hong. Telling China's Stories Based on Subject Core Competencies: Practice of Curriculum Ideological & Political Education in "General Chemistry (H)" at Zhejiang University. University Chemistry[J], 2023, 38(5): 76-81 doi:10.3866/PKU.DXHX202208086

2020年5月,教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》[1]指出:全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措。明确要求所有高校、所有教师、所有课程都要承担好育人的责任,要构建全员、全程、全方位育人的大格局。在此背景下,各高校纷纷推进课程思政建设,涌现出不少示范性课程,总结了许多值得学习的经验。例如,《大学化学》曾就高校化学类课程的课程思政建设出版过专刊[2]。作为浙江大学“普通化学(H)”课程组的一线教师,我们也在不断学习中落实课程思政建设这一义不容辞的任务。

“普通化学(H)”是一门面向浙江大学竺可桢学院非化学专业新生开设的通识课。该课程可追溯到1984年创建浙江大学混合班时开设的“普通化学”,2008年该课程入列浙江大学竺可桢学院首批“荣誉课程”。面对新形势,课程如何与持续推进的高考改革相衔接,使新生尽快适应大学学习和生活;如何与新时代同频共振,合理设置课程深度难度,提高学生的学习兴趣与能力;如何有针对性地组织高阶性、创新性和挑战度的教学内容,使不同基础的学生都能受益。这些都是课程组必须思考和解决的关键问题。一方面,我们对标“金课”的“两性一度”要求,加强定量、重视微观结构、强化模型认知和学科交叉等,将课程建设成具有足够挑战度的“老虎课”。另一方面,考虑课程专业涉及面广、课时数(48学时)有限,但对学生成长、发展非常重要,我们从学科核心知识出发,发掘其中蕴含的育人元素和思政融入点,精心构筑课程体系,积极开展课程思政教学。

1 教学和育人目标

我们在“普通化学(H)”的课程思政建设中,着重把握从科学性出发和从学生成长出发两个基本点。首先,“普通化学(H)”属于理学类课程[3, 4],课程思政元素要与科学问题、科学态度、科学思维、科学方法、科学伦理和科学精神等相关联;其次,“普通化学(H)”课程要遵循我校通识教育坚持人格塑造、素质提升、能力培养、知识传授融合一体(KAQ2.0)的理念[5]。

因此,“普通化学(H)”课程贯彻立德树人的教学目标,主要包括:(1) 依据德才兼备、全面发展、求是创新、追求卓越的人才培养定位和KAQ2.0的人才培养理念,从一级学科层面介绍现代化学的全貌;(2) 注重讲授化学知识和科学结论的获取过程,传授科学研究的思想和方法,让学生体会化学的基本研究思路,培养科学创新的意识;(3) 引导学生通过现代媒体技术开展大量课外阅读,提升自主学习和知识拓展的能力,培养终身学习、追求卓越的意识。

同时,“普通化学(H)”课程以促进学生全面发展为育人目标,主要包括:(1) 深度挖掘和提炼普通化学知识体系中所蕴含的思政元素和精神内涵,针对选课群体,适度调整课程的深度和广度,适当增加课程的人文性,提升时代性和开放性;(2) 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,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,激发科技报国的家国情怀和使命担当;(3) 努力促进学生在科学探究、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等方面得到发展。

2 融入课程思政的课程设计

为实现上述教学和育人目标,我们系统性地构建了“一门课程、两条主线、三个方面、四条原则、五点建议”的教学思路框架,参见图 1。

图1

图1   “普通化学(H)”课程的教学思路框架


参照浙江大学课程思政建设指南和课程思政教学质量规范,我们从道德修养、家国情怀、全球关切和浙大精神等不同层面提炼育人元素,重点把化学教学与学生的健康成长、科学思维、科学方法、科学精神等教育有机融合,设计20个课程思政教学案例,贯穿于从绪论开始的所有章节,参见表 1。合适的案例是课程思政教学的基础,我们在设计课程思政案例时,注意把握:案例为课程教学服务、为育人服务,要有学科背景;案例内容尽量取材于学生身边、立足于浙江大学、讲好中国故事,让学生有亲切感。

表1   “普通化学(H)”课程的教学内容和思政融入

序号教学内容思政融入点思政融入案例
1绪论科学思维、科学方法;责任感和使命感,家国情怀案例1–2:徐光宪“稀土不了情”及其451天浙大学缘;周厚复先生及家人与浙江大学,课余参观周厚复化学实验大楼
2第1章气体、液体和固体——状态方程科学精神、工匠精神:理解科学发展过程的艰辛和成果应用时的自豪案例3:侯虞钧——从求是学子到中科院院士,MH状态方程的建立与发展;课余参观校史馆和院士长廊
3——亚稳状态科学思维、科学精神:了解马太效应,理解胜利成果来之不易案例4:化学中的尺度效应
4第2章化学热力学基础
——热和功
家国情怀:理解我国科学家的卓越贡献和无私奉献案例5:热化学与“两弹一星”;马兰谣(林俊德等)
5——熵和自由能健康成长:维持低熵,不自我封闭案例6:熵与健康成长
6——化学平衡科学思维:联系具有普遍性,形式相似往往有深刻的内在根源案例7:平衡规律的普遍性
7第3章电化学健康成长:理解“索取最少,给予最多”的崇高境界案例8:把握理想和现实的差距
8第4章化学动力学基础
——反应速率和反应机理
健康成长:木桶效应,补短板;量变到质变;知行合一案例9:及时寻找差距并补齐短板
9第5章物质结构
——测定和规律
科学思维:理解内因的重要性案例10:结构决定性质
10——理论和解释科学方法,科学精神:“实验是最高法庭”案例11:科学研究中不能想当然
11第6章有机化学基础
——分类和结构
科学思维:“天使和魔鬼共舞”,要善于甄别案例12:自然带来的启示和思考
12——反应和生物大分子科学精神,家国情怀:理解团结的力量和自力更生、艰苦奋斗的价值案例13–14:诺贝尔奖级的成果——人工合成牛胰岛素;一个以中国人名字命名的化学反应(黄鸣龙)
13第7章配位化学基础
——结构和理论
科学思维:“山外有山、天外有天”案例15:难溶盐的溶解
14——合成和应用科学思维,科学方法;求是创新,追求卓越案例16:“混合”带来高水平成果(浙大故事)
15第8章仪器分析基础科学方法和科学精神:学科交叉;锲而不舍,甘坐冷板凳案例17–19:学科交叉的价值(屠呦呦);火星上的生命探测;“两山理论”与化学
16总结人格–素质–能力–知识;家国情怀案例20:实干兴邦——侯氏制碱(侯德榜)

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根据表 1内容及实践经验,我们设计的课程思政案例有大有小,融入课程的具体形式多样,包括案例解读、实地参观、课外阅读和作业与考试等。

3 课程思政案例举例

通过合适的课程思政案例,合理地开展课程思政教学,解决好学科知识、科学思维和思政元素深度融合问题,可促进学生思考和联想,提高学生的学习兴趣和学习效果,为实现教学和育人目标起到良好的激发作用。以下介绍两类课程思政案例。

第一类是“一个人、一件事”的案例。主要是讲身边事,通过案例包含的丰富育人元素,让学生感受到学化学是受教育、受启示的事。比如,在绪论中介绍课程内容和学习方法时,我们结合了以下两个实例。

案例1 (参见表 1,案例1):我与化学学习——徐光宪的“稀土不了情”及其451天的浙大学缘[6, 7]。以徐光宪先生的卓越贡献及其化学教育思想为例,融入科学思维、科学方法、责任感和使命感、家国情怀等思政元素。徐先生曾指出21世纪科学发展的两大趋势“学科高度分化及理论高度统一”,这两大趋势是矛盾对立统一的两方面,体现“分化”和“综合”两大科学方法,体现了唯物辩证法的精妙。以此启发学生可采用“分类学习,各个击破;组合学习,归纳提升”的学习方法,帮助学生尽快适应大学学习。

案例2 (参见表 1,案例2):我与浙江大学——周厚复先生及家人[8, 9]。以我国第一位物理有机化学家、军事化学家、浙江大学西迁时期化学系系主任周厚复先生及其夫人江芷、子女们在化学相关领域的卓越贡献,以及捐建周厚复化学实验大楼、捐赠浙江大学教育基金的感人事迹为例,弘扬家国情怀、爱校荣校的精神。

又如,在讲授第一章“气体、液体和固体”中有关状态方程的内容时,我们又结合了一个笃行浙江大学“求是创新”校训的实例。

案例3 (参见表 1,案例3):侯虞钧——从求是学子到中科院院士[10, 11]。通过讲述我国化工热力学领域奠基人之一侯虞钧先生从浙江大学求学到留校任教的50余年经历,尤其是研究、创立和发展“马丁-侯(MH)状态方程”的历程,展示侯先生在21世纪50年代从多方阱非球形硬粒子理论出发,潜心研究,经过40多步推导和求解得到的幂级数MH状态方程。侯先生以“咬定青山不放松”的气概和精神,坚持发展MH状态方程并形成完整的理论体系,分别于1981年、1995年推广应用到液态和固态,成果获得国家自然科学奖,实现浙江大学在该奖项“零的突破”。通过案例教学,引领学生们发扬严谨治学、不畏艰难、求是创新、勇于攀登的科学精神和工匠精神,同时体会推动科学发展的艰辛历程与成果得到应用时的自豪之情。

如果说上述案例在一定程度彰显浙江大学特色,下面则是一个更具普适意义的讲述中国故事的案例。

案例4 (参见表 1,案例13):诺贝尔奖级的成果——人工合成牛胰岛素[12]。这是在讲解生物大分子(如蛋白质)结构时,引入的20世纪五、六十年代我国人工合成牛胰岛素项目的实例。让学生理解该项目取得的是诺贝尔奖级别的成果,使学生感受到“团结就是力量”的协作精神和“自力更生、艰苦奋斗”的创业精神。从该实例出发,联系近年来的“贸易战”“新冠疫情”等大事件,让学生理解我国有集中力量办大事的制度优势。同时,对加强学生自强不息、勇攀高峰的使命担当也很有现实教育意义。

在引入这类“一个人、一件事”的课程思政案例时,我们尽量立足浙江大学,涉及的人物多为学生的学长或老师,学生们可从校史馆或院士长廊中看到其生平事迹和历史资料(如照片、手稿等),感到自然亲切,因此很受学生欢迎,效果非常好。当然,对于此类有丰富教育内涵的课程思政案例,我们在讲解时仍要注意把握“课程思政不等同于一般地讲故事”,重点要放在人物事迹、学术贡献与学科知识的结合,寓课程思政教育于学科知识或学科方法的教学之中。

第二类是“一个词、一句话”的案例。将化学知识中与育人元素相关联,发掘某些“词”“句”中蕴含的深刻哲理;也通过组合、类比,让学生感到学化学是有趣、有规律的事。

案例5 (参见表 1,案例8):“可逆过程”是化学热力学中的重要概念之一。从做功角度看,可逆过程是体系对环境做最大功或环境对体系做最小功的过程,但这样阐述,学生们感到比较抽象。我们尝试将可逆过程的特点与“给予最多,索取最少”相关联,进而类比为“思想境界最高的过程”,就形象地概括了可逆过程的做功特征,学生们感到更容易接受和理解。

在化学热力学中,常从实际上并不存在的理想气体、理想溶液、理想吸附、可逆电池等入手,建立理想体系(或过程)的热力学模型,进而通过校正模型将其拓展到真实体系(或过程)中。学生常有为什么要先学理想体系、而不直接学习真实体系的疑惑。此时,我们将此类可望不可及的理想状态(或过程)比作为美好理想,它是愿景;而实际过程(如真实溶液的混合效应、电池中的极化现象等)一定或多或少偏离理想,与理想存在差距,这是现实。这些可以与新生面临的学习生活相类比,新生在入学之前对大学存在美好的憧憬,然而真正开始大学生活之后,会感受到内心理想与周围现实间存在明显的差距。事实上,认清现实,把握好“理想与现实的差距”,是新生健康成长过程中应重视的方面,也是课程思政教育的需要。

案例6 (参见表 1,案例4):我们结合附加压力和尺度效应等概念,关联社会现象。例如,小液滴、小气泡由于附加压力的存在,呈现马太效应(如同社会中“富的更富、穷的更穷”的现象);这必须加以适当调控,才能达到更合理的“共同富裕”目标(类比于学生的“共同成长”)。由此,我们再组合类比“人工降雨”“蒸馏中防暴沸”“重结晶中调控过饱和现象”等化学知识,让学生们理解蕴藏其中的规律——物质在发生相变过程中,从无到有,从小到大,存在明显的尺度效应,导致新相难以生成,从而出现过冷、过热、过饱和等亚稳状态。亚稳状态可类比于“黎明前的黑暗”,一旦新相粒子产生,就会有不可阻挡的相变发生,这可类比革命史中的“星火燎原”之说。

从上述两个实例可见,自然科学和人文科学、社会科学中的许多规律有相通之处。用包含思政元素的社会科学语言来表达自然科学中规律,同样受学生欢迎,也不知不觉地使他们受到了教育。当然,我们剖析此类案例,深刻感受到课程思政不是简单的坐而论道,而必须言之有物,必须结合学生的思想动态,才能达到育人目标。

4 结语

实施“普通化学(H)”课程思政教学是全面推进课程思政建设大背景下的新实践,也是根据立德树人的要求对我们多年来的教学开展一次重新梳理和提升。通过一系列案例,努力让学生理解锲而不舍、甘坐冷板凳的科学精神,体会实践是检验真理的唯一标准,激励学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感,树立家国情怀和民族自豪感。近四年来,我们边实践、边建设、边发展,“普通化学(H)”课程已分别获教育部和浙江省课程思政示范课程,这些是对我们课程思政建设的肯定,更是鞭策。我们将对照“金课”和“金师”的要求,在教学改革中不断解决问题,努力将它建设成高质量的一流课程。

参考文献

教育部. 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知(教高[2020] 3号文). [2022-08-08]. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html

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