应用型本科院校“工程化学”课程思政的探索与实践

时间:2023-09-10 09:40:14 来源:网友投稿

宿 辉,原小寓,刘 英,于红丽,刘 辉,张 迎

(1.黑龙江工程学院 材料与化学工程学院,哈尔滨 150050;2.黑龙江工程学院 马克思主义学院,哈尔滨 150050)

十年树木,百年树人。当前国际社会意识形态领域风云变幻,各种社会思潮观念激烈交锋,积极加强思想政治教育,可以为学生们筑起牢固的思想防线[1-2]。******在全国高校思想政治工作会议上强调: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,实现全过程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面[3];
指出要用好课堂教学这个主渠道,各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。打破长期以来思想政治教育与专业知识教育之间的“孤岛效应”,将立德树人理念贯彻到高校课堂教学的全过程、全方位中,推动思政课程与课程思政协同前行、相得益彰,构筑育人大格局,是新时代中国高校面临的重要任务之一[4]。

“工程化学”是高等院校土木、车辆、机械、能源、材料等专业的重要基础课程[5],具有开设专业广、学习人数多、思政元素丰富的特点。周本华[6]基于“工程化学”的一线教学经验,阐述了课程思政的意义;
朱庆莉等[7]结合“工程化学”课程的特点,将思政元素与专业知识有机融合,进行了“课程思政”教学改革的初步探索;
韦柳[8]基于中国红色文化育人功能开展工程化学专业课程思政探索;
张萍花等[9]探索了“工程化学”思政教育价值,指出思政教育与工程化学相结合,不仅使个人精神价值得到提升,也是思政教育在高校展开的价值体现。

“工程化学”是应用型本科高校——黑龙江工程学院面向全校理工科专业开设的化学基础课程。课程组以立德树人为根本,结合学校定位、社会需求及课程特点,从教学内容设计、教学方式提升及教学效果评价等方面进行了课程思政建设。

“工程化学”主要面向土木工程、机械设计制造及自动化、车辆工程、能源工程等专业的大一新生开设。课程不但有助于培养应用型、创新型人才,而且含有丰富的思政内容。

应用型本科院校的大部分学生知识积累相对薄弱,结束了家长、老师耳提面命的紧张高考,进入大学后,容易被各种事物所吸引,特别是大学教学内容的难度及容量远远大于高中知识,学习注意力不集中、学习方法不正确,都会导致学不会、学不懂的现象,加上网络、游戏的吸引,容易产生厌学心理,影响学业及身心健康。虽有较强的“成人意识”,但面对全新的大学集体生活、学习环境,远离家长照顾、“代办”,存在一定的“紧张感”和“孤独感”,遇到困难会感到迷茫、焦虑,这些都需要关心关注、正确指导和引领价值观。可见,对于应用型本科院校的大一新生,课程思政教育尤其重要。

通过调研、学习,确定了“工程化学”课程思政建设的总体思路及方案:以立德树人为根本,深入挖掘、设计蕴含在教学内容中的思政元素,建立思政素材、案例库;
通过线上线下混合式教学模式、慕课、数字化教材等易于接受的方式传导给学生;
采用过程与结果评价相耦合的方式评价教学效果。实现专业知识、能力培养与价值引领的有机融合,培养全面发展的社会主义事业建设者和接班人。

3.1 教学内容设计

课程组深入挖掘教学内容的思政元素,主要包括以下几方面:

1)引入化学史实,渗透正确三观。

“化学给人以知识,而化学史给人以智慧”[10],教学中适时引入化学史实、科学家故事,如“桃李满天下,师德传四方”的我国著名无机化学家、物理化学家、教育家、“稀土之父”徐光宪老先生。他早年刻苦求学、学成归国,奉献祖国,为了适应国家建设的需要,四次变更科研方向,但每次都能看准前沿,迅速取得累累硕果。这不但源于徐老广博深厚的学科知识储备,更源于他浓厚的爱国情怀,为祖国科研事业作贡献的强大精神驱动力。讲解催化剂时,引入颇有争议的诺奖得主德国化学家哈伯的故事,他的发明解救了全世界的粮食危机,对全球经济起到了巨大的推动作用,但他又是一个极端的民族主义者,大力研发各种毒气弹并投入战场,最后在忏悔中郁郁而终。可见科学家虽有国界,但首先要尊重人类和平、伦理、命运共同体的发展。通过引入化学史实、科学家故事等,引导学生树立正确的三观,培养他们坚持正义、不畏艰难、刻苦钻研、勇于创新的科学精神和奉献祖国的爱国情怀。

2)聚焦时事要闻,树立爱国情怀。

大学生是最易感知时代信息的群体,授课中可以结合时事要闻,如疫情防控中的化学知识:我国新冠疫苗的研制成功及积极注射疫苗的意义;
为什么杀菌消毒多用75%酒精,而不用95%酒精等。再如我国科学家首次实现全人工合成淀粉,提出了一种颠覆性的淀粉制备方法,国际上首次在实验室实现了以二氧化碳、氢气为原料,成功生产出淀粉,取得“从0到1”原创性突破。先进的科学技术增强了学生的民族自豪感,同时引导学生思考自己的责任、价值,面对科研迅猛发展的当代,自己该怎么做?特别是面对疫情,该如何做?今天逆行者保护了我们,未来我们如何去保护更多的人,抓住时机对学生进行责任担当的教育,坚定学生热爱祖国、奉献祖国的情怀。

3)挖掘工程事例,增强时代使命感。

化学作为基础学科,其发展促进、推动了相关领域科学研究的不断进步。在教学中,可以引入重大工程事例,增强学生们的责任心、使命感。例如在讲授化学与材料时,介绍北京冬奥会的奥运火炬,采用碳纤维与树脂形成的复合材料制作,堪称世界首创,其质量只有钢的1/4左右,强度却是钢的7~9倍。如“新基建”引领下,我国5G设施快速建设,6G也在研究之中;
神州十三号飞船发送成功,太空遨游半年后安全“回家”;
国产大飞机C919的试飞成功等,这些极大增强了学生们的民族自豪感和自信心,激发了他们学习的兴趣和热情。同时适当强调,目前还有一些技术瓶颈问题亟待解决,如美国对于民族企业“华为”芯片的断供事件,新燃料电池的核心技术等,激发学生自主创新、不畏困难、勇于探索,以富民兴邦为己任的责任感。

4)加强节能环保意识,培养社会责任感。

节约能源、保护环境是我国的基本国策,也是全国人民的共同责任。在讲授化学与环境、化学与能源时,强调气候变化、能源危机是人类面临的全球性问题。例如,随着二氧化碳排放量的不断增加,温室效应越发明显,对全球生命系统形成了威胁。在这一背景下,我国2021年提出了具有战略意义的“碳达峰”和“碳中和”目标,使学生理解环境保护及减少温室效应的必要性和重要性,积极采取相应措施。在讲授大气污染时,讲解雾霾、沙尘暴、汽车尾气排放等环境问题,让学生了解防治大气污染需要采取的措施。加强环保意识,从自身做起、从点滴做起,人走关灯、多步行、少乘车,减少污染物的排放等。

5)思政元素数字化教材编写。

教材是教学内容的重要载体,为了更好地将思政理念、案例传递给学生,课程组以中国传统读书人崇高理想《礼记·大学》“格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下”为主线,结合社会主义核心价值观,在自编教材中融入了思政元素[11]。考虑课程容量大、学时少、内容较抽象等问题,引入学生易于接受的数字化技术形式,介绍化学发展史、科学家轶事、科技成果、大国重器等,弘扬科学家心怀祖国、服务人民的爱国精神以及追求真理、严谨治学的求实精神和淡泊名利、潜心研究的奉献精神等,激励学生奋发图强,刻苦钻研。

“工程化学”课程具有丰富的思政元素,如表1所示。课程组根据课程思政内容的融入,重新修订了相关的教学文件,包括教学大纲、授课计划、教案、讲稿、授课课件等。

表1 思政元素的设计与融入

续表1

3.2 教学方式提升

1)新生寄语。

开学第一课,教师们会发布新生寄语。欢迎新同学,祝贺他们考入大学,提醒他们大学四年是最好的人生时光,一定要有规划、有目标,并为之不懈努力,不负韶华、不留遗憾。大学看似轻松,实际上比高中更加辛苦,不但要学习更难、更多的知识,还独立面对新的生活、学习环境,所以要有吃苦的准备。给学生打个预防针,大学不是及格就好,不能有“60分万岁61分浪费”的想法,而应该为理想信念奋斗。有困难找老师,大学、高中的学习形式虽然不同,但老师的职责是一样的,会竭尽全力助学生成才。

2)线上、线下混合式的教学模式。

日常授课采用线上、线下混合式的教学模式,具体如下。课前线上自学:教师课前布置教学任务,因课制宜,融入思政元素。例如学习元素周期表,查找元素发现史;
化学与材料,查找我国材料领域的重要科技成果、大国重器;
溶液中的化学平衡,查找酸雨的形成、危害及防护等。学生灵活安排时间,阅读数字化教材、观看慕课视频。将他们分为不同的学习团队,每队5人左右,培养团队合作能力。

课中翻转答疑:教师根据学习内容的特点、难易,采用项目化学习、翻转课堂、学生互评等教学方式,使学生成为课堂的主体。学生团队分工合作,讨论课前任务,引入思政元素。如通过稀溶液依数性的介绍,引入常用融雪剂的优缺点及防护措施,提高学生的环保意识,慎用氯盐类融雪剂,开发无害、高效、廉价的环保型融雪剂,促进社会可持续发展。介绍我国环境保护管理机构的创建者和最初领导人之一、环保之父曲格平的事迹,学习前辈心系国家、奉献祖国的精神,同时强调环境保护任重而道远,需要我们大家共同努力,才能实现可持续发展。

课后巩固提高:学生再次回归线上平台,阅读数字化教材和慕课资源库的相关内容,进行知识总结、拓展学习。教师则通过线上平台,发布思政讨论贴,鼓励学生互动,同时对学生提出的问题进行解答。例如人生理想、价值取向、大学的学习方法、如何提高学习成绩、考研如何准备等,帮助学生树立正确的价值观及人生目标,综合实现课程育人。

3)慕课建设。

课程组录制的“工程化学”慕课,分别在“智慧树”“学堂在线”网络学**台运行多年。慕课特别设置了思政专题,融入适宜的思政元素。建立思政资源、案例库,包括科技前沿论文、科学家的生平事迹、精美科技图片、励志视频等,如五四青年节分享******在纪念五四运动100周年大会上的讲话;
疫情期间,分享“美丽的逆行者”先进事迹;
科技周分享“中国青年化学家元素周期表”等,激发学生责任担当、实事求是、刻苦钻研的精神。利用网络教学的优势,以学生易于接受的形式,将德育渗透、贯穿到线上、线下教学的全过程,提高了课程的前沿性、时代感及育人效果。

3.3 教学效果评价

课程的教学效果评价主要从育人和教学质量两方面考虑。采用过程与结果评价相耦合的多元化考核方式,以学习过程考察(课程报告、课程论文、小组作业、讨论汇报等)与学习结果考察(课后作业和阶段性测试等)相互结合的形式,引导学生克服学习的迷茫和焦虑,激发学生的学习热情,突出专业课程对学生能力(应用化学知识分析问题、解决问题等)与正确价值观(家国情怀、责任担当、团队合作、工匠精神、奋斗精神、节能环保等)的协同培养,落实专业课程的育人目标。

课程组分别以2019、2020、2021年秋季学期土木类、机械类、车辆工程等专业30个班级为例,进行了思政内容掌握情况的问卷调查,如图1所示。由图1可见,经过教学改革,在科学家事迹、科学史、传统文化、大国重器、工程实例、可持续发展等案例的鼓舞下,学生的家国情怀、团队合作、责任担当、奋斗精神等思想修养得到较大提升,努力学习、奉献祖国的决心更加坚定。仍以2019、2020 、2021年秋季学期30个班级为例,进行了常规教学(2019级)和课程思政教学(2020、2021级)效果的对比,如图2所示。由图2可知,与常规教学相比,课程思政教学授课班级的成绩稳中有升,大于90分、80~89分段的人数明显提高,无不及格学生。可见新的教学理念提高了学生学习的积极性和自觉性,提升了课程的育人效果和教学质量。

图1 学生对思政内容掌握的情况调查

图2 常规模式与课程思政模式的成绩对比

“教书、育人是一体的,育人、育才是一事的”[12],课程思政是教育教学改革的方向与指引,是教育工作者的重要使命。文中以“工程化学”为例,探讨了课程思政建设的总体思路和实施方案,并从教学内容设计、教学方式提升、教学效果评价等方面进行了探索与实践。实践证明,新的教学理念提升了课程的育人效果和教学质量。后续课程组将继续潜心教学,专注课程思政的教学改革,不断完善、提高课程的育人效果,守好“工程化学”这段渠、种好“工程化学”责任田,培养全面发展的社会主义建设者和接班人。

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