摘要: 有机化学是化学专业和化工专业的一门必修课,有机化学实验应是巩固理论知识, 培养学生动手能力的关键, 两者缺一不可。结合学科特色, 以学生发展为根本,深挖有机化学及实验教材知识点中蕴含的学科思政元素,用好课堂教学这个主渠道,使思政教育更好地融入化学及实...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

[摘 要]:有机化学是化学专业和化工专业的一门必修课,有机化学实验应是巩固理论知识, 培养学生动手能力的关键, 两者缺一不可。结合学科特色, 以学生发展为根本,深挖有机化学及实验教材知识点中蕴含的学科思政元素,用好课堂教学这个主渠道,使思政教育更好地融入化学及实验课堂教学,提升思想政治教育亲和力和针对性,建构课程思政视角下创新思维的化学课堂,实现全程育人、全方位育人。通过潜移默化的培养爱国爱家, 德技并修,以达到通过课堂教学实现立德树人的目的。

[关键词]有机化学;有机化学实验;课堂思政;专业与思政的融合

本文以有机化学及实验课程为例,结合个人教学实践经验,分析了当前有机化学课程思政所面临的主要问题,阐述了如何有效地将思政元素渗透到有机化学教学中,在实现传授知识的同时塑造人格,也为其他相关专业课程引入课程思政提供有价值的参考。将思政融入有机化学课堂是一个富有挑战性和创新性的任务。首先,教师应明确思政元素与有机化学内容的结合点。例如,在介绍有机化合物时,可以根据应用突出其对人类社会的贡献和社会责任感。其次,采用多样化的教学方法和教学手段,利用案例教学等方式,结合多媒体和网络资源,展示有机化学在科技、经济、社会等方面的应用实例,引导学生深入思考和讨论。此外,加强实验教学的思政元素融入。实验教学是有机化学教学的重要组成部分,也是融入思政元素的有效途径,教师可以设计具有思政意义的实验内容,让学生在实验中体验科学的魅力 [1]。因此,融入思政元素并不意味着改变有机化学课程的本质或减少课程教学的时间,影响课程进度,而是在保持有机化学知识体系完整性的基础上,将思政点巧妙的引入和融合,是两者相得益彰、相互促进。这样不仅能提升有机化学课程的教学效果[2],还能不断培养学生真正热爱化学、尊重化学、发展化学的家国情怀[3]。

1 有机化学及实验课程思政现状及问题

青少年学生步入高校时处在人生观、价值观和世界观建立的重要阶段, 因而,高校肩负培育中国共产党的事业接班人的重任。课程思政的主要形式是将思想政治教育元素,包括思想政治理论知识、理想信念、价值追求以及核心价值观等融入各门课程,以求对学生产生人生信念、思想意识、行为举止上的影响。有机化学教学包括课堂教学和实验教学两部分,其作为化学、生物、环境、资源等全校性的基础课程,涵盖多个专业,涉及面广,为后续专业课程学习及开展研究工作奠定基础。现实社会中,利用其专业之便,无视道德与法律的要求,为了个人或小团体的利益而对他人的生命健康构成了威胁或损坏社会利益。这不禁让我们反思教学过程的缺失。如何在化学、化工等课程中潜移默化的培养爱国德技并修,将专业知识与思想品德同步提升,将正确的价值观引导与知识的传授同重并举[4]。

课程思政以构建全员、全程、全课程育人格局,将课程与思想政治理论课二者有机结合,形成协同效应,把立德树人作为教育的根本任务贯穿于教育的始终。

然而,从教师层面看,部分教师在有机化学课堂教学中认为只要将课程要求的内容传授好就可以,缺乏将与教学内容相关的思政元素融入到教学中经验。其次,部分教师受限于自身的思政水平,不能主动学习和更新自身的思政理论储备,不能达到在课程教学将思政元素与专业知识的融合、传达的效果。此外,有的老师不能跳出传统教学的思维模式,认为有机化学课堂时间有限,而课程思政教育会影响原有教学进与任务,而对有机化学中的课程思政元素并没有挖掘,教学效果不显著[5]。从学生层面看,部分学生存在知识块的缺失,难以将之前所学知识与有机化学的学习相接合,表现出学习困难、对课程内容兴趣不足、缺乏学习动力等问题。从有机化学课程特点来看,该门课程有机化合物结构多样、化学反应复杂,不易于被直接理解和记忆,造成对专业知识掌握的困难。以上三方面的问题导致学生对有机化学课程学习积极性低,学习效果差,同时也严重限制课程思政在有机化学课堂上的有效实施。

有机化学是新疆大学化学、化学工程与工艺、高分子材料与工程、能源化工、材料科学与工程、生物工程等专业的必修课程。这门课程深入浸透了理论与实践相结合的教育理念,着重培养学生的实操技能,并强调实践性。课程的宗旨在于追求卓越的研究态度、精准的实验流程和面对问题时的应对能力。鉴于新型工科教育的持续需求,对该实验课程的教学模式、教学手段、实验方法等方面进行改革势在必行。课程思政的实施应该是着重于潜移默化地向学生传达价值追求,以达到立德树人的目的,并非生硬地将思政内容和其他课程加在一起。对于化工类理论和实践性都很强的专业,根据化工类专业培养目标与专业特色,如何将课程思政有效的融入有机化学课堂教学和实验教学两个环节,形成协同效应而不因授课内容的增多造成额外的教学负担,是发挥高校作为教书育人坚强阵地的重要环节。

针对这方面的问题,我们充分利用线上资源,加强线下实操探究,思政课堂贯穿课程教学与实验教学的始终,并与专业前沿应用紧密结合,克服了地域资源较为匮乏的现状,以化学知识结构化与化学核心观念为基础, 以真实问题为案例,  以问题的探究为路径,构建了课程思政视角下的化学思维课堂, 在促进学生专业能力的同时,使课程思政育人润心,并在有机化学及实验的教学过程中取得一定的成果。

2 思政教育与专业教育你中有我,我中有你

2.1课堂思政教育与专业的融合

依循我国现阶段教育目标,我校正致力于建设支撑西部区域经济增进的顶尖学府。因此,根据化工类专业培养目标与专业特色课程团队提出了《有机化学》课程思政目标:(1)课程教学与思政教育的交融。通过有机化学相关知识的教学改革为主轴,使有机化学与新疆经济社会发展紧密地结合,以培育学生诚实守信、爱岗敬业和在社会竞争中寻求生存和发展的专业能力,满足本地经济与社会进步的要求。(2)结合有机化学相关诺贝尔奖故事,以及对我国科技做出重大贡献的化学家的故事,增强课程趣味性的同时,培养学生创新能力和思维及工匠精神。(3)根据学科特点,德技并修,深挖有机化学知识点相关思政要素,案例教学与专业有机融合[6]。

有机化学课程教学坚持以德立身、以德立学、以德施教,注重加强对学生的世界观、人生观和价值观的教育。实现知识传授、价值塑造和能力培养的多元统一,构建全员、全程、全课程育人格局[6]。结合有机化学课程特点,在课程教学中引导学生了解有机化合物及有机化学的发展史,从而渗透科学发展观的学习内容。比如,通过学习Wolff-Kishner-黄鸣龙反应—教材中出现的唯一以中国人姓名命名的有机化学反应,从Wolff-Kishner-黄鸣龙反应的发现过程,讲解黄鸣龙先生对Wolff-Kishner反应做出的改进,通过让学生了解我国著名有机化学家黄鸣龙教授为祖国有机化学及甾体药物的发展作出的巨大贡献以及他为科研奉献一生的精神,培养学生的学生严谨细致的学习态度,让学生认识到中国化学乃至科技事业,以及从“偶然中发现必然”“从有到精”的科研作风,既培养学生的民族自豪感,又明确每位学生未来将承接起祖国科技创新的任务,激发学生学习的内在动力培养,为了纪念他对于Wolff-Kishner反应的贡献,人们以黄鸣龙先生的名字为这个反应命名,这也是有机化学教材中唯一出现的有中国人名字命名的有机化学反应,从而增强学生的民族自豪感和专业自信心。再比如,中国科学家史一安教授在烯烃不对称环氧化方面的杰出工作,四十多年的化学科研之路,史一安饱含着对于这个学科深沉的爱。体现爱国、敬业、奉献的价值观同时认识到坚持不懈的精神是通往成功之路的基石,培养学生锲而不舍勇往直前的品格。同时坚持不懈不是简单的重复,需要不断创新和提高[5]。如表1,总结了通过相关教学内容适时切入思政内容的课堂教学案例。通过引用如化学家事迹、有机化学发展史、人名反应、前沿科技、社会热点等,发掘课堂教学中有思政教育元素进行的有机化学课程思政的教育实践。教学中注重专业知识的传授与价值引领相统一,培养学生爱国情怀和社会责任感,有助于学生形成正确的人生观、价值观,有助于提高学生对课程的重视程度及学习能力,有助于提升学生的爱国情怀和社会责任感。

表1  课堂思政案例表

教学内容

案例主题

思政切入点

育人目标

醇的催化氧化

守法、健康教育

乙醇催化氧化产生乙醛,是“酒驾呼吸分析仪”工作原理

通过酒驾、醉驾的危害及法律对酒驾、醉驾的处罚,培养法治

意识和社会责任感

酯的合成

社会责任感

通过阅读诺贝尔奖-硝酸甘油的故事,引出学科重要性

硝酸甘油是预防和治疗心绞痛的药物,体现药物合成的重要性,引导学生做对祖国、为人类造福的人

水杨酸结构

民族自信心

讲述水杨酸所合成阿司匹林的诞生过程,《神农本草经》中有水杨酸功效的记录为切入点

从化学的视角出发,重新认识中药的作用,增强学生的民族自信心和自豪感

格式试剂

通过格氏反应讲探索精神

通过学习著名化学家格林纳德在醚溶剂中反应制得有机镁试剂(格式试剂)

培养学生的社会责任感和科学探索的精神

醇

正确世界观的树立

该三类化合物跟人类生活息息相关,从事化学工作,应用好这把双刃剑 

化学的发展,促进了人类生活水平的提高,同时若用在不正确的领域,将是人类的灾难,引导学生深刻思考

酚的酯化

科学是把“双刃剑”

 

结合发明人费利克斯·霍夫曼的事迹, 从合成治病救人的阿司匹林到罪孽深重的海洛因,都是经历了对已有结构乙酰化反应

有机化学有的对社会发展做出

重要贡献,也有因为化学研究给人类和社会造成危害的,要引导学生建立正确的人生观

Wolff-Kishner-黄鸣龙反应

“偶然中发现必然”的科研作风

从Wolff-Kishner-黄鸣龙反应的发现过程,培养学生严谨细致的学习态度,以及从“偶然中发现必然”的科研作风

通过学习Wolff-Kishner-黄鸣龙反应——教材中出现的唯一的以中国人姓名命名的有机化学反应。从而增强学生的民族自豪感和专业自信心

 

2.2 实验教学育人,德技并修

《有机化学实验》中的每个实验对应不同的化学基本理论,实际应用也有所不同。结合现代信息技术的发展,在实验教学中,借助“雨课堂”平台实行线上线下混合式教学。依据实验课程教育实况,用富有典型性和激励性的诺贝尔化
学奖获得科学探索过程做榜样,以科学的观察方式、分析方法去审视及处置问题,构建实验教学中全过程、全方位思政育人。在实验教学中将思政与化学思维培养融合推进实验内容[6]。比如,以工业乙醇的蒸馏为例,思政素材有中国酒文化, 能源的合理开发与利用, 乙醇在医学上的应用, 乙醇对人体的影响及法律对酒驾的处罚等等。可以从“结构、 性质、 应用”三者关系等为核心观念,结合马克思主义哲学关于 “内因与外因” 的关系, 科学的实践论等理论,培养学生正确的世界观、正确的认识论和方法论。再例如:实验室安全是高校安全教育的一个重要内容,化学、生物等相关院系和专业学生在开设实验课程的第一节课就是实验安全教育。在课程讲授过程中,以“安全教育”作为思政教育的核心,可以利用播放宣传片的形式,组织学生讨论安全事故案例,通过对案例分析、讨论,学习面对实验室安全事故的应对措施。然后,利用学校实验教学平台进行测试,取得合格证方可进入实验室,不仅强化了学生安全责任意识和实验规范意识,引领树立职业道德意识和责任意识。可见,将课程内容与思政教育有机结合,不仅丰富了教学、实践过程的教学模式,还能注重专业知识与价值引领相统一,培养学生正确的价值观、人生观、科研观。

根据培养方案和教学大纲,对本门课程进行了线上线下混合式教学模式的探索,通过逐渐减少展示或验证性实验内容,不断扩充以设计思政融合为核心的实验项目,坚持“以学生为中心,提升实验教学质量”的教学理念,以学生为中心的“育人型建设”,把实验课程内容与本地经济社会发展紧密联系起来,旨在让学生对家乡的工业布局有所认识,并点燃他们爱国爱家的热情,同时培育他们将所学知识迁移到实践中去的能力。比如,在进行环己烯的合成实验时,可考虑设计以下内容:在我国,化石能源的主体依然是煤炭,占比近70%,石油大约占20%,而天然气的份额仅为1%~2%。现状是,国内对能源的需求量大于供应量,尤其是对液体能源(如烯烃)的需求。烯烃在多个领域发挥着重要作用,包括作为燃料、化工原料、化肥原料以及化学品的中间体等。新疆,作为西北重要的能源中心,开发出制烯烃的新技术,不仅能够带动新疆区域经济的快速发展,同时对于我国的经济和社会发展具有巨大价值。通过对这类案例教学过程的讨论,保持与学生的互动,不仅引导学生解决在实验过程中产生的各种问题,激发学生对有机化学实验课程的兴趣和自豪感,更重要引领学生从有机化学反应的发展史学习科学发展观和爱国情怀。

表2  实验课程思政案例表

教学内容

案例主题

思政切入点

育人目标

有机化学实验-安全教育

安全教育

以生产事故为例,安全第一

结合实验室安全事故,深挖其中蕴含的思政元素,将安全意识和科学思维融入应急处理和知识学习

苯甲酸

的重结晶

量变到质变的

变化规律

坚持实事求是的马克思主义

原则

弘扬中国精神,积极参与国际事务,做负责任的大国

工业乙醇的蒸馏

守法、健康教育

乙醇催化氧化产生乙醛,是“酒驾呼吸分析仪”工作原理

通过酒驾、醉驾的危害及法律对酒驾、醉驾的处罚,培养法治

意识和社会责任感

醚的制备

树立学生科研意识

乙醚是一种重要的、常用的醚类化合物,在临床上

作为吸入性的麻醉剂使用是

乙醚作为麻醉剂是临床外科手术的重大革新,激发

学生科研意识,勇于吃苦的奋斗精神

环己烯的合成

“合成化学”在

社会、生活中的

重要地位

通过醇的脱水和蒸馏制备环己烯,让学生深刻了解学生利用有机化学专业知识解决实际问题的能力

培养学生解决复杂科学问题的能力,以及爱国爱家的情怀

 

3 结语

综上所述, 通过对有机化学及实验课程的改革教学,促使有机化学课程内容与思政教学内容相融合, 充实理论及实践教学内容。采用翻转教学形式,改变过去老师“一言堂”形式,利用化学反应原理、名人事迹、有机化学发展史、我国科研突破等案例教学为思政教学切入点,将思政教育贯穿有机化学及实验课程始终,激发学生的学习兴趣。注重学生的批判性、创新性思维能力和探索精神的培养,见证了学生从以前的被动学习到主动学习的转变,为有机化学课程的教学改革开拓了崭新的思路。  

参考文献

[1]. 付渊,思政内容有机融入《有机化学》课程教学改革研究.

[2]. 黄启章, 高校有机化学课程思政的探讨与实践.

[3]. 郝志强,“虚实结合+课程思政”有机化学实验教学改革与探索.

[4]. 吕海涛,化学化工类专业实践教学体系改革的研究与实践.

[5]. 韩宗,有机化学实验教学改革的尝试与思考.

[6]. 冯金洪,课程思政视角下化学思维型课堂的建构--以“乙醇”教学为例.

1,2024年度新疆大学本科教育教学研究和改革项目资助(XJU-2024JG28)

2,[基金项目]自治区自然科学基金项目“基于在线分析技术的可见光催化降解有机染料反应机理研究” (项目编号: 2020D01C041)。

[作者简介]买丽丹·吾马尔(1981-),女,博士,维吾尔族,新疆乌鲁木齐人,新疆大学化工学院硕士研究生导师,主要从事有机化学、有机化学实验教学。


 



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