“課程思政” 人才培養模式下的《普通化學》智慧課堂*

宋忠明, 汪徐春, 唐 婧, 惠貞貞, 毛月圓, 張玉洋

教育根本問題“培養什么人、 怎樣培養人、 為誰培養人”需要廣大教育工作者在教學實踐活動中進行不斷探索解決。 近年來, 全國各類高校在專業課教學環節中積極地融入“課程思政” 元素, 對課程思政的價值內涵、 實踐路徑等方面展開了廣泛的討論。 “課程承載思政, 思政寓于課程”[1], 將育人和授課二者割裂開會使課堂變得死板[2], 沒有活力。 因此, 專業課程的思政教育往往需要從優化頂層設計、 創新教學方法、 凝練教學內容等方面展開[3]。 由此可見, 課程思政要求授課教師需要完成專業知識傳授和學生素質教育的雙重教學任務, 對專業課授課提出了更高的要求。

值得一提的是, 隨著信息技術的不斷發展和進步, 當代大學生的教育和教學形式更加豐富多樣和智慧方便。 近些年, 高等院校的信息化教育也如雨后春筍般蓬勃發展。 例如, 中國大學慕課的在線資源學習平臺, 其匯聚國內眾多知名高校的教學名師的優秀課程, 亦或是超星泛雅或與課堂等在線教學平臺,這些都是通過網絡智慧信息技術, 將知識體系與現代人的學習方式進行融合, 助推優質教育資源合理配置, 提升教育教學改革的水平。 在此背景下, 探索合理的教學路徑和教學方法是成為一項重要的課題。

然而, “如何在課程思政框架下將專業知識傳授給學生,達到潤物無聲的育人效果” 是所有教育工作者需要認真摸索的。 要解決這一關鍵問題, 首先應該摒棄“填鴨式” 的傳統教學模式, 抓住課堂上“學生” 這個主體。 其次, 具體問題具體分析, 認真研判每一門專業課程的性質, 分析每一個具有代表性的課程思政教學案例, 歸納總結他們的共同點, 才能尋找到通用的解決方法。

因此, 本文以《普通化學》這門課程為例, 進行如下詳細解析:

1 情景交融式進行智慧課程思政

我們先來回顧一下在那個網絡信息技術不夠發達的年代里傳統的教學課堂[4]: 教師手里拿著粉筆按照課程相關要求, 將書本知識通過“板演” 和“說教” 的方法傳授, 學生懵懂地坐在教室里認真的在筆記本復制黑板上內容, 教師口干舌燥, 學生卻聽得一知半解十分乏味。 在這樣的課堂中, 授課教師的業務能力水平值得肯定, 同時也很有激情, 教學態度十分端正。然而, 其存在的不足也十分明顯, 主要表現為教學形式過于單一、 教學方法缺乏創新、 教學效果有待提升。 導致這種情況的根本原因是學生沒有積極參與到課堂中, 換句話說, 學生應該成為課堂的主角, 教師則是學生學習的引路人, 兩者相互配合教學效果才能好。 那么問題來了, 怎樣才能讓學生積極參與課堂中? 教師又怎樣才能成功地指引學生呢?

第一, 我們要從教法上進行革新。 簡答來說, 就是想方設法地將學生的思維“帶入課堂”。 舉個例子, 講解《普通化學》課程——溶液的依數性的章節, 傳統方法應該是稍加解釋一下知識點的含義, 然后重點要求學生記住“蒸氣壓下降、 沸點上升、 凝固點降低、 滲透壓”。 在不理解的情況下大部分學生會死記硬背, 但很快就會混淆甚至遺忘。 針對這種情況, 我們在講解的過程中可以借助多媒體動畫, 將知識點以化學實驗形式, 進行形象生動的表達。 如圖1 所示, 給學生提供這樣一個實驗場景“一個密閉的真空容器1 內有兩杯純水, 水的體積相等, 在時間足夠長以后, 杯子里的水有什么變化? 對比思考,一個密閉的真空容器2 內有兩杯純水, 水的體積相等, 其中一個杯子里放入少量的NaCl, 在時間足夠長以后, 杯子里的水有什么變化?” 這樣一個簡單的實驗場景, 既貼近生活實際又帶有一點問題的懸念, 因此學生十分感興趣, 會主動的進行思考, 教學效果明顯提升。 在教學方法上創新, 是智慧課程思政的基本前提。

圖1 《普通化學》知識點實驗場景示意圖Fig.1 Schematic diagram of experiment scene of knowledge point in General Chemistry

第二, 我們要善于專注學生的心里, 活躍課堂氣氛。 古板式的課堂死氣沉沉, 學生聽的迷糊, 老師教的枯燥。 因此, 要想教學效果好, 活躍課堂氛圍也必不可少。 然而, 很多時候面對眾多的大班課堂以及教學課本上嚴謹的專業知識, 很多老師并不能把課堂氣氛很好地調動起來。 我已普通化學講解為例。在普通化學學習的過程當中, 我們會經常學習一些描述物理化學過程的公式或狀態函數, 公式種類繁多, 而又很抽象, 對于基礎知識薄弱甚至沒有學習過化學的非化學類專業的學生來說, 理解起來實在困難, 更不用說記住了。 我們一般的講解方法和步驟是這樣的: (1)公式的名稱是什么; (2)公式物理量代表什么; (3)公式的注意點是什么; (4)公式應該怎么應用。 從學術角度看嗎, 這樣講解嚴格來講看, 沒有任何問題。 但是,老師的任務完成了, 學生卻連公式都沒記住, “老師上岸了,學生卻在大海里遨游“, 因此教學目標并沒用達到。 我們來分析一下導致這種現象的原因是什么。 問題本質不是老師專業能力不強, 不是學生不聰明, 而是上課的時候沒有讓學生身臨其境, 或者說是課堂氛圍不夠活躍, 導致理解不深刻。 怎樣才能保證課堂活躍, 授課效果才能好? 我以講解普通化學中的蓋斯定律知識點為例。 首先在介紹蓋斯定律的是由蓋斯提出來的同時, 要引人入勝的做一下蓋斯的人物簡介、 蓋斯定律提出來的歷史背景和緣由。 說到蓋斯定律, 學生的腦海里浮現出幾個感性方面的問題: 蓋斯先生是誰? 蓋斯定律為什么會被提出? 蓋斯定律有什么應用? 因此, 通過多媒體和學習通傳導給學生的應該是蓋斯先生的任務畫像以及簡介說明, 圖文并茂的表達方式讓學生容易記住蓋斯這個人, 并由此聯想到了蓋斯定律。 進一步, 介紹蓋斯定律的提出背景、 研究目標。 一方面為了說明蓋斯定律不是拍腦袋想出來的, 而是為了解決實際問題, 教育學生要養成勤于思考, 理論聯系實際的學習習慣。 另一方面是讓學生加深對蓋斯定律的理解。 有了前面很好的鋪墊, 將學生的思路導入課堂, 進一步通過講解蓋斯定律的基本概念和使用范圍, 以及注意事項, 并通過幾個課堂練習, 學生即可掌握所學內容, 到達教學目標。 總而言之, 將課堂氣氛活躍起來實現網絡信息化教學的重要基礎。

第三, 我們要學會借助云端網絡平臺將課堂多維度、 個性化交融。 依托本課程的智慧課堂平臺, 思政元素可以更加親切、 生動的方式向學生傳遞[5]。 根據《普通化學》的人才培養目標, 課程大綱, 以及課程性質, 本課程旨在學習當前化學基本概念、 基本知識、 基本原理、 發展現狀和應用領域。 因此, 在講授本門課程時, 存在與課程思政較多的交叉結合點。 例如,講授本課程的緒論章節的內容時, 以我國在金屬材料的如何從艱辛落后的階段一步步取得今天的輝煌成績為切入點, 通過超星學習通APP 點對點發布了學習內容, 重點列舉了我國的C919 和C929 商用大飛機, 深入淺出的講解了金屬材料的結構、性能、 制造、 應用等知識點, 將愛黨愛國敬業和社會奉獻等元素悄無聲息嵌入課堂教學。 另一方面, 借助智慧課堂讓同學們接觸到了最新最前沿學習資料, 對知識點的理解更為深入, 印象也更加深刻。 本教學過程將“教師—學生—專業知識—思政元素” 有機的納入智慧課堂這張“網” 里(如圖2 所示), 通過超星學習通的協同作用, 同學們在學習專業知識的同時, 了解國內外行業發展動態, 激發了愛國熱情。

圖2 教學模式示意圖Fig.2 Diagram of teaching model

良好的教學方法、 活躍的課堂氣氛、 先進的教學理念構筑了一個完美的課程框架的和路徑。 通過學習通網絡信息平臺,將教師可以將教學內容淋漓精致地教授給學生。 在這樣的課堂中, 學生愿意學、 學的效果好、 老師教的也很到位。

2 為智慧課堂教學注入科研元素

我們處在一個知識不斷創新的時代, 人的思想認識也會受到環境的影響, 處在課堂中的老師們更需要不斷更新自己的知識體系和思想認知水平, 這樣才可以高水平的引領學生在知識的海洋前行。 要想真正地講好一堂課并不是一件容易的事情,學會應用信息智能平臺將“學生—知識點—思政元素” 有機融合只是一方面, 作為一名高校教師必須不斷提升自己的知識水平, 使自己的知識結構與時俱進, 教出來學生思維理念才能新。 在課堂上教師的角色是傳道、 授業、 解惑, 與之相對應的另一角色是科研人員。 我們平時會花大量的時間在文獻追蹤、實驗的設計、 成果的轉化等方面, 這是一名高校教師的資本和特殊的地方, 這也是我們上好一堂的抓手和切入點。 因此, 將我們科研知識引入課堂對實現這一目標是具有建設性作用。

從《普通化學》課程的知識結構來看, 本課程包括大量關于化學反應、 化學結構的相關知識點。 但在進行教授時, 很多敘述內容和案例已經傳承多年, 導致學生學習較為陳舊的知識結構, 不能更好的理解重點和難點, 因此教學效果較差。 然而,科研發展是日新月異的, 充滿的未知和神秘色彩。 通過將科研方面的最新成果引入到課堂教學環節, 可以很好調動學生的求知欲望, 引發學習興趣, 達到良好的教學效果。 例如, 在講解第十章《配位化合物》內容時, 課本主要講解了較為簡單傳統的螯合物結構體系(金屬離子與乙二胺四乙酸EDTA 形成的立體結構), 以此為切入點可以說明螯合物的結構特點和結構性質,但示例較為單一無法讓學生更為深入全面的理解螯合物, 學會知識的遷移應用。 我們將自己在金屬有機銥配合物方面的研究內容和研究成果引入本課程教學內容(如圖3 所示)[6], 首先從銥配合物材料在照明與顯示、 生物化學傳感、 激光武器防護等領域的應用為切入點, 通過智慧教學方法向同學們展示相關資料, 向同學們傳遞金屬配合物在我們生活應用的重要性; 其次, 借助單晶結構, 形象地講述銥配合物的配位特點和空間結構; 最后結合銥配合物的性能, 描述結構和性能之間的關系,充分體現“結構決定性質” 的經典論斷。

圖3 金屬有機銥配合物的單晶[6]Fig.3 Single crystal of iridium complex

另一個例子是在學習酸堿緩沖溶液章節的相關內容, 很多同學能夠掌握酸堿緩沖液的基本概念、 基本原理以及相關計算。 但只進行理論的學習, 學生對知識點的理解往往與生活實際不會主動結合。 因此, 我們有意識地介紹了一種實驗室常用的緩沖溶液試劑(PBS 緩沖液), 通過圖片、 網絡連接和視頻播放等方式, 從試劑的組成、 作用原理和用處較為簡單而又不是專業的介紹了的該類重要的化學試劑。 一方面強化學生對緩沖液的基本知識的掌握, 啟發學生學習書本知識的同時要聯系生活實際。 另一方面, 反映了酸堿緩沖液不僅在只是存在于生物體內, 很多商業途徑可以進行開發, 防止了學生思維方式過于單一, 拓寬了所學知識面。

通過科研元素的帶動式學習, 學生更加深刻理解了配位化合物的相關重點和難點, 同時也激發了學生對科學研究的熱愛之情, 達到了良好的教學效果。

3 結 語

通過智慧課堂的先進教學方法, 結合科學研究的相關動態發展, 可以將專業知識與思政元素有機地鑲嵌在一起, 能夠較好的實現育人和育才相統一。 本文結合本課程知識點, 充分挖掘思政元素, 凝練課程內容, 把體現社會主義核心價值觀、 工匠精神和職業道德等思政元素融入課堂教學, 將思政元素與專業知識柔性無縫閉合, 形成多點閃耀、 體系完備的智慧思政課程體系, 達到較好的教學效果。