專業選修課“高分子化學”課程思政案例構建與實踐

梁亞琴 王光艷 李 燕 王彩榮 宋麗萍

(長治學院 化學系,山西 長治 046011)

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出,各門專業課要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應[1]。近年來,全國高校化學類專業的課程思政建設和教學改革均進行了有益的探索,主要集中在“有機化學”“無機化學”“物理化學”“分析化學”“儀器分析”等專業基礎課和專業必修課上[2-4]。專業選修課由于教學課時少,教學內容多,且課程多處于大學高年級段,學生面臨著考研和就業的雙重壓力,因此對專業選修課的重視程度普遍不如專業必修課,直接影響了課程思政的實施和教學效果[5]。專業選修課是大學教育的重要組成部分,是連接專業基礎知識與生產實踐或前沿科學的橋梁,因此專業選修課的任課教師更需要提升自身課程思政建設的意識和能力,并結合自身專業特點推進課程思政建設,深入挖掘課程思政元素,有機融入課程教學,最終幫助學生樹立牢固的社會主義核心價值觀,形成高尚的道德品質和優異的專業素質,真正實現“立德樹人”[6]。

“高分子化學”是長治學院化學專業、化學生物學專業和藥物化學專業學生的專業選修課程。如何在“高分子化學”專業課程中自然融入課程思政元素,推動專業教學從知識導向型向能力和素質導向型轉變,作者認為關鍵在于充分挖掘課程中蘊含的豐富思政元素,并“潤物細無聲”地將思政元素與教學各個環節深度融合。

1 確定基于課程思政的課程目標

該課程授課對象為我校大三年級本科生。學生具有一定的化學基礎,但理論知識處于應試狀態,且知識結構不系統,知識基礎不均衡;認知能力強,但欠缺創新意識,且分析和解決問題能力弱;求知欲望強,但不喜歡被說教;心理上存在心理隨意,有個人中心和功利主義價值傾向,同時對專業認識較膚淺且職業目標不明確。針對我校學生的實際狀況,依照教學大綱,結合人才培養方案和培養目標,重構了“三位一體”課程目標。

2 教學內容與思政教學元素的融合

在充分考慮專業特點和學生學情的基礎上,采用不同教學方法,如啟發式教學法、問題驅動教學法、案例教學法、翻轉課堂等,實現思政教學目標的有機融入。部分課程教學內容所融合的思政元素見表1。

3 基于課程思政的教學設計實踐案例

案例一:教師精心設問,循序善誘啟發思維,采用啟發式教學方法開展課程思政教學。

在緒論“高分子聚集體結構和熱轉變溫度”的內容講授中,首先以嫦娥四號著陸器及玉兔二號巡視器互拍的視頻和圖片進行課程導入。引導學生認識到我國航天實力和自主創新能力的強大,增強學生的文化自信和民族自信。同時介紹嫦娥四號和玉兔二號已經在月球上運載1 000多天,五星紅旗依然色彩鮮艷。月球表面晝夜溫差極大且紫外線輻射特別強,一般的紡織品會發生皺縮、熔融、脆損和褪色,引發學生思考為何國旗未發生皺縮且長久不褪色。采用問題引發學生學習興趣。根據結構決定性質,性質決定用途的化學學科思想,從高分子材料的構效關系引導學生思考嫦娥四號上國旗所用高分子材料的結構,進而引出新課。然后將所學知識進行引申拔高,即利用所學知識來認識三大合成材料使用的溫度范圍,學以致用,培養學生理論聯系實際的科學思維,“知其然還要知其所以然”的科學探究精神,幫助學生樹立正確的自然觀、掌握科學的方法論。再根據纖維材料所使用的溫度范圍來引出芳雜環高分子化合物聚酰亞胺,并分析其特性和用途。聚酰亞胺材料的中高端產品進口價格超高,高性能產品呈國外寡頭壟斷局面,相關技術更是對我國實行嚴格封鎖,進而鼓勵學生用創新思維、科學精神和奉獻精神攻克卡脖子技術,實現科技報國。

案例二:采用“線下+線上”“課內+課外”和“理論+實踐”模式進行課程思政教學。

在講授自由基聚合的相對分子質量和鏈轉移反應時,首先課前利用線上教學平臺將“什么是低密度聚乙烯”和《加油向未來》節目中“割而不破”的防切割手套等視頻資源推送給學生,讓學生自學相關內容并自行查找拓展應用的文獻資料,引導學生主動學習。課堂教學中,通過翻轉課堂方式讓學生以小組為單位進行交流,圍繞鏈轉移對相對分子質量影響的知識內容來理解低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)的結構和性能關系,并幫助學生理解此部分內容蘊含的微觀和宏觀的辯證關系。聯系LDPE和HDPE聚合條件不同導致材料性能不同,幫助學生理解內因和外因的辯證關系,同時將高分子材料類比生活場景和個人發展,大學生個人的成功與否與其自身不懈的努力和其所處的環境息息相關。

案例三:由應用場景篩選典型案例引發學生學習興趣,采用實例+引導的方式引入相關思政元素。

以一次性醫用口罩為切入點開展教學,引出口罩的熔噴布和無紡布由聚丙烯制造,其中熔噴布由高熔融指數的聚丙烯通過熔噴工藝制備得到。熔噴布的聚丙烯纖維直徑一般在1～5 μm,形成獨特的毛細結構,且含有大量細小的孔隙和相當大的表面積,因而具有良好的過濾性、屏蔽性和吸油性[7]。將日常生活中的素材引入“高分子化學”教學,讓學生深刻體會高分子材料專業在人類衣食住行方面的重要性,增強學生專業自豪感,并激發學生學習熱情。同時引出中國生產了全球約50%的口罩,為防止新冠疫情蔓延展現了負責任的大國形象。通過以上實例引導學生樹立對中國特色社會主義的道路自信和制度自信。從化學結構、熱力學和動力學方面討論乙烯和丙烯的聚合傾向,進而讓學生理解內因和外因的辯證關系,引出Ziegler-Natta配位聚合并介紹其聚合機理。高分子科學家Ziegler和Natta對細節追根究底,最終經過無數次試驗合成低壓聚乙烯和有規立構的聚丙烯。通過科學家實例激發青年一代不畏困難、勇于攀登的毅力和斗志。

4 教學效果與學生反饋

“高分子化學”中實施課程思政以來學生的選課率、出勤率均有所提高。同時學生通過查閱文獻資料等方式完成分組專題報告任務,按小組制作思維導圖或進行小組匯報,課堂參與度提高。

作者組織2019級化學專業學生在“高分子化學”課程前后進行自我測評,結果見圖1?？芍?思政元素融入課堂教學后,學生自主學習能力和分析解決問題的能力明顯提高,科學素養和人文素養有所提升,生態意識、團隊合作意識和擔當意識等明顯增強。另外,“高分子化學”課程思政教學工作也得到了學生的普遍認可并給予較高的評價。

圖1 “高分子化學”課程學習效果調查問卷結果

5 結語

作者圍繞“高分子化學”課程思政教學目標進行案例構建和實施,“潤物細無聲”地將“高分子化學”課程思政元素與人才培養目標進行有機融合,在激發學生學習熱情、求索創新、探尋真理等方面起到了至關重要的作用,最終實現思政育人與知識探究、能力培養融合,重塑三位一體的課程目標。