“課程思政” 人才培養(yǎng)模式下的《普通化學(xué)》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(yǎng)什么人、 怎樣培養(yǎng)人、 為誰培養(yǎng)人”需要廣大教育工作者在教學(xué)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(yè)課教學(xué)環(huán)節(jié)中積極地融入“課程思政” 元素, 對課程思政的價值內(nèi)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(yè)課程的思政教育往往需要從優(yōu)化頂層設(shè)計、 創(chuàng)新教學(xué)方法、 凝練教學(xué)內(nèi)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(yè)知識傳授和學(xué)生素質(zhì)教育的雙重教學(xué)任務(wù), 對專業(yè)課授課提出了更高的要求。

值得一提的是, 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進步, 當(dāng)代大學(xué)生的教育和教學(xué)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(fā)展。 例如, 中國大學(xué)慕課的在線資源學(xué)習(xí)平臺, 其匯聚國內(nèi)眾多知名高校的教學(xué)名師的優(yōu)秀課程, 亦或是超星泛雅或與課堂等在線教學(xué)平臺,這些都是通過網(wǎng)絡(luò)智慧信息技術(shù), 將知識體系與現(xiàn)代人的學(xué)習(xí)方式進行融合, 助推優(yōu)質(zhì)教育資源合理配置, 提升教育教學(xué)改革的水平。 在此背景下, 探索合理的教學(xué)路徑和教學(xué)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(yè)知識傳授給學(xué)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(guān)鍵問題, 首先應(yīng)該摒棄“填鴨式” 的傳統(tǒng)教學(xué)模式, 抓住課堂上“學(xué)生” 這個主體。 其次, 具體問題具體分析, 認真研判每一門專業(yè)課程的性質(zhì), 分析每一個具有代表性的課程思政教學(xué)案例, 歸納總結(jié)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(xué)》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(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不夠發(fā)達的年代里傳統(tǒng)的教學(xué)課堂[4]: 教師手里拿著粉筆按照課程相關(guān)要求, 將書本知識通過“板演” 和“說教” 的方法傳授, 學(xué)生懵懂地坐在教室里認真的在筆記本復(fù)制黑板上內(nèi)容, 教師口干舌燥, 學(xué)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(yè)務(wù)能力水平值得肯定, 同時也很有激情, 教學(xué)態(tài)度十分端正。然而, 其存在的不足也十分明顯, 主要表現(xiàn)為教學(xué)形式過于單一、 教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新、 教學(xué)效果有待提升。 導(dǎo)致這種情況的根本原因是學(xué)生沒有積極參與到課堂中, 換句話說, 學(xué)生應(yīng)該成為課堂的主角, 教師則是學(xué)生學(xué)習(xí)的引路人, 兩者相互配合教學(xué)效果才能好。 那么問題來了, 怎樣才能讓學(xué)生積極參與課堂中? 教師又怎樣才能成功地指引學(xué)生呢?

第一, 我們要從教法上進行革新。 簡答來說, 就是想方設(shè)法地將學(xué)生的思維“帶入課堂”。 舉個例子, 講解《普通化學(xué)》課程——溶液的依數(shù)性的章節(jié), 傳統(tǒng)方法應(yīng)該是稍加解釋一下知識點的含義, 然后重點要求學(xué)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(xué)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(xué)實驗形式, 進行形象生動的表達。 如圖1 所示, 給學(xué)生提供這樣一個實驗場景“一個密閉的真空容器1 內(nèi)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(nèi)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(xué)生十分感興趣, 會主動的進行思考, 教學(xué)效果明顯提升。 在教學(xué)方法上創(chuàng)新, 是智慧課程思政的基本前提。

圖1 《普通化學(xué)》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(xué)生的心里, 活躍課堂氣氛。 古板式的課堂死氣沉沉, 學(xué)生聽的迷糊, 老師教的枯燥。 因此, 要想教學(xué)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(xué)課本上嚴謹?shù)膶I(yè)知識, 很多老師并不能把課堂氣氛很好地調(diào)動起來。 我已普通化學(xué)講解為例。在普通化學(xué)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中, 我們會經(jīng)常學(xué)習(xí)一些描述物理化學(xué)過程的公式或狀態(tài)函數(shù), 公式種類繁多, 而又很抽象, 對于基礎(chǔ)知識薄弱甚至沒有學(xué)習(xí)過化學(xué)的非化學(xué)類專業(yè)的學(xué)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(yīng)該怎么應(yīng)用。 從學(xué)術(shù)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(wù)完成了, 學(xué)生卻連公式都沒記住, “老師上岸了,學(xué)生卻在大海里遨游“, 因此教學(xué)目標(biāo)并沒用達到。 我們來分析一下導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是什么。 問題本質(zhì)不是老師專業(yè)能力不強, 不是學(xué)生不聰明, 而是上課的時候沒有讓學(xué)生身臨其境, 或者說是課堂氛圍不夠活躍, 導(dǎo)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(xué)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(xué)生的腦海里浮現(xiàn)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(yīng)用? 因此, 通過多媒體和學(xué)習(xí)通傳導(dǎo)給學(xué)生的應(yīng)該是蓋斯先生的任務(wù)畫像以及簡介說明, 圖文并茂的表達方式讓學(xué)生容易記住蓋斯這個人, 并由此聯(lián)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(biāo)。 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(xué)生要養(yǎng)成勤于思考, 理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 另一方面是讓學(xué)生加深對蓋斯定律的理解。 有了前面很好的鋪墊, 將學(xué)生的思路導(dǎo)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(xí), 學(xué)生即可掌握所學(xué)內(nèi)容, 到達教學(xué)目標(biāo)。 總而言之, 將課堂氣氛活躍起來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)的重要基礎(chǔ)。

第三, 我們要學(xué)會借助云端網(wǎng)絡(luò)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?qū)W生傳遞[5]。 根據(jù)《普通化學(xué)》的人才培養(yǎng)目標(biāo), 課程大綱, 以及課程性質(zhì), 本課程旨在學(xué)習(xí)當(dāng)前化學(xué)基本概念、 基本知識、 基本原理、 發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用領(lǐng)域。 因此, 在講授本門課程時, 存在與課程思政較多的交叉結(jié)合點。 例如,講授本課程的緒論章節(jié)的內(nèi)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?yōu)榍腥朦c, 通過超星學(xué)習(xí)通APP 點對點發(fā)布了學(xué)習(xí)內(nèi)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(jié)構(gòu)、性能、 制造、 應(yīng)用等知識點, 將愛黨愛國敬業(yè)和社會奉獻等元素悄無聲息嵌入課堂教學(xué)。 另一方面, 借助智慧課堂讓同學(xué)們接觸到了最新最前沿學(xué)習(xí)資料, 對知識點的理解更為深入, 印象也更加深刻。 本教學(xué)過程將“教師—學(xué)生—專業(yè)知識—思政元素” 有機的納入智慧課堂這張“網(wǎng)” 里(如圖2 所示), 通過超星學(xué)習(xí)通的協(xié)同作用, 同學(xué)們在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時, 了解國內(nèi)外行業(yè)發(fā)展動態(tài), 激發(fā)了愛國熱情。

圖2 教學(xué)模式示意圖Fig.2 Diagram of teaching model

良好的教學(xué)方法、 活躍的課堂氣氛、 先進的教學(xué)理念構(gòu)筑了一個完美的課程框架的和路徑。 通過學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)信息平臺,將教師可以將教學(xué)內(nèi)容淋漓精致地教授給學(xué)生。 在這樣的課堂中, 學(xué)生愿意學(xué)、 學(xué)的效果好、 老師教的也很到位。

2 為智慧課堂教學(xué)注入科研元素

我們處在一個知識不斷創(chuàng)新的時代, 人的思想認識也會受到環(huán)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(lǐng)學(xué)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(xué)會應(yīng)用信息智能平臺將“學(xué)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(jié)構(gòu)與時俱進, 教出來學(xué)生思維理念才能新。 在課堂上教師的角色是傳道、 授業(yè)、 解惑, 與之相對應(yīng)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(shè)計、 成果的轉(zhuǎn)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(xiàn)這一目標(biāo)是具有建設(shè)性作用。

從《普通化學(xué)》課程的知識結(jié)構(gòu)來看, 本課程包括大量關(guān)于化學(xué)反應(yīng)、 化學(xué)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識點。 但在進行教授時, 很多敘述內(nèi)容和案例已經(jīng)傳承多年, 導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)較為陳舊的知識結(jié)構(gòu), 不能更好的理解重點和難點, 因此教學(xué)效果較差。 然而,科研發(fā)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(xué)環(huán)節(jié), 可以很好調(diào)動學(xué)生的求知欲望, 引發(fā)學(xué)習(xí)興趣, 達到良好的教學(xué)效果。 例如, 在講解第十章《配位化合物》內(nèi)容時, 課本主要講解了較為簡單傳統(tǒng)的螯合物結(jié)構(gòu)體系(金屬離子與乙二胺四乙酸EDTA 形成的立體結(jié)構(gòu)), 以此為切入點可以說明螯合物的結(jié)構(gòu)特點和結(jié)構(gòu)性質(zhì),但示例較為單一無法讓學(xué)生更為深入全面的理解螯合物, 學(xué)會知識的遷移應(yīng)用。 我們將自己在金屬有機銥配合物方面的研究內(nèi)容和研究成果引入本課程教學(xué)內(nèi)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(xué)傳感、 激光武器防護等領(lǐng)域的應(yīng)用為切入點, 通過智慧教學(xué)方法向同學(xué)們展示相關(guān)資料, 向同學(xué)們傳遞金屬配合物在我們生活應(yīng)用的重要性; 其次, 借助單晶結(jié)構(gòu), 形象地講述銥配合物的配位特點和空間結(jié)構(gòu); 最后結(jié)合銥配合物的性能, 描述結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系,充分體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)” 的經(jīng)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(xué)習(xí)酸堿緩沖溶液章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容, 很多同學(xué)能夠掌握酸堿緩沖液的基本概念、 基本原理以及相關(guān)計算。 但只進行理論的學(xué)習(xí), 學(xué)生對知識點的理解往往與生活實際不會主動結(jié)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(wǎng)絡(luò)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(yè)的介紹了的該類重要的化學(xué)試劑。 一方面強化學(xué)生對緩沖液的基本知識的掌握, 啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)書本知識的同時要聯(lián)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(nèi), 很多商業(yè)途徑可以進行開發(fā), 防止了學(xué)生思維方式過于單一, 拓寬了所學(xué)知識面。

通過科研元素的帶動式學(xué)習(xí), 學(xué)生更加深刻理解了配位化合物的相關(guān)重點和難點, 同時也激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)研究的熱愛之情, 達到了良好的教學(xué)效果。

3 結(jié) 語

通過智慧課堂的先進教學(xué)方法, 結(jié)合科學(xué)研究的相關(guān)動態(tài)發(fā)展, 可以將專業(yè)知識與思政元素有機地鑲嵌在一起, 能夠較好的實現(xiàn)育人和育才相統(tǒng)一。 本文結(jié)合本課程知識點, 充分挖掘思政元素, 凝練課程內(nèi)容, 把體現(xiàn)社會主義核心價值觀、 工匠精神和職業(yè)道德等思政元素融入課堂教學(xué), 將思政元素與專業(yè)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(xué)效果。