基礎化學實驗課程思政建設的探索

潘玉珍，王秀云，宿艷，田福平，徐鐵齊，姜文鳳

大連理工大學化工學院，遼寧 大連 116024

習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上指出，要用好課堂教學這個主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。中共中央辦公廳、國務院辦公廳《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》、“教育部關于深化本科教育教學改革 全面提高人才培養質量的意見（教高〔2019〕6號）”“教育部關于一流本科課程建設的實施意見（教高〔2019〕8號）”“教育部高等教育教育司2020年工作要點”（教高〔2020〕1號）和《高等學校課程思政建設指導綱要》（教高〔2020〕3號）都重點提出了要加強“課程思政”建設，尤其是教高〔2020〕3號指出了課程思政建設要在所有高校、所有學科專業全面推進?！罢n程思政”是推進當前思想政治建設的新模式與新格局，是全員育人、全過程育人、全方位育人思想重點推進的部分，是努力開創我國高等教育事業發展新局面的關鍵環節。目前，各大高校在“課程思政”的改革方面進行了一些積極的探索，取得了一定成效[1–5]。

作為首批國家級實驗教學示范中心和虛擬仿真實驗中心，大連理工大學基礎化學實驗中心共開設普通化學實驗、無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、儀器分析實驗等十個類別的實驗課程，這些課程都蘊含著豐富的思政元素，是潛在的發揮育人功能的優秀載體?；A化學實驗中心教學團隊本著“統籌規劃、共建共享”的原則，在教學過程中深入挖掘和梳理各實驗課程和實驗項目中蘊含的思政教育元素和所承載的育人功能（部分內容見表1），凝練成獨特的化學實驗課程思政案例庫。將顯性教育與隱性教育相融合，并結合多形態呈現的教學方式，把思政教育潛移默化地滲透到實驗教學的各個階段、各個環節，充分發揮化學實驗課程的育人功能，在培養學生專業知識和能力素養的同時，培養學生嚴謹的科學態度、勇于創新的科學精神，建立正確的科學思維，樹立安全環保的理念，引導學生形成正確的人生觀、價值觀，堅定理想信念，自覺肩負起實現中華民族偉大復興的時代。

1 建設立體化、多形態呈現的數字化實驗課程思政案例資源庫

在化學實驗課程思政建設過程中，基礎化學實驗中心教學團隊立足經濟社會發展需求和人才培養目標，本著“統籌規劃、共建共享”的原則，通過對基礎化學實驗課程群的頂層設計，統籌優化實驗教學內容，深入挖掘并提煉基礎化學實驗課程群中的思政內容，如愛國情懷、法治意識、社會責任、文化自信、人文精神、安全環保等要素（表1），以其作為“課程思政”的有效路徑與載體，從“家國情懷”“科學家/大國工匠”“科技創新（理論/技術和方法創新）”“安全環保”“社會責任/職業素養”“朋輩榜樣”六大主題建設覆蓋基礎化學實驗課程群（普通化學實驗、無機化學實驗、分析化學實驗、物理化學實驗、有機化學實驗和儀器分析實驗等）的“課程思政”案例，并通過微視頻、虛擬實驗、動畫、課件、試題等形式建設成立體化、多形態呈現的數字化課程思政案例資源庫（如圖1），實現學習資源開放、共享，為實驗課程“課程思政”教學提供資源支撐，實現了基礎化學實驗中心實驗課程群“課程思政”教學全覆蓋，即每門實驗課程、每項實驗教學項目均有“課程思政”，并且凝練的思政案例也可以從不同的角度和不同的實驗教學項目進行關聯，真正達到“共建共享”，有效解決了實驗課程“課程思政”教學資源少、“課程思政”開展動力不足的問題，切實做到了實驗課程與“思政課”同向同行，形成協同育人效應。

表1 部分實驗項目可挖掘的思政因素

圖1 部分課程實驗項目政案例資源

2 設計并構建與化學實驗課程“課程思政”建設相適應的“智能+教學”實驗教學模式

目前，基于信息技術的智慧教學對高等教育產生了深刻影響[6–8]，因此在實驗教學過程中，將信息技術與傳統教學深度融合，構建了“智能+教學”化學實驗線上線下混合教學模式。教學團隊自主建設了融入課程思政內容的四大化學實驗慕課（無機化學實驗MOOC、分析化學實驗MOOC、物理化學實驗MOOC和有機化學實驗MOOC）及化學實驗安全慕課（化學實驗室安全基礎MOOC），均在愛課程平臺上線，為學生自主預研提供資源保障，同時也為教師提供學情數據依托。我們注重學生過程性評價，自主研發了智慧移動實驗教學平臺，利用該平臺對學生進行測試、評價、報告批改，實時反饋學生的學習評價，全過程跟蹤學生學習管理。在測試、評價和報告批改過程中融入課程思政元素，實現認真守好實驗教學育人的這塊田地，充分發揮實驗教學蘊含的育人功能。為了促進學生積極主動探究，發揮學生的主動性，將PBL（Problem Based Learning）教學法、情境式、案例式、討論式等教學方法靈活引入實驗課程教學全過程（如表2），并兼顧“兩性一度”的標準，通過線上線下相結合、翻轉課堂等新型教學模式，探索多元化的基礎化學實驗“課程思政”教學模式，激發學生主動學習能動性，煥發實驗教學生機活力。

表2 不同化學實驗項目融合“課程思政”教學方法的體現

如在“廢水中鉻含量的測定”實驗項目中，采用PBL教學方法，即以“實驗室產生的含重金屬（鉻）的廢液能否直接倒入下水道為題”，預先布置學生們舉一個我國近幾年發生的重金屬污染事件，并了解該事件產生的具體原因、現象、危害和相關責任人處理結果，同時引導學生查閱鉻微量元素的定量分析方法，然后和本實驗的具體實驗內容和實驗方案進行比較分析，討論污水中重金屬元素的凈化處理方式和檢測手段，強化學生個人對重金屬污染事件的認識，并適時引入本校彭孝軍院士和段春迎教授等課題組在微量及痕量重金屬離子檢測方面的最新科研進展，激發學生的科研創新熱情；最后引導學生關注廢水排放原則和國家及行業標準（GB8978–1996《污水綜合排放標準》和GB18918–2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》），幫助學生學會正確處理實驗固體廢棄物和廢液，幫助他們牢固樹立綠色環保意識。具體教學設計見圖2。

圖2 鉻含量的測定教學設計思路

“巴比妥酸的制備”是有機化學實驗中的一個經典實驗，在反應過程中需要加入鈉，鈉易燃易爆，因此在實驗教學過程中可結合各地發生的不安全事故案例及相關的視頻和圖片，通過“情景式代入”的方式來重點強調化學實驗安全，提高學生的安全意識，并結合中心教學團隊開設的“化學實驗室安全基礎”慕課和智慧移動實驗教學平臺“以虛代實”的安全知識虛擬實驗，通過線上線下相結合的方式對學生進行安全教育和能力培訓，強化學生對安全培訓及安全管理重要性的認識，并引導學生正確處理危險性較高的化學試劑或化學反應，以免給國家和社會、家庭造成重大損失。

2020年年初的新冠肺炎疫情使得全國、甚至全球各地防護口罩短缺，巨大的市場缺口使得作為口罩核心材料的熔噴布價格不斷攀升，甚至“一布難求”，這就使得一些商人或生產企業鋌而走險，卷入了詐騙或使用假冒偽劣熔噴布的案件之中，在國家監管部門的嚴控之下，這些大發“疫情財”的個人或企業受到了相應的懲罰。在“有機化合物紅外光譜的測定和分析”實驗項目中，任課教師通過自己實際工作中“口罩熔噴布成分的分析”案例，引導學生掌握紅外分析法的基本原理和實際操作分析，同時結合“疫情防控”的具體案例引導學生關注產品質量，明確社會責任感，并建立起法律意識；同時介紹疫情防控期間我校在黨委書記王寒松教授和校長郭東明院士的指導下，成立“新冠肺炎抗病毒藥物研發大工攻關突擊隊”，由大連理工大學化工學院彭孝軍院士掛帥，緊急投入到抗肺炎藥物瑞德西韋的合成路線研究中。通過這一突發事件，以“榜樣的力量”引導學生要有家國情懷，要為民擔大義，要積極創新，爭取研發具有自主知識產權的藥物；同時將2019年度中國科學十大進展之一“探測到月幔物質出露的初步證據”相關資料發給學生閱讀，這一進展借由嫦娥四號搭載的紅外光譜儀探測數據揭示了古老月殼的礦物組成，分析發現了低鈣（斜方）輝石和橄欖石的存在，相關研究結果發表在Nature上[9]。通過“講好中國故事”型思政案例的引入，激發學生的文化自信、科技自信和科研創新熱情。

金屬元素的含量分析可以采用不同的分析方法，因而在“電感耦合等離子體原子發射光譜法測定Mn2+含量”的實驗中，引導學生討論不同分析方法和相關儀器的優勢和適用性，并結合原子吸收分析方法的建立過程、連續光源原子吸收光譜儀的研發及我國自主研發原子熒光光譜儀的歷程等課程思政案例，激發學生研制儀器的熱情，激勵他們要敢于探索，努力創新，助推教學科研儀器國產化！

此外，基于各專業人才培養目標達成度的要求，通過開放實驗、自主實驗、科研成果轉化、“賽創融合”等兼具高階性、創新性和挑戰度的實驗項目或研究專題為學生提供個性化創新訓練途徑，激活學生內生動力，讓他們“敢闖會創”，切實將知識和實踐能力內化為學生的創新實踐能力。兩年來，學生參與科研項目積極性顯著增加，累計參加國家級大學生創新實驗項目71項，省級大學生創新實驗項目140項，并在全國大學生化學實驗創新設計競賽等化學類重要賽事中獲獎20余項，其中2019級王天澤等三名同學融合綠色化學理念和安全環保意識的設計思想，通過苯甲醛與安息香的綠色循環轉化反應，以新創設計的“基于綠色化學理念的苯甲醛與安息香的相互轉化”實驗在首屆全國大學生化學實驗創新設計賽中榮獲特等獎。

3 多途徑培訓并強化教師“育德”能力，推動實驗課程“課程思政”示范課建設

“課程思政”建設的關鍵在教師。目前，大部分專業課教師尤其是理工類課程教師對“課程思政”的認識不足，積極主動意識不強烈，再加上沒有相應的激勵政策，導致一部分理工類課程在思政方面缺乏廣闊的研究視角和充足的教師團隊，這在一定程度上限制了理工類課程的拓展，更限制了大學生的思維領域。

在學校和院系的大力支持下，中心利用新上崗教師培訓、教師教學發展中心舉辦的教學沙龍活動、“大工講壇”、“全國高校課程思政教學設計與課程思政建設專題研修班”、?！罢n程思政”骨干教師研修班、教育教學改革專題培訓、教學創新大賽等多種措施，切實增強教師的“育德意識”，解決好教師“為誰教、教什么、教給誰、怎么教”的問題，培養和提升教師的“育德能力”和教學創新能力，促進教師養成在課程教學中主動研究、加強思想政治教育功能的自覺意識，并邀請相關教學名師、企業專家、杰出校友等和“課程思政”教學團隊進行廣泛交流，培養一支具有“育德意識”和較強“育德能力”的教師隊伍，為“課程思政”提供人才資源保障。

兩年來，中心教學團隊在“第五屆西浦全國大學教學創新大賽”、學校和學院等各級教學創新能力大賽中獲獎7項，其中戴岳老師在“膠體的制備及性質研究”中以“長江入?？谕纬扇侵薜脑颉睘轭}，將界面化學和納米材料方面的學科前沿進展（如形貌可控的無機微納米功能材料合成）介紹給同學們，引導學生建立“金山銀山不如綠水青山”的環保意識，激發學生的科研思辨能力；李敏老師將三苯胺類化合物作為空穴傳輸材料應用于有機電致發光器件的最新科研進展引入“乙酰苯胺的制備”中，引導學生關注可穿戴顯示器和柔性有機電致發光器件（FOLEDs）等研究熱點和產業趨勢，激發學生的求知欲望和創新創業熱情。

4 結語

“課程思政”是通過課程建設和課堂教學，以立德樹人為根本目標，將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體，實現專業課程和思政課程同頻共振。本文以基礎化學實驗課程群的全部應用為切入點，深入挖掘課程思政案例，建成多形態呈現的多元化精品課程思政教學資源體系，并基于智慧移動實驗教學平臺，探索融合思政教育理念的實驗教學模式，做到門門實驗課程有“思政”，團隊教師人人能“育人”，將精品教學資源內化為化學實驗課程“課程思政”示范課，全面提升化學實驗課程的教學質量。但在“課程思政”建設過程中，如何考評“課程思政”教育的成效及可持續發展能力，仍然值得深入探討。