通識選修課程的國家級一流課程建設與教學改革
——以南京理工大學化學與社會課程為例

南京理工大學環境與生物工程學院 李俊吉 單 丹 陸 銳

為將南京理工大學通識選修課程化學與社會建設成為國家級一流課程，課程組圍繞“兩性一度”金課標準，推動課程的全面改革，凝練課程目標，梳理課程內容，變革授課方式，并取得了良好的教學效果。

一、化學與社會課程目標

化學與社會是南京理工大學面向全校本科生開設的自然科學類通識選修課程，旨在提升不同專業學生對社會生活中發生的與化學有關的現象和熱點的深層次理解，培養學生的化學素養，發展學生跨學科思維，增強學生創新意識及社會責任擔當。

學習后應具備以下能力：（1）理解化學的中心學科地位以及與其他學科之間的內在聯系，學會將碎片化知識進行系統化重建，自主進行高階學習，以適應社會發展。幫助學生從化學的角度發現不同學科之間具有較強的內在聯系，去看待社會現象、分析社會問題、解決實際問題，從而更深刻地認識社會、關注社會、洞察社會、服務社會，增強學生的辯證思維能力。（2）利用已有的化學知識培養化學式思維，就具體案例深入理性分析，獲得有價值的結論，強化社會責任擔當，全力維護社會和諧發展。“進德修業、志道鼎新”，培養學生的家國情懷與責任意識。（3）具備跨專業團隊合作能力，能夠就復雜工程問題與業界及社會公眾進行有效溝通交流，包括撰寫研究報告、設計文稿、陳述發言。

二、課程建設及應用情況

2011年，南京理工大學首次開設通識選修課程化學與社會。2014年，課程被中國高等教育學會大學素質教育研究分會認定為“大學素質教育精品通選課”，將課程部分內容建設成為國家級精品視頻公開課程“神奇的化學元素”。2014年，課程被建設成為南京理工大學核心通識課程。2021年，課程被認定為首批江蘇省級線下一流課程。2018年至今，進行視頻制作與線上資源建設，實現線上線下混合式教學。課程團隊愛智求真、銳意進取，定期舉行教學研討活動，逐漸形成了以“以生為本，注重學生潛能開發，引領正確價值取向”為根本特征的教學理念。其中，教改課題“馬斯洛理論視角下的通識課程教學內容與體系建設研究”“通識課程化學與社會：跨學科教學改革”等分別獲批2015年、2017年和2021年南京理工大學高等教育教學改革課題，所制作的微課“神秘的太陽元素——氦”和“化學與中國工筆畫”獲得2015年、2017年江蘇省微課教學競賽三等獎。

三、課程與教學改革要解決的重點問題

（1）如何與時俱進地重塑化學與社會課程內容，改變學生對通識課程內容固有的“無用”或“無聊”的印象。（2）如何藝術地創新教學方式吸引學生的注意力，提升其學習興趣與思考力，以打破通識選修課程課堂普遍的沉默狀態。（3）如何將教師主導的通識教育真正落實為學生主動投入的通識學習，提升學生的學習層次，讓學生成為積極的探究者，使之能獨立學習、思考、解決問題，養成終身學習的習慣。

四、課程內容與資源建設及應用情況

1.課程組已建設完成包括化學與社會的關系、化學與生命現象、化學與能源、化學與材料、化學與環境、今日綠色化學和諾貝爾化學獎之啟迪7個模塊的教學內容與相應的授課課件。化學與社會的教學內容，與時俱進地圍繞社會熱點問題與化學科學前沿進行更新：（1）如當年諾貝爾化學獎工作介紹，因新冠肺炎疫情在相關章節添加了病毒的檢測、疫苗制備以及防控方面的內容，增加跨學科專題討論——化學與新冠肺炎疫情防控，添加線上資源如電影《傳染病》、“什么是熒光定量PCR”和“疫苗的副作用——究竟有多危險”。（2）課程組授課教師不斷從自身生活實踐及跨學科學習中挖掘新的教學內容并制作成視頻資料，如“化學與中國工筆畫”，將化學與人文社會的部分關聯以更直接的方式呈現在學生面前。（3）引入跨學科案例，設置跨學科討論專題，如“我國現階段節約能源與發展新能源哪個更重要？”延伸思考：煤工業的重要性，石油儲備對我國意味著什么？我國為何要大力發展航母？馬六甲海峽的重要性，以及“一帶一路”倡議的大局觀等。如“屠呦呦青蒿素研發”，涉及研發中的化學實驗、后續的臨床實驗、青蒿素遭遇的知識產權等，添加線上資源“青青蒿草”“拳拳報國”。（4）發掘思政教育內容，如在化學與社會關系中增加本校王澤山院士在火炸藥研發方面的事跡，傳承其“頂天立地做學問，厚德立身育英才”的理念，弘揚南理工人強軍興國的使命擔當。為讓學生更深層次地了解我國的四大發明，認識到我國文明的先進性，建立民族自信，增加了“中國古代四大發明中的化學”。

2.制作了“元素周期表與化學哲學”等視頻資料，將課程建設成為面向大眾開放的國家級精品視頻公開課程“神奇的化學元素”。“神奇的化學元素”視頻課程主要由元素周期表與化學哲學、元素之母“氫”和“懶惰”的元素、主族金屬元素——科學的“雙刃劍”、過渡金屬元素——鮮為人知的用途、非金屬元素——構成生命的常量元素和稀土元素與錒系元素——小差別大變化6個部分內容組成。視頻課程受眾面廣，主要包括各科類大學生、對改變教學方式感興趣的化學專業教師以及廣大具有高中以上文化水平對化學感興趣的公眾。“神秘的化學元素”視頻課程，以元素周期表為主線，以化學元素相關知識為基礎，結合相關學科知識，以社會廣泛關注的有關問題為視點，透過化學窗口介紹化學在社會發展中的作用，并揭示化學和社會科學相互依存的內在關系。此課程由表及里、深入淺出地介紹了化學知識，是很好的科普教育課程。

3.在學習通平臺建立了線上課程資源，提供學習課件資料、視頻及討論題目，便于學生自主學習及線上交流、討論及評價。如材料革命、生命覺者、紀錄片《生命的起源》、2020年諾貝爾化學獎揭曉《基因編輯是科學發現還是技術發明呢？》、電影《傳染病》、視頻《糖的危害有多大？》等。

五、課程教學內容及組織實施情況

除了緒論，每個教學模塊都采用“統一授課+跨學科特色專題討論”（27學時）、課程翻轉（5學時）的形式進行授課，這樣能夠為化學基礎較差的學生在線上提供必要的知識背景與學習資料，供其自主學習。教師課程授課時應多采用“新聞解讀式”與多媒體技術相結合的教學模式，以真實事件、熱點討論和科技前沿為例，引出相關化學知識點；講授與視頻資料放映相結合，充分調動學生的視覺、聽覺等感官，提高學生的興趣；通過嵌入式、滲透式、討論式、案例穿插式等多種策略，將素質目標巧妙融入理論教學過程中，潛移默化地形成價值影響。跨學科特色專題討論中，應用啟發式、師生對話式、分組辯論。

課堂翻轉采用TBL教學模式，根據自愿與能力異質的原則，建構具有不同專業背景的合作學習小組。課下啟發學生從化學的角度去看世界，以問題為導向（采用PBL模式）鼓勵學生充分利用網絡資源，查找收集相關的學習資料。通過思維導圖的方式，理解并梳理內容，撰寫論文并準備小組匯報PPT。課上開展以學生為主的同伴教學模式，分享小組研究成果。采用學習通在線評分工作進行實時評分與評價，產生實時激勵效果。教師作為主持人與評論人的角色。

六、課程成績評定方式

課程成績評定關注學生全過程（課上、課下）學習狀態，根據自主在線學習、出勤率、課上討論、辯論及團隊學習成果（PPT口頭匯報、論文寫作）等環節評價學生的學習態度、思考與批判、表達與溝通協作的多元化的能力。（1）課下：線上的自主學習（15%）如訪問課程、觀看視頻、參與線上討論等。（2）課上：出勤率（5%）、課堂討論/辯論（5%）。（3）團隊研習成果：口頭PPT匯報（30%，其中學生互評15%，教師評分15%）、論文撰寫質量（40%）。教師通過論文選題、創新性、資料收集、方案討論、論文規范性與科學性對論文質量進行考核。（4）引入團隊貢獻（5%），考核學生的團隊協作能力。

七、課程評價及改革成效情況

（1）課程建設以來，深受廣大學生的喜愛且一直保持較高的選課率。學生對課程評價優異，表示課程有趣，明白了思考的重要性，團隊協作能力與交流能力得到了提升。（2）教師團隊成員的教學測評與督導同行評價歷年來均高于校平均水平。（3）課程被認定為校級通識核心課程，被中國高等教育學會大學素質教育研究分會認定為“大學素質教育精品通選課”，獲批國家級精品視頻公開課程和首批江蘇省級線下一流課程。（4）團隊成員發表教改論文5篇，獲得“南京理工大學教學名師”稱號并被授予校級“黨員示范崗”。（5）本課程的教學資源如教學內容、課件、大綱及實施計劃已經在天津大學和鹽城師范學院推廣使用。

八、課程特色與創新

（一）以生為本，“新”“俗”“廣”的教學內容

課程內容的選擇考慮到學生多樣的專業背景，切實關注其自身發展的內在需求。“新”，及時引入社會熱點和化學科學前沿，概念新、認知新，保證課程內容的時效性與高階性。“俗”，這里的“俗”不是庸俗，而是深入淺出，通俗易懂，通俗促理解，“升維”引思索。“廣”，涉及自然與人文社科多個學科，內涵、應用廣。

（二）以生為本，“多維互動”的跨學科教學模式

因材施教，為化學基礎薄弱的學生提供線上學習資料，便于其查漏補缺。根據授課內容主要采用“統一授課”“跨學科特色專題討論”和“翻轉課堂”的復合型教學模式。跨學科專題的選擇來源于與學生生活密切相關的現實世界，以激發學生的求知欲，采用啟發式、對話式、分組辯論式、結合TBL與PBL開展同伴教學、在線實時評價等方式，實現線上線下與師生、生生的多維互動，培養學生批判與創新意識，提升團隊協作與溝通能力。

（三）以身示范的啟思教育，引領學生轉化思維，養成終身學習能力

教師分享自己的跨學科學習經驗，帶領學生在現狀研究、知識再組織與應用過程中將碎片化知識進行系統化重建，進行降維分析與升維思考，提升思考與學習力。

（四）融入思政元素，使課程思政“穿石于滴水，潤物在無聲”

寓德育于智育，充分利用化學學科的科學性、人文性、藝術性，通過介紹中外化學家的勵志故事，案例跨越古今，為學生思想道德教育提供豐富的素材。引導學生從中獲得良好的道德熏陶，提高道德判斷力，端正價值取向，選擇正確人生，增強社會責任感。

九、課程建設計劃

（1）在網絡資源高度發展的今天，知識量爆炸增長，知識獲取途徑不斷扁平化。因此，教學團隊應該思考如何將通識課程化學與社會建設成為一門具有南京理工大學特色的、不可被網絡輕易取代掉的課程，這就要求授課教師不僅是知識的搬運工，更是知識的生產者。授課教師要通過自主學習，從不同角度挖掘內涵，找到化學與人類文明發展的規律，以身示范，成為具有創新思維的教師。與時俱進地進行教學內容的優化，實現科研反哺教學，如將一流研究成果應用于教學中。（2）以學生為本，改革教學方法，優化教學手段，給學生以展示的舞臺，激發學生的社交需求與自我實現需求。幫助學生點亮“心燈”，真正認識自己，明白自己的興趣所在，以興趣為驅動，提高自律能力，實現自主學習，養成終身學習的習慣。（3）為進一步激發學生學習化學的興趣與求知欲，讓學生體驗化學是一門與實踐密不可分的學科，在后續建設中將增設實踐教學，讓學生領悟到“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理。開設貼近生活的化學實驗，如糖尿病的檢測、指紋鑒定，或者是教學生自制酸奶、葡萄酒、護手霜、唇膏等。（4）完善全過程育人的課程考核，增加筆試與實踐能力評價，以提高課程的挑戰度，使課程評價公平、公正、公開。例如，精心設計試卷內容，創設情境，引導學生用化學的視角觀察分析科技前沿和社會熱點問題，秉持立德樹人理念，達到育人的目的，增加學生實踐能力評價，如預習、操作、衛生和實驗記錄報告等。（5）現階段化學學科的高速發展促進了相應知識的高頻更迭，學習與生活網絡化使得處于信息時代的大學生的學習方式發生了巨大的變化。為此，在后續課程建設中，教師將梳理課程教學內容，進一步美化教學課件與視頻拍攝，進行編輯與數字化制作，以實現數字化出版。（6）建設一流的線上課程，讓校外更多受眾體會到該課程的教育理念，起到更好的示范作用。