“三全育人” 背景下雨課堂教學模式在結構化學課程中的探索*

李振亮, 馮恩科, 楊智明, 馬新賢

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出: “堅持把立德樹人作為教育改革的中心環節, 把思想政治工作貫穿到教育教學全過程, 實現全員育人、 全程育人、 全方位育人”[1]。 結構化學是一門闡明物質的各種宏觀化學性能和各種宏觀非化學性能與微觀結構之間的關系及其規律性的課程, 深奧的量子力學基礎和復雜的數學表達, 初學者在學習過程中感到十分困惑。 隨著多媒體教育技術的普及和新時代大學生的學習特點, 必然要求教育理念的轉變, 如何基于“三全育人” 利用好雨課堂教學平臺是十分重要的一個課題, 基于雨課堂落實好“三全育人” 的重要任務, 始終要堅持線下和線上是一個有機的整體, 不可厚此薄彼, 兩者兼顧, 統籌安排, 相互補充。牢牢抓住線上線下兩個陣地, 塑造人文精神、 科學精神和民族精神實現氛圍育人, 拓展課件模塊創設實景育人, 利用交流互動來情感育人[2]。

1 線下聚焦三個“魂”, 筑牢“三全育人” 主線

1.1 人文情懷 培養有大愛、 大德、 大情懷的當代大學生

“人文情懷” 是大學生培養的核心素養之一, 情懷是一種高尚的情操、 境界和胸懷。 人文指人類社會的各種文化現象。人文的核心要素是人, 人文是一種樸素的習慣和意識, 是人類文化的一種基因。 一個擁有人文情懷的人, 對待不同人、 不同事都能以平等而又尊重的心態去對待, 會求同存異, 虛若懷古; 擁有人文情懷的人會勤勤懇懇、 兢兢業業; 擁有人文情懷的人不忘初心, 這就是工匠精神的本質。 注重人文情懷的培養是大學生德、 智、 體全面發展的基礎, 科學知識的學習固然重要, 人文精神的培養缺一不可。 否則就會造成性格殘缺, 心智不全, 表現為思想極端, 日常交流障礙, 社交能力不足, 最終脫離社會, 導致心理障礙。 人文情懷在中國哲學里提倡以文明之道來教化天下, 所以要抓住導課環節和知識點的遷移環節。其次、 價值觀的培養, 牢固樹立高度自覺的大局意識, 長遠意識, 以歷史故事為素材, 潛移默化引導學生。 知識點的拓展環節則可以借機畫龍點睛, 不僅可以實現知識點的通透理解, 而且還能提升人文修養。

1.2 注重科學精神, 培養剛健有為、 自強不息的大學生

科學精神是追求科學知識的態度, 基本內涵是實事求是,外在表現就是腳踏實地、 不盲從潮流, 不迷信權威, 敢于懷疑權威、 勇于批判錯誤。 科學精神包括執著的探索精神、 勇于創新的精神、 求實的精神、 實證精神和理性精神。 科學知識是經過反復證明、 多次實驗且正確的現象和理論, 它能指導生產與實踐。 大學生是國家未來科技力量的中流砥柱, 他們其中一些必將是祖國未來的領軍人才, 科學精神是必備基本素養, 沒有科學精神的學習僅僅是知識的搬運工, 難以擔當起名族復興的大任。 課堂上不僅要傳授科學精神, 老師要潛移默化的引導和熏陶, 讓科學精神要通過榜樣的力量傳遞下去。 目前我國的科技論文數量位居世界第一, 引用率還不高, 原創性成果的比例還比較低, 重大技術瓶頸的數量還很多, 這需要科學工作者的堅持不懈和執著探索的科學精神。 攀登科學的高峰不是一蹴而就的, 科學研究工作是一個長期而枯燥的工作, 是一個在失敗中不斷積累的過程。

科學精神的培養需要選擇貼近課程的素材, 需要選擇科學的教學手段和方法, 在不同的教學環節安排適當的內容。 量子化學的發展史上涌現了許許多多偉大的科學家, 科學家的故事都是非常貼近課程的素材, 列舉了在不同教學環節詮釋科學精神的方案, 如表1 所示。 量子力學的創始人普朗克的妻子和兒子先后離世, 兩個女兒也死于難產, 然而他一生發表了215 篇研究論文, 出版著作7 部。 大學生的平時學習需要科學精神,考研也需要科學精神, 沒有精神驅動的學習是低效的體力勞動。 科學家的感故事繽彩紛呈, 飽含人生的滄桑, 潛心鉆研。有的雖然旅居海外但是心懷祖國, 學成不遠萬里回到祖國。 其次, 科學家的故事還承載了他們學習研究的方法, 為了確定苯的結構, 德國化學家凱庫勒冥思苦想, 在睡夢中, 一條碳原子鏈猶如一條毒蛇咬住了自己的尾巴, 受到夢的啟發終于發現了苯分子的環狀結構[3]。 科學精神是國家科技人才的靈魂, 當代大學生需要不斷的培養科學精神, 激發學習的熱情, 樹立報效祖國的豪情壯志。 結構化學的課堂枯燥無味, 通過營造輕松動人的氛圍, 實現全過程培養學生, 全要素培養學生, 學生不僅要學習知識, 而且心智也要健康成長。 在課堂上引入科學精神能起到畫龍點睛的作用, 為學生的茁壯成長插上翅膀。

表1 科學精神詮釋舉例Table 1 The example of scientific spirit interpretation

1.3 聚力民族精神, 培養立志扎根人民、 奉獻國家的合格人才

民族精神是一個民族賴以生存和發展的精神支撐, 是一個民族生命力和凝聚力的重要體現。 源遠流長的五千年文化孕育了中華民族的性格特質和意志本色, 是我們民族生命力、 凝聚力和創造力的不竭源泉。 民族精神在不同歷史時期有不同的表現, 如長征精神、 延安精神、 “兩彈一星” 精神、 載人航天精神等。 科學創新需要民族精神, 用中國智慧解決世界難題。 科學研究需要民族精神, 把民族振興融入到科學創新中去, 科研才有方向, 科研才有生命力, 科研才能立足于祖國大地, 承擔起民族復興的大任。 習近平總書記在十三屆全國人大一次會議上用“偉大創造精神、 偉大奮斗精神、 偉大團結精神、 偉大夢想精神” 深刻闡釋了中華民族的精神, 賦予其新的時代內涵。“奮斗者號” 突破萬米刷新紀錄, 量子計算機“九章” 橫空出世, 其計算速度比目前最快的超級計算機還要快一百萬億倍。嫦娥五號探月工程舉世矚目, 這些科學成都是民族精神的最好詮釋。 科學研究需要民族精神, 干事創業需要民族精神, 華為科技、 大疆無人機等一批民族企業橫空出世, 引領科技發展的潮流, 支撐起了祖國科技事業的發展, 這都是民族精神的具體體現[4]。 不管是科學家還是企業家, 民族精神都是他們屹立于世界發展前沿的源動力, 民族精神是他們攻堅克難砥礪前行的源泉。 大學生是民族發展的后備人才, 民族精神的培養至關重要, 才能肩負起祖國富強的擔當。

結構化學的課堂除了復雜的數學表達和匪夷所思的邏輯關系, 需要激發學生的學習熱情, 在課堂上擇機拋出一個小故事, 不僅可以提神醒腦, 而且可以激發學生的民族精神, 也有助于知識點的遷移和消化吸收。 選擇素材要貼近課堂, 對接知識點, 民族精神詮釋方案如表2 所示。

表2 民族精神詮釋方案Table 2 The program national spirit interpretation

2 在線創設“三全專欄”

雨課堂是多維度互動式教學平臺, 學生不受時間和地點的限制都能全方位參與, 在線“三全專欄” 能滿足學習者隨時參與的需求, 隨時閱讀資料, 看視頻, 參與討論和互動, 具有微博全方位參與的優點, 迎合了年輕一代的網絡愛好。 在線“三全專欄” 分為閱讀, 視頻和科普競答三個板塊, 閱讀區提供勵志故事, 課程前沿, 科技論文。 視頻區提供了課程視頻、 短視頻故事和科技短視頻滿足了學生的需求。 閱讀區提供了各種閱讀資料, 拓展知識維度, 而且留有討論空間, 滿足隨時互動的要求。 其中視頻材料, 閱讀資料具備知識性、 娛樂性和啟發性的功能, 通過簡短的視頻資料掌握知識前沿, 補充課本知識,開闊眼界, 激發潛能, 讓在校大學生珍惜來之不易的學習時光, 心無旁騖求知問學, 增長見識, 豐富學識。 科普勵志競答提供了科學家的主要科學貢獻和事跡競猜, 以競猜拉動學習興趣。 “三全專欄” 能夠傳遞正能量, 陶冶情操, 培養學生奮斗的精神, 特別是能吃苦, 不怕吃苦, 勇于吃苦的精神, 教育引導學生樹立高遠志向。 特別是當代大學生, 要歷練敢于擔當、不懈奮斗的精神, 民族復興的歷史使命需要他們來完成。 培養健康的心智, 具備敢于奮斗的精神狀態、 樂觀向上的人生態度, 成為剛健有為、 自強不息的大學生。 民族強盛的道路上沒有簡單二字, 艱難險阻在所難免, 積極樂觀的心態必不可少。引導學生加強體育鍛煉, 不但要增強體質, 而且要健全人格、錘煉意志。 要全面加強和改進學校的美育工作, 聚焦三個“魂” 以美育人、 以文化人, 提高當代大學生審美和人文素養,保證祖國未來的建設者是具有專業知識技能, 心智健康的全面復合型人才[5]。 在結構化學課堂教學過程中, “三全育人” 專欄的設計如表3 所示。

表3 在線三全專欄舉例Table 3 The examples online three full column

3 課件開設“三全天地” 專欄

課堂永遠是“三全育人” 的主陣地, 老師自然就是“三全育人” 的主力軍, 課堂思政是“三全育人” 的重要環節和抓手, 如何有區別與思政課程, 又能把思政無縫融入到每節課堂里面去, 對課堂教學提出了更高的要求[6]。 由于專業課程固有的特點, 需要基于課程本身挖掘三全要素, 準備充足的思政素材, 以課堂思政為契機, 落實好“三全育人” 的戰略部署。 課件是課堂思政的載體, 如何巧妙的插入“三全天地” 專欄, 需要更多的智慧, 與知識點既有聯系, 又有區別。 三全天地專欄是知識點之間的驛站, 也是知識升華的熔爐, 不僅保證其具有一定的穿透性和感染力, 洗盡鉛華不忘初心, 而且能緩解專業知識的枯燥感, 醒腦提神振作精神, 比如結構化學第一章安排了普朗克的故事, 作為量子理論的創始人, 不僅是一位科學上犯過錯的科學家, 而且是一個生活中異常堅強的男人, 許多背后不為人知的故事都能融化整個知識點, 增進理解加強記憶。比如第一章的量子力學基礎中安排的“三全天地” 專欄, 包括作為全球頂尖物理學家楊振寧老師的科學貢獻, 引導學生了解楊振寧老師在物理學的突出貢獻, 激發愛國熱情和民族自豪感。 普朗克在生活的逆境中依然沉浸在科學的海洋里, 激發學生刻苦鉆研的精神, 學習不怕吃苦的精神, 在挫折和困難面前自強不息的精神。 舉例哥本哈根學派的領袖尼爾斯·波爾一生所犯的錯誤, 犯錯誤不可怕, 偉人也會犯錯誤, 包括愛因斯坦這樣的頂尖科學家, 可怕的是認識不到自己的錯誤, 不敢承認自己的錯誤。 第二章中安排了薛定諤的傳奇故事, 跨學科研究成就了偉大的科學家, 跨專業造就了不少曠世奇才。 克羅尼格發現電子自旋的故事, 引導學生了解電子的微觀世界, 每一次科學發現充滿了意外, 貴在堅持自己, 不輕言放棄[7]。 在結構化學課堂教學中, 在教學課件中開辟“三全天地” 專欄, 如表4 所示。

表4 課件“三全天地” 專欄舉例Table 4 The examples of the “three whole world” column

4 課間“三全一刻”

現在是多媒體課堂的時代, 精彩無限的多媒體技術淡化了人與人之間最樸實的溝通方式, 課上課下都是老師與學生互動的機會。 課間是課堂教學中途休息的時間, 有的同學喜歡在課間和老師討論問題, 不管是人生規劃, 還是專業發展, 考研輔導, 情感困惑, 指導學生快樂的學習和生活, 當生活中撲朔迷離時, 要為他們引導航向, 當他們淺嘗輒止時, 將他們引入縱深, 是非混淆時, 將他們引入正軌。 細雨潤無聲, 潛移默化的引導學生樹立高遠志向, 歷練敢于擔當、 不懈奮斗的精神, 培養艱苦奮斗的精神狀態、 樂觀向上的人生態度, 早日成為祖國的棟梁[8]。