面向新農科有機化學實驗課程育人實踐

洪昀，楊勝祥，張洪濤

浙江農林大學，杭州 311300

課程思政是指以構建全員、全程、全課程育人格局的理念，將各類課程與思想政治理論課程同向同行，形成協同效應。把“立德樹人”作為教育根本任務的一種綜合教育理念[1]。從2014年以來，習近平總書記對思政育人先后發表了5次重要講話，對課程思政的內涵、意義、建設和發展進行了系統的論述，為課程思政的改革和發展指明了方向。2020年教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，從戰略意義、指導思想、建設內容、教學體系、課程分類、師資建設、政策激勵、支持保障等方面，形成了全面覆蓋、類型完整、層次遞進、保障有力的體系性建設意見，對進一步深化推進高校課程思政改革創新明確了工作方向，具有十分重要的理論價值和實踐意義。雖然近幾年課程思政的觀念逐漸深入到教師執教理念中，但是，依然還存在部分教師認為思政育人的主戰場是思想政治課，這為專業課開展課程思政提出了新的挑戰和難度。2018年高校師生思想政治狀況滾動調查結果顯示，影響大學生思想言行和成長的第一因素是專業課教師。因此，課程思政不是思想政治課的“專利”，專業課同樣也需要“課程思政”的引領[2,3]。專業課教師運用學科和專業思維，提煉專業課中蘊含的思政元素，在潛移默化中轉化為學生精神層面的指引，這是“課程思政”的重要體現。

有機化學實驗是繼有機化學理論課后獨立開設的一門技術性課程，也是高等農林院校生物、農學、林學、動物科學（醫學）、食品科學、園林(藝)、環境科學等農林類相關專業本科生開設的一門基礎必修課。該課程分為基本操作、有機合成、提取分離、綜合實驗四大模塊。通過課程教學培養學生良好的實驗習慣、實事求是的科學態度、嚴謹細致的工作作風和精益求精的科研能力[4]。大類基礎理論課如何跟農林人才培養目標相結合，如何在有機化學實驗課程思政中融入新農科育人理念，培養德才兼備和知農愛農的新時代人才，是農林專業有機化學實驗課程思政改革的主要方向。

1 農林院校有機化學實驗課程思政開展存在的問題

長期以來，實驗課與思政教育都是自成體系，呈現為兩條平行線，相互之間不會融會貫通，使實驗課蘊含的豐富思想政治教育資源和豐富的農林特質育人功能沒能得到有效體現，形成的后果就是“三全育人”脫節脫軌[5]和新時代對新農科人才培養的要求有差距。

1.1 重大類培養，輕農林特色

有機化學實驗作為一門大類公共基礎課，涉及到我校農、林、理、工、醫等不同專業類別。原有的教學大綱沒有充分考慮到不同專業的屬性，僅根據課時安排授課內容，存在所有專業教學體系千篇一律的問題，不符合新時代新農科建設對人才培養目標的要求。隨著新農科建設的持續推進，在有機化學實驗教學體系中融入農林特質，打造具有明顯新農科烙印的新型教學內容體系是當下農林院校大類公共基礎課改革和發展亟需解決的重要課題。

1.2 重理論驗證，輕能力培養

作為構成涉農專業實驗課程體系的核心組成部分——有機化學實驗是農林院校農學、林學、生物、醫藥、環境等專業的重要專業基礎實驗課程之一?，F有的教學體系以鞏固有機化學基本理論知識和對有機化學理論的實驗驗證為主，缺乏綜合能力和科學思維的培養。而新時代的課程建設要求緊緊抓住課堂主渠道，通過傳遞知識實現價值引領和能力培養。因此，有機化學實驗課程更要培養學生獨立思考、獨立操作的實驗技能，讓學生熟悉有機合成、分離提純、結構鑒定和性能測試等基本的實驗技術，形成網狀多維的科學思維，在實驗過程中培養學生發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力[6]。

1.3 重成熟實驗，輕創新實驗

有機化學實驗作為一門基礎課，普及面廣、授課學生人多、教學工作量大，每年在上有機化學實驗課時就跟滾車輪一樣，一個班剛剛結束，另外一個班就跟上來繼續上課。老師們在選擇教學項目的時候都偏向于技術成熟可行、結果簡單直接的實驗，整個教學過程可復制、可實施、可推廣，雖然節省了教學精力，但是，幾個實驗做下來學生都摸清了教學套路，導致課程對學生的吸引力幾乎降到了冰點。因此，有機化學實驗內容體系中，綜合性實驗、自主設計實驗、創新實驗等這些能發揮學生主觀能動性、激發學生創新潛能的實驗應該合理設計、精心組織實施，培養學生的創新能力，增強學生的專業認同感。

1.4 重線下教學，輕線上教學

目前，有機化學實驗教學大多數都沿襲傳統的教學模式：實驗教師先安排好本年度的實驗內容以及上課時間；學生在實驗前自主預習并寫好實驗預習報告；實驗課由教師先講解實驗內容及注意事項，然后學生開始實驗，指導教師巡視全場并進行指導[7]。伴隨著信息技術的飛速發展，網絡教學走進專業教學是大趨勢所在，尤其是2020年一場突如其來的疫情，要求“停課不停教、停課不停學”，把有機化學實驗課程教學推上了在線教學的第一線。因此，有機化學實驗的教學要適應新形勢的發展，化危機為新機、于變局中開新局，結合虛擬仿真實驗技術，積極進行線上教學探索，建立線上線下相結合的混合式教學新模式。

1.5 重知識傳授，輕思政教育

2 農林院校有機化學實驗課程思政的育人體系和育人元素

農業乃立國之本，農林院校擔負著培養知農愛農、強農興農的新時代農業人才的重任。2019年，習近平總書記給全國涉農高校的書記校長和專家代表的回信，為農林院校課程思政的實施明確了立德樹人的根本遵循。

2.1 農林院校有機化學實驗課程思政的育人體系

針對現行有機化學實驗教學中存在的不足，尤其是思政育人和專業課程育人脫節的現狀，課程組通過深挖育人元素、做好頂層設計、強化科研素養、提升創新能力和搭建網絡平臺等方面開展全面的研究、改革和實踐工作，將各個教學環節中“碎片化”的思政元素有機統一起來，形成系統的農林院校有機化學實驗思政育人體系(圖1)。

圖1 農林院校有機化學實驗課程思政育人體系

2.2 農林院校有機化學實驗課程思政的育人元素

課程組全體教師秉持習近平總書記提出的“所有課堂都有育人功能，所有教師都有育人職責”的教育新理念，深入挖掘有機化學實驗的德育內涵和德育元素，把思想引導和價值觀塑造融入到教學環節中。課程組從家國情懷與人類關懷、職業素養與責任意識、競爭意識與創新精神三個方面梳理挖掘有機化學實驗教學內容的思政元素，通過教師講解、翻轉課堂、視頻播放、示范演示、操作體驗、自主設計等實施方式灌輸育人理念，全方位、立體式培養新時代的“新農人”。具體內容如表1所示。

表1 有機化學實驗的思政育人元素

課程組在選擇實驗教學內容的時候，既要考慮到有機化學實驗的共性要求，又要考慮到農林院校的培養特色。在常規性質測定分析實驗中，把實驗內容設置為農林特色化學成分分析測定，培植農林化學分析特色。在合成實驗選擇中，安排了一個經典的阿司匹林的合成和一個乙酰苯胺的合成，之所以選擇這兩個合成實驗，是因為阿司匹林和乙酰苯胺可以從上游天然植物成分利用溯源，教師講授時可以結合植物資源化學利用灌輸知農愛農情懷。植物化學成分提取是我們實驗教學的重點部分，從思政元素的全方位覆蓋的角度考慮，安排了三個植物化學成分提取實驗，培養學生自覺運用有機化學實驗技能分離分析植物化學成分的跨學科思維，增強民族自信，樹立興農強農的家國情懷。

3 有機化學實驗課程思政的實施路徑

課程組將有機化學實驗中具有農林特質的思政育人元素提煉后，進一步梳理整合成家國情懷與人類關懷、職業素養與責任意識、競爭意識與創新精神三大育人要素。按照新農科人才培養要求，通過編制育人大綱、挖掘育人素材、強化實踐操作、凸顯創新創意和打造線上線下相結合的教學模式等路徑，讓農林高校有機化學實驗的思政實踐真正成為傳播新農科知識、塑造新農科新人的時代新課程。

3.1 強化頂層設計，引領學科育人

教學大綱是根據教學計劃，以綱要形式規定一門課程的教學內容，是編寫教科書和教師進行教學的主要依據，也是檢查和評定學生學業成績、衡量教師教學質量和育人成效的重要標準。圍繞培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人這一根本問題，根據大思政的育人理念，課程組通過學習、研討，形成思政育人的集體共識，組織編寫了《有機化學實驗課程思政教學大綱》，在原有的知識目標和能力目標的基礎上，增設了育人目標，將思想政治教育作為課程的組成部分以綱要的形式加以明確。具體如下。

有機化學實驗課程教學應該包括三個層次的目標：

知識目標：要求學生掌握有機化學實驗的基本知識、思維方法與基本原理；

在堅持調解優先同時，諸暨市強調對調解工作法治化、規范化的要求。對不適宜調解或明顯調解不成的案子，及時建議當事人采取訴訟方式解決。

能力目標：要求學生具有自主學習及知識遷移能力，分析、解決問題的探究能力及一定的實驗操作技能；

育人目標：要求學生樹立正確人生觀、價值觀和世界觀，成為有社會責任感和使命感的人；培養學農知農愛農的新時代人才。

有機化學實驗教學三個層次的目標是層層遞進的關系，即在讓學生掌握一定理論知識的基礎上培養學生運用有機化學知識解決實際問題的能力，進而將學生培養成具有正確人生觀、價值觀、世界觀和社會責任感和使命感的人。有機化學實驗的教學應通過唯物主義辯證分析，結合中國古代的有機化學成就以及對新中國成立后中國有機化學的成果和有機化學家的介紹，對學生進行唯物主義、愛國主義教育，激發學生的民族自信心和自豪感，提升學生學習科學、投身科學研究的信心。

《有機化學實驗課程思政教學大綱》為有機化學實驗開展課程思政做好了頂層設計，為教師的教書育人指明了方向。

3.2 挖掘歷史素材，精神文化育人

理工科課程實施“課程思政”，并不是簡單機械地在授課過程中進行思想教育，而是要結合課程內容與特點，引入適當的德育因素，提升課堂的效率與品質，賦予普通的理工科課程更多的內涵，提升學生的世界觀與方法論[2]。有機化學實驗作為一門實踐學科，每一個實驗項目都凝結了科學家艱苦卓越的奮斗史，是一副生動的育人素材。

在有機化學實驗課程進行過程中，課程組始終堅持融入課程思政元素，例如結合中國古詩詞講述有機化學知識，鼓勵學生繼承和發揚中華民族優秀文化，引導學生樹立堅定的“文化自信”；結合有機化學實驗發展的前沿領域，介紹中國科學家的突出貢獻，激發學生樹立民族自豪感，激勵學生為國家富強主動學習。結合學科發展及前沿，引用“科學家”經典事跡，人生軌跡，滲透“堅持不懈、持之以恒、默默工作、淡泊名利”的科學精神，引導學生向科學家學習，樹立優秀的科學素養和品德。例如，阿司匹林的合成實驗，課程組從古埃及人利用楊柳樹樹皮治療風濕性關節炎開篇，提示同學們楊柳樹樹皮里蘊含著治療風濕性關節炎的活性成分，激發同學們的探究熱情。進一步介紹古希臘的現代西方醫學之父希波克拉底揭示了這一活性物質就是水楊酸！隨后特別強調，人們在服用水楊酸的過程中呈現了很多的副作用，于是科學家又開始了艱辛的探索，直到19世紀末20世紀初，德國科學家霍夫曼和艾興克林發現了乙酰水楊酸(阿司匹林)才極大地降低了水楊酸的副作用，使阿司匹林真正成為造福人類的“良藥”。阿司匹林的合成是人類不斷超越自我的歷史典范，是科學家人類關懷的大愛情懷的結晶。通過化學史的引入不僅激發了學生的實驗激情，又培養了人類關懷的大愛情操。此外，現代化學實驗史很多都是來源于西方國家，課程組結合我國近現代史的實際，跟學生濃墨重彩地介紹建國后，我國科學家克服重重困難，第一次合成了人工牛胰島素；我國天然藥物化學家屠呦呦首次提取分離出青蒿素這些載入人類歷史史冊的豐功偉績，激發了學生愛黨、愛國、愛人民的家國情懷。

3.3 養成規范操作，強化實踐育人

實踐育人，是黨和國家根據時代發展的需要，在準確把握教育本質和人才培養規律基礎上提出的一種科學教育理念。實踐教育在人才培養中具有獨立的地位和作用，與教書育人、管理育人和服務育人共同構成高校教育體系?，F代學習理論認為：“人的最佳學習狀態不是靜止被動的知識灌輸，而是對人生的全身心投入和探究”。如何探究？最佳的方法自然是實踐體驗，只有切身的實踐體驗才可能全身心投入其中，否則只是坐而論道，永遠難有深入之感。

課程組按照學術論文的規范要求，精心設計統一規范的預習報告、實驗記錄、總結報告等，培養學生嚴謹、嚴格、嚴肅的學術素養，增強學生的主體意識和責任意識。例如，在預習報告的設計中，我們安排了五個模塊：實驗原理、物性分析、起源與發展、方案對比、意見與建議。學生在撰寫起源與發展、方案對比時，要廣泛地查閱文獻資料，熟悉相關的化學史，了解實驗項目的國內外進展與近況，一方面擴充了學生的知識面，加深了對實驗項目的理解；另一方面，通過課前的預習任務，引導學生珍惜學習時光，心無旁騖求知問學，增長見識，豐富學識，沿著求真理、悟道理、明事理的方向前進。再如，在實驗課堂上，教師通過實驗前講授演示、實驗中督查糾錯、實驗后核查指導，立足現場、關注細節、發現問題及時解決問題；對團隊實驗項目的實施過程加以控制、檢查、跟蹤和改進，明確各自的職責，關注實驗的進展。監督、培養學生執行的自覺習慣，養成良好的職業素養和責任意識。同時課程組利用單周周四下午的業務研討會，對每一個實驗項目的“設計←→實施←→反思”進行閉環研討，根據教學效果和育人效果及時調整教學計劃和實施方案，確保育人成效落到實處。

3.4 加強創意設計，突出科研育人

當前，有機化學實驗教學中存在一個突出的問題就是為了實驗而實驗，教師和學生機械性地重復著幾個成熟的實驗，主要的目的是用于操作技能的培訓，很大程度上沒有體現出對學生創新能力的培養目標，在內容安排上千篇一律，缺乏創新能力的培養載體。

在推進科研育人的實踐中，課程組緊跟時代節拍，深化改革，全方位挖掘科研育人的要素，全面優化科研育人的環節。按照自主、探究和合作的原則，在有機化學實驗教學內容中，課程組選擇青蒿素的提取與鑒定、酮肟Beckmann重排反應在酰胺類化合物合成中的應用研究兩個實驗作為自主設計實驗，把創新作為第一評判指標，安排每4個學生一個小組，每個小組通過組內分工協作，查閱資料、設計方案、自主實驗，出現問題組內協商討論解決。實驗結束后，每個小組提交一篇學術小論文，課程組組織教師對這些論文進行集體評審，對其中新穎有創意有學術價值的論文要求學生進一步修改完善、補充數據，投稿到學術期刊發表。通過自主設計實驗項目的實施，近年來，我校本科生的科研熱情逐年高漲，科研能力明顯提升，學生發表SCI論文和授權專利數量逐年上升。因此，通過自主設計實驗的探究實施，使學生感受到真實的科學研究體驗，激發學習興趣，促進主動學習方式的養成，強化科學探究的能力，增強團隊合作意識，培養學生的創新精神和實踐能力。

3.5 搭建線上平臺，發揮網絡育人

近年來，虛擬仿真技術的快速發展為有機化學實驗線上教學的開展和實施創造了條件。尤其是2020年以來受疫情的影響，學生不能返校開展課堂教學和實踐，課程組積極響應“停課不停教和停課不停學”的要求，聯系歐貝爾軟件技術開發有限公司，合作開發有機化學實驗虛擬仿真教學平臺，讓學生足不出戶就能參與有機化學實驗的課程實踐。為了確保有機化學實驗課程的網絡教學效果，課程組同步在超星平臺上開設有機化學實驗網絡在線課程，設置有預習模塊、在線討論模塊、課程反思模塊和擴展延伸模塊四個部分，作為虛擬仿真實驗的有效補充。課程組將每一個實驗的內容、課件導入到預習模塊，供學生課前預習使用。在虛擬仿真實驗環節中，同步開展在線討論，教師和學生針對實驗中的問題開展實時線上交流互動。在課程反思模塊主要設置實驗報告，學生在線撰寫實驗報告和在線提交，教師在線批改和指導，確保教師清清楚楚地教，學生明明白白地學，使線上線下同質等效。在擴展延伸模塊，教師通過超星平臺推送《化學哲學新體系》《思想實驗：當哲學遇見科學 保持理智，又可發揮想象力的思維方式》《判決性實驗：拉瓦錫化學革命研究》《燒杯君和他的化學實驗》《農業化學》等讀本，激發學生的學習熱情，增強學農愛農的家國情懷。

4 實施效果

有機化學實驗課程組通過近兩年的思政改革與實踐，效果反饋良好。課程組從學習動力、思政映射點掌握狀況和思政育人效果三個方面對農學兩屆共120名學生開展了調查問卷。97%的學生認為思政點的融入很自然，沒有刻意的痕跡，能接受這種授課模式。98%的學生能較好地掌握理論知識和思政映射點之間的內在聯系，能激發學農知農愛農的情懷。95%的學生認為思政元素的融入讓抽象的有機化學知識更加立體化，有助于理論知識點的掌握。2%的學生表示沒有什么不一樣的感覺。1%的學生認為思政的加入擠壓了理論知識課堂授課時間。問卷調查結果表明，課程思政融入理論教學效果較好，但還需進一步挖掘、精煉思政元素，提升專業和思政的融合度。

5 結語

“課程思政”是高校以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，以習近平總書記關于教育工作的重要論述為根本遵循，落實立德樹人根本任務的重要舉措，是構建德智體美勞全面培養的教育體系和高水平人才培養體系的有效切入，也是完善全員全程全方位“三全育人”的重要抓手。在有機化學實驗的課程思政改革和實踐中，課程組準確把握課程思政的總體要求和農林專業學科特點，堅持以立德樹人為根本，以強農興農為己任，把思政教育與專業教育有機統一，以課程思政教學大綱建設為保障，以課程思政教學體系建設為核心，以教師隊伍建設為關鍵，從精神、實踐、科研、網絡等方面打造具有鮮明農林特色的有機化學實驗課程思政“領航體系”，努力培養新時代知農愛農新型人才，取得了積極的育人成效。