通识选修课程的国家级一流课程建设与教学改革——以南京理工大学化学与社会课程为例

南京理工大学环境与生物工程学院 李俊吉 单 丹 陆 锐

为将南京理工大学通识选修课程化学与社会建设成为国家级一流课程，课程组围绕“两性一度”金课标准，推动课程的全面改革，凝练课程目标，梳理课程内容，变革授课方式，并取得了良好的教学效果。

一、化学与社会课程目标

化学与社会是南京理工大学面向全校本科生开设的自然科学类通识选修课程，旨在提升不同专业学生对社会生活中发生的与化学有关的现象和热点的深层次理解，培养学生的化学素养，发展学生跨学科思维，增强学生创新意识及社会责任担当。

学习后应具备以下能力：（1）理解化学的中心学科地位以及与其他学科之间的内在联系，学会将碎片化知识进行系统化重建，自主进行高阶学习，以适应社会发展。帮助学生从化学的角度发现不同学科之间具有较强的内在联系，去看待社会现象、分析社会问题、解决实际问题，从而更深刻地认识社会、关注社会、洞察社会、服务社会，增强学生的辩证思维能力。（2）利用已有的化学知识培养化学式思维，就具体案例深入理性分析，获得有价值的结论，强化社会责任担当，全力维护社会和谐发展。“进德修业、志道鼎新”，培养学生的家国情怀与责任意识。（3）具备跨专业团队合作能力，能够就复杂工程问题与业界及社会公众进行有效沟通交流，包括撰写研究报告、设计文稿、陈述发言。

二、课程建设及应用情况

2011年，南京理工大学首次开设通识选修课程化学与社会。2014年，课程被中国高等教育学会大学素质教育研究分会认定为“大学素质教育精品通选课”，将课程部分内容建设成为国家级精品视频公开课程“神奇的化学元素”。2014年，课程被建设成为南京理工大学核心通识课程。2021年，课程被认定为首批江苏省级线下一流课程。2018年至今，进行视频制作与线上资源建设，实现线上线下混合式教学。课程团队爱智求真、锐意进取，定期举行教学研讨活动，逐渐形成了以“以生为本，注重学生潜能开发，引领正确价值取向”为根本特征的教学理念。其中，教改课题“马斯洛理论视角下的通识课程教学内容与体系建设研究”“通识课程化学与社会：跨学科教学改革”等分别获批2015年、2017年和2021年南京理工大学高等教育教学改革课题，所制作的微课“神秘的太阳元素——氦”和“化学与中国工笔画”获得2015年、2017年江苏省微课教学竞赛三等奖。

三、课程与教学改革要解决的重点问题

（1）如何与时俱进地重塑化学与社会课程内容，改变学生对通识课程内容固有的“无用”或“无聊”的印象。（2）如何艺术地创新教学方式吸引学生的注意力，提升其学习兴趣与思考力，以打破通识选修课程课堂普遍的沉默状态。（3）如何将教师主导的通识教育真正落实为学生主动投入的通识学习，提升学生的学习层次，让学生成为积极的探究者，使之能独立学习、思考、解决问题，养成终身学习的习惯。

四、课程内容与资源建设及应用情况

1.课程组已建设完成包括化学与社会的关系、化学与生命现象、化学与能源、化学与材料、化学与环境、今日绿色化学和诺贝尔化学奖之启迪7个模块的教学内容与相应的授课课件。化学与社会的教学内容，与时俱进地围绕社会热点问题与化学科学前沿进行更新：（1）如当年诺贝尔化学奖工作介绍，因新冠肺炎疫情在相关章节添加了病毒的检测、疫苗制备以及防控方面的内容，增加跨学科专题讨论——化学与新冠肺炎疫情防控，添加线上资源如电影《传染病》、“什么是荧光定量PCR”和“疫苗的副作用——究竟有多危险”。（2）课程组授课教师不断从自身生活实践及跨学科学习中挖掘新的教学内容并制作成视频资料，如“化学与中国工笔画”，将化学与人文社会的部分关联以更直接的方式呈现在学生面前。（3）引入跨学科案例，设置跨学科讨论专题，如“我国现阶段节约能源与发展新能源哪个更重要？”延伸思考：煤工业的重要性，石油储备对我国意味着什么？我国为何要大力发展航母？马六甲海峡的重要性，以及“一带一路”倡议的大局观等。如“屠呦呦青蒿素研发”，涉及研发中的化学实验、后续的临床实验、青蒿素遭遇的知识产权等，添加线上资源“青青蒿草”“拳拳报国”。（4）发掘思政教育内容，如在化学与社会关系中增加本校王泽山院士在火炸药研发方面的事迹，传承其“顶天立地做学问，厚德立身育英才”的理念，弘扬南理工人强军兴国的使命担当。为让学生更深层次地了解我国的四大发明，认识到我国文明的先进性，建立民族自信，增加了“中国古代四大发明中的化学”。

2.制作了“元素周期表与化学哲学”等视频资料，将课程建设成为面向大众开放的国家级精品视频公开课程“神奇的化学元素”。“神奇的化学元素”视频课程主要由元素周期表与化学哲学、元素之母“氢”和“懒惰”的元素、主族金属元素——科学的“双刃剑”、过渡金属元素——鲜为人知的用途、非金属元素——构成生命的常量元素和稀土元素与锕系元素——小差别大变化6个部分内容组成。视频课程受众面广，主要包括各科类大学生、对改变教学方式感兴趣的化学专业教师以及广大具有高中以上文化水平对化学感兴趣的公众。“神秘的化学元素”视频课程，以元素周期表为主线，以化学元素相关知识为基础，结合相关学科知识，以社会广泛关注的有关问题为视点，透过化学窗口介绍化学在社会发展中的作用，并揭示化学和社会科学相互依存的内在关系。此课程由表及里、深入浅出地介绍了化学知识，是很好的科普教育课程。

3.在学习通平台建立了线上课程资源，提供学习课件资料、视频及讨论题目，便于学生自主学习及线上交流、讨论及评价。如材料革命、生命觉者、纪录片《生命的起源》、2020年诺贝尔化学奖揭晓《基因编辑是科学发现还是技术发明呢？》、电影《传染病》、视频《糖的危害有多大？》等。

五、课程教学内容及组织实施情况

除了绪论，每个教学模块都采用“统一授课+跨学科特色专题讨论”（27学时）、课程翻转（5学时）的形式进行授课，这样能够为化学基础较差的学生在线上提供必要的知识背景与学习资料，供其自主学习。教师课程授课时应多采用“新闻解读式”与多媒体技术相结合的教学模式，以真实事件、热点讨论和科技前沿为例，引出相关化学知识点；讲授与视频资料放映相结合，充分调动学生的视觉、听觉等感官，提高学生的兴趣；通过嵌入式、渗透式、讨论式、案例穿插式等多种策略，将素质目标巧妙融入理论教学过程中，潜移默化地形成价值影响。跨学科特色专题讨论中，应用启发式、师生对话式、分组辩论。

课堂翻转采用TBL教学模式，根据自愿与能力异质的原则，建构具有不同专业背景的合作学习小组。课下启发学生从化学的角度去看世界，以问题为导向（采用PBL模式）鼓励学生充分利用网络资源，查找收集相关的学习资料。通过思维导图的方式，理解并梳理内容，撰写论文并准备小组汇报PPT。课上开展以学生为主的同伴教学模式，分享小组研究成果。采用学习通在线评分工作进行实时评分与评价，产生实时激励效果。教师作为主持人与评论人的角色。

六、课程成绩评定方式

课程成绩评定关注学生全过程（课上、课下）学习状态，根据自主在线学习、出勤率、课上讨论、辩论及团队学习成果（PPT口头汇报、论文写作）等环节评价学生的学习态度、思考与批判、表达与沟通协作的多元化的能力。（1）课下：线上的自主学习（15%）如访问课程、观看视频、参与线上讨论等。（2）课上：出勤率（5%）、课堂讨论/辩论（5%）。（3）团队研习成果：口头PPT汇报（30%，其中学生互评15%，教师评分15%）、论文撰写质量（40%）。教师通过论文选题、创新性、资料收集、方案讨论、论文规范性与科学性对论文质量进行考核。（4）引入团队贡献（5%），考核学生的团队协作能力。

七、课程评价及改革成效情况

（1）课程建设以来，深受广大学生的喜爱且一直保持较高的选课率。学生对课程评价优异，表示课程有趣，明白了思考的重要性，团队协作能力与交流能力得到了提升。（2）教师团队成员的教学测评与督导同行评价历年来均高于校平均水平。（3）课程被认定为校级通识核心课程，被中国高等教育学会大学素质教育研究分会认定为“大学素质教育精品通选课”，获批国家级精品视频公开课程和首批江苏省级线下一流课程。（4）团队成员发表教改论文5篇，获得“南京理工大学教学名师”称号并被授予校级“党员示范岗”。（5）本课程的教学资源如教学内容、课件、大纲及实施计划已经在天津大学和盐城师范学院推广使用。

八、课程特色与创新

（一）以生为本，“新”“俗”“广”的教学内容

课程内容的选择考虑到学生多样的专业背景，切实关注其自身发展的内在需求。“新”，及时引入社会热点和化学科学前沿，概念新、认知新，保证课程内容的时效性与高阶性。“俗”，这里的“俗”不是庸俗，而是深入浅出，通俗易懂，通俗促理解，“升维”引思索。“广”，涉及自然与人文社科多个学科，内涵、应用广。

（二）以生为本，“多维互动”的跨学科教学模式

因材施教，为化学基础薄弱的学生提供线上学习资料，便于其查漏补缺。根据授课内容主要采用“统一授课”“跨学科特色专题讨论”和“翻转课堂”的复合型教学模式。跨学科专题的选择来源于与学生生活密切相关的现实世界，以激发学生的求知欲，采用启发式、对话式、分组辩论式、结合TBL与PBL开展同伴教学、在线实时评价等方式，实现线上线下与师生、生生的多维互动，培养学生批判与创新意识，提升团队协作与沟通能力。

（三）以身示范的启思教育，引领学生转化思维，养成终身学习能力

教师分享自己的跨学科学习经验，带领学生在现状研究、知识再组织与应用过程中将碎片化知识进行系统化重建，进行降维分析与升维思考，提升思考与学习力。

（四）融入思政元素，使课程思政“穿石于滴水，润物在无声”

寓德育于智育，充分利用化学学科的科学性、人文性、艺术性，通过介绍中外化学家的励志故事，案例跨越古今，为学生思想道德教育提供丰富的素材。引导学生从中获得良好的道德熏陶，提高道德判断力，端正价值取向，选择正确人生，增强社会责任感。

九、课程建设计划

（1）在网络资源高度发展的今天，知识量爆炸增长，知识获取途径不断扁平化。因此，教学团队应该思考如何将通识课程化学与社会建设成为一门具有南京理工大学特色的、不可被网络轻易取代掉的课程，这就要求授课教师不仅是知识的搬运工，更是知识的生产者。授课教师要通过自主学习，从不同角度挖掘内涵，找到化学与人类文明发展的规律，以身示范，成为具有创新思维的教师。与时俱进地进行教学内容的优化，实现科研反哺教学，如将一流研究成果应用于教学中。（2）以学生为本，改革教学方法，优化教学手段，给学生以展示的舞台，激发学生的社交需求与自我实现需求。帮助学生点亮“心灯”，真正认识自己，明白自己的兴趣所在，以兴趣为驱动，提高自律能力，实现自主学习，养成终身学习的习惯。（3）为进一步激发学生学习化学的兴趣与求知欲，让学生体验化学是一门与实践密不可分的学科，在后续建设中将增设实践教学，让学生领悟到“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的道理。开设贴近生活的化学实验，如糖尿病的检测、指纹鉴定，或者是教学生自制酸奶、葡萄酒、护手霜、唇膏等。（4）完善全过程育人的课程考核，增加笔试与实践能力评价，以提高课程的挑战度，使课程评价公平、公正、公开。例如，精心设计试卷内容，创设情境，引导学生用化学的视角观察分析科技前沿和社会热点问题，秉持立德树人理念，达到育人的目的，增加学生实践能力评价，如预习、操作、卫生和实验记录报告等。（5）现阶段化学学科的高速发展促进了相应知识的高频更迭，学习与生活网络化使得处于信息时代的大学生的学习方式发生了巨大的变化。为此，在后续课程建设中，教师将梳理课程教学内容，进一步美化教学课件与视频拍摄，进行编辑与数字化制作，以实现数字化出版。（6）建设一流的线上课程，让校外更多受众体会到该课程的教育理念，起到更好的示范作用。