构建化学课程群强化大学生科学精神培养

＊王继芬

（上海第二工业大学 资源与环境工程学院 上海 201209）

“弘扬科学精神”是自然科学各个阶段教学的核心，培养大学生“科学精神”是培养高水平创新型人才的必然要求。科学精神是科学的灵魂，是指科学实现其社会文化职能的重要形式，具有丰富的内涵和特征，一般认为可信精神包含求实精神、实证精神、探索精神、理性精神、创新精神、怀疑精神、独立精神和原理精神。也有科学家将科学精神归纳为求真、独立、合作和质疑。培养学生的科学精神是理工类学科教学的重要任务，也是课程思政的基本内容[1]。

作为应用型本科院校，对接地方经济，服务社会建设是根本任务。如何适应社会对专业人才的需求，调整培养方案，培养出高水平、专业化、接地气的应用型人才是地方大学本科教育的根本任务。而培养人才的效果依赖于培养过程的每一个环节，其中课程教学是最重要的。课程建设是优化课程教学的重要途径，但课程建设不能考虑到课程以外的逻辑，因此，为提高教学效率，人们逐渐认识到课程群的重要性[2]。通常说的课程群一般是围绕某一主题或有关联的学科专业的知识，本着一定的目的，按照一定的逻辑进行规划和统筹，重新安排课程知识结构、课程重点、关键问题、课时安排和授课先后顺序等形成新的课程体系，并优化授课方法和建立新的评价系统。课程群中的课程最终形成逻辑更严谨、联系更密切、更符合学生的认知规律，更适合培养学生的综合能力，更有利于学生科学精神的培养。

1.化学课程群对培养大学生科学精神的重要性

近年来，上海第二工业大学陆续开设了系列化学化工类课程，这一类课程在我校专业技术人才培养中具有重要的作用。我校在应用化学、环境工程、材料科学与工程、材料化学等相关专业中要求学生学习的化学类课程主要包含无机化学、有机化学、物理化学、分析化学及相关实验课程，此外，在机械类专业和管理类专业中开设了大学化学、普通化学等课程。这些理论课程之间和实验课程之间都存在着知识点、技能点、能力点等的相互联系。然而，当前对于化学课程所进行的课程革新或教学改革大多都关注着单门课程的改革和创新，忽略了相近课程之间知识和能力的横向联系与纵向交叉作用。结果就会使化学各门课程之间的教学各为中心，不能很好的形成合力，缺少课程群的支撑也会导致课程之间的内容重复，浪费教学实践，教学效果提高有限[3]。因此，为突出化学基础课程对科学精神培养的重要性，以核心化学知识进行系统的教学，将基础化学相关课程知识点联系起来，通过对各课程知识点进行统筹梳理，改进教学理念，运用现代化教学手段，结合产业实践和教师科研工作，开展教学工作，培养学生运用化学知识进行综合实践的能力，并培养学生求实、理性、创新和原理等科学精神，满足应用型专业本科培养目标[4]。

我校大学化学课程大多经过了课程建设，从施教者角度看，每门课程自身体系比较完善。但从受教者角度看，仍然存在一些问题，而这些问题都不是某一门课单独可以解决的。首先，各课程内容相互重复，内容过于庞杂，占课时多。在专业培养计划缩减学分的前提下，亟待整合。如，《无机化学》和《物理化学》的内容中都有关于热力学和化学平衡的相关内容，都占有相当的学时数。类似情况的出现主要是由于传统的基础化学中课程分得过细，内容庞杂，某些课程强调自身的知识体系完整性，因而使得各个课程之间难免存在内容重复，缺少整体性的科学思考，不利于学生综合能力的培养，也造成教学课时的浪费。其次，现有基础化学课程教学体系难以反映化学的发展。当今化学的发展，已逐步由宏观进入微观，各个学科交叉渗透，产生了许多与化学交叉的新理论，而原有课程体系教学内容的起点低，不利于学生掌握高层次的新知识。再者，课程顺序和教学进程不够合理。现有基础化学课程体系中各个科目单独开课，不能形成有机的联系，从而使学生无法系统掌握化学基础知识，尤其是内容交叉和重复时，降低了教学效率。最后，实验课程目标单一，资源利用率不高。实验课程往往训练的知识和能力是综合的，而原课程体系中各相关课程的实验课程目标过于单一，没有考虑学科交叉，不利于学生的创新意识和科学精神的培养。

2.化学课程群的建设方案

我校课程群的建设试图使理论课程与实验教学课程有机结合，突出工科特点，注重理论基础，强化应用能力，着重培养学生的科学精神。在教学内容的统筹梳理重新整合过程中，强调知识的系统性、逻辑性、全面性，并突出各课程知识点彼此之间的关联性、逻辑性，加强培养学生对所教授知识的综合应用和学科创新能力。

(1)教学内容的重整

首先，避免教学内容重复。基础化学课程群中各门课程的内容之间存在重叠，比如，无机化学和有机化学及物理化学中都会涉及化学热力学的相关知识；比如无机化学和有机化学中都有相关物质结构的知识等。要统筹管理课程群中的课程，进行教学内容的凝炼和优化，调整理顺知识点的先后顺序，强化教学逻辑和层次。

其次，对接人才培养需求。充分考虑课程所在专业的人才培养的综合要求，结合专业人才能力培养和地方产业对人才的需求，在内容中适当增加行业企业最新动态的相关信息。不断更新教学案例，根据行业需求调整课程群内容以增加专业人才的行业适应度、满意度、依存度。

再次，充分考虑学生情况。上海第二工业大学为应用型本科，学生专业基础参差不齐，尤其是不同省份的生源化学基础差别很大，在前期学习过程中，其他基础课程，如高等数学、大学物理等基础知识掌握的情况也有差异。对不同基础的同学和对课程有不同需求的同学进行教学内容的适当调整，采用不同的教学方案，进行分层教学。对有升学需求基础较好的学生在内容上注重知识的深度，增加综合性练习和设计性实验以锻炼学生，最大限度地挖掘学生的潜力，使学生的能力得到充分的提高和发展。对学习较为吃力的学生，注重知识的系统性和逻辑，增加基础性训练，并加强课后辅导。

最后，内容具有时代特征。将学科前沿进展知识融入教学内容以强化教学内容的特色性和时代性，突出采用化学相关知识解决现代企业问题的实例和我校人才培养特色，强调实际工程问题的解决和实践技能的训练。根据长三角地区行业企业对化学类人才需求的具体要求，调整教学内容及教学设计，突出地方人才特色，增强实践技能、综合分析能力和创新创造能力的培养。

(2)师资队伍优化

师资队伍是实践课程群的主导。师资队伍的优劣是课程群建设的关键因素，建设一支学缘结构合理、年龄适当、数量相当且职称结构合理的师资队伍是课程群建设的重要保障。

①积极吸纳优秀教师进入课程群，承担相应教学工作

鼓励青年教师积极承担教研任务，针对课程教学内容、教学方法手段、教材及教学资料库建设、教学评估机制，课后答疑、学生创新活动的指导等，总结教学经验撰写教学论文，结合实际教学情况提出改革与创新方案，并对后期教学计划进行适当改进，使课程教学更加科学、富有效率、充满活力，在教师队伍中形成良好的教学氛围。

②重视课程群教师进修培训，提高业务能力

鼓励教师参加访学、企业实践及各种形式的学习和实践活动。为教师创造学习与交流的机会，支持教师利用学校现有的教学资源进行教学研究，鼓励教师参加各种形式的教学研讨和教学会议，并到兄弟院校学习交流教学经验。努力提高教师的学术水平和教学水平。

③增强教师以科研引领教学的能力

鼓励教师在专业领域开展科研活动，课程教师科研领域主要包括化工、环境及材料方面，且具有较强的科研基础，这些领域都是以化学为基础的，相应科研工作能够为本课程的拓展提供良好的素材。教师将所从事的科研工作成果或文献中最新报导的学科前沿知识渗入课堂教学，让学生了解相关领域的新进展、新突破。并通过指导大学生创新活动和小制作等项目让学生参与到科研活动中，培养学生的学习兴趣。通过这些方法使科研参与教学，从而实现科研对教学的反哺。

④提高课程群教师教学研究能力

在课程组教师中进行广泛的交流和合作的同时，相互促进，加强教学研究。鼓励课程群教师开展教学理念、创新人才培养等方面展开教学研讨，并在大学生化学素养、科学精神的培养方面进行探索和研究。积极参加化学教育及化学化工课程论坛等教学研讨活动。

(3)加强学生的专业品质教育

以科学精神为核心进行全方位、多维度、贯穿教学全过程的专业品质教育，提高学生的专业认可。结合我校劳模精神教育资源，在专业课的特色教育中融合经典的思政元素，开展专业课程教学。实现价值传播中凝聚知识底蕴、在知识传播中凝聚价值引领，将专业目标与价值元素结合，实现专业思政，夯实专业品质教育，强化学生对专业的认同感和使命感。

首先，探索精神是所有理工科专业人才都需具备的重要品质。化学类专业人才也必须具备探索精神。通过对化学专业发展史的教学让学生认识到在历史上化学对人类社会文明进步的贡献是非常大的。从而培养学生爱岗敬业、执着追求和顽强的意志品质。例如，化学学科的建立推动了工业的发展，工业发展为人类社会带来了物质文明的繁荣；又比如，“炼金术”和“炼丹术”的出发点都是错误的，但探索的过程中积累了丰富的经验，为化学学科发展起到了有益的作用。让学生明白，我们要努力向正确的方向进行探索，但不是所有的努力都会得到预想的结果，不出发就永远不知道终点在哪里。因此，培养学生要善于提问，勇于探索是十分重要的。让学生感悟，在科学研究的路上，要成就一番事业必须具备的品质之一就是勇于探索精神。

其次，实证和求实精神是化学相关专业人才的重要品质。将化学课程群中相关课程进行优化整合后，改革教学内容，优化教学方法，并革新教学手段，从而突出教学体系中基本理论和基本知识的逻辑性，强调求证过程的训练和综合分析能力的培养。在验证理论的过程中培养学生求实精神和实证精神，努力构建理论教学与实验教学相辅相成的教学环节。

再次，创新精神是化学、化工类人才的灵魂。在化学类课程中关注创新精神的培养是所有课程改革和教学改革的最终目标。传统的课堂授课模式容易使学生形成接受知识的习惯，往往不会主动提出问题，不会主动进行逆向思维。培养学生的创新能力要充分尊重学生的主体性，注重学生逆向思维的培养。例如，在教授理论知识或实验课程中多让学生自己解决问题，允许学生犯错，增加学生自主设计环节以培养学生创新能力。

最后，独立精神和团队协作是科学研究和工程实践人才的重要品质。独立精神是在研究工作中保持独立思考，不受外界干扰和影响进行判断并给出自己的见解。独立精神和团队协作并不是矛盾的，而是相互辅助的。在科学研究或生产实践过程中团队协作是必不可少的。在团队中每个人都有各自的职责和任务，大家一起完成一项工作，因此团队中的每个人都要保持相对的独立性，也要有团队协作意识。在团队协作过程中，只有每个人都保持相对的独立思考才能使团队取得创新的成果。在化学实验过程中，尤其是在设计性实验和综合研究性实验时，学生进行分组实验，在小组中完成各自的工作并与团队中的其他同学相互辅助，从而培养学生团队协作能力。

(4)提高资源利用率

在保证达到基础化学实验目标的前提下，在选择实验时考虑实验产物的综合利用，以前反应的产物为原料进行后期实验，或利用实验所得副产物进行分析检测等操作练习，从而节约资源。在设计相关课程时，可以由教师现行设计实验教学全过程，让学生进行验证性实验。还可以有意识地开设一些相互关联的实验，让学生给出设计方案，并进行实践。

3.化学课程群的建设实践

我校基础化学课程群包括：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、普通化学和大学化学等理论课程和实验课程。组织各门课程的骨干教师成立基础化学课程群协调工作小组，研究教学大纲，分析课程之间的联系。通过统筹协调，将各门课程内容进行优化整合，主要达到以下效果。

（1）浓缩课时，强化重点。经整合后，基础化学（含无机化学、有机化学、分析化学和物理化学）的总课时缩减为336课时，并按知识脉络安排知识点进行教学。

（2）强调应用型教学特色。对接工科相关专业应用型人才培养的需求及定位，突出地区特色和应用型本科建设特点，按照“筑牢基础，强化应用，提高素质”的原则，将基础化学各门课程优化调整，替换教学案例，更新教学手段，构建理论教学为主，实验教学为辅，实现理实一体化教学，提高教学质量。

（3）强化师资队伍建设。为了加强师资队伍，吸收优秀师资进入课程群，担任课程群课程教学工作，丰富课程群授课教师学科背景。并统一培训课程师资，使课程群任课教师充分了解课程群建设理念及实施方案。在教学过程中不仅考虑课程之间的相互联系，也注重了课程群授课教师科研之间的相互联系。制定课程群教学工作计划，定期开展教学研讨，使课程教师之间的相互交流和相互学习制度化、常规化。使课程群教师之间能够充分交流，了解彼此的教学内容、方法和效果等，着力培养大学生科学精神，改善教学效果。

4.结语

课程群是整合相近教学资源，使课程教学更具科学性和系统性的重要途径。大学化学课程群的建设不仅能够提高化学课程群中各课程的课堂效率，更有利于培养学生科学精神。本文根据上海第二工业大学教学实际，探索了建立大学化学课程群的途径，并阐明了在建立课程群后有利于科学精神内涵的实现。教学改革小组将在优化课程群强化学生科学精神的培养方面不断，总结前人经验深入研究，为优化教育资源，提高教学效果而不断努力。