专业选修课“高分子化学”课程思政案例构建与实践

梁亚琴 王光艳 李 燕 王彩荣 宋丽萍

(长治学院 化学系,山西 长治 046011)

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出,各门专业课要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应[1]。近年来,全国高校化学类专业的课程思政建设和教学改革均进行了有益的探索,主要集中在“有机化学”“无机化学”“物理化学”“分析化学”“仪器分析”等专业基础课和专业必修课上[2-4]。专业选修课由于教学课时少,教学内容多,且课程多处于大学高年级段,学生面临着考研和就业的双重压力,因此对专业选修课的重视程度普遍不如专业必修课,直接影响了课程思政的实施和教学效果[5]。专业选修课是大学教育的重要组成部分,是连接专业基础知识与生产实践或前沿科学的桥梁,因此专业选修课的任课教师更需要提升自身课程思政建设的意识和能力,并结合自身专业特点推进课程思政建设,深入挖掘课程思政元素,有机融入课程教学,最终帮助学生树立牢固的社会主义核心价值观,形成高尚的道德品质和优异的专业素质,真正实现“立德树人”[6]。

“高分子化学”是长治学院化学专业、化学生物学专业和药物化学专业学生的专业选修课程。如何在“高分子化学”专业课程中自然融入课程思政元素,推动专业教学从知识导向型向能力和素质导向型转变,作者认为关键在于充分挖掘课程中蕴含的丰富思政元素,并“润物细无声”地将思政元素与教学各个环节深度融合。

1 确定基于课程思政的课程目标

该课程授课对象为我校大三年级本科生。学生具有一定的化学基础,但理论知识处于应试状态,且知识结构不系统,知识基础不均衡;认知能力强,但欠缺创新意识,且分析和解决问题能力弱;求知欲望强,但不喜欢被说教;心理上存在心理随意,有个人中心和功利主义价值倾向,同时对专业认识较肤浅且职业目标不明确。针对我校学生的实际状况,依照教学大纲,结合人才培养方案和培养目标,重构了“三位一体”课程目标。

2 教学内容与思政教学元素的融合

在充分考虑专业特点和学生学情的基础上,采用不同教学方法,如启发式教学法、问题驱动教学法、案例教学法、翻转课堂等,实现思政教学目标的有机融入。部分课程教学内容所融合的思政元素见表1。

3 基于课程思政的教学设计实践案例

案例一:教师精心设问,循序善诱启发思维,采用启发式教学方法开展课程思政教学。

在绪论“高分子聚集体结构和热转变温度”的内容讲授中,首先以嫦娥四号着陆器及玉兔二号巡视器互拍的视频和图片进行课程导入。引导学生认识到我国航天实力和自主创新能力的强大,增强学生的文化自信和民族自信。同时介绍嫦娥四号和玉兔二号已经在月球上运载1 000多天,五星红旗依然色彩鲜艳。月球表面昼夜温差极大且紫外线辐射特别强,一般的纺织品会发生皱缩、熔融、脆损和褪色,引发学生思考为何国旗未发生皱缩且长久不褪色。采用问题引发学生学习兴趣。根据结构决定性质,性质决定用途的化学学科思想,从高分子材料的构效关系引导学生思考嫦娥四号上国旗所用高分子材料的结构,进而引出新课。然后将所学知识进行引申拔高,即利用所学知识来认识三大合成材料使用的温度范围,学以致用,培养学生理论联系实际的科学思维,“知其然还要知其所以然”的科学探究精神,帮助学生树立正确的自然观、掌握科学的方法论。再根据纤维材料所使用的温度范围来引出芳杂环高分子化合物聚酰亚胺,并分析其特性和用途。聚酰亚胺材料的中高端产品进口价格超高,高性能产品呈国外寡头垄断局面,相关技术更是对我国实行严格封锁,进而鼓励学生用创新思维、科学精神和奉献精神攻克卡脖子技术,实现科技报国。

案例二:采用“线下+线上”“课内+课外”和“理论+实践”模式进行课程思政教学。

在讲授自由基聚合的相对分子质量和链转移反应时,首先课前利用线上教学平台将“什么是低密度聚乙烯”和《加油向未来》节目中“割而不破”的防切割手套等视频资源推送给学生,让学生自学相关内容并自行查找拓展应用的文献资料,引导学生主动学习。课堂教学中,通过翻转课堂方式让学生以小组为单位进行交流,围绕链转移对相对分子质量影响的知识内容来理解低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)的结构和性能关系,并帮助学生理解此部分内容蕴含的微观和宏观的辩证关系。联系LDPE和HDPE聚合条件不同导致材料性能不同,帮助学生理解内因和外因的辩证关系,同时将高分子材料类比生活场景和个人发展,大学生个人的成功与否与其自身不懈的努力和其所处的环境息息相关。

案例三:由应用场景筛选典型案例引发学生学习兴趣,采用实例+引导的方式引入相关思政元素。

以一次性医用口罩为切入点开展教学,引出口罩的熔喷布和无纺布由聚丙烯制造,其中熔喷布由高熔融指数的聚丙烯通过熔喷工艺制备得到。熔喷布的聚丙烯纤维直径一般在1～5 μm,形成独特的毛细结构,且含有大量细小的孔隙和相当大的表面积,因而具有良好的过滤性、屏蔽性和吸油性[7]。将日常生活中的素材引入“高分子化学”教学,让学生深刻体会高分子材料专业在人类衣食住行方面的重要性,增强学生专业自豪感,并激发学生学习热情。同时引出中国生产了全球约50%的口罩,为防止新冠疫情蔓延展现了负责任的大国形象。通过以上实例引导学生树立对中国特色社会主义的道路自信和制度自信。从化学结构、热力学和动力学方面讨论乙烯和丙烯的聚合倾向,进而让学生理解内因和外因的辩证关系,引出Ziegler-Natta配位聚合并介绍其聚合机理。高分子科学家Ziegler和Natta对细节追根究底,最终经过无数次试验合成低压聚乙烯和有规立构的聚丙烯。通过科学家实例激发青年一代不畏困难、勇于攀登的毅力和斗志。

4 教学效果与学生反馈

“高分子化学”中实施课程思政以来学生的选课率、出勤率均有所提高。同时学生通过查阅文献资料等方式完成分组专题报告任务,按小组制作思维导图或进行小组汇报,课堂参与度提高。

作者组织2019级化学专业学生在“高分子化学”课程前后进行自我测评,结果见图1。可知,思政元素融入课堂教学后,学生自主学习能力和分析解决问题的能力明显提高,科学素养和人文素养有所提升,生态意识、团队合作意识和担当意识等明显增强。另外,“高分子化学”课程思政教学工作也得到了学生的普遍认可并给予较高的评价。

图1 “高分子化学”课程学习效果调查问卷结果

5 结语

作者围绕“高分子化学”课程思政教学目标进行案例构建和实施,“润物细无声”地将“高分子化学”课程思政元素与人才培养目标进行有机融合,在激发学生学习热情、求索创新、探寻真理等方面起到了至关重要的作用,最终实现思政育人与知识探究、能力培养融合,重塑三位一体的课程目标。