王朝霞，羅千福，徐首紅

華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，上海 200237

課程思政建設(shè)是當(dāng)前專業(yè)課程教學(xué)改革的重要內(nèi)容，其核心是在專業(yè)課的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)融合，將教學(xué)回歸到“教書育人”的初心和本源[1]。

2020年，華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院獲批上海市高校課程思政領(lǐng)航計(jì)劃重點(diǎn)改革領(lǐng)航學(xué)院，在15門建設(shè)課程中，有機(jī)化學(xué)教研組承擔(dān)的有機(jī)化學(xué)、高等有機(jī)化學(xué)、糖化學(xué)基礎(chǔ)等課程位列其中。盡管課程名稱不同，但都立足于有機(jī)化學(xué)學(xué)科，因此，教研組嘗試以這三門課程為協(xié)同課程群構(gòu)建矩陣型育人模式，探索專業(yè)課程的思政教學(xué)改革實(shí)踐。

1 梳理并重整教學(xué)內(nèi)容，搭建協(xié)同課程群的矩陣育人模式

我們知道，所謂矩陣模式，實(shí)際是借用了數(shù)學(xué)的概念，橫向構(gòu)建協(xié)同課程群，縱向進(jìn)行思政育人設(shè)計(jì)，使課程思政在協(xié)同課程間形成一個(gè)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)自然融合、協(xié)同推進(jìn)的多維體系，有效提高育人效果。

在本課程群中，有機(jī)化學(xué)是理論基礎(chǔ)，高等有機(jī)化學(xué)和糖化學(xué)基礎(chǔ)課程是對(duì)前者的深化與拓展。因此，總體思路首先是以有機(jī)化學(xué)課程為核心、以高等有機(jī)化學(xué)和糖化學(xué)基礎(chǔ)課程為外延構(gòu)建一個(gè)協(xié)同課程群，繼而抓住三門課程的共性，同時(shí)又兼顧各自特性，梳理并重整教學(xué)內(nèi)容，統(tǒng)籌安排，將思政元素與專業(yè)知識(shí)合理對(duì)接，構(gòu)建矩陣型育人模式，有的放矢地進(jìn)行課程群的思政建設(shè)，使這三門專業(yè)課同向同行，推動(dòng)專業(yè)教學(xué)由知識(shí)導(dǎo)向型向能力與素質(zhì)導(dǎo)向型轉(zhuǎn)變的同時(shí)，完成立德樹人的根本任務(wù)。

1.1 重整教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)設(shè)計(jì)中切實(shí)推進(jìn)能力與素質(zhì)的提升

對(duì)化學(xué)專業(yè)大類的學(xué)生而言，有機(jī)化學(xué)是貫穿大二全學(xué)年的基礎(chǔ)必修課；高等有機(jī)化學(xué)和糖化學(xué)基礎(chǔ)分別是開設(shè)在大三的專業(yè)必修和專業(yè)選修課程。高等有機(jī)化學(xué)偏重于知識(shí)的深化，糖化學(xué)基礎(chǔ)偏重于知識(shí)的拓展，是有機(jī)化學(xué)的后續(xù)課程。對(duì)三者組成的協(xié)同課程群，首先要進(jìn)行知識(shí)梳理，理順并重整相關(guān)教學(xué)內(nèi)容[2]。對(duì)各課程間相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)，一定要避免教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)，縱向注重知識(shí)深度的遞進(jìn)、橫向注重學(xué)科間知識(shí)的交叉與拓展。落實(shí)到實(shí)踐上即是明確各課程教學(xué)的知識(shí)深度與側(cè)重點(diǎn)，合理對(duì)接，有效實(shí)現(xiàn)相同知識(shí)、理論在不同課程間的傳承與深化，惟其如此，才能在教學(xué)實(shí)踐中循序漸進(jìn)地夯實(shí)學(xué)生的理論基礎(chǔ)，并通過引導(dǎo)切實(shí)推進(jìn)其專業(yè)能力與素質(zhì)的提升[3]。

典型案例1：碳正離子知識(shí)點(diǎn)的矩陣育人模式設(shè)計(jì)

碳正離子是有機(jī)反應(yīng)中最重要的活潑中間體之一，一直是大學(xué)有機(jī)化學(xué)和高等有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。其穩(wěn)定性的大小直接影響著反應(yīng)速率的快慢、反應(yīng)方向、反應(yīng)歷程及產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)等等[4]，以此為例，教學(xué)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 碳正離子知識(shí)點(diǎn)的矩陣育人模式設(shè)計(jì)

（續(xù)表1）

從表1可以看出：雖然都針對(duì)碳正離子，但在協(xié)同課程群里，一定要避免知識(shí)的簡單重復(fù)，統(tǒng)籌規(guī)劃，從教材編排、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)側(cè)重等方面重新進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，并依據(jù)學(xué)情，設(shè)計(jì)不同的教學(xué)議題，采取不同的教學(xué)方法，循序漸進(jìn)，融入能力與素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)，同時(shí)，盡可能把辯證與歷史唯物主義滲透到課程教學(xué)中去，并從科學(xué)精神、家國情懷等角度進(jìn)行價(jià)值引領(lǐng)。

典型案例2：氫鍵理論

通過有機(jī)化學(xué)的初步學(xué)習(xí)，學(xué)生已掌握氫鍵的基本概念并能進(jìn)行簡單的應(yīng)用，到高等有機(jī)化學(xué)“有機(jī)分子的內(nèi)外性質(zhì)”一章，教師要在幫助學(xué)生鞏固原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生分析氫鍵對(duì)特定結(jié)構(gòu)化合物的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度、酸堿性等的影響，同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生查閱基于氫鍵作用的超分子化學(xué)的最新科研成果，拓展學(xué)術(shù)視野、提高學(xué)科素養(yǎng)。盡管1936年科學(xué)界就提出了氫鍵的概念，但人們從未真正看見過氫鍵，只能借助X射線衍射、拉曼光譜、中子衍射等技術(shù)進(jìn)行間接分析。2013年，我國科學(xué)家裘曉輝教授團(tuán)隊(duì)在超高真空和低溫條件下，利用自有技術(shù)改裝原子力顯微鏡，實(shí)現(xiàn)了對(duì)分子間局域作用的直接成像，首次直接觀察到了8-羥基喹啉分子間氫鍵的高分辨圖像，被《自然》雜志評(píng)述為2013年度最震撼的3幅圖片之一，為化學(xué)界爭論多年的“氫鍵的本質(zhì)”問題提供直觀證據(jù)。通過我國科學(xué)家的這一科研成果案例，可以培養(yǎng)學(xué)生家國情懷，增強(qiáng)其文化自信[5]。在糖化學(xué)基礎(chǔ)課程中，由于糖類化合物含有大量的羥基、羰基、（半）縮醛（酮）基團(tuán)，比如環(huán)糊精，其溶解度、超分子性質(zhì)等都與氫鍵密切相關(guān)，國內(nèi)外研究也非?；钴S，典型實(shí)例層出不窮，因此，更易聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。

案例3：葡萄糖的結(jié)構(gòu)

無論含有羥基的醇和酚，還是含有羰基的醛和酮，都是有機(jī)化學(xué)課程中“含氧化合物”一章的教學(xué)重點(diǎn)，但同時(shí)含有羥基和羰基的“糖類化合物”一章卻是簡要介紹部分。在糖化學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，教師就要抓住課程特點(diǎn)，以葡萄糖為例，從羥基和醛羰基的連接次序、位置、方式和空間關(guān)系等處著眼，引導(dǎo)學(xué)生反思。將基礎(chǔ)有機(jī)及高等有機(jī)化學(xué)中的基本理論、立體化學(xué)、醇、醛等多章知識(shí)融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用：首先從構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象上認(rèn)識(shí)葡萄糖結(jié)構(gòu)，繼而深入認(rèn)識(shí)對(duì)其物理與化學(xué)性質(zhì)的影響，逐步培養(yǎng)本科生的科學(xué)思維能力[6]。

1.2 統(tǒng)籌安排，靶向性優(yōu)化課程思政內(nèi)容，立德樹人

三門課程均立足有機(jī)化學(xué)學(xué)科，因此，教師在備課過程中要注意廣泛收集素材，建設(shè)有機(jī)化學(xué)協(xié)同課程群的思政與人文資源庫[7]。對(duì)標(biāo)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》和《普通高等學(xué)校專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，課程思政主要包含政治方向、思想品格、科學(xué)文化修養(yǎng)、家國情懷、傳承文化、世界觀與方法論、國際視野等7個(gè)方面的內(nèi)容[1]。在教學(xué)過程中，一方面把專業(yè)知識(shí)與具體案例合理對(duì)接，實(shí)現(xiàn)思政教育與專業(yè)知識(shí)的自然融合[8]；另一方面，構(gòu)建矩陣型育人模式時(shí)，要因課制宜，突出課程自身特色的同時(shí)，避免德育內(nèi)容的簡單重復(fù)，讓思政教育多角度、全方位融入教學(xué)實(shí)踐中。

典型案例1：有機(jī)化學(xué)緒論課的德育教育

三門課中，有機(jī)化學(xué)是最先啟動(dòng)的課程，緒論課不僅是有機(jī)化學(xué)、還是協(xié)同課程群思政教育的第一環(huán)，教師必須重點(diǎn)把握。從有機(jī)化合物名稱的由來，到與有機(jī)化學(xué)密切相關(guān)的食品安全、環(huán)境污染、化工安全生產(chǎn)等社會(huì)關(guān)注問題，再到近期提倡的垃圾分類和新冠藥物研發(fā)等社會(huì)熱點(diǎn)問題，無不蘊(yùn)含著大量的德育元素[9]，教師在教學(xué)過程中要有所取舍，注意點(diǎn)面結(jié)合?？梢酝ㄟ^舉例闡明化學(xué)技術(shù)對(duì)于人類健康和社會(huì)環(huán)境的重大意義，培養(yǎng)學(xué)生高度的社會(huì)責(zé)任感。比如，講到垃圾分類時(shí)，指出其實(shí)質(zhì)是對(duì)廢棄物進(jìn)行分流處理，提高其資源與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，物盡其用，避免垃圾被簡易處理或填埋所造成的土壤、水體、空氣等自然資源的嚴(yán)重惡化。在這些廢棄物中，有機(jī)物占有相當(dāng)比例，目前的做法是依據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性質(zhì)進(jìn)行處理，比如蔬菜、果皮等可以通過發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥料，廢舊塑料類有機(jī)物可以回?zé)挷裼偷鹊?，由此引?dǎo)學(xué)生積極思考：在這場人與垃圾的戰(zhàn)役中，一個(gè)化學(xué)人該如何正確運(yùn)用所學(xué)有機(jī)化學(xué)知識(shí)去變廢為寶、造福人類？幫助學(xué)生明確化學(xué)人在知識(shí)運(yùn)用中的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，正確的價(jià)值引領(lǐng)無疑為后續(xù)思政教學(xué)的開展打下良好的基礎(chǔ)[10]。

典型案例2：霍夫曼的故事

作為一個(gè)古老的姓氏，有機(jī)化學(xué)史上有多個(gè)著名的“霍夫曼”。其中至少有三位與有機(jī)化學(xué)內(nèi)容相關(guān)，一位與高等有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)[11]。經(jīng)綜合考慮，在高等有機(jī)化學(xué)課程的“周環(huán)反應(yīng)”一章、學(xué)習(xí)“伍德沃德-霍夫曼規(guī)則”時(shí)插入這一案例，從Roald Hoffmann的故事自然地引申到有機(jī)化學(xué)史上的其他幾位霍夫曼。這種教學(xué)設(shè)計(jì)不僅可以幫助學(xué)生回顧總結(jié)有機(jī)化學(xué)相關(guān)知識(shí)，而且還可以幫助他們糾正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)、明晰每一位霍夫曼的科學(xué)貢獻(xiàn)，提高其自身專業(yè)文化底蘊(yùn)和素養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師從案例出發(fā)，因勢利導(dǎo)，進(jìn)一步將思政教育提升到更高的哲學(xué)層次：August Wilhelm von Hoffmann的成功就是辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論在科學(xué)研究中的具體體現(xiàn)，即“觀察-發(fā)現(xiàn)-分析-研究-驗(yàn)證”；基于羥基的乙酰化反應(yīng)，拜耳公司的Felix Hoffmann分別合成了阿司匹林與海洛因，底物不同、結(jié)果則大相徑庭，科學(xué)研究也需要具體問題具體分析；Albert Hoffmann合成的麥角酸二乙基酰胺（LSD）可以是良藥、也可以是毒品，這正是唯物辯證法中“質(zhì)量互變”規(guī)律的典型表現(xiàn)。綜合協(xié)同課程群中幾位霍夫曼的科學(xué)故事，從德育的角度還可以讓學(xué)生明白一念天堂、一念地獄的道理，從而幫助他們明辨是非，樹立正確的世界觀、人生觀與價(jià)值觀，將來更好地服務(wù)社會(huì)、造福人類。

典型案例3：回望《糖霜譜》

《糖霜譜》是宋代王灼撰寫的我國第一部制糖專著，放在糖化學(xué)基礎(chǔ)課程“寡糖”一章蔗糖部分中作為育人案例。這一案例的知識(shí)點(diǎn)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)，一方面可以讓學(xué)生了解我國蔗糖的制作工藝與發(fā)展史，提升專業(yè)文化底蘊(yùn)、增強(qiáng)文化自信；另一方面，聯(lián)系我國制糖術(shù)發(fā)展史[12]，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：我國古代制糖技術(shù)的提升，尤其是關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步，更多的是碰巧、是受偶然性控制的，而不是主動(dòng)作為的結(jié)果！教學(xué)過程中緊扣這一案例，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，進(jìn)一步推廣至國人引以為傲的四大發(fā)明，繼而引用美國著名物理學(xué)家Henry Augustus Rowland在1883年所作的“為純科學(xué)呼吁”的著名演講，引用科技日報(bào)原總編輯劉亞東先生2018年6月在中國科技會(huì)堂的演講，引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)與技術(shù)之間的辯證關(guān)系，明了技術(shù)背后的科學(xué)根源，清楚地認(rèn)識(shí)到：我們只有技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須要用科學(xué)理論來指導(dǎo)、掌控我們的技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，聯(lián)系我國華為芯片供應(yīng)、北斗導(dǎo)航等核心技術(shù)問題及解決方案，激發(fā)學(xué)生民族危機(jī)與社會(huì)使命感，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)好理論知識(shí)，用理論知識(shí)思考科學(xué)實(shí)踐問題，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用、知行合一的同時(shí)，勇于擔(dān)當(dāng)，科技報(bào)國。

2 以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)，不斷改進(jìn)教學(xué)教法，確保教育教學(xué)效果

課堂教學(xué)是開展思政教育的主渠道。在教學(xué)過程中，教師一定要轉(zhuǎn)換角色，“以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”，教學(xué)可以通過微視頻、學(xué)生閱讀、好書推薦、課堂討論、讀書報(bào)告等形式，靈活多樣，易于被學(xué)生接受。目前我們已錄制完成有機(jī)化學(xué)和糖化學(xué)基礎(chǔ)課程思政的微課視頻，高等有機(jī)化學(xué)課程也在積極準(zhǔn)備中。新冠疫情下，開啟了2020年的春季學(xué)期，筆者以此為契機(jī)，結(jié)合我國各行各業(yè)的典型抗疫事跡，以書信形式殷切寄語，鼓勵(lì)學(xué)生感恩并珍惜當(dāng)下，好好學(xué)習(xí)，明確自己當(dāng)前的責(zé)任與未來的擔(dān)當(dāng)。

在教學(xué)過程中，我們還不定期通過課程小論文、問卷調(diào)查以檢查思政育人效果。比如，當(dāng)講到格氏試劑與格氏反應(yīng)時(shí)，筆者分組布置學(xué)生查閱格林尼亞的相關(guān)資料。當(dāng)多數(shù)同學(xué)在微信群里分享諸如“從浪子到科學(xué)家”“被罵醒的格林尼亞”等閱讀心得時(shí)，一篇“‘被勵(lì)志’的格林尼亞”激起了同學(xué)們極大的興趣，全文8頁，詼諧幽默、文采飛揚(yáng)，對(duì)“浪子回頭”的故事進(jìn)行了大膽質(zhì)疑，并附13頁資料進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)考證，最后還原了格林尼亞的真實(shí)形象。該文作者認(rèn)為“對(duì)于文獻(xiàn)或百度百科，我們也不能不假思索、全盤接受。如果仍然盲目傳播這種‘遠(yuǎn)古雞湯’，那么這將不僅是傳播它們的人們?nèi)狈ε行运季S的證明，也是對(duì)真實(shí)歷史的歪曲、對(duì)科學(xué)巨匠的不敬?！边@一案例通過文獻(xiàn)的查閱、思考、撰寫與分享，在所有學(xué)生的心中留下了一個(gè)很深的印記，無形中培養(yǎng)了他們的批判性思維能力、科學(xué)探究精神與科學(xué)人文素養(yǎng)，收到意想不到的思政育人效果。

在有機(jī)化學(xué)協(xié)同課程群的思政教學(xué)中，一方面，授課教師需重視并提煉出各課程的育人功能，對(duì)課程的育人目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和定位。另一方面，還要進(jìn)一步在相關(guān)課程群間構(gòu)建矩陣型育人模式，形成專業(yè)課程與思政課程、專業(yè)課程與專業(yè)課程間的協(xié)同效應(yīng)。只有這樣，才能真正將專業(yè)課打造成承載“立德樹人”使命的金課，造就適應(yīng)并引領(lǐng)國家戰(zhàn)略發(fā)展需要的研究性、復(fù)合型與應(yīng)用型化學(xué)人才。