高亞輝,王芳,尹國杰,于海峰,王龍,張攔
(洛陽理工學院環(huán)境工程與化學學院,河南洛陽471023)
2020年5 月教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》中指出,“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題;落實立德樹人根本任務,必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體;全面推進課程思政建設,要寓價值觀引導于知識傳授和能力培養(yǎng)之中,幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀”。因此,將思政元素融入專業(yè)課程教學的各個環(huán)節(jié),充分發(fā)揮各類課程在思政教育中的作用,是實現(xiàn)“三全”育人的重要手段。“綠色化學”作為高?;瘜W、化工及相關(guān)專業(yè)開設的一門專業(yè)選修課,具有明確的社會需求和科學目標,是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的重要科學技術(shù)基礎(chǔ)。通過全面挖掘綠色化學課程中蘊含的思政元素,搜集教學案例,靈活采用多種教學方式方法進行教學設計,以潤物無聲的方式將“思政的鹽溶于專業(yè)知識的湯中”,是實現(xiàn)立德樹人根本任務的重要環(huán)節(jié)。同時,對課程思政的實施效果評價分析,進一步改進教學方式方法,是實現(xiàn)課程育人目標的重要保證。
“綠色化學”課程以綠色化學基本原理,化學化工行業(yè)中具有先進性、實用性和前瞻性的綠色化學品、原子經(jīng)濟性反應、綠色合成技術(shù)以及綠色原料、溶劑、催化劑和能源及其在現(xiàn)代化學工業(yè)中的應用等專業(yè)知識為載體,將綠色可持續(xù)發(fā)展理念和生態(tài)文明貫穿教育教學全過程,圍繞“知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領(lǐng)相結(jié)合”的課程總目標,有機融入中國特色社會主義核心價值觀,實現(xiàn)對學生的可持續(xù)發(fā)展意識、科技人文情懷、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感的培養(yǎng)和提升,求真務實,實事求是的科學精神及嚴謹科學態(tài)度的樹立;愛國精神及家國情懷的根植,民族自豪感的增強,勇于砥礪奮斗精神培養(yǎng)的育人目標。
“綠色化學”課程內(nèi)容包括綠色化學形成與發(fā)展、綠色化學基本原理、綠色化學反應、綠色有機合成技術(shù)、綠色原料、綠色溶劑、綠色催化劑和綠色化學品八個模塊。團隊的成員結(jié)合每個模塊的特點,深入挖掘各部分內(nèi)容中所蘊含的思政元素,對開展課程思政教育的主要融入點進行了梳理。
以綠色化學形成和發(fā)展歷程為主線:從上世紀90年代前粗放型工業(yè)發(fā)展模式帶來的環(huán)境污染和資源能源浪費的嚴重問題,到綠色化學學科的形成至發(fā)展為目前的四大體系;從農(nóng)藥DDT到青蒿素和蕾切爾卡遜環(huán)保事業(yè)的事例,宣傳習近平總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”的理念,結(jié)合“低碳經(jīng)濟”和“碳中和”等理念,使學生初步具備可持續(xù)發(fā)展的理念,融入“中國夢、富強”等社會主義核心價值觀。
在綠色化學基本原理部分,通過提高原子經(jīng)濟性和資源節(jié)約型發(fā)展模式實例,如布洛芬的合成、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷、甲基丙烯酸甲酯傳統(tǒng)與新合成工藝對比;通過水性丙烯酸醇酸涂料的開發(fā)對減少揮發(fā)性有機物(VOC)排放所帶來的經(jīng)濟和環(huán)境效益及獲得設計安全化學品獎的實例,讓學生深刻體會到新合成工藝與化學品對提高資源利用率和減少廢棄物排放,降低對環(huán)境危害的巨大作用,融入科學技術(shù)創(chuàng)新的精神,啟發(fā)科學興趣,激發(fā)學生對專業(yè)的熱愛。同時,從減少或消除制備和使用過程的安全隱患的實例,提升學生的職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感,樹立求真務實、實事求是的科學精神及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
通過原子經(jīng)濟性反應:化肥生產(chǎn)零排放與“三廢”的綜合利用,啟發(fā)學生科學思維,樹立循環(huán)經(jīng)濟、綠色可持續(xù)發(fā)展理念;通過對侯德榜的侯氏制堿法循環(huán)工藝的開發(fā)歷程及侯德榜生平介紹,厚植學生的愛國精神及家國情懷,增強民族自豪感,培養(yǎng)學生感知奮斗和勇于奮斗的精神。
通過可再生的油料作物,如植物油、動物油、廢棄油脂(如地溝油)或微生物油脂等原料轉(zhuǎn)化為生物柴油的制備工藝,目前在交通燃料、工業(yè)鍋爐、火力發(fā)電等領(lǐng)域的使用,不僅可減少石化柴油的用量,還可減少尾氣中二氧化硫的排放,既節(jié)省能源又保護了環(huán)境;通過由玉米轉(zhuǎn)化為可降解聚合物聚乳酸,CO的捕集與利用技術(shù),使學生體會發(fā)展綠色化工技術(shù)在實現(xiàn)資源節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)文明建設中的作用,深入貫徹綠色發(fā)展的理念,理解當代青年人的專業(yè)責任與擔當,激發(fā)對專業(yè)的熱愛和興趣,增強敢于奮斗和勇于創(chuàng)新的動力。
通過對綠色固體酸分子篩催化劑代替路易斯酸三氯化鋁(AlCl)催化劑制備異丙苯新舊工藝對比,從傳統(tǒng)的復雜工藝過程、嚴重的設備腐蝕、大量酸堿使用與“三廢”的排放到簡化的工藝過程,“三廢”的消除以及資源近100%利用的鮮明對比,通過新催化劑的使用所帶來的顯著經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,使學生深刻體會科技創(chuàng)新的力量,啟發(fā)科學興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新精神;通過綠色催化劑之父——德高望重的閔恩澤院士一生與祖國煉油催化事業(yè)發(fā)展緊密相連的感人事跡,以及他為我國石油化工工業(yè)培養(yǎng)大批科技人才的突出貢獻,融入家國情懷,增強學生的民族自豪感,激勵學生勇于創(chuàng)新。
從綠色食品添加劑的使用原則,三聚氰胺奶粉、上海饅頭事件及食品防腐劑對健康的危害,融入馬克思主義哲學思想。事物的積累存在量的界限,超出量的界限,將發(fā)生質(zhì)變。培養(yǎng)學生的職業(yè)道德精神和職業(yè)規(guī)范,增強社會責任感,樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀。通過綠色二次電池、太陽能電池、燃料電池等能源發(fā)展,武漢大學莊林教授研究的燃料電池陰離子交換膜的成就,以及南京工業(yè)大學青年科學家郭嘉,從美國斯坦福大學博士畢業(yè)依然回國發(fā)展,他研究的納米黑金在海水淡化領(lǐng)域的應用前景,從綠色納米材料和技術(shù)對社會發(fā)展起到的推動作用,融入通過科技創(chuàng)新實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)力量,激發(fā)學生對專業(yè)的熱愛以及為我國的科技創(chuàng)新做貢獻的自信心和決心。
通過對教學內(nèi)容精心設計,在教學過程中靈活運用多元化的教學方法和手段,如采用ppt課件、視頻、動畫等直觀的教學方式,也可利用大學慕課網(wǎng)絡資源進行翻轉(zhuǎn)課堂的教學,還可利用現(xiàn)代化智慧教室的環(huán)境條件開展課堂討論等,提升學生在學習過程中的參與感、成就感,使他們在每次課中既能將專業(yè)知識內(nèi)化,同時以“潤物無聲、潛移默化”的方式實現(xiàn)育人目標。
表1 “綠色化學形成與發(fā)展歷程”課程思政教學設計
表2 “綠色化學基本原理”課程思政教學設計
表3 “綠色固體酸催化劑”課程思政教學設計
表4 “綠色能源材料”課程思政教學設計
為了解“綠色化學”課程思政的實施情況,進一步提升課程思政的教學效果,對“綠色化學”課程思政的相關(guān)內(nèi)容設計了學生調(diào)查問卷,并對2017級和2018級應用化學專業(yè)以及2019級工業(yè)分析與技術(shù)專業(yè)的學生開展問卷調(diào)查活動。調(diào)查問卷共設計5道單項選擇題,每道選擇題包含4個選項,參與人數(shù)276人。從調(diào)查的結(jié)果看,100%的學生認為“綠色化學”課程中貫穿綠色可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)平衡理念,對他們建立綠色意識起到了很大的作用;88.15%的學生認為在“綠色化學”課程中通過對化學品的綠色合成技術(shù)及新能源、納米新材料的發(fā)展前沿及動態(tài)的學習與了解,使他們深刻體會到了科技創(chuàng)新的力量,增加了自身對專業(yè)的興趣,同時也培養(yǎng)了創(chuàng)新精神;83.40%的學生認為在“綠色化學”課程中融入科學家侯德榜、閔恩澤、屠呦呦和當代青年科學家在化學化工領(lǐng)域所作出的貢獻及他們的感人事跡,對增強民族自豪感,培養(yǎng)愛國精神起到了較大的作用,同時也增強了他們勇于奮斗,敢于創(chuàng)新的自信心;78.51%的學生認為“綠色化學”課程學習不僅提升了他們對化學學科的認識,同時對增強自己的社會責任感,樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀起到了較大的作用;98.7%的學生認為“綠色化學”課程思政實施過程中所采用的教學方式方法合適。
通過對課程中蘊含思政元素的挖掘與梳理,在精心組織和設計的基礎(chǔ)上,采用靈活多樣的教學手段和方法,將專業(yè)知識與思政元素有機結(jié)合并融于教學全過程中。對課程思政實施效果進行問卷調(diào)查的結(jié)果表明,課程思政的融入使學生樹立了綠色可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)平衡理念,同時也實現(xiàn)了育人目標。