南京理工大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院 李俊吉 單 丹 陸 銳

為將南京理工大學(xué)通識選修課程化學(xué)與社會建設(shè)成為國家級一流課程，課程組圍繞“兩性一度”金課標準，推動課程的全面改革，凝練課程目標，梳理課程內(nèi)容，變革授課方式，并取得了良好的教學(xué)效果。

一、化學(xué)與社會課程目標

化學(xué)與社會是南京理工大學(xué)面向全校本科生開設(shè)的自然科學(xué)類通識選修課程，旨在提升不同專業(yè)學(xué)生對社會生活中發(fā)生的與化學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象和熱點的深層次理解，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科思維，增強學(xué)生創(chuàng)新意識及社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

學(xué)習(xí)后應(yīng)具備以下能力：（1）理解化學(xué)的中心學(xué)科地位以及與其他學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)會將碎片化知識進行系統(tǒng)化重建，自主進行高階學(xué)習(xí)，以適應(yīng)社會發(fā)展。幫助學(xué)生從化學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科之間具有較強的內(nèi)在聯(lián)系，去看待社會現(xiàn)象、分析社會問題、解決實際問題，從而更深刻地認識社會、關(guān)注社會、洞察社會、服務(wù)社會，增強學(xué)生的辯證思維能力。（2）利用已有的化學(xué)知識培養(yǎng)化學(xué)式思維，就具體案例深入理性分析，獲得有價值的結(jié)論，強化社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)，全力維護社會和諧發(fā)展。“進德修業(yè)、志道鼎新”，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷與責(zé)任意識。（3）具備跨專業(yè)團隊合作能力，能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界及社會公眾進行有效溝通交流，包括撰寫研究報告、設(shè)計文稿、陳述發(fā)言。

二、課程建設(shè)及應(yīng)用情況

2011年，南京理工大學(xué)首次開設(shè)通識選修課程化學(xué)與社會。2014年，課程被中國高等教育學(xué)會大學(xué)素質(zhì)教育研究分會認定為“大學(xué)素質(zhì)教育精品通選課”，將課程部分內(nèi)容建設(shè)成為國家級精品視頻公開課程“神奇的化學(xué)元素”。2014年，課程被建設(shè)成為南京理工大學(xué)核心通識課程。2021年，課程被認定為首批江蘇省級線下一流課程。2018年至今，進行視頻制作與線上資源建設(shè)，實現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。課程團隊愛智求真、銳意進取，定期舉行教學(xué)研討活動，逐漸形成了以“以生為本，注重學(xué)生潛能開發(fā)，引領(lǐng)正確價值取向”為根本特征的教學(xué)理念。其中，教改課題“馬斯洛理論視角下的通識課程教學(xué)內(nèi)容與體系建設(shè)研究”“通識課程化學(xué)與社會：跨學(xué)科教學(xué)改革”等分別獲批2015年、2017年和2021年南京理工大學(xué)高等教育教學(xué)改革課題，所制作的微課“神秘的太陽元素——氦”和“化學(xué)與中國工筆畫”獲得2015年、2017年江蘇省微課教學(xué)競賽三等獎。

三、課程與教學(xué)改革要解決的重點問題

（1）如何與時俱進地重塑化學(xué)與社會課程內(nèi)容，改變學(xué)生對通識課程內(nèi)容固有的“無用”或“無聊”的印象。（2）如何藝術(shù)地創(chuàng)新教學(xué)方式吸引學(xué)生的注意力，提升其學(xué)習(xí)興趣與思考力，以打破通識選修課程課堂普遍的沉默狀態(tài)。（3）如何將教師主導(dǎo)的通識教育真正落實為學(xué)生主動投入的通識學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)層次，讓學(xué)生成為積極的探究者，使之能獨立學(xué)習(xí)、思考、解決問題，養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

四、課程內(nèi)容與資源建設(shè)及應(yīng)用情況

1.課程組已建設(shè)完成包括化學(xué)與社會的關(guān)系、化學(xué)與生命現(xiàn)象、化學(xué)與能源、化學(xué)與材料、化學(xué)與環(huán)境、今日綠色化學(xué)和諾貝爾化學(xué)獎之啟迪7個模塊的教學(xué)內(nèi)容與相應(yīng)的授課課件?；瘜W(xué)與社會的教學(xué)內(nèi)容，與時俱進地圍繞社會熱點問題與化學(xué)科學(xué)前沿進行更新：（1）如當(dāng)年諾貝爾化學(xué)獎工作介紹，因新冠肺炎疫情在相關(guān)章節(jié)添加了病毒的檢測、疫苗制備以及防控方面的內(nèi)容，增加跨學(xué)科專題討論——化學(xué)與新冠肺炎疫情防控，添加線上資源如電影《傳染病》、“什么是熒光定量PCR”和“疫苗的副作用——究竟有多危險”。（2）課程組授課教師不斷從自身生活實踐及跨學(xué)科學(xué)習(xí)中挖掘新的教學(xué)內(nèi)容并制作成視頻資料，如“化學(xué)與中國工筆畫”，將化學(xué)與人文社會的部分關(guān)聯(lián)以更直接的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。（3）引入跨學(xué)科案例，設(shè)置跨學(xué)科討論專題，如“我國現(xiàn)階段節(jié)約能源與發(fā)展新能源哪個更重要？”延伸思考：煤工業(yè)的重要性，石油儲備對我國意味著什么？我國為何要大力發(fā)展航母？馬六甲海峽的重要性，以及“一帶一路”倡議的大局觀等。如“屠呦呦青蒿素研發(fā)”，涉及研發(fā)中的化學(xué)實驗、后續(xù)的臨床實驗、青蒿素遭遇的知識產(chǎn)權(quán)等，添加線上資源“青青蒿草”“拳拳報國”。（4）發(fā)掘思政教育內(nèi)容，如在化學(xué)與社會關(guān)系中增加本校王澤山院士在火炸藥研發(fā)方面的事跡，傳承其“頂天立地做學(xué)問，厚德立身育英才”的理念，弘揚南理工人強軍興國的使命擔(dān)當(dāng)。為讓學(xué)生更深層次地了解我國的四大發(fā)明，認識到我國文明的先進性，建立民族自信，增加了“中國古代四大發(fā)明中的化學(xué)”。

2.制作了“元素周期表與化學(xué)哲學(xué)”等視頻資料，將課程建設(shè)成為面向大眾開放的國家級精品視頻公開課程“神奇的化學(xué)元素”?！吧衿娴幕瘜W(xué)元素”視頻課程主要由元素周期表與化學(xué)哲學(xué)、元素之母“氫”和“懶惰”的元素、主族金屬元素——科學(xué)的“雙刃劍”、過渡金屬元素——鮮為人知的用途、非金屬元素——構(gòu)成生命的常量元素和稀土元素與錒系元素——小差別大變化6個部分內(nèi)容組成。視頻課程受眾面廣，主要包括各科類大學(xué)生、對改變教學(xué)方式感興趣的化學(xué)專業(yè)教師以及廣大具有高中以上文化水平對化學(xué)感興趣的公眾。“神秘的化學(xué)元素”視頻課程，以元素周期表為主線，以化學(xué)元素相關(guān)知識為基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)學(xué)科知識，以社會廣泛關(guān)注的有關(guān)問題為視點，透過化學(xué)窗口介紹化學(xué)在社會發(fā)展中的作用，并揭示化學(xué)和社會科學(xué)相互依存的內(nèi)在關(guān)系。此課程由表及里、深入淺出地介紹了化學(xué)知識，是很好的科普教育課程。

3.在學(xué)習(xí)通平臺建立了線上課程資源，提供學(xué)習(xí)課件資料、視頻及討論題目，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)及線上交流、討論及評價。如材料革命、生命覺者、紀錄片《生命的起源》、2020年諾貝爾化學(xué)獎揭曉《基因編輯是科學(xué)發(fā)現(xiàn)還是技術(shù)發(fā)明呢？》、電影《傳染病》、視頻《糖的危害有多大？》等。

五、課程教學(xué)內(nèi)容及組織實施情況

除了緒論，每個教學(xué)模塊都采用“統(tǒng)一授課+跨學(xué)科特色專題討論”（27學(xué)時）、課程翻轉(zhuǎn)（5學(xué)時）的形式進行授課，這樣能夠為化學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生在線上提供必要的知識背景與學(xué)習(xí)資料，供其自主學(xué)習(xí)。教師課程授課時應(yīng)多采用“新聞解讀式”與多媒體技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)模式，以真實事件、熱點討論和科技前沿為例，引出相關(guān)化學(xué)知識點；講授與視頻資料放映相結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生的視覺、聽覺等感官，提高學(xué)生的興趣；通過嵌入式、滲透式、討論式、案例穿插式等多種策略，將素質(zhì)目標巧妙融入理論教學(xué)過程中，潛移默化地形成價值影響?？鐚W(xué)科特色專題討論中，應(yīng)用啟發(fā)式、師生對話式、分組辯論。

課堂翻轉(zhuǎn)采用TBL教學(xué)模式，根據(jù)自愿與能力異質(zhì)的原則，建構(gòu)具有不同專業(yè)背景的合作學(xué)習(xí)小組。課下啟發(fā)學(xué)生從化學(xué)的角度去看世界，以問題為導(dǎo)向（采用PBL模式）鼓勵學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，查找收集相關(guān)的學(xué)習(xí)資料。通過思維導(dǎo)圖的方式，理解并梳理內(nèi)容，撰寫論文并準備小組匯報PPT。課上開展以學(xué)生為主的同伴教學(xué)模式，分享小組研究成果。采用學(xué)習(xí)通在線評分工作進行實時評分與評價，產(chǎn)生實時激勵效果。教師作為主持人與評論人的角色。

六、課程成績評定方式

課程成績評定關(guān)注學(xué)生全過程（課上、課下）學(xué)習(xí)狀態(tài)，根據(jù)自主在線學(xué)習(xí)、出勤率、課上討論、辯論及團隊學(xué)習(xí)成果（PPT口頭匯報、論文寫作）等環(huán)節(jié)評價學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、思考與批判、表達與溝通協(xié)作的多元化的能力。（1）課下：線上的自主學(xué)習(xí)（15%）如訪問課程、觀看視頻、參與線上討論等。（2）課上：出勤率（5%）、課堂討論/辯論（5%）。（3）團隊研習(xí)成果：口頭PPT匯報（30%，其中學(xué)生互評15%，教師評分15%）、論文撰寫質(zhì)量（40%）。教師通過論文選題、創(chuàng)新性、資料收集、方案討論、論文規(guī)范性與科學(xué)性對論文質(zhì)量進行考核。（4）引入團隊貢獻（5%），考核學(xué)生的團隊協(xié)作能力。

七、課程評價及改革成效情況

（1）課程建設(shè)以來，深受廣大學(xué)生的喜愛且一直保持較高的選課率。學(xué)生對課程評價優(yōu)異，表示課程有趣，明白了思考的重要性，團隊協(xié)作能力與交流能力得到了提升。（2）教師團隊成員的教學(xué)測評與督導(dǎo)同行評價歷年來均高于校平均水平。（3）課程被認定為校級通識核心課程，被中國高等教育學(xué)會大學(xué)素質(zhì)教育研究分會認定為“大學(xué)素質(zhì)教育精品通選課”，獲批國家級精品視頻公開課程和首批江蘇省級線下一流課程。（4）團隊成員發(fā)表教改論文5篇，獲得“南京理工大學(xué)教學(xué)名師”稱號并被授予校級“黨員示范崗”。（5）本課程的教學(xué)資源如教學(xué)內(nèi)容、課件、大綱及實施計劃已經(jīng)在天津大學(xué)和鹽城師范學(xué)院推廣使用。

八、課程特色與創(chuàng)新

（一）以生為本，“新”“俗”“廣”的教學(xué)內(nèi)容

課程內(nèi)容的選擇考慮到學(xué)生多樣的專業(yè)背景，切實關(guān)注其自身發(fā)展的內(nèi)在需求?！靶隆?，及時引入社會熱點和化學(xué)科學(xué)前沿，概念新、認知新，保證課程內(nèi)容的時效性與高階性?！八住?，這里的“俗”不是庸俗，而是深入淺出，通俗易懂，通俗促理解，“升維”引思索?！皬V”，涉及自然與人文社科多個學(xué)科，內(nèi)涵、應(yīng)用廣。

（二）以生為本，“多維互動”的跨學(xué)科教學(xué)模式

因材施教，為化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生提供線上學(xué)習(xí)資料，便于其查漏補缺。根據(jù)授課內(nèi)容主要采用“統(tǒng)一授課”“跨學(xué)科特色專題討論”和“翻轉(zhuǎn)課堂”的復(fù)合型教學(xué)模式。跨學(xué)科專題的選擇來源于與學(xué)生生活密切相關(guān)的現(xiàn)實世界，以激發(fā)學(xué)生的求知欲，采用啟發(fā)式、對話式、分組辯論式、結(jié)合TBL與PBL開展同伴教學(xué)、在線實時評價等方式，實現(xiàn)線上線下與師生、生生的多維互動，培養(yǎng)學(xué)生批判與創(chuàng)新意識，提升團隊協(xié)作與溝通能力。

（三）以身示范的啟思教育，引領(lǐng)學(xué)生轉(zhuǎn)化思維，養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)能力

教師分享自己的跨學(xué)科學(xué)習(xí)經(jīng)驗，帶領(lǐng)學(xué)生在現(xiàn)狀研究、知識再組織與應(yīng)用過程中將碎片化知識進行系統(tǒng)化重建，進行降維分析與升維思考，提升思考與學(xué)習(xí)力。

（四）融入思政元素，使課程思政“穿石于滴水，潤物在無聲”

寓德育于智育，充分利用化學(xué)學(xué)科的科學(xué)性、人文性、藝術(shù)性，通過介紹中外化學(xué)家的勵志故事，案例跨越古今，為學(xué)生思想道德教育提供豐富的素材。引導(dǎo)學(xué)生從中獲得良好的道德熏陶，提高道德判斷力，端正價值取向，選擇正確人生，增強社會責(zé)任感。

九、課程建設(shè)計劃

（1）在網(wǎng)絡(luò)資源高度發(fā)展的今天，知識量爆炸增長，知識獲取途徑不斷扁平化。因此，教學(xué)團隊應(yīng)該思考如何將通識課程化學(xué)與社會建設(shè)成為一門具有南京理工大學(xué)特色的、不可被網(wǎng)絡(luò)輕易取代掉的課程，這就要求授課教師不僅是知識的搬運工，更是知識的生產(chǎn)者。授課教師要通過自主學(xué)習(xí)，從不同角度挖掘內(nèi)涵，找到化學(xué)與人類文明發(fā)展的規(guī)律，以身示范，成為具有創(chuàng)新思維的教師。與時俱進地進行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，實現(xiàn)科研反哺教學(xué)，如將一流研究成果應(yīng)用于教學(xué)中。（2）以學(xué)生為本，改革教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)手段，給學(xué)生以展示的舞臺，激發(fā)學(xué)生的社交需求與自我實現(xiàn)需求。幫助學(xué)生點亮“心燈”，真正認識自己，明白自己的興趣所在，以興趣為驅(qū)動，提高自律能力，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。（3）為進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與求知欲，讓學(xué)生體驗化學(xué)是一門與實踐密不可分的學(xué)科，在后續(xù)建設(shè)中將增設(shè)實踐教學(xué)，讓學(xué)生領(lǐng)悟到“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理。開設(shè)貼近生活的化學(xué)實驗，如糖尿病的檢測、指紋鑒定，或者是教學(xué)生自制酸奶、葡萄酒、護手霜、唇膏等。（4）完善全過程育人的課程考核，增加筆試與實踐能力評價，以提高課程的挑戰(zhàn)度，使課程評價公平、公正、公開。例如，精心設(shè)計試卷內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)的視角觀察分析科技前沿和社會熱點問題，秉持立德樹人理念，達到育人的目的，增加學(xué)生實踐能力評價，如預(yù)習(xí)、操作、衛(wèi)生和實驗記錄報告等。（5）現(xiàn)階段化學(xué)學(xué)科的高速發(fā)展促進了相應(yīng)知識的高頻更迭，學(xué)習(xí)與生活網(wǎng)絡(luò)化使得處于信息時代的大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的變化。為此，在后續(xù)課程建設(shè)中，教師將梳理課程教學(xué)內(nèi)容，進一步美化教學(xué)課件與視頻拍攝，進行編輯與數(shù)字化制作，以實現(xiàn)數(shù)字化出版。（6）建設(shè)一流的線上課程，讓校外更多受眾體會到該課程的教育理念，起到更好的示范作用。