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探讨思政教育与“生物分离工程”课程的有机结合

2020-07-06 849 上传者：管理员

摘要：课程思政是新时期高校教育的新要求。将思政教育与专业教育融合,实现在专业课程教学的同时加强价值导向与引领,提升学生学习的内在动力,激发学生的创新精神。在工科专业课程教学中如何实现思政教育与学科内容的融合是实现课程思政目标的关键。以“生物分离工程”课程教学为例,探讨专业课程教学中思政内容的选择及融合,对于工科专业教学的课程思政建设具有重要意义。

关键词：
教学改革
生物分离工程
生物物理学
课程思政
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习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上的讲话中指出,高等教育的重任是培养德、智、体、美全面发展的社会主义事业建设者和接班人[1]。高校如何在传授知识的同时,通过日常教学完成立德树人的根本任务是高校教育工作者必须认真思考的问题。课程思政是思政教育在学科教育中的延伸,学科教育在传递知识的同时融入思政教育,具有增强学生文化自信、激发创新精神、提升自我成长内在动力的重要作用。如何紧密结合学科内容,以润物细无声的方式达到思政教育的目的,思政内容的选择与融合的方式至关重要。

“生物分离工程”是我校(东华大学)生物工程专业的学科基础必修课程。该课程从分离工程的角度,归纳、阐述生物物质提取、分离、纯化、精制加工各操作单元所涉及的生物分离技术原理、相关设备以及分离过程中涉及的成本计算、环境评价等问题,是一门实践性很强的课程。通过该课程的学习,使学生能综合生物物质特点,结合社会、经济、环境等因素对已有分离方案进行初步评估和比较;能够针对不同生物物质的特点,综合各种分离工程知识,设计合理的分离工艺路线;通过查阅文献,了解分离工程的新发展,对已有方案进行创新。我们在进行“生物分离工程”课程思政建设时,对思政内容的筛选及其融合方式进行了深入探讨,并在课程教学中贯穿实践。

一、课程思政内容的筛选

课程思政的内容与思政课程并不完全相同,前者是后者在多学科领域的延伸,体现了立德树人宗旨下的既要讲政治、讲信仰,又要讲思维方式、讲智慧的特点,在高等教育人才培养体系中承担了思政课程的补充及外延的重要角色[2]。因此,课程思政的内容要在结合学科知识的同时,体现我们的文化智慧、制度优势,进一步激发学生对国家、民族的自信心,增强学生的责任感。基于这一理念,我们结合“生物分离工程”课程特点,收集了四类课程思政内容:(1)中国古代科技智慧;(2)中国现代科技成果;(3)日常生活中的智慧;(4)国家政策。从不同的角度结合课程教学内容,体现生物分离工程这一学科的历史沿革和现代发展;从细节入手,展现工艺创新;以科学家的实践经历激发学生的学习热情;辨析日常生活问题,帮助学生理性思考,建立正确认识问题的方法,最终体现课程思政在学科教学过程中的价值引领和导向作用。

二、学科内容与思政内容的融合设计

在把思政内容融入学科教学时必须充分考虑与学科内容的衔接。“生物分离工程”课程内容根据生物分离过程操作单元划分为提取(包括细胞破碎、预处理、蛋白质变复性及固液分离技术)、初级分离(包括萃取、沉淀、吸附、膜分离)和产品精制(包括层析及亲和技术)三个单元,同时将成本、效果、环境等影响因素贯穿于各个操作单元。因此,思政元素应与相应的操作单元契合,实现知识传授与能力培养、价值引领的结合。

1.以科学家的科研实践为切入点,培养学生的科学精神

“生物分离工程”课程涉及的多个分离技术有我国科学家的突出贡献。例如体现我国科学家团队合作精神的结晶牛胰岛素和青蒿素萃取工艺分别可以与蛋白质变复性及萃取技术结合。以结晶牛胰岛素研究为例,结合课程教学中的蛋白质变复性内容,通过讲解变复性过程在结晶牛胰岛素研制中的关键作用和机理,介绍前辈科学家在艰苦工作环境中的严谨、细致工作态度和团队合作精神。在“萃取”一章中,通过屠呦呦等研究人员借鉴古方治疗疾病,在无数次失败中发现青蒿素提取方法的故事,不仅使学生了解有机法萃取的机理,更重要的是使学生体会前辈科学家在科学实践中坚持不懈的奋斗精神。

2.引入中国科学智慧结晶,增强学生自信心,提高责任意识

我国是四大文明古国之一。在浩瀚的文明发展史中,我国对于世界科技的进步与发展作出了很大贡献。充分挖掘中国智慧,将课程实例与我国科技发展的新技术相结合,不仅可以提高学生的学习兴趣,而且可潜移默化地引导学生树立正确的历史观,增强中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信、文化自信,使学生成为新时代有知识、有本领、有担当的新青年。

以“吸附”单元为例,在理解吸附概念时,我们以中国制糖工艺的发展历史为切入点进行分析。在公元674年,我国就已发明滴漏法制取土白糖的工艺。明代《天工开物·甘嗜》中详细描述了这一方法,指出黄泥水(主要成分为氧化铝/氧化铁)的脱色作用。明末清初方以智的《物理小识》中明确提到用白土(高岭土,铝矾土)吸附法进行白砂糖的制备工艺:“造白糖法:煮甘蔗汁,以石灰少许投入,调成赤砂糖。再以竹器盛白土,以赤砂糖淋下锅,炼成白砂糖。劈鸭卵搅之,使渣滓上浮。”这一工艺至今仍在一些手工作坊中使用[3],但此后我国制糖工艺长期停滞不前。西方在1941年,由W.A.Lande和B.Heinemann分别提出波罗舍尔(Porocel,铝矾土)和铝酸钠对糖浆的脱色作用。随着欧洲资本主义的发展,制糖业快速进入现代机械化制糖时代,形成了新式糖厂[3]。这一思政内容的引入,既展示了中国古代制糖工艺的先进性,又指出了中国近代制糖工艺停滞不前的原因,引发学生对中国古代智慧的认同,同时激发学生的责任意识。

同样,在“膜分离技术”章节中,通过对世博会和奥运会直饮水装置的展示,使学生更直观地体验到膜分离技术的方便、快捷等优点;同时,世博会和奥运会直饮水机的提供量也使学生对我国的先进科技及强大国力有了深刻的认识,激发了学生的制度自信、民族自豪和爱国热情。

3.了解生活中的分离工艺流程及工艺细节,引发学生对创新的思考

生物分离工程中涉及的很多技术原理与日常生活密切相关。比如在“沉淀”一章,以日常生活中的豆腐制法为例,讲述了古法制备豆腐工艺中“卤水点豆腐”的基本机理。在对沉淀工艺的讲述过程中,对沉淀前的煮浆环节进行探讨,提出工艺改进与创新的意义;同时也打破学生对于创新的认识误区,使学生认识到在实践中任何的小改进也是技术创新的一部分,甚至可能是关键的部分,从而更好地激发学生的创新热情。

此外,在“吸附”一章,我们通过分析市场上不同类型抵抗PM2.5微粒口罩的原理,拓展学生对吸附这一手段的应用范围,同时辨析吸附这一操作在大分子生物物质和小分子物质吸附过程中的差异。这些实例与学生的日常生活紧密相关,使“生物分离工程”课程从课堂延伸到生活,鼓励学生在日常生活中用所学的知识发现问题、解决问题,提高学生的知识运用能力。

4.引入国家相关政策及国际案例,完善学生的知识结构

尽管“生物分离工程”课程是以操作单元为单位进行授课的,但是该课程还涉及经济成本核算、环境保护等学科交叉内容。在课程教学过程中,这部分内容对于学生评估设计方案、解决复杂工程问题都极为重要。因此,在课程教学中有必要引入相关国家政策,为学生提供相关样本。比如在关于清洁生产内容中,引入我国对清洁生产的定义以及相关国际案例,这些鲜活的实例和政策的介绍,可帮助学生建立绿色环保理念,完善知识结构,成为学科内容的有力补充。

三、思政内容的融合方法

1.充分利用网络平台,提高学生的学习兴趣

随着信息技术的发展,网络教学具有便捷、快速、内容丰富等特点,已成为课堂教学的重要补充。因此,教师正确有效地使用网络平台进行课程思政建设是课程教学的一个重要内容。网络视频资源丰富,但也存在良莠不齐的问题,因此,教师要对课程使用视频进行细致筛选。同时,也可制作与课程思政内容相应的思政微视频,利用网络平台与学生分享,将课堂教学延伸至课后。此外,通过“学习通”等教学软件与学生实现即时交流、讨论,打破课堂教学的时间和空间限制。

2.充分利用翻转课堂教学方法,激励学生主动学习

翻转课堂是一种新型教学方法,体现了课堂教学中师生间平等、理解与共享的理念,将课堂教学中学习的主动权交给学生,而教师作为指导者,在教学中起引导、启发的作用。在“生物分离工程”课程思政建设中,利用翻转课堂实现学生对课程思政内容的内化与共鸣,教师对思政内容的设计与引用起到主导的作用,通过思政内容引发学生对相关学科内容的兴趣,激发学生思考与讨论。在教学实践中,采用小班研讨的形式开展翻转课堂教学,充分发挥学生学习的主动性。

四、结语

课程思政是新形势下高校教育的一种新模式,通过思政内容的引领,培养学生正确的价值观和世界观,在学科知识学习的过程中输入人文价值观念,使学生在课堂中不仅学到专业知识,而且激发爱国情怀,培养创新精神。思政内容的选择与融合方式是达到课程思政良好教学效果的关键,贴合学科特点的思政内容和切合学生学习的教学手段在不同学科的课程思政建设中具有借鉴意义。

参考文献：

[1]习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).

[2]邱仁富.“课程思政”与“思政课程”同向同行的理论阐释[J].思想教育研究,2018(4):109-113.

[3]卢嘉锡,赵匡华,周嘉华.中国科学技术史:化学卷[M].北京:科学出版社,2016.

陈婷,张云龙,曹张军,张兴群.“生物分离工程”课程思政教育融合探索[J].纺织服装教育,2020,35(03):213-215.

基金:东华大学课程思政专项课题(105-20-0008018);2018年东华大学教学改革项目“优质在线课程建设”(105-03-0008048).