理论与计算化学课程思政设计实例

朱艳艳，刘春梅

郑州大学化学学院， 450001，河南郑州

摘 要：响应习主席号召，坚持立德树人，实现全课程育人，本文对理论与计算化学课程中的课程思政元素进行了广泛挖掘，本文主要介绍理论与计算化学课程中一个思政案例的教学过程，为更多相关课程思政元素的选取与实施提供了设计思路。

1. 引言

随着1998年诺贝尔奖的颁布，标志着化学已经进入了一个新时代，一个两条腿（实践实验和理论计算）并行走路的新时代。2014年Nature杂志上发表的一份文章引用调研报告称，对所有学科门类的科研论文引用率统计数据显示，排名前100的论文中有12篇与理论计算化学相关。特别值得一提的是，排名前10的论文中有两篇与理论计算化学相关[1]。综观近年来的高水平期刊论文，相当比例的研究工作是理论计算与实践实验相结合完成的[2]。因此，掌握一定的计算化学理论和模拟技能对双一流化学专业的学生而言显得十分必要。

郑州大学于2015年开始为研究生开设理论与计算化学课程，已经开设了六个学年。在教学中，我们不仅讲授计算相关的基本理论知识基本和实际应用，还教授学生计算化学研究问题的思维方式，并且在合适的时机，无痕的引导学生做人立世的道理，充分承担起课程育人的担当，着力培养学生的科学素养、创新意识、综合能力，进一步提升学生的家国情怀和社会责任感。将课程打造成立德树人的典范。本文将重点分享本课程中的两个思政案例。

2. 设计理念

为了响应习近平主席和党中央的号召，贯彻2017年全国高校思想政治工作会议精神，全面推进“课程思政”教育教学改革，构建“全过程”、“全方位”、“全课程”的“三全”育人体系[3]，2020年郑州大学化学学院开始大力推课程思政的理论和实验课教学改革，通过课程优化、教材修订、教学设计完善、教学管理水平提升，并组织各专业课程梳理收集思政元素，建立课程思政元素库，大力倡导将思政元素融入到教学各环节，达成思政教育与专业知识教育的有机实现。

在这样的大环境大背景支持下，计算化学实验课程的思政案例设计工作如火如荼的展开了。在案例设计中，我们主要考虑两个方面：一是认识价值观引导：启人以大道；二是科学素养培育：予人以大器。通过广泛深入挖掘相关思政元素，精心设计思政案例，将思政教育与专业教学有机的融合在一起。

3. 教学方法

思政元素的课堂引入主要以讲授和讨论为主，教学过程包括三部分：引出问题与案例嵌入、师生互动、课堂总结。

以下面具体案例进行说明，课堂伊始，通过唐敖庆先生的生平素材，引出知识点，并引导学生学习其优秀品质；然后，师生互动，教师向学生提问，例如大家已知的其他优秀人物、事件或热点等，学生则开展头脑风暴并及时思考和回答，活跃课堂气氛，从而通过这些问题让学生思索自己将来作为一名科技工作者、一个社会人等多重身份，究竟应该具备怎样的品质并该如何达成；接下来，随着知识点的讲授，设计论题，让学生就近分成小组讨论，并展示讨论成果，教师则依据小组的讨论情况并结合专业内容进行总结，从而促使学生加深理解，认识到所学专业的重要性，激发其专业归属感和自信心。

4. 具体案例

本文选用的典型案例是“共和国的脊梁，中国量子化学之父——唐敖庆 ”，设计思路包含教学目标、教学素材、思政目标三个模块，具体教学实施过程如下文详述。

一、教学目标

【知识学习】

为了让学生能够全面认识和了解理论与计算化学这一领域，并把握学科将来的发展趋势和研究动态，须在知识层面达到以下要求：

（1）掌握理论与计算化学的基本概念。

（2）了解理论化学的发展历史、标志性事件及成果。

（3）了解目前理论与计算化学的应用现状及在化学研究中的作用。

（4）了解理论与计算化学的未来发展趋势。

【能力培养】

作为一个非常活跃和快速发展的领域，各种理论与计算化学方法和技术层出不穷，这要求学生拥有独立自主学习和终身学习新知识的能力：

（1）培养自主学习计算化学相关知识的能力。

（2）养成终身学习的理念。

【素质培养】

从科学研究或生产生活中抽提出可计算的问题，是使用理论与计算化学方法开展研究的关键：

（1）科学素养：培养计算化学思维，能够将科学问题转化为计算问题。

（2）人文素养：通过我国化学家在理论与计算化学领域的贡献，培养学生正确的人生价值观、家国情怀和责任意识。

二、教学素材

“我的事业在自己的祖国，我的祖国就是中华人民共和国。”这是唐敖庆先生在美国一次公开演讲中的宣言，先生虽然已驾鹤西去十余年，但这句掷地有声的话语至今仍回荡在我们晚辈后生的心间，感动之余更多的是钦佩。

唐先生有很多重身份，每一个亮出来都是令人景仰的。

先生是我国现代理论化学研究的开拓者和奠基人，被誉为“中国量子化学之父”。新中国成立伊始，他谢绝美国哥伦比亚大学导师的再三挽留，毅然回国。

先生是学识渊博的一代宗师和资深的中国科学院院士，潜心科研，勇攀科学高峰，在化学领域取得了卓越成就。

先生是著名的教育家，爱国敬业，饱含赤子情怀，为我国的教育科技事业奉献终生，创造了光辉的业绩，做出了彪炳史册的贡献。

先生是知名大学的校长，治校有方、尊师爱生，为吉林大学的发展与建设鞠躬尽瘁。

先生为中国科研事业发展和国际影响力提升做出了突出贡献，作为矢志不渝、自强不息的开拓者，先生伟大的爱国精神和奉献情怀为世人留下了光辉典范。

三、思政目标

本素材主要介绍我国理论化学学科奠基人唐敖庆先生突破重重阻扰，回归报效祖国的案例。将唐敖庆先生的案例作为思政元素点与本讲专业知识点融合，将我国理论计算化学的过去与当下相融合，更易让学生有认同感和归属感。在让学生掌握专业知识的同时，培养学生正确的人生价值观、家国情怀和责任意识。

5. 结束语

本文主要介绍了计算化学教学中的两个典型思政案例的设计与实施，为更多思政元素的选取与实施提供了设计思路。实际上，在教学中可以对更多思政元素和案例进行广泛收集和深度挖掘。在这个崭新的历史阶段，大学教育的全课程思政建设对大学教师提出了新的要求，需要教师不断更新教学理念、掌握先进教学技巧、提升灵活育人能力，在传授专业知识点的同时，把正确的人生观价值观无痕的传导给学生，在润物细无声中培养合格的社会主义接班人。

参考文献：

[1] Richard Van Noorden，Brendan Maher，Regina Nuzzo，The top 100 papers: Nature explores the most-cites research of all time, Nature, 2014, 514, 550-553.

[2] Chunmei Liu，Yanyan Zhu，Peipei Chen，Mingsheng Tangible，Theoretical simulations on interactions of Mono- and dinuclear metallonucleases with DNA, J. Phys. Chem., 2013，117，1197-1209.。

[3] 习近平总书记谈高校思政：把思想政治工作贯穿教育教学全过程，全国高校思想政治工作会议，2016年12月7日-8日。

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