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课程思政+分子模拟试验,依托一流学科打造实验金课

发布日期:2020年12月01日 13:31 点击次数:

编者按:习近平总书记对研究生教育工作作出的重要批示,为高等学校开展研究生教育改革、加快培养造就大批德才兼备的高层次人才指明了方向。加强研究生课程思政,深入挖掘各类课程中蕴含的思政资源,推动专业教育与思政教育紧密融合,是落实习近平总书记重要批示精神应然选择。为此,山东大学研究生院秉持“全面思政教育、立体思政教育、创新思政教育”的理念,启动“研究生课程思政”专项计划,以“课程思政”为抓手创新育人手段,通过六大类课程思政立项探索,在课堂教学、专业建设、实践环节等各方面,全面加强研究生课程思政建设工作。为充分发挥优秀典型的引领示范作用,研究生院和学校融媒体中心联合推出“研·课程思政”系列报道,选取有关单位在推进“研究生课程思政”教学改革中的深入思考、特色做法、典型案例,予以发布,以资借鉴,为培养德智体美劳全面发展的、最具创造力的研究生奠定坚实基础。

 

山东大学化学学科是山东大学首个进入ESI排名前1‰的学科,是教育部批准建设的首批“双一流”重点学科,是我国化学及相关学科最重要的人才培养基地之一。学科自建立以来,秉承山东大学“为天下储人才、为国家图富强”的办学宗旨,先后培养了9名院士、40余位杰青长江。在化学专业研究生的培养过程中,实验课具有举足轻重的作用,能否充分利用实验课教学环节,将课程思政融于实验课教学是化学专业研究生教学成败的关键因素之一。分子模拟实验作为化学及相关专业研究生一年级开设的通选实验课,肩负着强化学生对化学基础理论的理解,训练学生基本科研技能,养成科学思维方式的任务。因此,如何在实验教学中融入思政元素,进行思政教学改革,并始终贯穿于教学的整个过程,一直是教学团队尝试和努力的教学改革方向之一。

依托一流学科,继承发扬传统,注重学科育人

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山东大学理论化学研究所由著名理论化学家、中国科学院院士邓从豪先生一手创建,多年从事计算化学理论和分子模拟方法的研究,形成与积累了较为雄厚的科研力量。山东大学理论化学研究所自2003年起为硕士、博士研究生讲授分子模拟理论,刘成卜、蔡政亭、冯大成、步宇翔等老师均上过部分或者全部课程,长期秉承理论与实验相结合的教学模式。自2015年起,开展课程改革,确立了以实验教学为主,以理论教学为辅的教学模式。通过深入挖掘学科底蕴,将科研优势转化为教学资源,使优质的师资力量全方位进入研究生培养全过程,形成了包含教材、软件、网站、视频于一体的立体化分子模拟实验教材,由此构建了具有山东大学特色的“基础-实用-综合-前沿”四位一体的分子模拟实验教学新体系。

贯彻以人为本、立德树人的教学理念

课程团队始终将“立德树人”作为教育的根本任务贯穿于研究生培养的全过程,在实践中重点聚焦两个方面:一是引领价值追求——引人以大道;二是培育科学精神——启人以大智。通过广泛和深入挖掘思政案例,将思政元素与专业教学有机融合在一起。

在引领价值追求方面,充分挖掘分子模拟实验中蕴含的丰富的育人元素,从课程内容特点和思想政治教育的核心找到二者的结合点,灵活运用各种教学手段,将家国情怀、民族意识、社会责任感、协作精神、科学素养和作风、安全环保意识等人生观价值观,融入实验教学的各个环节,发挥课程育人功能。我国著名教育家、化学家,曾在山东大学(当时的国立青岛大学)化学系任教的傅鹰教授曾说过:“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分,因为科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧。”一门学科的发展史,往往就是一部人类不断自我超越的历史,为课程思政提供了丰富的德育资源。分子模拟实验的理论教学部分蕴含着丰富的化学史实,化学史的学习有助于对学生学习化学的情感、态度、价值观施加积极影响,培养学生的科学探究精神和科学态度。此外,在化学史中还注重挖掘我国分子模拟领域的代表性科学家及其成就,以他们的优良品德作为价值引导,培养学生的爱国主义精神与文化自信。例如,在进行“势能面的构建”实验时,恰逢学校举办山东大学校长系列展览——邓从豪先生特展,课前推荐学生参观展览,课上补充介绍了邓从豪先生“孜孜不倦、推出邓势函数”的故事,并顺势引出双原子分子势能函数的形式及物理意义。这些内容不但能让学生体会前辈科学家们求实创新严谨的科学态度,还能让同学们了解中国科学家在分子模拟发展中作出的贡献,提高学生学习分子模拟的兴趣,培养学生的科学素养和家国情怀。

除了通过挖掘与课程内容相关的思政元素之外,课程团队还定期结合热点问题和科学前沿设计新的实验项目,及时反映化学学科的国际前沿及热点问题,将最新的科研成果“引进来”,丰富实验教学的内容,保持课程特色和内容新颖性,进而扩展学生的专业视野,让学生从书本走向实际,从小视野走向大格局。例如,紧密结合抗疫这一时事热点,设计了“柔性分子的构象搜索”实验。疫情期间,科学家们投入大量精力研究新冠肺炎(COVID-19)治疗药物或者疫苗,新闻中也多次出现药物分子和靶标蛋白结合的三维结构图,而计算机辅助药物设计是分子模拟的一个典型应用领域,其中涉及配体-受体相互作用的模拟、药物分子的三维定量构效关系等。以此背景设计开发新的综合实验项目,对目前潜在治疗新冠肺炎的药物分子瑞德西韦(Remdesivir)进行构象搜索,找到其能量最低的构象,分析其采取这种构象的原因,这样既能激发学生学习分子模拟实验的兴趣,又能培养学生的专业自豪感与责任意识和家国情怀,埋下专业报国的种子。

做好课程思政,需要备好课程思政案例、做好教学设计,才能实现立德树人的根本任务。团队将精心做好教学设计,多进行教学实践,总结经验,尽快建成多角度、全方位、系统化、形式丰富多样的分子模拟实验课程思政素材库,进行开放共享。

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【供稿单位:研究生院 研工部 化学与化工学院    作者:苑世领 张恒 杨倩    编辑:新闻网工作室    责任编辑:国千卉 蒋晓涵  】

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