物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入“課程思政”的思考

喬嶠，劉睿(南京工業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 211816)

1 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入“課程思政”的發(fā)展現(xiàn)狀

物理化學(xué)課程是傳統(tǒng)的四大化學(xué)，其內(nèi)容和理論已很成熟，教學(xué)的關(guān)鍵是如何把當(dāng)代科技研究的熱點(diǎn)及生活中的實(shí)例與物理化學(xué)原理和理論相結(jié)合，既可拓展和更新原有的課本教學(xué)內(nèi)容、又可吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。為更好地實(shí)現(xiàn)“知行合一”，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生進(jìn)一步深化理解抽象物理化學(xué)知識，加深認(rèn)識層次的必經(jīng)之路。通過物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)操訓(xùn)練，理工科大學(xué)生的實(shí)際動手能力可以大大增強(qiáng)，也為學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)結(jié)束畢業(yè)進(jìn)入科研單位、工廠生產(chǎn)、升學(xué)深造之前打下良好的基礎(chǔ)。就筆者所在的學(xué)院觀察來看，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)大多停留在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等基本知識的講解上，缺少“課程思政”的有機(jī)融入，不符合當(dāng)代大學(xué)生的思想政治教育要求，亟待尋找切入點(diǎn)融入“課程思政”的設(shè)計(jì)。

2 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入“課程思政”

2.1 “課程思政”建設(shè)背景

為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神[1]，堅(jiān)持立德樹人根本任務(wù)，根據(jù)教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》、教育廳《關(guān)于深入推進(jìn)全省高等學(xué)校課程思政建設(shè)的實(shí)施意見》，充分發(fā)揮基礎(chǔ)化學(xué)課程的育人作用，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，推進(jìn)“三全育人”綜合改革示范學(xué)院的建設(shè)，是提出大力建設(shè)“課程思政”的背景。

2.2 物理化學(xué)教學(xué)中融入“課程思政”的必要性

提高對“課程思政”戰(zhàn)略地位的認(rèn)識以及立德樹人成效是檢驗(yàn)高校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)?！罢n程思政”建設(shè)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措，是回答“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一教育根本問題的關(guān)鍵答案之一。不斷完善“課程思政”工作體系、教學(xué)體系和內(nèi)容體系，讓所有教師、所有課程都承擔(dān)好育人責(zé)任，構(gòu)建全員全程全方位育人大格局[2]。

2.3 物理化學(xué)理論教學(xué)中如何融入“課程思政”

馬克思主義的哲學(xué)史觀是強(qiáng)調(diào)對事物的認(rèn)識規(guī)律(否定之否定、對立統(tǒng)一、量變與質(zhì)變)，這與物理化學(xué)的學(xué)科發(fā)展不謀而合。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程特點(diǎn)就決定了其本身蘊(yùn)含著豐富的思政課程元素。比如物理化學(xué)緒論中介紹中國人對理論研究的貢獻(xiàn)，就可以作為培養(yǎng)學(xué)生民族和國家認(rèn)同感很好的切入口，能夠改善學(xué)生動輒對資本主義國家文體明星如數(shù)家珍，但是對于黃子卿、盧嘉錫等物理化學(xué)老前輩一問三不知的現(xiàn)狀。針對熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的授課，僅僅依靠公式和文字的描述很難讓學(xué)生記住，因此可以引入兩類永動機(jī)的概念。找一些具有典型意義的永動機(jī)失敗案例結(jié)合定理的描述，幫助學(xué)生分析和理解為什么失敗，引導(dǎo)學(xué)生要走在追求真理的正道上，不要去嘗試做違背大自然規(guī)律的嘗試。物理化學(xué)中還有一部分需要講述結(jié)構(gòu)化學(xué)知識，特別是講述宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系時，可以引入普遍性和特殊性這一對哲學(xué)關(guān)系。事物是普遍聯(lián)系的，沒有任何事物(分子、原子)能夠孤立的存在于場中而與其他事物不發(fā)生任何聯(lián)系。下面僅以筆者在講述“表面化學(xué)”章節(jié)時的一些感悟，以饕讀者。任何事物的現(xiàn)象是與其本質(zhì)相對應(yīng)而言的?，F(xiàn)象與本質(zhì)這對范疇揭示的是事物的內(nèi)在本質(zhì)及其外在表現(xiàn)之間的關(guān)系，是對立統(tǒng)一的辨證關(guān)系，現(xiàn)象是本質(zhì)的外部表現(xiàn)，現(xiàn)象從屬于本質(zhì)，總是從不同的側(cè)面表現(xiàn)事物的本質(zhì)。而在化學(xué)中，這樣的哲學(xué)描述便有了具體意義，如固體表面在組分上或是結(jié)構(gòu)上都是和內(nèi)部不一樣的，主要體現(xiàn)在：

(1)組分不同，比如合金的某種特定元素會優(yōu)選在表面富集，常見的含鉻不銹鋼的表面往往含鉻更多，甚至可高達(dá)內(nèi)部的7～8倍；

(2)表面的原子排列與內(nèi)部不同，晶體中本來長程有序的原子的周期性排列會在表面的地方發(fā)生改變，出現(xiàn)的晶格錯位可以影響材料的表面形貌，使材料的光、電、磁性質(zhì)發(fā)生變化；

(3)表面原子的電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)不一樣，表面原子周圍的電子云概率密度不同于內(nèi)部，通過借助理論計(jì)算軟件(VASP、MaterialStudio、Gaussian)對電子云概率密度、軌道能量計(jì)算、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的研究，可以幫助人們?nèi)チ私庠S多表面現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象背后的表面科學(xué)理論。

物體表面的許多物理化學(xué)性質(zhì)，如光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、等性質(zhì)都與內(nèi)部不同，這就可以引導(dǎo)學(xué)生思考需要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，本質(zhì)才是決定事物的根本。所以對表面科學(xué)的研究，不僅是基礎(chǔ)理論工作，同時也具有哲學(xué)意義。通過展示中國科學(xué)院院士江雷受荷葉啟發(fā)研發(fā)的超疏水表面，也可以引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)習(xí)自然、敬畏自然、保護(hù)自然的科學(xué)發(fā)展觀[3]。路甬祥曾經(jīng)說過，“向自然學(xué)習(xí)是原始科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新的一個重要來源，與其迷信、跟蹤學(xué)習(xí)美國和歐洲，還不如向自然界學(xué)習(xí)”。對于資本主義社會的先進(jìn)科技不排斥去學(xué)習(xí)，但是絕不能盲目崇拜，需要辯證的學(xué)習(xí)，最后引出“師法自然”的哲學(xué)觀點(diǎn)。通過這樣的“課程思政”設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)生更多一個維度去吸納物理化學(xué)的理論知識。

2.4 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何融入“課程思政”

和物理化學(xué)理論教學(xué)一樣，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也有很多的切入點(diǎn)展開“課程思政”設(shè)計(jì)，比如在講授“乙酸乙酯的皂化反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中，在介紹溶液的電導(dǎo)率時可以如此講述：溶液電導(dǎo)數(shù)據(jù)的應(yīng)用非常廣泛，其中非常重要的一個應(yīng)用即是檢驗(yàn)水的純度。普通蒸餾水的電導(dǎo)率約為1.0×10-3S/m，如果水受到污染，溶液中的離子數(shù)增多，會導(dǎo)致水的電導(dǎo)率增大。由于工業(yè)廢水的隨意排放以及農(nóng)藥、化肥的過度使用，國內(nèi)水質(zhì)狀況令人堪憂。習(xí)近平總書記有關(guān)生態(tài)文明建設(shè)的要求，即“綠水青山就是金山銀山”，要愛護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源，為建設(shè)美麗中國而努力。采用測試水溶液電導(dǎo)率的方法再配合其他元素分析的測試方法(ICP、EDS等)，可以檢測我們?nèi)粘Ｉ钪械乃|(zhì)情況。隨后在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行速率控制步驟引發(fā)的哲學(xué)思考。因?yàn)橐粋€化學(xué)反應(yīng)一般由多個基元反應(yīng)組成，其中速率最慢的基元反應(yīng)控制了整個反應(yīng)的速率，這最慢的一步反應(yīng)稱為速率控制步驟。個人和集體，同樣存在這樣的關(guān)系。團(tuán)隊(duì)協(xié)作中，個人能力太差會影響團(tuán)隊(duì)的進(jìn)展，我們每一位同學(xué)都要努力學(xué)習(xí)，掌握扎實(shí)專業(yè)技能，不能成為集體短板；能力太強(qiáng)，但不協(xié)同合作，調(diào)動不了其他成員的積極性，集體依然沒法成長。只有每個成員都發(fā)揮出自己的最大能力，才能使團(tuán)隊(duì)的利益最大化，個人也得到最快的發(fā)展。使得學(xué)生在掌握了“乙酸乙酯的皂化反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理之外，了解了個人和國家、整體和部分的辯證關(guān)系，只有我們每一個個體都很努力，國家才能富強(qiáng)，國家富強(qiáng)了，我們每一個個體也能受益。

2.5 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合“課程思政”的可行性措施

結(jié)合學(xué)院發(fā)展定位、專業(yè)特色和人才培養(yǎng)目標(biāo)，統(tǒng)籌制定學(xué)院“課程思政”實(shí)施方案，推進(jìn)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課的“課程思政”教學(xué)改革，設(shè)立“課程思政”教研機(jī)構(gòu)，組織開展“課程思政”教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)展示比賽，提供“課程思政”建設(shè)經(jīng)費(fèi)支持。堅(jiān)持學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向，科學(xué)有序推進(jìn)“課程思政”進(jìn)培養(yǎng)方案、進(jìn)教學(xué)大綱、進(jìn)教材、進(jìn)課堂，形成比較完善的“課程思政”教學(xué)體系，不斷提升學(xué)生的課程學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)效果?！罢n程思政”培養(yǎng)方案修改，要通過將價值觀引導(dǎo)、職業(yè)理想與職業(yè)道德教育和基礎(chǔ)化學(xué)知識傳授相融合，在專業(yè)類及專業(yè)簡介中，闡述專業(yè)人才培養(yǎng)的“課程思政”內(nèi)涵；在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求中，明確育人目標(biāo)、聚合育人資源、創(chuàng)新育人機(jī)制，全面體現(xiàn)“課程思政”要求，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。組織修訂基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)大綱，增加“課程思政設(shè)計(jì)”模塊，闡明各門化學(xué)課程中所需要體現(xiàn)的“課程思政”要求，將“課程思政”內(nèi)容與基礎(chǔ)化學(xué)知識傳授相融合[3]。在“教學(xué)內(nèi)容”部分，每一章相應(yīng)添加思政教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)課程所屬學(xué)科性質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容實(shí)際，明確思想政治教育的拓展重點(diǎn)、融入載體、教學(xué)方法等。在知識傳授和能力培養(yǎng)中，引導(dǎo)學(xué)生自覺弘揚(yáng)和踐行社會主義核心價值觀，不斷增強(qiáng)“四個自信”。

注重教材建設(shè)，大力推進(jìn)思政元素進(jìn)教材，組織教師編寫符合教學(xué)要求、具有“課程思政”內(nèi)涵、體現(xiàn)我院特色的高水平教材，達(dá)到潤物無聲的育人效果。全體物化實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該自覺貫徹“課程思政”要求，加強(qiáng)學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐、探索，不斷提升“課程思政”質(zhì)量，積極開展“課程思政”教學(xué)研討、典型經(jīng)驗(yàn)交流、現(xiàn)場教學(xué)觀摩、教師教學(xué)培訓(xùn)等活動。要結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)特色，加強(qiáng)師德師風(fēng)建設(shè)，推動全體教師進(jìn)一步強(qiáng)化思想認(rèn)識，積極參與課程思政工作，深入挖掘課程內(nèi)容和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，探索和創(chuàng)新“課程思政”教育方法，不斷提升“課程思政”能力。

3 結(jié)語

為深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于思想政治教育的重要論述，緊緊圍繞立德樹人的根本任務(wù)，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“課程思政”改革勢在必行。實(shí)驗(yàn)課教師需要加強(qiáng)自身政治理論學(xué)習(xí)，“要育人，先育己”，提升思想道德境界，更好擔(dān)起學(xué)生健康成長指導(dǎo)者和引路人的責(zé)任[4]。