新工科背景下課程思政的實(shí)踐探索

柯昀潔，宋世巍

（沈陽工程學(xué)院 新能源學(xué)院，遼寧 沈陽 110136）

一、引言

自2017年2月以來，為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》《關(guān)于推薦新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，在全國范圍內(nèi)全力探索中國模式、中國經(jīng)驗(yàn)的工程教育［1］。新工科的提出，是在以諸如土建類、水利類、電工類及電子信息類、熱能核能和儀表等老工科專業(yè)的基礎(chǔ)上，立足新興產(chǎn)業(yè)，以互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)智能為核心，包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)工科專業(yè)，實(shí)行的推動高校體制創(chuàng)新和未來科技的戰(zhàn)略性培養(yǎng)計(jì)劃，用來搶占未來的科技發(fā)展先機(jī)，建立一批未來的技術(shù)學(xué)院。

新工科專業(yè)人才培養(yǎng)相對于傳統(tǒng)的工科人才，更重要的是為應(yīng)對未來的新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要，培養(yǎng)一批實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才，同時在此背景下進(jìn)行多學(xué)科交叉融合、人才培養(yǎng)深化拓展探索。因此，怎樣更好地回答人才培養(yǎng)中“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一教育的根本問題引起國家高度重視。中共中央、國務(wù)院及教育部黨組先后印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢下高校思想政治工作的意見》《關(guān)于高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實(shí)施綱要》等一系列重要文件，針對高校思政課程、專業(yè)課程的課程思政做了詳盡的指導(dǎo)，明確將立德樹人成效作為檢驗(yàn)高校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)［2］，也就是培養(yǎng)了什么樣的學(xué)生，學(xué)生為社會做出什么樣的貢獻(xiàn)才是高校人才培養(yǎng)的成果檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，這就要求在落實(shí)立德樹人根本任務(wù)中，必須切實(shí)做到將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂。

二、電化學(xué)課程思政途徑

以講授電化學(xué)課程為例?！半娀瘜W(xué)測量與分析”作為新能源材料與器件專業(yè)的一門專業(yè)必修課，是一門重基礎(chǔ)也重實(shí)踐的綜合性課程。課程以電化學(xué)原理為基礎(chǔ)，與化學(xué)工藝、電化學(xué)測試技術(shù)密切聯(lián)系，通過課程學(xué)習(xí)使學(xué)生了解現(xiàn)代電化學(xué)測試技術(shù)，較熟練地掌握電化學(xué)測試的基礎(chǔ)知識、基本技能、方法，加深對電化學(xué)測試基本操作的理解和運(yùn)用，在未來從事相關(guān)工作時能夠?qū)W以致用，將其應(yīng)用于各種實(shí)際領(lǐng)域。

作為一門理工科專業(yè)課程，電化學(xué)測量的內(nèi)容主要是認(rèn)識自然規(guī)律的本質(zhì)并加以利用，以客觀性為主。因此在“課程思政”方面，可以針對課程特點(diǎn)從以下幾個方面進(jìn)行考量嘗試：

1.培養(yǎng)科學(xué)精神，長存敬畏之心

通過專業(yè)課程的科學(xué)性，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思辨、求真求實(shí)的科學(xué)精神，提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生對科學(xué)常存敬畏之心。電化學(xué)測量基礎(chǔ)相對電極電位的準(zhǔn)確測量講授中，由于實(shí)際存在電流流經(jīng)電解質(zhì)溶液電阻部分引起的誤差，因此可以引導(dǎo)學(xué)生從減小電流及溶液電阻兩方面著手解決，即可以增大測量儀器內(nèi)阻或使參比電極無限靠近工作電極，這也是魯金毛細(xì)管設(shè)計(jì)最初的目的。在電化學(xué)過程的速控步驟RDS講解中，引導(dǎo)思考反應(yīng)潛能大小或速度快慢是如何發(fā)展變化的。如果速控步驟是電荷轉(zhuǎn)移，升高溫度后可能速控步驟會轉(zhuǎn)換為物質(zhì)傳質(zhì)；如果物質(zhì)傳質(zhì)為速控步驟，增加攪拌可能將電荷轉(zhuǎn)移變?yōu)樗倏夭襟E，或者采用強(qiáng)制對流技術(shù)，這也催生了旋轉(zhuǎn)圓盤電極的研發(fā)。這些問題的發(fā)現(xiàn)與解決都是辯證發(fā)展的，也是理論與實(shí)踐碰撞出的亮麗火花。同樣的，科學(xué)的發(fā)展過程也是一個辯證的、否定再否定的過程。比如最初的電化學(xué)現(xiàn)象就是一位動物學(xué)家從動物解剖實(shí)驗(yàn)觀察得到，而后又被多名物理學(xué)家重復(fù)推演，最終由福特發(fā)現(xiàn)隱藏在現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因，由此開啟電化學(xué)帝國的建立。科學(xué)的發(fā)展史上不乏此類“無心插柳”“否定再否定”的故事，因此，幫助學(xué)生保留好奇心，明白問題本身比答案更重要也是幫助學(xué)生埋下一粒能量無限的種子，有利于引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識科學(xué)發(fā)展的客觀規(guī)律，才能做到勇于否定、敢于創(chuàng)新，更好地推動科技的發(fā)展進(jìn)步。

在課程定理、規(guī)律公式的講解中，注重思維啟迪與邏輯能力提升，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察，并學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)工具從客觀現(xiàn)象總結(jié)本質(zhì)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生開放、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)理結(jié)合思想。比如電化學(xué)動力學(xué)中著名的動力學(xué)方程（B-V方程，Tafel關(guān)系等）都是唯象的經(jīng)驗(yàn)公式，通過大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納總結(jié)出數(shù)學(xué)模型，把抽象的電化學(xué)反應(yīng)過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，借助數(shù)學(xué)線性擬合或數(shù)學(xué)計(jì)算，推導(dǎo)出符合大量客觀事實(shí)的公式規(guī)律。以此為引例，關(guān)注對學(xué)生模型構(gòu)筑、科學(xué)推理及科學(xué)論證相關(guān)思維方式的培養(yǎng)，學(xué)習(xí)如何從抽象的現(xiàn)象中提取問題本質(zhì)、理清過程，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解答，簡化問題、解決問題，從而提升科學(xué)思維能力。

2.工程倫理教育，培養(yǎng)工程精神

電化學(xué)的應(yīng)用講解中注意結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，注重工程倫理教育，增強(qiáng)學(xué)生人文關(guān)懷意識，培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)敬業(yè)、協(xié)作創(chuàng)新、擔(dān)當(dāng)作為的新時代工程精神。工程的本質(zhì)是集人、環(huán)境和科學(xué)技術(shù)三大要素于一體的系統(tǒng)集成過程，其中體現(xiàn)了人的活動規(guī)律、科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)律和自然生態(tài)演變規(guī)律的互動，也說明工程不僅是科學(xué)技術(shù)要素的集成，也滲透著倫理學(xué)、美學(xué)等人文要素（文化文明與精神）和經(jīng)濟(jì)、管理及法律等社會要素，因此，任何工程活動中，都需要協(xié)調(diào)處理好三大規(guī)律間的辯證關(guān)系。

高校的工學(xué)類專業(yè)是面向國家重大工程需求，以解決行業(yè)和產(chǎn)業(yè)中的實(shí)際工程問題為導(dǎo)向，涉及土建、設(shè)備安裝、自動控制和管理等多個專業(yè)的協(xié)同，是系統(tǒng)工程，如探月工程、航天工程、貴州FAST工程、北斗衛(wèi)星定位等（屬于國家重大的戰(zhàn)略工程），同時，工學(xué)類專業(yè)作為應(yīng)用實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，涉及規(guī)劃勘探、施工設(shè)計(jì)、材料選型和竣工管理及運(yùn)維等全生命周期。對于電化學(xué)學(xué)科，目前已發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)中非常重要的一部分，與生活的各方面息息相關(guān)，涉及石油化工、生物、汽車和輕工業(yè)等諸多領(lǐng)域，特別是國之重器的國防工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域、助力戰(zhàn)“疫”的生物科技領(lǐng)域的應(yīng)用。因此在專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中，除了對學(xué)生進(jìn)行知識傳遞和能力培養(yǎng)外，更要注重對學(xué)生的人生觀、世界觀、價值觀的塑造，倡導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)研究及工程實(shí)踐中堅(jiān)持尊重個人、善行及公正原則，關(guān)注行業(yè)發(fā)展的安全、環(huán)保及質(zhì)量等問題，培養(yǎng)出具有愛國精神、家國情懷、甘于奉獻(xiàn)、敢于創(chuàng)新和忠于實(shí)干的大國工匠。

3.專業(yè)創(chuàng)新引領(lǐng)，投身產(chǎn)業(yè)報國

當(dāng)今時代，知識更新不斷加快，社會分工日益細(xì)化，新技術(shù)新模式新業(yè)態(tài)層出不窮。這既為青年學(xué)生施展才華、競展風(fēng)采提供了廣闊舞臺，也對青年學(xué)生的能力素質(zhì)提出了新的更高要求。因此，習(xí)近平總書記不止一次在跟青年學(xué)生的交流中提到，青年是苦練本領(lǐng)、增長才干的黃金時期，應(yīng)努力學(xué)習(xí)，練就過硬的本領(lǐng)。特別是作為天之驕子的青年大學(xué)生，更應(yīng)該努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識，掌握學(xué)習(xí)的方法，勇于創(chuàng)新、敢為人先、敢于突破，讓專業(yè)在實(shí)踐中體現(xiàn)價值，讓創(chuàng)新在報國中得以彰顯。因此，在專業(yè)課程的講授中，更應(yīng)注重對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，著重解決問題的思路方法，真正做到“授之以魚不如授之以漁”。比如電化學(xué)中非常重要的概念——極化的講解中，針對極化的概念、成因、結(jié)果等進(jìn)行講授，其中極化結(jié)果，會使原電池做功能力減弱，對于這一看似不利的結(jié)果可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用它，即換個應(yīng)用角度利用其做好腐蝕防護(hù)，這可與后續(xù)課程材料腐蝕與防護(hù)相銜接。同時利用這一知識點(diǎn)，適時引入實(shí)際工程案例——港珠澳大橋依靠腐蝕防護(hù)保證120 年的壽命、青島輸油管爆炸事故等［3］，引導(dǎo)學(xué)生把理論專業(yè)知識應(yīng)用于實(shí)踐生產(chǎn)當(dāng)中，更好地激起學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和思考，點(diǎn)燃他們進(jìn)行專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)造的激情，讓學(xué)生有意愿、有能力、有使命地發(fā)揮個人的聰明才智，貢獻(xiàn)國家、服務(wù)社會。

此外，電化學(xué)課程的講授在第七學(xué)期，針對這一階段大三學(xué)生的就業(yè)、考研需求，課程中會適時引導(dǎo)學(xué)生“腳踏實(shí)地奮斗，登高望遠(yuǎn)地夢想”。比如每年課程講授中均會關(guān)注當(dāng)年中國科學(xué)十大進(jìn)展，并選擇與課程相關(guān)的進(jìn)展為學(xué)生講解，告訴學(xué)生學(xué)科的前沿動態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到相關(guān)產(chǎn)業(yè)大有可為；在講解熱力學(xué)研究受限但仍有一大批科學(xué)家甘坐科研“冷板凳”時，提醒同學(xué)們考研的學(xué)習(xí)及就業(yè)的工作過程也是類似的，應(yīng)踏實(shí)認(rèn)真。同時在考研、就業(yè)的選擇上，鼓勵大家多做思考，拓寬眼界，特別是在材料專業(yè)作為基礎(chǔ)研究學(xué)科，易被詬病“就業(yè)難”的問題上，充分與學(xué)生溝通探討，明白基礎(chǔ)學(xué)科的重要性。比如可結(jié)合當(dāng)下時事熱點(diǎn)，就西湖大學(xué)開設(shè)5 個理論基礎(chǔ)學(xué)科本科專業(yè)，希望為大家后續(xù)的發(fā)展提供更多可能性這一事例來引導(dǎo)學(xué)生放平心態(tài)，做好自己；再如今年疫情的反復(fù)，使得生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)務(wù)工作者備受關(guān)注，無數(shù)青年白衣為甲、逆行出征，切實(shí)讓我們感受到大家的平安安寧卻是有人在為我們負(fù)重前行……真正讓學(xué)生體會每個職業(yè)的榮譽(yù)感與使命感，以及每個職業(yè)的艱辛與不易［4］。青年學(xué)生是整個社會力量中最積極、最有生氣的力量，也是國家和民族未來的希望，應(yīng)努力幫助青年學(xué)生有夢、追夢、圓夢，在奮斗中釋放青春激情、追逐青春理想，更好地以個人專業(yè)學(xué)識為民族復(fù)興鋪路架橋，為祖國建設(shè)添磚加瓦。

4.講好科學(xué)故事，指引人生航向

增強(qiáng)課程的人文色彩，在學(xué)科發(fā)展歷程講授中融入領(lǐng)域內(nèi)知名學(xué)者的開創(chuàng)性工作及突出貢獻(xiàn)，以優(yōu)秀科學(xué)家的故事引導(dǎo)學(xué)生感知科學(xué)家精神，幫助學(xué)生樹立遠(yuǎn)大的人生目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生挺身而出的擔(dān)當(dāng)精神與真摯的愛國情懷等。任何一個學(xué)科的建立都離不開優(yōu)秀的人，正是這些先驅(qū)者的突出貢獻(xiàn)成就了無數(shù)學(xué)科的建立與發(fā)展。近代電化學(xué)中極富傳奇色彩的古迪納夫教授，堅(jiān)持終生學(xué)習(xí)的態(tài)度和追求［5］，使得他在57歲發(fā)現(xiàn)了鈷酸鋰材料使鋰電池穩(wěn)定性極大提升；75 歲發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰正極材料催生了“可便攜電子設(shè)備”的誕生；90 歲開始研究固態(tài)氧化物燃料電池“想讓汽車尾氣從全世界的高速公路上消失”，在97 歲時因在鋰離子電池領(lǐng)域做出的重要貢獻(xiàn)捧回2019 年諾貝爾化學(xué)獎。通過事例講解，讓學(xué)生體會堅(jiān)持學(xué)習(xí)的意義，領(lǐng)會一種追求科學(xué)、努力為人類奉獻(xiàn)的精神，從而汲取榜樣的力量。我國電化學(xué)開創(chuàng)者之一“鋰電子電池之父”吳浩清院士將儀器搬回家，耄耋之年仍親自實(shí)驗(yàn)，只為得到新型儀器的一手?jǐn)?shù)據(jù)，而正由于他的堅(jiān)持和引領(lǐng)，中國鋰離子電池行業(yè)雖起步晚卻得以快速發(fā)展，成長起一批諸如寧德時代、比亞迪等坐擁原料、市場、國家政策三大優(yōu)勢的優(yōu)秀國內(nèi)企業(yè)［6］，并在行業(yè)中逐漸凸顯出產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢……這些鮮活的事例可以更好地增加學(xué)生的民族自豪感和自信心。腐蝕科學(xué)與電化學(xué)專家曹楚南院士作為腐蝕學(xué)科的拓荒者，提出完整的腐蝕電化學(xué)理論體系，培養(yǎng)了一批腐蝕電化學(xué)專家，而他卻依然謙虛地自述“治學(xué)要笨功夫的道理……我比較晚才切身領(lǐng)悟到”，同時對后輩提出了“希望你們都能在愛國的基礎(chǔ)上從事科學(xué)研究”的諄諄教誨。這些具有突出貢獻(xiàn)的優(yōu)秀科學(xué)家的故事，為學(xué)生實(shí)現(xiàn)人生目標(biāo)豎起一座座閃耀的燈塔，激發(fā)起了學(xué)生的家國情懷和擔(dān)當(dāng)意識，引導(dǎo)學(xué)生更好地把自己的科學(xué)追求融入家國大業(yè)中，把個人的理想和人生的追求同祖國的前途、民族的命運(yùn)緊密聯(lián)系在一起，爭做有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)那嗄暌淮?/p>

三、結(jié)語

課程的最終目的是育人，課程是育人的手段、途徑，并服務(wù)于育人。因此，在課程講授中應(yīng)該始終將立德樹人放在首位，結(jié)合課程專業(yè)特點(diǎn)積極思考，打磨，提煉，尋找蘊(yùn)含的多種思政元素。“好的思想政治工作應(yīng)該像鹽，但不能光吃鹽，最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收”，因此，好的課程應(yīng)努力幫助學(xué)生在“飽食”專業(yè)知識的同時，自然而然攝取足夠“鹽分”，保證學(xué)生健康成長。好的課程對于學(xué)生的成才影響深遠(yuǎn)；好的老師對于學(xué)生的成長彌足珍貴。作為專業(yè)課教師，在教授專業(yè)學(xué)科知識、培養(yǎng)工程能力的同時，應(yīng)時刻牢記將“五育”融入課堂，踐行“三全育人”重要理念，言傳身教，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)常存敬畏之心、對祖國長懷報效之情，時刻注重對學(xué)生人生觀、世界觀、價值觀的塑造，努力培養(yǎng)能夠擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的新時代中國特色社會主義建設(shè)者和接班人。