新工科背景下“物理化學(xué)”課程思政的融合與實(shí)踐

張淑嬌，王力川，馬龍，馮謝力，喬衛(wèi)葉，郭寧

（邢臺學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院，河北邢臺 054001）

隨著我國綜合國力的日益增強(qiáng)以及國際地位的不斷提高，為應(yīng)對新的科技革命，我國提出了大量的國家性戰(zhàn)略，之后，教育部提出了建設(shè)“新工科”的目標(biāo)：培養(yǎng)大批具備更強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力、更強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力，能夠在解決專業(yè)類問題的同時(shí)，還富有高度社會(huì)責(zé)任感的工程類新人才。2017年2月以來，我國教育部開始積極推進(jìn)新工科建設(shè)，代表著我國在積極主動(dòng)應(yīng)對世界范圍內(nèi)的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命[1]。2020年，《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》闡明“思政課程的建設(shè)要以提升人才的綜合素質(zhì)培養(yǎng)為中心點(diǎn)，在全國所有高校中的所有專業(yè)學(xué)科中全面推進(jìn)[2]”。在全國高校思想政治工作會(huì)議上，習(xí)近平總書記指明了我國需要培養(yǎng)什么樣的人才、為培養(yǎng)這類人才我們需要怎么做等基本問題，并強(qiáng)調(diào)了中心環(huán)節(jié)是堅(jiān)持立德樹人，指明了高校要在教學(xué)過程中將專業(yè)課程知識與課程思政相融合，實(shí)現(xiàn)對人才的全方位培養(yǎng)[3]。由此可見，新工科建設(shè)中人才培養(yǎng)也是非常重要的。在傳統(tǒng)的專業(yè)課教學(xué)中融入思想政治元素，在傳授專業(yè)知識的同時(shí)強(qiáng)化育人效果，充分發(fā)揮思政教育的作用，培養(yǎng)符合國家戰(zhàn)略發(fā)展方向，具有創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神等的新型人才。

1 課程思政融入“物理化學(xué)”課程建設(shè)的必要性

“物理化學(xué)”是我國高?；?、化學(xué)、食品科學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程、材料化學(xué)與工程、高分子工程等專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門必修課，涉及的學(xué)生人數(shù)多、范圍廣，課程包含的公式復(fù)雜，概念抽象，也是一些學(xué)生考研的必選課程，學(xué)生的重視程度較高。作為現(xiàn)代化學(xué)的理論基礎(chǔ)，“物理化學(xué)”不是“物理”和“化學(xué)”兩門課程的總和，而是一門將化學(xué)作為研究對象，把化學(xué)與物理的知識相互結(jié)合，運(yùn)用物理中的相關(guān)知識，探索化學(xué)中的原理、規(guī)律和方法的一門學(xué)科[4]?！拔锢砘瘜W(xué)”課程被譽(yù)為“化學(xué)中的哲學(xué)”，蘊(yùn)含著豐富的思政教育元素，如化學(xué)發(fā)展史、科學(xué)家故事以及最新前沿成果等[5]。因此，在“物理化學(xué)”課程中進(jìn)行課程思政建設(shè)，有效提高教學(xué)質(zhì)量，對培養(yǎng)新工科人才有一定的實(shí)際意義。

2 “物理化學(xué)”課程思政的實(shí)踐

2.1 以化學(xué)發(fā)展史為前提，引入課程思政

在“物理化學(xué)”課堂學(xué)習(xí)中，引入與課程有關(guān)的化學(xué)發(fā)展史，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過介紹物理化學(xué)家的生平事跡，講述他們對科學(xué)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)精神，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，對學(xué)生的德育教育起到了引導(dǎo)作用，幫助學(xué)生形成正確的三觀，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與專業(yè)課程教育的融合。例如[5-6]：我國物理化學(xué)家黃子卿先生，他在生物化學(xué)、熱力學(xué)、電化學(xué)等方面頗有成就，精準(zhǔn)地測定了水的三相點(diǎn)為0.009 80±0.000 05℃，被國際上確定為通用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，具有劃時(shí)代的意義，他有機(jī)會(huì)留在美國，但他卻堅(jiān)持回國，從事化學(xué)教育事業(yè)，為國家培養(yǎng)了許多人才。傅鷹先生是中國物理化學(xué)家和化學(xué)教育家，他對化學(xué)表面吸附理論方面的研究工作做出了很大貢獻(xiàn)，是表面化學(xué)研究的開拓者，他研究的中國蒙脫土的吸附和潤濕等國家建設(shè)亟需的應(yīng)用課題，解決了許多實(shí)際問題，他首次提出了測定固體粉末比表面積的方法和公式，比BET吸附法早了整整八年。張大煜先生提出了“變面鍵”催化理論，對物理化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。這些科學(xué)家們的社會(huì)責(zé)任感與愛國情懷，對同學(xué)們樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀具有極大的影響。

2.2 以課程中的概念為前提，引入課程思政

熱力學(xué)第一定律闡述了系統(tǒng)的能量是守恒的，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移給另一個(gè)物體，不可能憑空產(chǎn)生，也不可能無故消失。以前的一些研究學(xué)者將不需要耗費(fèi)能量就能無止境地運(yùn)動(dòng)的永動(dòng)機(jī)稱為“第一類永動(dòng)機(jī)”。眾所周知，第一類永動(dòng)機(jī)是不可能存在的，由此引導(dǎo)學(xué)生思考，學(xué)習(xí)、生活中亦是如此，一分耕耘一分收獲，不付出辛勤的努力，就很難有收獲。如果想要取得好成績，那么在日常的學(xué)習(xí)過程中，就要腳踏實(shí)地、刻苦努力，只有努力揮灑汗水，才能不斷地有新收獲。把這些思考帶入到“物理化學(xué)”的課堂上，讓課程講授和生活更加貼近，不僅可以提高學(xué)生對“物理化學(xué)”課程的興趣，還可以使學(xué)生認(rèn)識到“物理化學(xué)”中的知識在生活學(xué)習(xí)中同樣可行，從而提高學(xué)生對“物理化學(xué)”的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生對人生有更加深刻的思考[4]。

這樣的例子還有很多，狀態(tài)函數(shù)的變化值與變化的具體途徑或經(jīng)歷無關(guān)，只與始末狀態(tài)有關(guān)，在講授這一知識點(diǎn)時(shí)，啟發(fā)學(xué)生多方位、多角度去考慮問題，遇到困難，一種方法不能解決問題時(shí)，可以嘗試其他方法。速率控制步驟是指一個(gè)化學(xué)反應(yīng)一般由多個(gè)基元反應(yīng)組成，其中控制整個(gè)反應(yīng)速率的是速率最慢的基元反應(yīng)，稱為速率控制步驟[7]。對于一個(gè)集體也是同樣的，如果集體中個(gè)別人的能力差，會(huì)影響整個(gè)集體，由此可以鼓勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，不能作為集體的短板，使學(xué)生具有團(tuán)隊(duì)意識、集體榮譽(yù)感[8]。

2.3 以“物理化學(xué)”在生活中的應(yīng)用為前提，引入課程思政

我們?nèi)粘Ｉ钪械娘嬘盟仨氝_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的純度才可以飲用，那么水的純度是如何檢驗(yàn)的呢？用到的就是“物理化學(xué)”中的電導(dǎo)知識。普通蒸餾水的電導(dǎo)率為10-3S/m，若水體受到一定程度的污染，則電導(dǎo)率會(huì)有增大的趨勢[7]。由于工業(yè)廢水的隨意排放，我國的水質(zhì)狀況較差。通過電導(dǎo)的學(xué)習(xí)，可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注習(xí)近平總書記提出的堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的國策，鼓勵(lì)學(xué)生保護(hù)自然環(huán)境，節(jié)約資源，從自身做起，從小事做起，同時(shí)透過所學(xué)專業(yè)知識的角度關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題，提高學(xué)生對自己專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的道德責(zé)任感，從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識與課程思政教育的有機(jī)融合[8]。

永動(dòng)機(jī)是一種在不消耗任何動(dòng)力和燃料的情況下，可以不斷做功的一種機(jī)器，是人們想象出來的一種理想機(jī)器。根據(jù)熱力學(xué)定律可知，我們不可能制造出這種理想機(jī)器，然而，直至今日，仍然有人試圖去證明永動(dòng)機(jī)的存在，由此可以引導(dǎo)學(xué)生在追求真理的路上實(shí)事求是，不要做違背自然規(guī)律的事。

2.4 新冠病毒疫情與“物理化學(xué)”的聯(lián)系

2020年是不平凡的一年，新冠病毒在全世界蔓延，“抗疫”成了我們的主要任務(wù)。由于疫情的影響，我們生活逐漸出現(xiàn)了許多變化：出門必須佩戴口罩，家里都有消毒物品，回到家要做的第一件事是肥皂洗手，核酸檢測也走進(jìn)人們的視野中，疫情中我們用到的所有用品，都和化學(xué)息息相關(guān)?？谡纸Y(jié)構(gòu)分為三層，內(nèi)層起到吸濕、透氣作用，外層是疏水性的，可以阻擋他人噴出的飛沫，中間層是核心層，可以過濾細(xì)菌，當(dāng)病毒接近時(shí)，病毒就被靜電吸附在表面。肥皂水可以除去病毒的原因是：表面活性劑是肥皂的主要成分，肥皂的分子結(jié)構(gòu)中含有親油基和親水基，水中的表面活性劑達(dá)到臨界膠束濃度后，會(huì)形成膠束，根據(jù)“相似相溶”原理，表面活性劑中的親油基會(huì)較容易地把病毒的結(jié)構(gòu)破壞掉，病毒的結(jié)構(gòu)被表面活性劑中的親油基破壞后形成病毒碎片，表面活性劑所形成的膠束會(huì)包裹住病毒碎片和污垢，從而被沖洗掉[9]。

3 結(jié)束語

課程思政的重點(diǎn)是將思想政治教育穿插在專業(yè)知識的教育中，在向?qū)W生講授專業(yè)課知識的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)到的專業(yè)知識與思政元素相結(jié)合，注重學(xué)生將個(gè)人發(fā)展和社會(huì)發(fā)展、國家發(fā)展結(jié)合起來。將思政元素融入到“物理化學(xué)”課程中，教師在課堂講授的同時(shí)，可以更高效地向?qū)W生傳遞專業(yè)知識中的思想政治元素，實(shí)現(xiàn)習(xí)近平總書記指出的“要在教學(xué)過程中將專業(yè)課程知識與課程思政相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人”的總體要求。