物理化學實驗教學中融入“課程思政”的思考

喬嶠，劉睿(南京工業大學，江蘇 南京 211816)

1 物理化學實驗教學中融入“課程思政”的發展現狀

物理化學課程是傳統的四大化學，其內容和理論已很成熟，教學的關鍵是如何把當代科技研究的熱點及生活中的實例與物理化學原理和理論相結合，既可拓展和更新原有的課本教學內容、又可吸引學生學習的興趣和積極性，提高教學質量。為更好地實現“知行合一”，物理化學實驗是大學生進一步深化理解抽象物理化學知識，加深認識層次的必經之路。通過物理化學實驗的實操訓練，理工科大學生的實際動手能力可以大大增強，也為學生在專業學習結束畢業進入科研單位、工廠生產、升學深造之前打下良好的基礎。就筆者所在的學院觀察來看，物理化學實驗的教學大多停留在傳統的實驗原理、實驗步驟等基本知識的講解上，缺少“課程思政”的有機融入，不符合當代大學生的思想政治教育要求，亟待尋找切入點融入“課程思政”的設計。

2 物理化學實驗教學中融入“課程思政”

2.1 “課程思政”建設背景

為深入貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神[1]，堅持立德樹人根本任務，根據教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》、教育廳《關于深入推進全省高等學校課程思政建設的實施意見》，充分發揮基礎化學課程的育人作用，切實提高人才培養質量，推進“三全育人”綜合改革示范學院的建設，是提出大力建設“課程思政”的背景。

2.2 物理化學教學中融入“課程思政”的必要性

提高對“課程思政”戰略地位的認識以及立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準。“課程思政”建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措，是回答“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”這一教育根本問題的關鍵答案之一。不斷完善“課程思政”工作體系、教學體系和內容體系，讓所有教師、所有課程都承擔好育人責任，構建全員全程全方位育人大格局[2]。

2.3 物理化學理論教學中如何融入“課程思政”

馬克思主義的哲學史觀是強調對事物的認識規律(否定之否定、對立統一、量變與質變)，這與物理化學的學科發展不謀而合。物理化學實驗的課程特點就決定了其本身蘊含著豐富的思政課程元素。比如物理化學緒論中介紹中國人對理論研究的貢獻，就可以作為培養學生民族和國家認同感很好的切入口，能夠改善學生動輒對資本主義國家文體明星如數家珍，但是對于黃子卿、盧嘉錫等物理化學老前輩一問三不知的現狀。針對熱力學第一定律和熱力學第二定律的授課，僅僅依靠公式和文字的描述很難讓學生記住，因此可以引入兩類永動機的概念。找一些具有典型意義的永動機失敗案例結合定理的描述，幫助學生分析和理解為什么失敗，引導學生要走在追求真理的正道上，不要去嘗試做違背大自然規律的嘗試。物理化學中還有一部分需要講述結構化學知識，特別是講述宏觀性質和微觀結構之間的關系時，可以引入普遍性和特殊性這一對哲學關系。事物是普遍聯系的，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生任何聯系。下面僅以筆者在講述“表面化學”章節時的一些感悟，以饕讀者。任何事物的現象是與其本質相對應而言的。現象與本質這對范疇揭示的是事物的內在本質及其外在表現之間的關系，是對立統一的辨證關系，現象是本質的外部表現，現象從屬于本質，總是從不同的側面表現事物的本質。而在化學中，這樣的哲學描述便有了具體意義，如固體表面在組分上或是結構上都是和內部不一樣的，主要體現在：

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

(2)表面的原子排列與內部不同，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生改變，出現的晶格錯位可以影響材料的表面形貌，使材料的光、電、磁性質發生變化；

(3)表面原子的電子結構和內部電子結構不一樣，表面原子周圍的電子云概率密度不同于內部，通過借助理論計算軟件(VASP、MaterialStudio、Gaussian)對電子云概率密度、軌道能量計算、優化結構的研究，可以幫助人們去了解許多表面現象潤濕現象背后的表面科學理論。

物體表面的許多物理化學性質，如光學、電學、磁學、熱學、等性質都與內部不同，這就可以引導學生思考需要透過現象看本質，本質才是決定事物的根本。所以對表面科學的研究，不僅是基礎理論工作，同時也具有哲學意義。通過展示中國科學院院士江雷受荷葉啟發研發的超疏水表面，也可以引導學生思考學習自然、敬畏自然、保護自然的科學發展觀[3]。路甬祥曾經說過，“向自然學習是原始科學與技術創新的一個重要來源，與其迷信、跟蹤學習美國和歐洲，還不如向自然界學習”。對于資本主義社會的先進科技不排斥去學習，但是絕不能盲目崇拜，需要辯證的學習，最后引出“師法自然”的哲學觀點。通過這樣的“課程思政”設計，可以讓學生更多一個維度去吸納物理化學的理論知識。

2.4 物理化學實驗教學中如何融入“課程思政”

和物理化學理論教學一樣，物理化學實驗中也有很多的切入點展開“課程思政”設計，比如在講授“乙酸乙酯的皂化反應”實驗中，在介紹溶液的電導率時可以如此講述：溶液電導數據的應用非常廣泛，其中非常重要的一個應用即是檢驗水的純度。普通蒸餾水的電導率約為1.0×10-3S/m，如果水受到污染，溶液中的離子數增多，會導致水的電導率增大。由于工業廢水的隨意排放以及農藥、化肥的過度使用，國內水質狀況令人堪憂。習近平總書記有關生態文明建設的要求，即“綠水青山就是金山銀山”，要愛護環境、節約能源，為建設美麗中國而努力。采用測試水溶液電導率的方法再配合其他元素分析的測試方法(ICP、EDS等)，可以檢測我們日常生活中的水質情況。隨后在處理實驗數據時，引導學生進行速率控制步驟引發的哲學思考。因為一個化學反應一般由多個基元反應組成，其中速率最慢的基元反應控制了整個反應的速率，這最慢的一步反應稱為速率控制步驟。個人和集體，同樣存在這樣的關系。團隊協作中，個人能力太差會影響團隊的進展，我們每一位同學都要努力學習，掌握扎實專業技能，不能成為集體短板；能力太強，但不協同合作，調動不了其他成員的積極性，集體依然沒法成長。只有每個成員都發揮出自己的最大能力，才能使團隊的利益最大化，個人也得到最快的發展。使得學生在掌握了“乙酸乙酯的皂化反應”實驗的基本原理、實驗操作和數據處理之外，了解了個人和國家、整體和部分的辯證關系，只有我們每一個個體都很努力，國家才能富強，國家富強了，我們每一個個體也能受益。

2.5 促進實驗教學融合“課程思政”的可行性措施

結合學院發展定位、專業特色和人才培養目標，統籌制定學院“課程思政”實施方案，推進專業基礎課和專業主干課的“課程思政”教學改革，設立“課程思政”教研機構，組織開展“課程思政”教學設計、教學展示比賽，提供“課程思政”建設經費支持。堅持學生中心、產出導向，科學有序推進“課程思政”進培養方案、進教學大綱、進教材、進課堂，形成比較完善的“課程思政”教學體系，不斷提升學生的課程學習體驗、學習效果。“課程思政”培養方案修改，要通過將價值觀引導、職業理想與職業道德教育和基礎化學知識傳授相融合，在專業類及專業簡介中，闡述專業人才培養的“課程思政”內涵；在專業培養目標和畢業要求中，明確育人目標、聚合育人資源、創新育人機制，全面體現“課程思政”要求，切實提高人才培養質量。組織修訂基礎化學課程教學大綱，增加“課程思政設計”模塊，闡明各門化學課程中所需要體現的“課程思政”要求，將“課程思政”內容與基礎化學知識傳授相融合[3]。在“教學內容”部分，每一章相應添加思政教學內容，根據課程所屬學科性質特點，結合教學內容實際，明確思想政治教育的拓展重點、融入載體、教學方法等。在知識傳授和能力培養中，引導學生自覺弘揚和踐行社會主義核心價值觀，不斷增強“四個自信”。

注重教材建設，大力推進思政元素進教材，組織教師編寫符合教學要求、具有“課程思政”內涵、體現我院特色的高水平教材，達到潤物無聲的育人效果。全體物化實驗教師應該自覺貫徹“課程思政”要求，加強學習、研究、實踐、探索，不斷提升“課程思政”質量，積極開展“課程思政”教學研討、典型經驗交流、現場教學觀摩、教師教學培訓等活動。要結合專業人才培養特色，加強師德師風建設，推動全體教師進一步強化思想認識，積極參與課程思政工作，深入挖掘課程內容和教學方式中蘊含的思想政治教育資源，探索和創新“課程思政”教育方法，不斷提升“課程思政”能力。

3 結語

為深入貫徹習近平總書記關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，物理化學實驗教學的“課程思政”改革勢在必行。實驗課教師需要加強自身政治理論學習，“要育人，先育己”，提升思想道德境界，更好擔起學生健康成長指導者和引路人的責任[4]。