科學家精神融入工科課程思政教育
——以化工熱力學為例

周 強，陳 飛，張軍社，魏進家

（西安交通大學化學工程與技術學院，陜西 西安 710049）

0 引言

在當代，我國高等教育亟待優化改革，過度依賴單一的思想政治課已經難以滿足對學生專業知識能力和人生觀價值觀同步培養的要求，亟須改進教學方法和教學模式。2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議中強調，高校思想政治工作要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人[1]。而在具體教學活動中，要靈活運用新媒體等技術將思政元素穿插到課堂之中。此外，引導學生形成學習團隊，重點培養其發現問題和解決問題的能力。在專業教學活動中引入思政元素，能將專業培養和思想政治引導有機結合，實現對學生的能力培養和思想政治教育的同步促進，是實現專業課程中思政元素引入的新方法[2]。

1 課程思政改革重要性

《化工熱力學》課程是化工類專業的基礎必修自然科學課程，主要涉及熱力學基本定律、能量分析、相平衡理論、化學平衡理論等重要專業知識，是化工學科的技術基礎專業課。在傳統教學過程中，對于思政元素的直接引入較為生硬，學生的認同度低，效果欠佳。事實上，每一個專業知識的背后，都蘊藏著鮮活的科學精神與人文精神，對于這些科學家故事的介紹和科學家精神的解讀，能夠實現激發學生興趣的同時，還能在解讀科學家精神的過程中引入思政元素，對于提高學生專業素養、培養學生職業道德和個人品德具有重要意義[2-3]。

《化工熱力學》是化工過程研究的理論基礎。因此，通過講授專業知識并合理地穿插介紹這些知識背后的實際案例與科學家事跡，以將《化工熱力學》的課程思政教育落到實處。

2 改革措施

2.1 把握專業知識背后的科學家精神與思政教育的契合點

課程思政改革首先需要從教學內容出發，充分挖掘專業知識背后的思政元素，在講授專業知識的同時，通過引入科學家故事、科學發展史等方式將正確的價值觀在專業課的教學過程中傳輸給學生[4]。課程組根據化工熱力學中各章節涉及的具體知識內容及其相關的典型案例及其蘊含的思政元素進行匯總，作為本課程教學過程的思政教育切入點。典型的課程思政教學設計如表1（P78）所示：

表1 《化工熱力學》課程科學家精神思政實例教學

具體而言，例如在講解第一個可計算汽液兩相和臨界點的范德瓦爾斯方程時，可進一步介紹該方程的提出者：1910年諾爾貝物理學獎獲得者──范德瓦爾斯。范德瓦爾斯的父親是木匠。碰巧的是，大學入學的規則發生了變化：通過教育部長的許可，可以免除古典語言的學習及資格考試。范德瓦爾斯獲得了教育部長的許可，并且通過了物理和數學博士資格考試。范德瓦爾斯的首要貢獻是發表了《關于我們稱之為熱的運動》論文。在這篇論文中，他所發表的狀態方程式是出自他的名字。因為他是最早提出分子間力的人之一，因此分子間力也常被稱為范德華力。范德瓦爾斯的另一重要貢獻是其公式化了對應狀態定律。正是這條定律在實驗中起到了指導作用，后來促成了1898年詹姆斯·杜瓦（James Dewar）的氫液化和1908年?？恕た懒帧W涅斯（Heike Kamerlingh Onnes）的氦液化。范德瓦爾斯雖然出生身寒，一度因為家庭經濟困難，不得不中止了他的學業。但范德瓦爾斯堅持著自己的學習，在大學入學時把握住了機會，最終實現了自己的理想，這其中就蘊含著豐富的思政元素：讓學生領會滴水穿石的堅持奮斗精神，馳而不息的拼搏精神，引導學生獨立自主，克服學習和工作中的畏難情緒，保持斗志昂揚的狀態。

而在講解溶液熱力學性質計算內容時，可進一步引入吉布斯提出的熱力學“三部曲”，進而介紹著名美國物理化學家吉布斯（Josiah Willard Gibbs）的生平事跡。吉布斯1893年出生于美國康涅狄格州，其在耶魯學院學習過程中，因課程成績優異數次獲獎，并于1863年獲耶魯學院博士學位，于1870年任耶魯學院的數學物理教授。吉布斯在1873年至1878年發表的多篇論文中，引進了熱力學勢以處理熱力學問題，進而簡歷了物相變化的相律。在隨后的1902年，他把前人提出的統計理論進一步推廣為系統理論，創立了近代物理學的統計理論和研究方法。通過介紹吉布斯對熱力學領域的貢獻，讓學生體會到大科學家的奉獻精神，進而提高對于本專業的認同感和自豪感。在此基礎上，進一步介紹吉布斯的科學家精神：吉布斯雖然對于熱力學領域的發展做出了重大貢獻，但他從不驕傲、炫耀，而是專注于自己的科學事業且不求科學家同行承認的科學偉人。吉布斯對于熱力學的貢獻足以獲諾貝爾獎，但其在世時從未獲得諾貝爾獎提名。直到逝世多年后，在紐約大學的名人館中才為他立了半身像。通過介紹吉布斯不驕不躁，專注于科學研究不追名逐利的高尚品格，讓學生體會到堅持不懈、戒驕戒躁、默默無聞艱苦奮斗的科學家精神。

再如，在講解相平衡知識時，可詳細介紹我國著名化學工程專家余國琮院士的事跡。余國琮出生于廣東臺山，是我國精餾分離學科的創建和精餾技術的發展做出了重要貢獻，為我國工業精餾技術的產業化發展做出了開創性工作，他提出的熱力學活度系數理論被業界稱為（Yu-Coull方程）。余國琮帶領研發了我國重水生產技術，為我國核科學技術的突破做出了重要貢獻。余國琮的系列研發成果為我國石化工業技術帶來了跨越式發展，石化工業中大量采用的蒸餾塔被他成功改造，創造了巨大的經濟效益，為我國經濟發展做出了突出貢獻。通過在專業知識講授過程中穿插介紹余國琮院士的事跡，引導學生體會余國琮院士艱苦奮斗、為國獻身、俯首甘為孺子牛的科學家精神。

2.2 加強授課過程師生互動，強化學生價值觀念引導

課程思政教育改革，不僅需要在教學內容上引入思政元素，還需要在教學方式上進行相應調整，以更好地將思政元素融入教學過程中?，F代教育理論認為，將學生視為教學活動的主體，培養學生的主體意識，能夠顯著提高學生的學習興趣和學習主動性[5]。在教學過程中，鼓勵學生主動學習、參與討論、互相合作，則能夠在培養其主動學習的同時，鍛煉其團隊協作能力的同時，掌握利用專業知識來解決生產生活實際問題的能力。因此，課程組采用翻轉課堂式教學及慕課相結合的混合式教學模式，將傳統教學模式的優勢與網絡教學的優勢相結合。在課堂教學過程中采用多種教學模式，增強教師與學生之間的互動、討論；而在課前課后時間，鼓勵學生形成學習小組，采用自主學習、小組配合等學習模式，提高學生學習積極性和學習效率，培養了學生的團結協作能力和自主學習自主創新能力，提高了學生對于掌握相關專業知識的信心和榮譽感，實現了對學生價值觀引導的目標。

3 結語

作為化工類專業的理論基礎課，將以科學家精神作為主要思政元素融入《化工熱力學》課程的教學過程中，能夠實現知識傳遞與價值觀引導的雙向提升。教育工作者要及時引導學生從機械性學習專業知識到轉變學生學習動機，實現同步進行傳授專業知識與開展思政教育的教學新模式。