燃燒熱的測定實驗課程思政教學案例設(shè)計

摘" 要：以國家級一流課程和省級課程思政示范課程物理化學實驗中的燃燒熱的測定實驗為例，從教學目標、育人目標、育人案例設(shè)計與實施過程四個方面設(shè)計課程思政教學案例，從燃燒熱的概念自然過渡到未來清潔能源可燃冰的燃燒，在傳授知識、訓練學生動手實驗操作能力的同時，樹立其可持續(xù)發(fā)展的理念和國家能源安全觀。

關(guān)鍵詞：物理化學實驗；課程思政；燃燒熱的測定；實驗；可燃冰

文章編號：1671-489X（2025）02-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.02.

0" 引言

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。”[1]2018年，《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》發(fā)布，強調(diào)“著力推動高校全面加強課程思政建設(shè)”“強化每一位教師的立德樹人意識，在每一門課程中有機融入思想政治教育元素”“形成專業(yè)課教學與思想政治理論課教學緊密結(jié)合、同向同行的育人格局”[2]。2020年，《教育部等八部門關(guān)于加快構(gòu)建高校思想政治工作體系的意見》發(fā)布，提出構(gòu)建學科教學體系，全面推進所有學科課程思政建設(shè)[3]。2021年至今，教育部、各省教育廳選樹一批課程思政示范課程、教學名師和團隊以及教學研究示范中心。目前，各大高校的課程思政建設(shè)已成為高等教育教學改革創(chuàng)新的重要驅(qū)動力和熱點問題[4]。

物理化學實驗Ⅱ是江漢大學獲批的第二批國家級線上線下混合式一流課程之一，也是湖北省課程思政示范課程和首批上線國家高等教育智慧教育平臺的課程之一。近年來，學校物理化學實驗課程教學團隊堅持線上線下結(jié)合、育人育才同向同行的教育理念，深入挖掘物理化學實驗課程中蘊含的豐富思政元素，有機融入教學各個環(huán)節(jié)。燃燒熱的測定是物理化學實驗Ⅱ中一個非常重要的基礎(chǔ)性實驗，本文以該實驗為例，開展課程思政案例設(shè)計探索。

1" 教學目標

1.1" 知識目標

線上教學通過對燃燒熱的測定等內(nèi)容的學習和討論，讓學生熟悉物質(zhì)燃燒熱的測量技術(shù)、測試原理和方法，加深對燃燒熱知識點的理解。

1.2" 能力目標

線下教學培養(yǎng)學生實際動手操作的能力，使其學會正確處理實驗數(shù)據(jù)和表達實驗結(jié)果。

1.3" 素質(zhì)目標

線上線下有效銜接，通過探討未來清潔能源可燃冰能否大力開采，讓學生理解可持續(xù)發(fā)展理念和國家能源安全觀；實驗結(jié)束，通過萘回收，讓學生樹立自我保護意識和環(huán)境保護意識。

2" 育人目標

講解燃燒熱的概念時，通過未來清潔能源可燃冰目前能否大力開采的探討，讓學生理解國家的可持續(xù)發(fā)展理念和能源安全觀；課堂指導環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生嚴謹認真、實事求是和一絲不茍的科學態(tài)度與工作作風；實驗數(shù)據(jù)記錄環(huán)節(jié)，教育學生真實記錄實驗數(shù)據(jù)，不偽造和編造數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生實事求是的科學精神。同時，幫助學生了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學生學好專業(yè)知識和技能的決心，使其志存高遠，增強專業(yè)自信。

3" 育人案例設(shè)計

案例以線上與線下融合為主線，基于教學內(nèi)容和環(huán)節(jié)特點引入思政要素，促進育人目標的實現(xiàn)。課前通過提問檢驗學生線上學習、預(yù)習的效果，并結(jié)合可燃冰的研究與應(yīng)用進展，培養(yǎng)學生科學思維和分析問題的能力；課中強調(diào)實驗操作和數(shù)據(jù)記錄的規(guī)范性，并結(jié)合萘的取用和固廢處理方法，培養(yǎng)化工人的職業(yè)道德和社會責任感；課后回歸線上，圍繞量熱計的發(fā)展現(xiàn)狀與實際應(yīng)用展開討論，激發(fā)學生對專業(yè)領(lǐng)域的興趣，鼓勵學生為行業(yè)發(fā)展貢獻力量。把思政教育潛移默化地滲透到實驗教學的各個環(huán)節(jié)，寓價值引領(lǐng)于線上線下教學全過程，共同驅(qū)動“知識育人、思想育人、情感育人”并駕前行，育人育才同向同行。燃燒熱的測定實驗育人案例設(shè)計如表1所示。

4" 實施過程

本實驗課基于教學目標，設(shè)計實驗課前準備、線上自主學習、線下實驗教學、課后延伸、教學評價、教學反思六個教學環(huán)節(jié)，并將思政元素融入教學內(nèi)容之中。在課堂教學過程中，從簡單的實驗名稱入手，引入本次實驗課學生要完成的實驗內(nèi)容，簡單明了、重點突出，具體如下。

4.1" 實驗課前準備

教師檢查實驗所需試劑是否到位；檢查燃燒熱測定裝置是否正常；檢查電腦是否正常，數(shù)據(jù)處理軟件是否可用；保證實驗室儀器設(shè)備的正常運行。

4.2" 線上自主學習

學生上實驗課前1～2天登錄優(yōu)課聯(lián)盟平臺[6]完成線上自主學習（約60 min），內(nèi)容包括：觀看燃燒熱的測定實驗?zāi)康摹⒃碇v解視頻，觀看燃燒熱實驗操作、燃燒熱數(shù)據(jù)處理演示視頻；撰寫實驗預(yù)習報告。在講解實驗儀器時，介紹量熱計的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、國產(chǎn)量熱計的優(yōu)勢，激發(fā)學生的愛國熱情和使命感。

4.3" 線下實驗教學

4.3.1" 問題導入，引出新課（約5 min）

如教師問“本實驗的名稱是什么”“什么是燃燒熱”，學生答“燃燒熱的測定”“燃燒熱是指1 mol

物質(zhì)完全燃燒時釋放出的熱量”。若學生不能正確回答，可以通過提示使其回憶物理化學理論課教學的內(nèi)容。通過師生、生生互動問答，引出本實驗的目標：采用已知燃燒熱的物質(zhì)（苯甲酸）標定水當

量，從而測定未知物質(zhì)（萘）的燃燒熱。結(jié)合燃燒熱的概念引出我國在可燃冰研究與開發(fā)領(lǐng)域的進展，通過“可燃冰能否大力開采”這一問題，幫助學生了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，樹立可持續(xù)發(fā)展的理念和國家能源安全觀。

4.3.2" 問題導向，課堂互動（約20 min）

可結(jié)合線上教學內(nèi)容，設(shè)問：“實驗?zāi)康氖鞘裁矗空f明恒容熱效應(yīng)（QV）和恒壓熱效應(yīng)（Qp）的差別和相互關(guān)系。氧彈測量的是恒容燃燒熱還是恒壓燃燒熱？實驗中測量何物質(zhì)的燃燒熱？樣品質(zhì)量是多少？實驗裝置名稱是什么？水當量指的是什么？為什么選擇用苯甲酸測量水當量？”通過一連串的問題設(shè)計，檢查學生線上學習情況，并適時記錄學生課堂互動得分。在學生進行實驗操作前，簡單描述實驗操作步驟，提示學生要及時正確記錄實驗數(shù)據(jù)，并結(jié)合實驗步驟提問，如：“壓片過緊或過松為什么都不行？氧彈充氧需要注意什么？如何判斷點火是否成功？”根據(jù)學生回答問題情況，隨機提問或續(xù)問，通過問題啟發(fā)法，培養(yǎng)學生科學思維和分析問題的能力。

4.3.3" 學生自主操作實驗（約120 min）

學生完成水當量的測定和萘的燃燒熱的測定，具體操作包括稱重、壓片、裝置氧彈、點火、記錄實驗數(shù)據(jù)等。教師要持續(xù)關(guān)注學生實驗情況，巡回單獨指導，及時發(fā)現(xiàn)學生操作過程中出現(xiàn)的問題并予以糾正，提高學生的動手操作能力。尤其是裝置點火絲步驟，教師必須逐個檢查，確保準確到位。在實驗過程中，要求學生認真、嚴謹、細心、耐心，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和一絲不茍的工作作風。

4.3.4" 實驗數(shù)據(jù)處理（約25 min）

學生實驗操作結(jié)束后，教師通過燃燒熱數(shù)據(jù)處理軟件進一步現(xiàn)場演示、講解實驗數(shù)據(jù)的處理方法，并警示學生不得編造、抄襲數(shù)據(jù)，要保證數(shù)據(jù)的真實性，樹立實事求是的科學精神；然后學生在各自的計算機上獨立處理實驗數(shù)據(jù)，在此期間教師來回巡視，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理有誤的及時單獨指導。

4.3.5" 實驗結(jié)束（約10 min）

教師檢查學生原始實驗數(shù)據(jù)，合格后簽字并允許學生拆卸實驗裝置；要求學生整理實驗臺面并對實驗產(chǎn)生的固體廢棄物萘等進行回收處理，樹立環(huán)保意識，培養(yǎng)職業(yè)道德和社會責任感。

4.4" 課后延伸

1）提醒學生認真完成實驗總結(jié)報告，通過撰寫實驗報告學會分析實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果；提醒學生下一次實驗課時交實驗總結(jié)報告；

2）提醒學生及時完成下一次實驗課的線上學習任務(wù)（包括線上小測驗），并認真撰寫實驗預(yù)習報告；

3）發(fā)布關(guān)于實驗原理、實驗操作、實驗注意事項等的思考討論題，通過線上交流討論，增進師生、生生間的交流和情感，引導學生熱愛專業(yè)、熱愛學習；發(fā)布思考題“量熱計在實際生產(chǎn)生活中有應(yīng)用嗎”，幫助學生了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學生學好專業(yè)知識和技能的決心，使其志存高遠。

4.5" 教學評價

通過線上學習情況、預(yù)習報告、線下互動環(huán)節(jié)、實驗室操作和實驗報告五個部分來評價學生的學習效果，在線上發(fā)布的討論題中融入思政元素，納入討論環(huán)節(jié)計分，約占線上學習的5%。

4.6" 教學反思

本實驗課基于教學目標，設(shè)計了實驗課前準備、線上自主學習、線下實驗教學、課后延伸、教學評價等教學環(huán)節(jié)，簡單明了、重點突出，每個環(huán)節(jié)都“潤物細無聲”地融入思政元素，如圖1所示；結(jié)合學生線上學習情況，以問題為導向，進行線上線下相結(jié)合的混合式教學。在教學中，教師少講解多指導，學生多動手多思考，從線上學習到線下學習，從預(yù)習到撰寫實驗報告，從實驗操作到數(shù)據(jù)處理，環(huán)環(huán)相扣、條理清晰，學生會學會做會用。如何確保全程有機融入思政元素，和風細雨地浸潤學生的心扉，激發(fā)學生的使命感，增強其專業(yè)自信，幫助其樹立實事求是的科學作風和安全環(huán)保的意識、可持續(xù)發(fā)展的理念和國家能源安全觀等，還需要教師巧妙設(shè)計，最終達到育人與育才同向同行。

5" 結(jié)束語

實驗教學是一種培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力、科學精神和科學家精神的重要載體，在教學實踐過程中，教師可以從兩方面充分挖掘?qū)嶒炚n程中蘊含的豐富的思政元素，有機融入教學各個環(huán)節(jié)。

1）與時俱進，持續(xù)關(guān)注不同專業(yè)和學科發(fā)展前沿，進一步激發(fā)學生的學科自信、專業(yè)自信和專業(yè)使命感。

2）結(jié)合不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和實驗課程的內(nèi)涵，從融合度、啟迪性、感染力等方面進一步挖掘和提煉思政元素。

在課程教學過程中，教師要注意軟融入，要“潤物細無聲”，要把價值觀引導融入知識傳授和能力培養(yǎng)之中。在課程考核環(huán)節(jié)，教師可以探索通過問卷調(diào)查、線上討論等形式，構(gòu)建課程思政在課程目標達成情況評價中的有效考核模式。

6" 參考文獻

[1] 習近平：把思想政治工作貫穿教育教學全過程[EB/OL].（2016-12-08）[2023-11-21].http：//www.xinhuanet.com/politics/2016-12/08/c_1120082577.htm.

[2] 教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見[A/OL].（2018-10-08）[2023-11-11].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201810/t20181017_351887.html.

[3] 教育部等八部門關(guān)于加快構(gòu)建高校思想政治工作體系的意見[A/0L].（2020-04-28）[2023-11-16].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A12/moe_1407/s253/202005/t20200511_452697.html.

[4] 潘玉珍，王秀云，宿艷，等.基礎(chǔ)化學實驗課程思政建設(shè)的探索[J].大學化學，2021，36（3）：16-21.

[5] 別再亂吃了，世衛(wèi)組織公布最新致癌物清單！[EB/0L].（2020-09-06）[2023-11-18].https：//m.thepaper.cn/baijiahao_9061940.

[6] 物理化學實驗[EB/OL].[2023-11-27].https：//higher.smartedu.cn/course/62354c989906eace048cd0f1.