物理化学实验教学中融入“课程思政”的思考

乔峤，刘睿(南京工业大学，江苏 南京 211816)

1 物理化学实验教学中融入“课程思政”的发展现状

物理化学课程是传统的四大化学，其内容和理论已很成熟，教学的关键是如何把当代科技研究的热点及生活中的实例与物理化学原理和理论相结合，既可拓展和更新原有的课本教学内容、又可吸引学生学习的兴趣和积极性，提高教学质量。为更好地实现“知行合一”，物理化学实验是大学生进一步深化理解抽象物理化学知识，加深认识层次的必经之路。通过物理化学实验的实操训练，理工科大学生的实际动手能力可以大大增强，也为学生在专业学习结束毕业进入科研单位、工厂生产、升学深造之前打下良好的基础。就笔者所在的学院观察来看，物理化学实验的教学大多停留在传统的实验原理、实验步骤等基本知识的讲解上，缺少“课程思政”的有机融入，不符合当代大学生的思想政治教育要求，亟待寻找切入点融入“课程思政”的设计。

2 物理化学实验教学中融入“课程思政”

2.1 “课程思政”建设背景

为深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神[1]，坚持立德树人根本任务，根据教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》、教育厅《关于深入推进全省高等学校课程思政建设的实施意见》，充分发挥基础化学课程的育人作用，切实提高人才培养质量，推进“三全育人”综合改革示范学院的建设，是提出大力建设“课程思政”的背景。

2.2 物理化学教学中融入“课程思政”的必要性

提高对“课程思政”战略地位的认识以及立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。“课程思政”建设是落实立德树人根本任务的战略举措，是回答“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育根本问题的关键答案之一。不断完善“课程思政”工作体系、教学体系和内容体系，让所有教师、所有课程都承担好育人责任，构建全员全程全方位育人大格局[2]。

2.3 物理化学理论教学中如何融入“课程思政”

马克思主义的哲学史观是强调对事物的认识规律(否定之否定、对立统一、量变与质变)，这与物理化学的学科发展不谋而合。物理化学实验的课程特点就决定了其本身蕴含着丰富的思政课程元素。比如物理化学绪论中介绍中国人对理论研究的贡献，就可以作为培养学生民族和国家认同感很好的切入口，能够改善学生动辄对资本主义国家文体明星如数家珍，但是对于黄子卿、卢嘉锡等物理化学老前辈一问三不知的现状。针对热力学第一定律和热力学第二定律的授课，仅仅依靠公式和文字的描述很难让学生记住，因此可以引入两类永动机的概念。找一些具有典型意义的永动机失败案例结合定理的描述，帮助学生分析和理解为什么失败，引导学生要走在追求真理的正道上，不要去尝试做违背大自然规律的尝试。物理化学中还有一部分需要讲述结构化学知识，特别是讲述宏观性质和微观结构之间的关系时，可以引入普遍性和特殊性这一对哲学关系。事物是普遍联系的，没有任何事物(分子、原子)能够孤立的存在于场中而与其他事物不发生任何联系。下面仅以笔者在讲述“表面化学”章节时的一些感悟，以饕读者。任何事物的现象是与其本质相对应而言的。现象与本质这对范畴揭示的是事物的内在本质及其外在表现之间的关系，是对立统一的辨证关系，现象是本质的外部表现，现象从属于本质，总是从不同的侧面表现事物的本质。而在化学中，这样的哲学描述便有了具体意义，如固体表面在组分上或是结构上都是和内部不一样的，主要体现在：

(1)组分不同，比如合金的某种特定元素会优选在表面富集，常见的含铬不锈钢的表面往往含铬更多，甚至可高达内部的7～8倍；

(2)表面的原子排列与内部不同，晶体中本来长程有序的原子的周期性排列会在表面的地方发生改变，出现的晶格错位可以影响材料的表面形貌，使材料的光、电、磁性质发生变化；

(3)表面原子的电子结构和内部电子结构不一样，表面原子周围的电子云概率密度不同于内部，通过借助理论计算软件(VASP、MaterialStudio、Gaussian)对电子云概率密度、轨道能量计算、优化结构的研究，可以帮助人们去了解许多表面现象润湿现象背后的表面科学理论。

物体表面的许多物理化学性质，如光学、电学、磁学、热学、等性质都与内部不同，这就可以引导学生思考需要透过现象看本质，本质才是决定事物的根本。所以对表面科学的研究，不仅是基础理论工作，同时也具有哲学意义。通过展示中国科学院院士江雷受荷叶启发研发的超疏水表面，也可以引导学生思考学习自然、敬畏自然、保护自然的科学发展观[3]。路甬祥曾经说过，“向自然学习是原始科学与技术创新的一个重要来源，与其迷信、跟踪学习美国和欧洲，还不如向自然界学习”。对于资本主义社会的先进科技不排斥去学习，但是绝不能盲目崇拜，需要辩证的学习，最后引出“师法自然”的哲学观点。通过这样的“课程思政”设计，可以让学生更多一个维度去吸纳物理化学的理论知识。

2.4 物理化学实验教学中如何融入“课程思政”

和物理化学理论教学一样，物理化学实验中也有很多的切入点展开“课程思政”设计，比如在讲授“乙酸乙酯的皂化反应”实验中，在介绍溶液的电导率时可以如此讲述：溶液电导数据的应用非常广泛，其中非常重要的一个应用即是检验水的纯度。普通蒸馏水的电导率约为1.0×10-3S/m，如果水受到污染，溶液中的离子数增多，会导致水的电导率增大。由于工业废水的随意排放以及农药、化肥的过度使用，国内水质状况令人堪忧。习近平总书记有关生态文明建设的要求，即“绿水青山就是金山银山”，要爱护环境、节约能源，为建设美丽中国而努力。采用测试水溶液电导率的方法再配合其他元素分析的测试方法(ICP、EDS等)，可以检测我们日常生活中的水质情况。随后在处理实验数据时，引导学生进行速率控制步骤引发的哲学思考。因为一个化学反应一般由多个基元反应组成，其中速率最慢的基元反应控制了整个反应的速率，这最慢的一步反应称为速率控制步骤。个人和集体，同样存在这样的关系。团队协作中，个人能力太差会影响团队的进展，我们每一位同学都要努力学习，掌握扎实专业技能，不能成为集体短板；能力太强，但不协同合作，调动不了其他成员的积极性，集体依然没法成长。只有每个成员都发挥出自己的最大能力，才能使团队的利益最大化，个人也得到最快的发展。使得学生在掌握了“乙酸乙酯的皂化反应”实验的基本原理、实验操作和数据处理之外，了解了个人和国家、整体和部分的辩证关系，只有我们每一个个体都很努力，国家才能富强，国家富强了，我们每一个个体也能受益。

2.5 促进实验教学融合“课程思政”的可行性措施

结合学院发展定位、专业特色和人才培养目标，统筹制定学院“课程思政”实施方案，推进专业基础课和专业主干课的“课程思政”教学改革，设立“课程思政”教研机构，组织开展“课程思政”教学设计、教学展示比赛，提供“课程思政”建设经费支持。坚持学生中心、产出导向，科学有序推进“课程思政”进培养方案、进教学大纲、进教材、进课堂，形成比较完善的“课程思政”教学体系，不断提升学生的课程学习体验、学习效果。“课程思政”培养方案修改，要通过将价值观引导、职业理想与职业道德教育和基础化学知识传授相融合，在专业类及专业简介中，阐述专业人才培养的“课程思政”内涵；在专业培养目标和毕业要求中，明确育人目标、聚合育人资源、创新育人机制，全面体现“课程思政”要求，切实提高人才培养质量。组织修订基础化学课程教学大纲，增加“课程思政设计”模块，阐明各门化学课程中所需要体现的“课程思政”要求，将“课程思政”内容与基础化学知识传授相融合[3]。在“教学内容”部分，每一章相应添加思政教学内容，根据课程所属学科性质特点，结合教学内容实际，明确思想政治教育的拓展重点、融入载体、教学方法等。在知识传授和能力培养中，引导学生自觉弘扬和践行社会主义核心价值观，不断增强“四个自信”。

注重教材建设，大力推进思政元素进教材，组织教师编写符合教学要求、具有“课程思政”内涵、体现我院特色的高水平教材，达到润物无声的育人效果。全体物化实验教师应该自觉贯彻“课程思政”要求，加强学习、研究、实践、探索，不断提升“课程思政”质量，积极开展“课程思政”教学研讨、典型经验交流、现场教学观摩、教师教学培训等活动。要结合专业人才培养特色，加强师德师风建设，推动全体教师进一步强化思想认识，积极参与课程思政工作，深入挖掘课程内容和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，探索和创新“课程思政”教育方法，不断提升“课程思政”能力。

3 结语

为深入贯彻习近平总书记关于思想政治教育的重要论述，紧紧围绕立德树人的根本任务，物理化学实验教学的“课程思政”改革势在必行。实验课教师需要加强自身政治理论学习，“要育人，先育己”，提升思想道德境界，更好担起学生健康成长指导者和引路人的责任[4]。