周 強(qiáng),陳 飛,張軍社,魏進(jìn)家
(西安交通大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院,陜西 西安 710049)
在當(dāng)代,我國高等教育亟待優(yōu)化改革,過度依賴單一的思想政治課已經(jīng)難以滿足對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)能力和人生觀價(jià)值觀同步培養(yǎng)的要求,亟須改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)模式。2016年12月,習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議中強(qiáng)調(diào),高校思想政治工作要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人[1]。而在具體教學(xué)活動(dòng)中,要靈活運(yùn)用新媒體等技術(shù)將思政元素穿插到課堂之中。此外,引導(dǎo)學(xué)生形成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),重點(diǎn)培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。在專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中引入思政元素,能將專業(yè)培養(yǎng)和思想政治引導(dǎo)有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)和思想政治教育的同步促進(jìn),是實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程中思政元素引入的新方法[2]。
《化工熱力學(xué)》課程是化工類專業(yè)的基礎(chǔ)必修自然科學(xué)課程,主要涉及熱力學(xué)基本定律、能量分析、相平衡理論、化學(xué)平衡理論等重要專業(yè)知識(shí),是化工學(xué)科的技術(shù)基礎(chǔ)專業(yè)課。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,對(duì)于思政元素的直接引入較為生硬,學(xué)生的認(rèn)同度低,效果欠佳。事實(shí)上,每一個(gè)專業(yè)知識(shí)的背后,都蘊(yùn)藏著鮮活的科學(xué)精神與人文精神,對(duì)于這些科學(xué)家故事的介紹和科學(xué)家精神的解讀,能夠?qū)崿F(xiàn)激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí),還能在解讀科學(xué)家精神的過程中引入思政元素,對(duì)于提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德和個(gè)人品德具有重要意義[2-3]。
《化工熱力學(xué)》是化工過程研究的理論基礎(chǔ)。因此,通過講授專業(yè)知識(shí)并合理地穿插介紹這些知識(shí)背后的實(shí)際案例與科學(xué)家事跡,以將《化工熱力學(xué)》的課程思政教育落到實(shí)處。
課程思政改革首先需要從教學(xué)內(nèi)容出發(fā),充分挖掘?qū)I(yè)知識(shí)背后的思政元素,在講授專業(yè)知識(shí)的同時(shí),通過引入科學(xué)家故事、科學(xué)發(fā)展史等方式將正確的價(jià)值觀在專業(yè)課的教學(xué)過程中傳輸給學(xué)生[4]。課程組根據(jù)化工熱力學(xué)中各章節(jié)涉及的具體知識(shí)內(nèi)容及其相關(guān)的典型案例及其蘊(yùn)含的思政元素進(jìn)行匯總,作為本課程教學(xué)過程的思政教育切入點(diǎn)。典型的課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)如表1(P78)所示:
表1 《化工熱力學(xué)》課程科學(xué)家精神思政實(shí)例教學(xué)
具體而言,例如在講解第一個(gè)可計(jì)算汽液兩相和臨界點(diǎn)的范德瓦爾斯方程時(shí),可進(jìn)一步介紹該方程的提出者:1910年諾爾貝物理學(xué)獎(jiǎng)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(xué)入學(xué)的規(guī)則發(fā)生了變化:通過教育部長的許可,可以免除古典語言的學(xué)習(xí)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(shù)學(xué)博士資格考試。范德瓦爾斯的首要貢獻(xiàn)是發(fā)表了《關(guān)于我們稱之為熱的運(yùn)動(dòng)》論文。在這篇論文中,他所發(fā)表的狀態(tài)方程式是出自他的名字。因?yàn)樗亲钤缣岢龇肿娱g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(xiàn)是其公式化了對(duì)應(yīng)狀態(tài)定律。正是這條定律在實(shí)驗(yàn)中起到了指導(dǎo)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?yàn)榧彝ソ?jīng)濟(jì)困難,不得不中止了他的學(xué)業(yè)。但范德瓦爾斯堅(jiān)持著自己的學(xué)習(xí),在大學(xué)入學(xué)時(shí)把握住了機(jī)會(huì),最終實(shí)現(xiàn)了自己的理想,這其中就蘊(yùn)含著豐富的思政元素:讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)滴水穿石的堅(jiān)持奮斗精神,馳而不息的拼搏精神,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立自主,克服學(xué)習(xí)和工作中的畏難情緒,保持斗志昂揚(yáng)的狀態(tài)。
而在講解溶液熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算內(nèi)容時(shí),可進(jìn)一步引入吉布斯提出的熱力學(xué)“三部曲”,進(jìn)而介紹著名美國物理化學(xué)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(xué)院學(xué)習(xí)過程中,因課程成績優(yōu)異數(shù)次獲獎(jiǎng),并于1863年獲耶魯學(xué)院博士學(xué)位,于1870年任耶魯學(xué)院的數(shù)學(xué)物理教授。吉布斯在1873年至1878年發(fā)表的多篇論文中,引進(jìn)了熱力學(xué)勢以處理熱力學(xué)問題,進(jìn)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(tǒng)計(jì)理論進(jìn)一步推廣為系統(tǒng)理論,創(chuàng)立了近代物理學(xué)的統(tǒng)計(jì)理論和研究方法。通過介紹吉布斯對(duì)熱力學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn),讓學(xué)生體會(huì)到大科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神,進(jìn)而提高對(duì)于本專業(yè)的認(rèn)同感和自豪感。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步介紹吉布斯的科學(xué)家精神:吉布斯雖然對(duì)于熱力學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),但他從不驕傲、炫耀,而是專注于自己的科學(xué)事業(yè)且不求科學(xué)家同行承認(rèn)的科學(xué)偉人。吉布斯對(duì)于熱力學(xué)的貢獻(xiàn)足以獲諾貝爾獎(jiǎng),但其在世時(shí)從未獲得諾貝爾獎(jiǎng)提名。直到逝世多年后,在紐約大學(xué)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(xué)研究不追名逐利的高尚品格,讓學(xué)生體會(huì)到堅(jiān)持不懈、戒驕戒躁、默默無聞艱苦奮斗的科學(xué)家精神。
再如,在講解相平衡知識(shí)時(shí),可詳細(xì)介紹我國著名化學(xué)工程專家余國琮院士的事跡。余國琮出生于廣東臺(tái)山,是我國精餾分離學(xué)科的創(chuàng)建和精餾技術(shù)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),為我國工業(yè)精餾技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做出了開創(chuàng)性工作,他提出的熱力學(xué)活度系數(shù)理論被業(yè)界稱為(Yu-Coull方程)。余國琮帶領(lǐng)研發(fā)了我國重水生產(chǎn)技術(shù),為我國核科學(xué)技術(shù)的突破做出了重要貢獻(xiàn)。余國琮的系列研發(fā)成果為我國石化工業(yè)技術(shù)帶來了跨越式發(fā)展,石化工業(yè)中大量采用的蒸餾塔被他成功改造,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。通過在專業(yè)知識(shí)講授過程中穿插介紹余國琮院士的事跡,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)余國琮院士艱苦奮斗、為國獻(xiàn)身、俯首甘為孺子牛的科學(xué)家精神。
課程思政教育改革,不僅需要在教學(xué)內(nèi)容上引入思政元素,還需要在教學(xué)方式上進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,以更好地將思政元素融入教學(xué)過程中?,F(xiàn)代教育理論認(rèn)為,將學(xué)生視為教學(xué)活動(dòng)的主體,培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí),能夠顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性[5]。在教學(xué)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、參與討論、互相合作,則能夠在培養(yǎng)其主動(dòng)學(xué)習(xí)的同時(shí),鍛煉其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的同時(shí),掌握利用專業(yè)知識(shí)來解決生產(chǎn)生活實(shí)際問題的能力。因此,課程組采用翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)及慕課相結(jié)合的混合式教學(xué)模式,將傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢相結(jié)合。在課堂教學(xué)過程中采用多種教學(xué)模式,增強(qiáng)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)、討論;而在課前課后時(shí)間,鼓勵(lì)學(xué)生形成學(xué)習(xí)小組,采用自主學(xué)習(xí)、小組配合等學(xué)習(xí)模式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和自主學(xué)習(xí)自主創(chuàng)新能力,提高了學(xué)生對(duì)于掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)的信心和榮譽(yù)感,實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生價(jià)值觀引導(dǎo)的目標(biāo)。
作為化工類專業(yè)的理論基礎(chǔ)課,將以科學(xué)家精神作為主要思政元素融入《化工熱力學(xué)》課程的教學(xué)過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)傳遞與價(jià)值觀引導(dǎo)的雙向提升。教育工作者要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械性學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)到轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行傳授專業(yè)知識(shí)與開展思政教育的教學(xué)新模式。