胡榮 劉玉榮 郭朝中 雷宇 韓濤 廖文利

摘? 要：課程思政是當(dāng)前落實(shí)高校立德樹人的重要任務(wù)。該文以應(yīng)用型本科高校材料類專業(yè)物理化學(xué)課程為探索和實(shí)踐對(duì)象，以目標(biāo)導(dǎo)向、學(xué)生中心和產(chǎn)出導(dǎo)向?yàn)檎n程思政的出發(fā)點(diǎn)，在專業(yè)知識(shí)講授的過程中融入祖國傳統(tǒng)文化、我國著名科學(xué)家事跡與貢獻(xiàn)及馬克思主義哲學(xué)世界觀和方法論，以增強(qiáng)大學(xué)生的愛國情懷，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解決實(shí)際問題的能力，最終實(shí)現(xiàn)三全育人的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué);應(yīng)用型本科院校;材料類專業(yè);課程思政;探索與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G641? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2023）15-0173-04

Abstract： At present， course ideological and political education is an important task for morality education in colleges and universities. In this paper， Physical Chemistry in materials specialty of application-oriented university was employed as the practice object， and the goal orientation， student-centered and output orientation were considered as the starting point of ideological and political education. The traditional culture of the motherland， the deeds and contributions of famous scientists， as well as the world outlook and methodology of Marxist philosophy were integrated with professional knowledge during the process of teaching. The aim is enhancement students' patriotism， and improvement the ability of learning and solving practical problem. Finally， the goals for students educating in the whole process and all-round are realized.

Keywords： Physical Chemistry; application-oriented university; materials specialty; course ideology and politics; exploration and practice

課程思政建設(shè)是全面落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，是培養(yǎng)合格社會(huì)主義事業(yè)接班人的重要保障。自習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上的講話[1]和教育部印發(fā)關(guān)于《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知以來[2]，全國各教育主管部門和高校積極響應(yīng)，多角度、多層次、有序地展開工作。在高校層面，主要是制定課程思政建設(shè)的實(shí)施方案、強(qiáng)化思政建設(shè)的制度保障、提升教學(xué)主體的思想認(rèn)知、組織對(duì)教師群體的培訓(xùn)、交流與展示等。在教師層面，針對(duì)所教課程的特點(diǎn)，積極挖掘思政元素、探索合理的教學(xué)形式將其融入課堂教學(xué)，讓學(xué)生在收獲知識(shí)的同時(shí)，又能感受到我們國家的文化自信、制度自信和家國情懷。課程思政與專業(yè)知識(shí)雙向融合的教與學(xué)是當(dāng)前培養(yǎng)合格大學(xué)生的重要途徑。

一? 課程思政在物理化學(xué)教學(xué)中的重要性

物理化學(xué)是研究物質(zhì)化學(xué)變化與物理內(nèi)涵之間相互聯(lián)系的一門學(xué)科，并應(yīng)用相關(guān)的物理手段或數(shù)學(xué)方法找到物質(zhì)化學(xué)運(yùn)動(dòng)過程中最具有普遍性、本質(zhì)性的規(guī)律[3-5]。本科物理化學(xué)所涉及到的教學(xué)內(nèi)容主要包括化學(xué)反應(yīng)的方向及限度的問題、化學(xué)反應(yīng)的速率、反應(yīng)機(jī)理的問題及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)間關(guān)聯(lián)的問題。掌握好這幾方面的知識(shí)，才能使學(xué)生從本質(zhì)上理解物質(zhì)間的化學(xué)運(yùn)動(dòng)，更為清晰地認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象;才能更加深刻、系統(tǒng)地掌握化學(xué)知識(shí)。材料類、化學(xué)類、環(huán)境類和生化類專業(yè)的學(xué)生均涉及到化學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。因而做好物理化學(xué)課程的教學(xué)對(duì)這些專業(yè)的學(xué)生具有重要意義。為認(rèn)真落實(shí)高校立德樹人的根本任務(wù)，教師在教學(xué)過程中通過挖掘思政元素，并將其植入專業(yè)知識(shí)教學(xué)就顯得尤為重要。

重慶文理學(xué)院（以下簡稱“我校”）在材料方面開設(shè)了材料科學(xué)與工程、金屬材料工程、高分子材料與工程和材料成型及控制工程四個(gè)專業(yè)，旨在培養(yǎng)新材料、半導(dǎo)體、顯示、能源、建材、包裝、汽車和電子電器等行業(yè)的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才。因而，我校材料類專業(yè)開設(shè)了物理化學(xué)這門課程。根據(jù)我校及專業(yè)的特點(diǎn)，選擇印永嘉、奚正楷和張樹永等教授等所編著的《物理化學(xué)簡明教程（第四版）》為教材。課程內(nèi)容涉及熱力學(xué)三大定律、化學(xué)勢、相平衡、化學(xué)反應(yīng)平衡、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、表面現(xiàn)象和分散系統(tǒng)等方面[6]。通過課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生理解化學(xué)變化過程中的基本規(guī)律，并利用這些規(guī)律解決實(shí)際問題。但是，教師在教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)此門課程的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果均不是很理想，原因大致有如下幾點(diǎn)：①對(duì)課程認(rèn)知不足，尤其是課程在本專業(yè)的地位認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)識(shí)不到其在生產(chǎn)與生活中有何具體應(yīng)用;②內(nèi)容多為19世紀(jì)至20世紀(jì)70年代所產(chǎn)生的知識(shí)和規(guī)律，且多為國外科學(xué)家所歸納總結(jié)，物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容較為基礎(chǔ)，少有最新的知識(shí)引入課堂，不能引起學(xué)生的興趣。③課程中涉及到一些公式的推導(dǎo)、一些模型和理論的理解難度大，學(xué)生不能快速掌握?；谶@些問題，教師有責(zé)任和義務(wù)加以解決。課程思政建設(shè)（目標(biāo)導(dǎo)向、學(xué)生中心和產(chǎn)出導(dǎo)向）為解決這些問題提供了明確的指導(dǎo)方向，即通過教師合理的課程思政設(shè)計(jì)，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)和實(shí)踐的主體，通過課程思政擺正學(xué)生的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，并能夠用科學(xué)的思維模式和方法分析并解決問題，從而實(shí)現(xiàn)立德樹人。

二? 物理化學(xué)課程的思政教學(xué)探索與實(shí)踐

針對(duì)上述幾個(gè)問題，需做好如下思政課程設(shè)計(jì)[7-9]：

1）針對(duì)學(xué)生對(duì)課程認(rèn)識(shí)不足，無法有效感知其在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用的問題?？蓪⒅袊鴤鹘y(tǒng)文化、勞動(dòng)人民智慧與物理化學(xué)知識(shí)相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的文化自信。例如，在講授熱力學(xué)時(shí)，就可以將一些古代智慧（俗語、諺語、成語、詩詞和古典科學(xué)著作）與課程專業(yè)知識(shí)相結(jié)合講解。如“下雪不寒雪化寒”與物理化學(xué)中的放熱、吸收過程聯(lián)系起來講解;“瑞雪兆豐年”與“系統(tǒng)與環(huán)境”間的熱量交換聯(lián)系起來;“酒香不怕巷子深”和“近朱者赤”等與分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來，并以此為切入點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生思想積極健康向上。將明代著名政治家、軍事家于謙的詩——《石灰吟》（千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間。）與熱化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，以此鼓勵(lì)學(xué)生不怕艱難、敢于奉獻(xiàn)，具有忠誠、清白的品格。在講授多相平衡時(shí)，可以將我國古代優(yōu)良的釀酒技術(shù)與相變化過程中的知識(shí)融合講解。在講解電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，可以將北宋科學(xué)家沈括《夢溪筆談》的一些發(fā)現(xiàn)引入教學(xué)，如他最早發(fā)現(xiàn)了不同金屬間存在活性差異，并利用這一發(fā)現(xiàn)開發(fā)了金屬置換反應(yīng)。通過將這些課程思政元素在教學(xué)過程中的融入使同學(xué)們可以感受到我們文化的源遠(yuǎn)流長、祖國的偉大和民族的自豪。表1為有關(guān)我國古代智慧融入物理化學(xué)課程及其對(duì)學(xué)生思想的引領(lǐng)。

2）針對(duì)物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容較為傳統(tǒng)，少有新知識(shí)引入的問題。教學(xué)過程中還應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充了近幾十年以來物理化學(xué)在基礎(chǔ)理論、知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面的新發(fā)展，尤其是要介紹國人在物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展過程中的重要貢獻(xiàn)。例如在講解電化學(xué)章節(jié)時(shí)，結(jié)合教學(xué)大綱內(nèi)容的基礎(chǔ)，補(bǔ)充講解當(dāng)前熱門研究領(lǐng)域——鋰離子電池，講解它的工作機(jī)理、發(fā)展歷程、電極材料、結(jié)構(gòu)表征與性能測試等，同時(shí)介紹我國科學(xué)家（如陳立泉院士、李長明院士等）和企業(yè)（寧德時(shí)代、比亞迪等）在鋰離子電池發(fā)展過程中作出的重要貢獻(xiàn);在講解化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)時(shí)，會(huì)補(bǔ)充講解激光技術(shù)對(duì)物理化學(xué)研究過程的推動(dòng)作用，如飛秒/納秒時(shí)間分辨吸收光譜技術(shù)、時(shí)間分辨熒光技術(shù)在生物系統(tǒng)（植物、藻類的光合作用等）、在能源領(lǐng)域（有機(jī)、無機(jī)太陽能電池等）、在食品衛(wèi)生領(lǐng)域（抗氧化自由基等）的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用，并介紹我國科學(xué)家（如張存浩院士、蔣麗金院士、楊學(xué)明院士和匡廷云院士等）對(duì)此領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn);在講解物質(zhì)表界面現(xiàn)象時(shí)，會(huì)從當(dāng)前的研究熱點(diǎn)——納米科學(xué)與納米材料入手，以闡述各種材料（陶瓷、塑料、金屬和膠體等）表界面的特性和應(yīng)用領(lǐng)域，并介紹傅鷹教授等在此領(lǐng)域?qū)ξ锢砘瘜W(xué)所作出的貢獻(xiàn)。通過對(duì)傳統(tǒng)物化知識(shí)、新知識(shí)、新技術(shù)和科學(xué)家事跡的融合講解，充分拓展學(xué)生視野，激發(fā)他們發(fā)奮圖強(qiáng)、追求真理的精神和報(bào)國熱情。

教學(xué)案例一：將先進(jìn)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及知識(shí)更新引入課堂教學(xué)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)知識(shí)時(shí)，教師會(huì)為學(xué)生講解化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測試方法。其測試的原理就是測定反應(yīng)物（或產(chǎn)物）濃度隨時(shí)間的變化（dc/dt），并用濃度c對(duì)時(shí)間t作出動(dòng)力學(xué)曲線圖。因而宏觀上確定反應(yīng)物種的濃度是確定反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的濃度確定方式有化學(xué)法與物理法，這兩種測試方法都有其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。比如物理法優(yōu)點(diǎn)在于方便迅速、可連續(xù)測定，缺點(diǎn)在于濃度值是基于間接關(guān)系（壓力、旋光度、光譜和電導(dǎo)等）求得，受到副反應(yīng)、雜質(zhì)和儀器靈敏度等的影響較大。為此，教師在教學(xué)過程中引入了目前較為先進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)測試技術(shù)——飛秒時(shí)間分辨光譜技術(shù)。介紹內(nèi)容涉及飛秒化學(xué)技術(shù)的起源、發(fā)展歷程、測試與工作原理、應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)優(yōu)勢等。運(yùn)用此技術(shù)可以觀測化學(xué)反應(yīng)在飛秒時(shí)域的過程，可以像看慢鏡頭一樣觀察化學(xué)過程中原子、分子的轉(zhuǎn)變狀態(tài)，甚至能夠捕捉到化學(xué)反應(yīng)過程歷程中間過渡態(tài)物種的生成與演變，可以說飛秒時(shí)間分辨光譜技術(shù)是提升傳統(tǒng)物理法測定反應(yīng)物（產(chǎn)物）濃度準(zhǔn)確度的有力保障。在新技術(shù)的講解過程中，教師還會(huì)著重介紹我國主要科研機(jī)構(gòu)、人物在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域所作出的原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。如張存浩院士在20世紀(jì)70年代就開啟了中國化學(xué)激光領(lǐng)域的研究，研制出中國第一臺(tái)氟化氫（氘）化學(xué)激光器，為我國的激光化學(xué)事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。他在分子激發(fā)態(tài)光譜、分子碰撞傳能動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域取得了諸多原創(chuàng)性理論成果，首次觀察到分子碰撞傳能過程中存在量子干涉效應(yīng)，并證實(shí)其本質(zhì)為物質(zhì)波干涉，他的研究為物理化學(xué)學(xué)科的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

3）物理化學(xué)課程涉及大量的經(jīng)典理論、定律、模型、假定（如熱力學(xué)三大定律、基爾霍夫定律、卡諾定理、麥克斯韋關(guān)系式、相律、電解質(zhì)溶液理論、離子氛模型、雙電層結(jié)構(gòu)模型、Langmuir氣固吸附理論和阿累尼烏斯公式等）和解決實(shí)際問題的方法（如穩(wěn)態(tài)近似法、反應(yīng)級(jí)數(shù)測定法、平衡常數(shù)計(jì)算/測定法和復(fù)合反應(yīng)近似處理法等）。這些理論、定律、方法一般都有一些數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)和演變，它們看似復(fù)雜難以理解，但實(shí)際上都是基于一些最簡單、最基礎(chǔ)的模型或假定（如理想氣體、標(biāo)準(zhǔn)氫電極、可逆電池和碰撞理論）發(fā)展而來，提出這些模型的科學(xué)前輩對(duì)自然規(guī)律的研究態(tài)度和思路是與馬克思主義哲學(xué)世界觀和方法論不謀而合的[10]。因此，在教學(xué)過程中積極引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)經(jīng)典物理化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，用馬克思唯物主義和辯證法武裝頭腦，提升學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)能力，潛移默化地影響學(xué)生的人生觀和價(jià)值觀，培養(yǎng)他們解決實(shí)際問題的能力。

4）除課堂環(huán)節(jié)融入課程思政元素外，課外作業(yè)導(dǎo)入思政內(nèi)容也是非常重要的。作業(yè)的形式可以文獻(xiàn)調(diào)研報(bào)告（如我國在某領(lǐng)域的研究與發(fā)展現(xiàn)狀）、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐（如參與教師課題，利用所學(xué)的物理化學(xué)知識(shí)分析與解決實(shí)際問題）、專題式小論文（如溶膠的形成原理、制備方法、應(yīng)用領(lǐng)域及我國科學(xué)家在此領(lǐng)域的貢獻(xiàn)）等方式布置于學(xué)生。學(xué)生可以通過自由選擇思政作業(yè)類型和自由組隊(duì)完成。學(xué)生在完成作業(yè)的過程中，既了解了學(xué)科知識(shí)、增強(qiáng)了學(xué)習(xí)能力，又以自我為主體地融入到愛國主義教育。具體的教學(xué)案例過程如下。

課外教學(xué)案例二：關(guān)于課后完成文獻(xiàn)調(diào)研報(bào)告的教與學(xué)過程。

在學(xué)習(xí)“分散系統(tǒng)”這一部分的內(nèi)容后，為了更多地讓學(xué)生了解分散體系的實(shí)際應(yīng)用，首先，教師給學(xué)生布置了關(guān)于“可溶液加工的共軛聚合物在光伏能源領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀”的調(diào)研報(bào)告。學(xué)生在接受這項(xiàng)課后任務(wù)后，與此研究領(lǐng)域的教師聯(lián)系與溝通，教師教授學(xué)生文獻(xiàn)檢索相關(guān)方面的知識(shí)和技巧，并引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國科研人員在此領(lǐng)域的研究貢獻(xiàn)。此外，教師也要傳授學(xué)生分析、歸納與總結(jié)文獻(xiàn)的能力。學(xué)生在檢索文獻(xiàn)、分析、歸納和總結(jié)文獻(xiàn)的過程中，學(xué)習(xí)自主性得到提升、加深了對(duì)課本知識(shí)的理解和擴(kuò)展了專業(yè)認(rèn)知、感觸到我國科研人員科技報(bào)國的情懷。通過學(xué)生與指導(dǎo)教師的努力，學(xué)生可將自己的文獻(xiàn)綜述報(bào)告發(fā)表于國內(nèi)知名科技期刊之中，如，《聚合物光伏電池結(jié)構(gòu)調(diào)控的研究進(jìn)展》發(fā)表于《高分子材料科學(xué)與工程》。

課外教學(xué)案例三：關(guān)于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的教與學(xué)過程（利用所學(xué)知識(shí)分析與解決實(shí)際問題）。

在學(xué)習(xí)“電化學(xué)”這一部分的內(nèi)容后，為了更好地讓學(xué)生掌握、理解、運(yùn)用電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)解決材料領(lǐng)域的實(shí)際問題。積極鼓勵(lì)學(xué)生在課后時(shí)間參與教師的國家級(jí)、省部級(jí)等科研項(xiàng)目。例如，某科研項(xiàng)目涉及利用光譜電化學(xué)技術(shù)研究功能性聚合物PCPDTBT陽離子的特征穩(wěn)態(tài)吸收光譜，并利用吸收光譜的變化特征解析電荷在光電薄膜中的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移規(guī)律。為此，學(xué)生在參與到課題后，教師首先會(huì)為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)測試的原理、涉及到的物理化學(xué)理論知識(shí)、電化學(xué)裝置、光譜設(shè)備、測試軟件及參數(shù)設(shè)置、操作方法及注意事項(xiàng)。之后，學(xué)生將PCPDTBT及相關(guān)的材料制備成光電薄膜，進(jìn)行光譜電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中體會(huì)課堂中講解的半反應(yīng)、電極電勢、電氧化反應(yīng)歷程、反應(yīng)產(chǎn)物、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果等知識(shí)點(diǎn)。隨后，在教師的指導(dǎo)下，利用繪圖軟件作出PCPDTBTo+在不同影響因素條件下其吸收光譜的變化特征，并利用PCPDTBTo+的能級(jí)（Highest Occupied Molecular Orbital，HOMO）變化特征分析空穴在光電薄膜中的轉(zhuǎn)移與傳輸狀況。通過創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的教與學(xué)過程，學(xué)生不僅豐富了課堂知識(shí)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和分析、解決問題的能力，還在參與國家級(jí)、省部級(jí)的科研項(xiàng)目過程中，深深感受到利用所學(xué)知識(shí)為國家服務(wù)的驕傲感和自豪感。在學(xué)校和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的支持下，我校材料類專業(yè)很多教師和本科生積極參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的教與學(xué)，在各方面都取得了不錯(cuò)的成績。如，在科研成果方面，有學(xué)生與教師就將科研論文聯(lián)合發(fā)表于SCI期刊上（Comparative study of charge characteristics in PCPDTBT：fullerenes solar cells）;也有學(xué)生在教師的指導(dǎo)下參加第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽獲得金獎(jiǎng)（國產(chǎn)大飛機(jī)用隔音隔熱超細(xì)玻璃纖維棉）等。同時(shí)，有學(xué)生通過創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)獲得了重慶市青少年科技創(chuàng)新市長獎(jiǎng)。

總之，筆者認(rèn)為教師與學(xué)生積極投入課后環(huán)節(jié)的教與學(xué)，并將思政元素融入其中是課堂思政教學(xué)的重要補(bǔ)充和重要陣地。此外，筆者還發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生在課堂上很少提問，但在課后教與學(xué)的環(huán)節(jié)過程與指導(dǎo)教師積極交流，時(shí)間一長與教師形成亦師亦友的關(guān)系，教學(xué)氣氛融洽。在教師的影響下，不少學(xué)生積極向黨組織靠攏。因而，教師將思政內(nèi)容貫穿于課堂與課后教學(xué)對(duì)全面落實(shí)三全育人具有重要的支持作用和現(xiàn)實(shí)意義。

三? 結(jié)束語

物理化學(xué)是材料類專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)好此門課程可為后續(xù)專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。思政元素與物理化學(xué)專業(yè)知識(shí)的融合教學(xué)不僅可有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)思維，還可激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，影響他們的人生觀、世界觀和價(jià)值觀，是落實(shí)全員育人、全程育人、全方位育人的重要途徑。通過課程思政的實(shí)踐，我校材料類專業(yè)學(xué)生在物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)過程中收獲頗豐，已取得明顯成效。

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