物理化學(xué)課程能力培養(yǎng)與實(shí)踐
時(shí)間:2022-09-01 10:07:53
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摘要:課程思政是素質(zhì)教育的重要舉措,本文對(duì)物理化學(xué)課程中體現(xiàn)能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育相融合的課程思政進(jìn)行了理論分析,對(duì)思政元素進(jìn)行了深入挖掘,發(fā)現(xiàn)物理化學(xué)課程能夠培養(yǎng)師生的科學(xué)觀、創(chuàng)新精神、家國(guó)情懷、民族自信、人文素養(yǎng)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)。以本文作者參與編寫的《物理化學(xué)》為依托,闡述了物理化學(xué)課程中能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的切入點(diǎn)以及實(shí)施的手段和模式,指出了物理化學(xué)課程思政可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐策略為“至簡(jiǎn)至趣、潤(rùn)物無(wú)聲”。
關(guān)鍵詞:課程思政;能力培養(yǎng);知行合一;可持續(xù)發(fā)展
建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程。2016年12月總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上明確提出,用好課堂教學(xué)主渠道,各門課程都要“守好一段渠、種好責(zé)任田”,各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)。用好課程思政改革的紅利,推進(jìn)能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育融合,實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年目標(biāo),是新時(shí)代賦予我們教育工作者的使命?!爸泻弦?、潤(rùn)物無(wú)聲”是物理化學(xué)課程思政改革者的共識(shí),也是保證課程思政永續(xù)發(fā)展的動(dòng)力源泉?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是培養(yǎng)高素質(zhì)化學(xué)化工專門人才的學(xué)科基礎(chǔ)課,是一門無(wú)處不在的學(xué)科,也是通往科學(xué)之巔的學(xué)科。如何守住“物理化學(xué)”這段渠?本文進(jìn)行了深入的探索和實(shí)踐。
1“物理化學(xué)”課程思政的理論分析
“課程思政”的內(nèi)涵豐富而有生命力,在提高教師和學(xué)生專業(yè)能力和思想素質(zhì)方面發(fā)揮著重要作用。“物理化學(xué)”課程思政包含社會(huì)主義核心價(jià)值觀、唯物主義辯證法、科學(xué)倫理以及創(chuàng)新精神。正確的價(jià)值觀和科學(xué)觀與知識(shí)體系的構(gòu)建和解決問(wèn)題能力是學(xué)生成為國(guó)家棟梁的關(guān)鍵?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是用物理學(xué)、數(shù)學(xué)的方法研究化學(xué)中最基本規(guī)律的學(xué)科,它遵循自然科學(xué)研究問(wèn)題的一般原則:歸納大量事實(shí),得出經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,思維加工提出假說(shuō),實(shí)踐檢驗(yàn)形成理論。也就是按照“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”的過(guò)程,符合辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論。“物理化學(xué)”課程是課程思政的“原住民”,它的知識(shí)理論體系的建立和發(fā)展符合事物發(fā)展的一般規(guī)律,助力學(xué)生科學(xué)觀的養(yǎng)成。
2“物理化學(xué)”課程中能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的實(shí)踐
本文以燕山大學(xué)物理化學(xué)教研室參與編寫的《物理化學(xué)》教材為依托,挖掘課程中的思政元素,實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的融合。緒論:可以植入物理化學(xué)的發(fā)展史、科學(xué)家的勵(lì)志名言、耳熟能詳?shù)奈膶W(xué)素材等,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和人文素養(yǎng)。例如,物理化學(xué)體系的構(gòu)建涉及到多位諾貝爾獎(jiǎng)得主和著名的科學(xué)家,洛蒙諾索夫、范托夫、阿侖尼烏斯、奧斯特瓦爾德、吉布斯、朗繆爾、玻爾茲曼和普朗克。借用《霧里看花》中幾句經(jīng)典歌詞描述物理化學(xué)的地位,“物理化學(xué)將借給你一雙慧眼摘要課程思政是素質(zhì)教育的重要舉措,本文對(duì)物理化學(xué)課程中體現(xiàn)能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育相融合的課程思政進(jìn)行了理論分析,對(duì)思政元素進(jìn)行了深入挖掘,發(fā)現(xiàn)物理化學(xué)課程能夠培養(yǎng)師生的科學(xué)觀、創(chuàng)新精神、家國(guó)情懷、民族自信、人文素養(yǎng)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)。以本文作者參與編寫的《物理化學(xué)》為依托,闡述了物理化學(xué)課程中能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的切入點(diǎn)以及實(shí)施的手段和模式,指出了物理化學(xué)課程思政可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐策略為“至簡(jiǎn)至趣、潤(rùn)物無(wú)聲”。關(guān)鍵詞課程思政能力培養(yǎng)知行合一可持續(xù)發(fā)展中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程。2016年12月總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上明確提出,用好課堂教學(xué)主渠道,各門課程都要“守好一段渠、種好責(zé)任田”,各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)。用好課程思政改革的紅利,推進(jìn)能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育融合,實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年目標(biāo),是新時(shí)代賦予我們教育工作者的使命?!爸泻弦?、潤(rùn)物無(wú)聲”是物理化學(xué)課程思政改革者的共識(shí),也是保證課程思政永續(xù)發(fā)展的動(dòng)力源泉?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是培養(yǎng)高素質(zhì)化學(xué)化工專門人才的學(xué)科基礎(chǔ)課,是一門無(wú)處不在的學(xué)科,也是通往科學(xué)之巔的學(xué)科。如何守住“物理化學(xué)”這段渠?本文進(jìn)行了深入的探索和實(shí)踐。1“物理化學(xué)”課程思政的理論分析“課程思政”的內(nèi)涵豐富而有生命力,在提高教師和學(xué)生專業(yè)能力和思想素質(zhì)方面發(fā)揮著重要作用?!拔锢砘瘜W(xué)”課程思政包含社會(huì)主義核心價(jià)值觀、唯物主義辯證法、科學(xué)倫理以及創(chuàng)新精神。正確的價(jià)值觀和科學(xué)觀與知識(shí)體系的構(gòu)建和解決問(wèn)題能力是學(xué)生成為國(guó)家棟梁的關(guān)鍵?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是用物理學(xué)、數(shù)學(xué)的方法研究化學(xué)中最基本規(guī)律的學(xué)科,它遵循自然科學(xué)研究問(wèn)題的一般原則:歸納大量事實(shí),得出經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,思維加工提出假說(shuō),實(shí)踐檢驗(yàn)形成理論。也就是按照“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”的過(guò)程,符合辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論?!拔锢砘瘜W(xué)”課程是課程思政的“原住民”,它的知識(shí)理論體系的建立和發(fā)展符合事物發(fā)展的一般規(guī)律,助力學(xué)生科學(xué)觀的養(yǎng)成。2“物理化學(xué)”課程中能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的實(shí)踐本文以燕山大學(xué)物理化學(xué)教研室參與編寫的《物理化學(xué)》教材為依托,挖掘課程中的思政元素,實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育的融合。緒論:可以植入物理化學(xué)的發(fā)展史、科學(xué)家的勵(lì)志名言、耳熟能詳?shù)奈膶W(xué)素材等,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和人文素養(yǎng)。例如,物理化學(xué)體系的構(gòu)建涉及到多位諾貝爾獎(jiǎng)得主和著名的科學(xué)家,洛蒙諾索夫、范托夫、阿侖尼烏斯、奧斯特瓦爾德、吉布斯、朗繆爾、玻爾茲曼和普朗克。借用《霧里看花》中幾句經(jīng)典歌詞描述物理化學(xué)的地位,“物理化學(xué)將借給你一雙慧眼讓你把與化學(xué)相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)部最深?yuàn)W的秘密看得清清楚楚、明明白白,將給你插上一雙翅膀,讓你自由地翱翔在化學(xué)的昨天、今天和明天,領(lǐng)略到化學(xué)和物質(zhì)科學(xué)無(wú)邊的魅力?!薄锻馈分小皶?huì)當(dāng)凌絕頂,一覽眾山小?!奔?lì)師生將本書(shū)學(xué)完以后,站在一個(gè)新的高度來(lái)看待化學(xué),看待科學(xué),乃至看待整個(gè)世界。在談及學(xué)習(xí)方法時(shí),引用我國(guó)數(shù)學(xué)家華羅庚的一句話,“在學(xué)生時(shí)代,別人花1小時(shí),我就花2小時(shí),而到工作時(shí),別人花1小時(shí)能夠解決的問(wèn)題,我可能用更少的時(shí)間就解決了?!睙崃W(xué)第一定律:古人云,“有所不為才能有所作為”和“舍得”的哲學(xué)對(duì)理解“熱力學(xué)的特點(diǎn)和局限性”貼切而含義深遠(yuǎn)。“絕熱反應(yīng)(最高反應(yīng)溫度的計(jì)算)”與火箭推進(jìn)劑的選擇,值得驕傲的航天科技發(fā)展。科學(xué)家焦耳的故事,熱和功的單位都以他的名字“焦耳”命名。熱力學(xué)第二定律:《虞美人》中,“問(wèn)君能有幾多愁?恰似一江春水向東流”引出“自發(fā)過(guò)程”。石灰石和芒硝不能自發(fā)形成純堿,路布蘭法氨堿法侯氏制堿法,通過(guò)改變條件使不可能變成可能,而且工藝不斷綠色化。利用這一創(chuàng)新案例說(shuō)明自發(fā)變化的方向和平衡條件。從熵增加原理與垃圾分類的關(guān)系理解國(guó)家政策實(shí)施的必要性,體現(xiàn)責(zé)任擔(dān)當(dāng)[1]。熱機(jī)與內(nèi)燃機(jī)、高鐵,理論與實(shí)踐的結(jié)合,民族自信??ㄖZ、克勞修斯對(duì)熱力學(xué)第二定律的貢獻(xiàn),他們的故事體現(xiàn)科學(xué)的傳承及科學(xué)精神。熱力學(xué)第三定律的建立是多位科學(xué)家不斷探索得出的,包括理查茲、能斯特、普朗克、路易斯和吉布斯,它們的勵(lì)志故事催人奮進(jìn)。例如,吉布斯:美國(guó)物理化學(xué)家、數(shù)學(xué)物理學(xué)家,從小體弱多病,日?;顒?dòng)就是在附近的小山上慢慢地獨(dú)行,這有助于他的肺部,也使他養(yǎng)成善于思考的習(xí)慣。在他進(jìn)入耶魯大學(xué)工程系不久,家里慘遭不幸,一下子奪去了他爸媽與二個(gè)妹妹的生命。但這些并沒(méi)有使他倒下去,他慢慢由痛苦的深淵中爬出來(lái),繼續(xù)讀書(shū),發(fā)表了奠定化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)的經(jīng)典之作《論非均相物體的平衡》。溶液:亨利定律與氣泡水飲料、水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)系;稀溶液的依數(shù)性在實(shí)際生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用,例如,凝固點(diǎn)降低與冷凍液,滲透壓與反滲透凈化海水、血液透析,提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力[2]。分配定律與萃取精餾?;瘜W(xué)平衡:平衡移動(dòng)原理與《游山西村》中,“山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村?!?化學(xué)平衡條件與合成氨工藝的創(chuàng)新:化學(xué)熱力學(xué)指出,氮?dú)夂蜌錃庠谝欢ǖ臏囟群蛪毫ο驴梢赞D(zhuǎn)變成氨,且加壓降溫有利于氨的合成,從動(dòng)力學(xué)角度,溫度太低反應(yīng)速率太小。1904年,德國(guó)化學(xué)家哈伯在常壓下用鐵作催化劑,在1000℃獲得了少量的合成氨,因此獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。合成氨工業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題是高效催化劑和耐高溫高壓的設(shè)備,后者由德國(guó)巴斯夫公司的工程師博施解決了,開(kāi)啟了高壓化工新領(lǐng)域,合成氨肥料開(kāi)始大批量生產(chǎn)[3]?;瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ):與一級(jí)反應(yīng)相關(guān)的放射性同位素碳14的定年法,可以確定文物、化石等的年代;催化原理與盧嘉錫的“福州模型”、過(guò)渡態(tài)理論與孫承諤,提升民族自豪感;復(fù)雜反應(yīng)處理方法中速控步法與團(tuán)隊(duì)精神;鏈?zhǔn)椒磻?yīng)應(yīng)用與科普讀物《寂靜的春天》[4]。相平衡:吉布斯相律從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用歷時(shí)幾十年,成功往往需要忍辱負(fù)重,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng);黃子卿先生精確測(cè)出水的三相點(diǎn),并被IUPAC確定為熱力學(xué)溫標(biāo)的基準(zhǔn)點(diǎn),雖然依托于美國(guó)的科研環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件可以有更好的成果,但他依然堅(jiān)持回到祖國(guó),為祖國(guó)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn),勵(lì)志家國(guó)情懷。相平衡原理與低溫?zé)岚粼谇嗖罔F路建設(shè)中的應(yīng)用,民族自豪感[2,5]。電化學(xué)基礎(chǔ):離子獨(dú)立移動(dòng)定律與科爾勞許;電離理論:阿侖尼烏斯提出電離理論,當(dāng)時(shí)不被人理解,被保守的教授們嗤之以鼻,認(rèn)為:“這個(gè)理論純粹是空想,無(wú)法相信?!?但是阿倫尼烏斯仔細(xì)準(zhǔn)備著他的論文,堅(jiān)持自己的觀點(diǎn),最終開(kāi)創(chuàng)了電離學(xué)說(shuō),他打破學(xué)科的局限,從物理與化學(xué)的聯(lián)系上去研究電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。電解質(zhì)溶液與中國(guó)科學(xué)家李方訓(xùn)、梁敬魁[6];現(xiàn)代電化學(xué)工業(yè)與新能源開(kāi)發(fā)利用的蓬勃發(fā)展,例如太陽(yáng)能電池、燃料電池、鋰離子電池等能量存貯與轉(zhuǎn)換領(lǐng)域電化學(xué)的指導(dǎo)與創(chuàng)新作用,我國(guó)企業(yè)的領(lǐng)先地位。表面現(xiàn)象:BET吸附理論與材料表面積測(cè)定;表面活性劑在科技前沿領(lǐng)域的應(yīng)用;荷葉效應(yīng)與超疏水仿生材料;表面張力與《愛(ài)蓮說(shuō)》中“予獨(dú)愛(ài)蓮之出淤泥而不染”、《侍宴詩(shī)》中“嫩竹猶含粉,初荷未聚塵”、《暮江吟》中“露似真珠月似弓”、《詠露珠》“秋露滾玉盤”[7]。固體表面吸附與粉塵爆炸。霧霾的表面物理化學(xué)原理及其預(yù)防,樹(shù)立“綠水青山就是金山銀山”環(huán)保意識(shí),人與自然和諧共生。膠體化學(xué):中國(guó)科學(xué)家傅鷹出生于國(guó)家內(nèi)外交困的1902年,深感國(guó)家頻遭外國(guó)列強(qiáng)欺侮是國(guó)家貧弱和清廷腐敗所致,遂萌發(fā)了強(qiáng)國(guó)富民的愿望,立志走科學(xué)救國(guó)的道路。盡管在美國(guó)有優(yōu)厚的待遇,然而,傅鷹牽掛著苦難中的祖國(guó)和人民,中華人民共和國(guó)成立后,歷經(jīng)重重阻撓回到了祖國(guó)的懷抱。1954年他在北京大學(xué)創(chuàng)建了我國(guó)第一個(gè)膠體化學(xué)教研室。鄧小平同志親自批示傅鷹先生為“勤勤懇懇、頑強(qiáng)奮斗,為科學(xué)和教育事業(yè)貢獻(xiàn)一生的偉大愛(ài)國(guó)者”;膠體化學(xué)家虞宏正的愛(ài)國(guó)情懷[8]。物理化學(xué)課程中能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育相融合的手段和模式可以因人、因時(shí)、因地而異,先進(jìn)的教學(xué)平臺(tái)和信息化技術(shù)提供了廣闊的創(chuàng)新發(fā)展空間,利用MOOC、雨課堂、超星泛雅等線上教學(xué)平臺(tái)實(shí)施“導(dǎo)學(xué)-研學(xué)-思學(xué)”和“課前、課上和課后”三階段物理化學(xué)課程教學(xué)新模式,以小論文、小課題、專題案例等形式展開(kāi)物理化學(xué)的素質(zhì)教育實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[7,9,10]?!爸梁?jiǎn)至趣,潤(rùn)物無(wú)聲”是物理化學(xué)課程能力與素質(zhì)教育追求的境界,也是其可持續(xù)發(fā)展的保障[11]。其中“榜樣”的力量至關(guān)重要,科學(xué)家的故事,激勵(lì)我們?cè)诳茖W(xué)的道路上永攀高峰。一線教師是學(xué)生身邊的榜樣,做到“知”已不易,而“行”更具挑戰(zhàn)性。做到知行合一,課程思政就會(huì)深入師生的內(nèi)心,悟化為行動(dòng),實(shí)現(xiàn)能力與素質(zhì)的融合發(fā)展[12]。《荀子·勸學(xué)篇》中,“積土成山,風(fēng)雨興焉;積水成淵,蛟龍生焉?!睆纳磉叺男∈伦銎?潛心教學(xué),關(guān)愛(ài)學(xué)生,堅(jiān)守“傳道、受業(yè)、解惑”的職責(zé),做好學(xué)生人生發(fā)展的領(lǐng)路人。
3結(jié)語(yǔ)
課程思政的春風(fēng)吹遍祖國(guó)的大江南北,生機(jī)盎然的教育事業(yè)即將到來(lái)。我們作為高等教育前沿陣地的沖鋒戰(zhàn)士,有什么理由不奮勇向前,為祖國(guó)的明天培養(yǎng)高素質(zhì)的建設(shè)者和接班人。“跨過(guò)鴨綠江”再現(xiàn)革命先驅(qū)為祖國(guó)的安定視死如歸,我們也可以為祖國(guó)的教育事業(yè)“淡泊名利”、“與時(shí)俱進(jìn)”,堅(jiān)持“不以惡小而為之,不以善小而不為”的原則,不忘初心,定能為祖國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。學(xué)習(xí)有志向,學(xué)習(xí)有希望!
作者:劉玉文 夏美榮 于升學(xué) 張琳 李雪愛(ài) 張璐 諶巖 王艷芝 邵光杰 單位:燕山大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院