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表面与界面化学课程教学中融入课程思政的探索
发布时间:2024年06月11日 09:05 点击: 40 发布:

表面与界面化学课程教学中融入课程思政的探索

                 , 孔新刚 ,赵亚娟, 冯永强, 景阿锋 

陕西科技大学材料科学与工程学院  陕西 西安 710021

[摘  要]:表面与界面化学是理工类学科一门重要的专业基础课。针对该课程工程应用性强但内容抽象、逻辑严谨的特点,在教学中融入马克思主义哲学思想、科学发展观理念,优化教学方法、提升教学效果。通过课程思政,实现理论与实践相联系,基础与专业相联系,教学与科研相辅相成,科学与哲学融会贯通。引导学生科学的认识问题并探究解决方案,激发学生科技报国的责任心和使命感,落实立德树人根本任务。

[关键词]:表面与界面化学;课程思政;哲学思想;教学设计

[基金项目]:2019-2021年 陕西科技大学教学改革与研究项目,《表面和界面化学》课程思政体系建设与教学探索【19Y047】。

[作者简介]:卢靖,(1981-),女,汉族,河南清丰,博士,陕西科技大学材料学院,讲师(通信作者),研究方向:功能纳米材料;孔新刚,(1983-),男,汉族,陕西延安,博士,陕西科技大材料学院,副教授,研究方向:催化与能源材料;赵亚娟,(1989-),女,汉族,河南平顶山,博士,陕西科技大学材料学院,副教授,研究方向:功能二维材料

[中图分类号]G64  [文献标识码]A   

 

高等教育承担着培养德才兼备高素质人才的重要任务,教育方法的革新是其发展的源动力。将专业学习与思想政治教育紧密联系,实现协同发展一直是高教领域探索的重要方向。2016年习近平总书记在全国高校思政工作会议上指出,要用好课堂教学这个主渠道,使各类课程与思想政治理论课同向而行,明确了非思政课程也要注重思政教育的方向,这对当前高等教育提出了更具体、更高的要求,也是教育改革的重要切入点[1-3]

《表面与界面化学》是材料学科一门重要的专业基础课,它属于物理化学的一个分支,又与材料科学与工程紧密联系,其知识体系具有理论严谨、逻辑推理性强、应用广泛的特点[4]。教学中普遍存在学生的认识不清晰、印象不深刻、理解很模糊、不会活学活用等问题。此外,传统的课堂偏重专业知识的传授,较少涉及文化情感、社会和谐发展、思政教育等内容,忽视了教育目标的完整性和人的全面发展,欠缺价值引领和能力培养。

马克思主义基本原理重点讲述了唯物论、辩证法、认识论、方法论、唯物史观、价值论等内容。涉及到物质的定义、对于世界物质性的看法、对于物质的运动性、发展规律的认识等等。科学发展观提出“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”,统筹城乡发展、区域发展、经济社会发展、人与自然和谐发展、国内发展和对外开放,推进各项事业改革和发展的同意,是中国共产党的重大战略思想。通过借鉴马克思主义哲学、科学发展观的思想,辩证的分析问题、理解问题,将材料化学相关知识体系与哲学思想融会贯通,将方法论与专业知识相结合,以科研课题、新型材料研发的背景和技术为突破口开展教学,使课堂即生动活泼又寓有深意,既富含科技又充满哲理。此外,要抓好立德树人的根本任务,深入挖掘专业课中蕴含的德育元素,使社会主义核心价值观具体化、生动化,将专业课教学与思想政治教育融合起来,在知识学习中融入理想信念的精神指引[5-8]。本文以表面与界面化学课程为载体,融入课程思政元素,探讨课堂教学的改革方向。

1 课程设计理念

课程思政兼具德育和智育双重任务,要在培养学生核心素养的基础上进行课程设计,在把握知识目标的同时,教给学生正确的世界观和方法论,同时建立德育目标,制定目标时要把握住知识、能力、情感三个维度的联系。人的认知过程是一个逐步展开,逐步深入的渐进过程。学生的专业能力和思想道德发展也是从量的积累到质的变化的过程。课程思政需要从教学设计、教学目标、教学内容、教学方法等角度全面进行探索和革新。

马克思主义哲学在创建和发展过程中主张批判继承,注重实证,强调认识随着科技和社会活动不断发展等,凸显了科学精神。在专业知识教学基础上结合马克思主义哲学思想的分析,通过课程思政让学生充分理解,灵活掌握,并深刻体会到思辨性在科学研究中的应用及其发挥的重要作用。这种教学方式以全新的视角启发学生思考问题,提升学生的思辨能力,培养学生的科学素养、创新思想,对提高学生分析问题、解决问题的能力,认识科学发展的规律有显著催化作用[9,10]

不断深化《表面与界面化学》的课程思政建设,系统的开发专业知识与哲学教育的相关性,着重联系认识论和方法论,训练学生的观察、想象、思考、判断、推理、逻辑、思维能力。塑造学生求真务实,开拓进取,钻研,毅力,勤奋,创新等意识,强调学术诚信对科技工作的重要性。引入党和国家意识、民族精神、时代精神,道德情操、人文艺术等元素,加深教育意义,达到把思政课程与课程思政教育教学相统一的效果。

围绕立德树人根本任务,探索思政课程与课程思政的有机结合,充分挖掘专业课程的思政资源,把马克思主义哲学思想、社会主义核心价值观的要求、实现中华民族复兴的理想和责任融入课堂教学中,激励学生自觉把个人的理想追求融入国家和民族的事业,达到全方位课程思政目标[11,12]

2 专业知识体系与课程思政的教学融合

在教学目标的指导下,对教学内容进行细致梳理,找到专业知识和思政元素的契合点,有机融入,提高课程思政的亲和力和有效性,实现知识传授、能力培养和价值塑造融为一体。表1是基于《表面与界面化学》专业课程内容与课程思政元素结合的课程体系设计。

1 《表面与界面化学》课程专业知识与课程思政的融合

序号

教学内容

专业知识

思政主题

1

界面化学与生产生活

界面现象与生活、专业领域的应用

科学发展观

2

学科发展概述

界面化学研究进展

工程伦理教育、精益求精的大国工匠精神

3

表面张力和表面能

液体界面现象的本质、分子受力分析

事物发展与能量变化规律

4

材料科研中的界面问题

纳米粒子团聚、薄膜表面开裂、复合材料结合强度等

科技强国的责任感和使命感

5

液体表面张力测定方法

实验原理和设计

马克思主义世界观和方法论:认识的辩证统一:感性认识—理性认识—实践

6

润湿现象

三种润湿程度、亲水疏水材料

马克思主义世界观和方法论:从量变质变,建立科学评价体系

7

吸附现象

物理吸附与化学吸附

马克思主义世界观和方法论:主要矛盾和次要矛盾

8

吸附理论

单分子层、多分子层吸附规律

马克思主义世界观和方法论:理想与现实的统一:建立模型,完善理论

9

化学吸附与催化

吸附作用和活化能

马克思主义世界观和方法论:条件的转化

10

表面活性剂Gibbs吸附

表面活性剂在液相的分布形式

探索未知、创新精神

11

活性剂微观聚集体

液晶材料

科技报国的家国情怀和使命担当

12

乳状液与泡沫

乳状液的稳定和失稳

马克思主义世界观和方法论:对立统一的辩证关系

3 多元化教学模式的探索

《表面与界面化学》课程知识体系涉及生产生活、科学研究、生产力发展等不同维度的理论基础,课程内容既亲切生动、又抽象难于辨析,对学生思辨能力和探究能力都有较高的要求。因此,在教学中将现象、原理、应用、优化、发展、创新、思政等多种元素相融合,对开拓学生视野、深化认识、提升研究能力、培养意志品质都有促进作用,是一种对教学模式的新探索[13]。课程从以下几方面进行多元融合教学。

首先,将知识与生活相联系。教学突出生活化,活动化,合理利用情境教学、案例教学等方式开展工作。例如:荷叶上露珠呈球形液滴,水蝇可以在液面上自由滑行,活性炭用于净化水质,向天空中抛洒干冰进行人工增雨等。这些现象涉及到液体的表面张力、润湿现象、吸附作用、附加压力等基础的界面化学知识。通过观察现象,分析原理,帮助学生更准确、深入的理解知识;在此基础上引导学生应用所学知识解决实际问题,提升学习和应用的能力。

第二,将基础知识与专业方向相联系。材料科学领域中复合材料界面调控、薄膜涂层开裂、纳米材料团聚、催化剂表面活化等诸多专业问题都需要表面与界面化学基础理论的指导。引专业特色深化课程内容,可激发学生的学习热情,培养分析和解决问题的能力。例如在固体界面性质章节中,学习吸附的原理和特性,教学过程中将多孔性催化材料的结构表征、构效关系研究引入其中,重点讨论BET法检测材料比表面积、孔径分布、通过吸附-脱附曲线分析孔结构等,让学生体会基础知识在专业研究中的应用。

第三,理论与实践相联系。提倡以问题为导向,培养学生学科素质和实验探究意识。将教学内容进行重新设计,引导学生提出研究思路和具体解决方案。例如在学习润湿现象时,联系实验课堂中清洗玻璃仪器的标准;然后分析影响润湿的热力学判据、界面因素等进行解读;让学生回到实验室体验清洗玻璃仪器的过程和并尝试改进方法。积极倡导探究型教与学,把培养学生能力作为总抓手,调整教学设计中的思路、方法和过程,用更生动、更贴近科学研究和应用的方式,把专业基础知识教给学生。例如通过压汞仪的作用原理渗透式学习拉普拉斯公式和弯曲液面的润湿特征;以设计超亲水超疏水材料为目标,探究润湿与界面结构的关系;通过分析催化剂结构特征,逐渐引出物理吸附的定性、定量关系,具体分析固气吸附关系曲线,再扩展到应用领域,介绍催化材料的吸附行为和孔结构分析技术。以科研为主线,将界面化学原本相对独立的知识点合理的穿插、安排在主线上,使学生系统掌握、活学活用,旨在提升学生的综合科学素养。

第四,专业知识与哲学思想的统一。《表面与界面化学》课程中蕴含着丰富的哲学思想,包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识和科学态度与社会责任等。其中,马克思主义世界观和方法论是解答科学问题的利器,运用哲学基本原理理解专业知识,提纲挈领,起到事半功倍的效果。例如用矛盾的对立统一规律解释物理吸附和化学吸附的关系,用从量变到质变的思想理解科学研究方法,用辩证思想解读从建立理想模型到解决实际问题的发展历程等等。

第五,深度挖掘课程思政素材。将科技进步与国情发展、科学家先进事迹等相联系,宣扬坚持不懈的精神、攻坚克难的勇气、勇立潮头的决心、团结合作的精神、打破垄断的毅力、创新的思想,爱国爱民的情怀、文化修养与自信等,实现立德树人的目标。

第六,课外教学资源的开发和应用。选择和推荐系列参考书目,丰富教学资源,开拓学生视野,加深课程体会。例如《思维与逻辑》拓展了逻辑归纳和思维运用,进一步培养学生的科学精神。《哲学与文化》帮助学生领悟自然科学与人文艺术的互补融合。《中国历史上著名的科学家》介绍科学家的成长经历、心路历程和他们身上优秀的意志品质。此外,将课程内容与时代背景相结合,及时添加新时代的课程发展成果,引入社会出现的热点、焦点问题,做有深度、有新鲜度、有时代感的教学探索。

4 结语

《表面与界面化学》课程思政立足于工科学生综合素养的提升,注重利用哲学思想理解专业知识、解决实际工程问题。新的教学模式将显著提高学生的学习热情和能力,加深对理论知识的理解。更重要的是,它能够引导学生了解相关领域的历史发展、前沿动态,增长学生见识;同时潜移默化地对学生实施思政教育,提高学生的科研素质,增强学生的社会责任感[14],引导学生树立远大的理想和正确的世界观和价值观,培养学生们的爱国情怀和服务社会的意识。

 

[参考文献]

[1]吴宝海,徐冉. 习近平新时代大学生思想政治教育重要论述初探[J]. 党史博采,2020 (10): 59-62.

[2]许家烨. 论课程思政实施中德育元素的挖掘[J]. 思想理论教育,2021 (1): 70-74.

[3]习近平. 把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面. 人民日报,2016-12-09 (1).

[4]罗青枝,安静,崔敏,等.胶体与界面化学课程中的思政内涵与融入[J].广东化工,2021,48 (15): 239-240.

[5]段戴平,曾会应.有机化学“课程思政”教学设计案例研究—以生物碱为例[J].大学化学,2021,36(3): 2004044.

[6]何玲玲,梁影.高校专业课教师课程思政建设存在的问题与对策探究[J].高教论坛,2021,2: 7-10.

[7]苗荣荣,廖文波.《物理化学》教学中思政元素的挖掘与探索[J].广东化工,2021,48 (4): 170-171.

[8]李文佐,刘绍丽,彭婕.结构化学课程思政教学初探[J]。化学教育,2021,42 (12): 30-34.

[9]付海鹰,杨成,李丹妮,张静. “三全育人”视角下工科课程思政实践探究[J]. 高等工程教育研究,2021,5: 94-100.

[10]周融 ,刘登峰 ,黄强. 从唯物辩证法角度对高校课程思政建设的思考[J].教育教学论坛,2021,16: 8-12.

[11]习近平.用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人,贯彻党的教育方针落实立德树人根本任务[N]. 人民日报, 2019-03-19 (1).

[12]曹丽琴,张红升,高大威工程教育认证背景下“金课” 思政一体化教学探索与实践[J]. 化工高等教育,2021,38 (4):48-51.

[13]李珍辉,唐志航,曾赛峰,胡瑛.基于多元立体模式的课程教学实践[J].电子技术,2021,50 (03): 148-149.

[14]李丽娟,杨文斌,肖明,等.跨学科多专业融合的新工科人才培养模式探索与实践[J].高等工程教育研究,2020,1: 25-30.

Exploration of Ideological and Political Teaching in Surface and Interface Chemistry

School of Materials Science and engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi’an, Shaanxi 710021, China

Abstract: Surface and interface chemistry is an important fundamental course for students majoring in science and engineering disciplines. It is logical, obscure and hard to understand, but it has applications in many engineering fields. The Marxist philosophy and scientific development concept are introduced to the lecture, in order to improve teaching skill and studying ability. With the help of ideological and political courses, it is possible to realize the connection between theory and practice, foundation and the profession, the teaching and scientific research, as well as the integration of science and philosophy. Guide students to solve problems in a scientific way. The sense of responsibility and mission to serve the country through science and technology can be motivated. The fundamental task of strengthening morality education can be accomplished.    

Key words: surface and interface chemistry; course ideology and politics; philosophy; teaching design

 

                                

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