“工程化學”課程思政的探索與實踐

梅軍鵬　姜天華　廖國勝　廖宜順

［摘 要］ 思政教育是落實立德樹人根本任務的關鍵。針對“工程化學”的課程特點，探討了其思政元素融入點及實施方法。通過熱點新聞分享、線下線上課堂結合、理論聯系實際、加強環保教育、根植綠色理念等方式，不僅可將課程思政融于專業教學，改善以往枯燥的授課模式，提升學生的學習興趣，還可促進學生全面發展，培養學生的職業精神、創新意識和社會責任感，造就堪當時代重任的建設者和接班人。

［關鍵詞］ 課程思政；工程化學；思政元素；實施方式

［基金項目］ 2021年度武漢科技大學本科教學研究項目“武漢科技大學土木工程專業‘工程化學課程思政教學探索與實踐”（2021X064）

［作者簡介］ 梅軍鵬（1986—），男，河南漯河人，博士，武漢科技大學城市建設學院土木工程系副教授，主要從事水泥基材料及其應用研究；姜天華（1971—），男，湖北麻城人，博士，武漢科技大學城市建設學院土木工程系教授，主要從事橋梁結構理論及工程應用研究；廖國勝（1971—），男，湖南汨羅人，碩士，武漢科技大學城市建設學院土木工程系副教授，主要從事高性能土木工程材料及其應用研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）07-0105-04 ［收稿日期］ 2023-05-15

現代高校肩負著人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新和國際交流合作的重要職能，其中人才培養是核心，故大學課程都應該在“育人功能”上有所體現［1-2］。育人的根本在于立德，而思政教育是落實立德樹人根本任務的關鍵。目前，特別是在理工科教育環節中，思政教育與專業學習脫節的現象依然沒有得到解決，這不利于大學生綜合專業素質的提升與良好價值觀的形成。習近平總書記在2016年12月召開的全國高校思想政治工作會議上發表重要講話，強調“要用好課堂教學這個主渠道，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程要與思想政治理論課同向同行，形成協同效應?！保?］這為高校思政教育指明了前進方向，高校教師要自覺貫徹落實習近平總書記的重要講話精神，將思政教育融入高?！拔宕蟆被韭毮軐崿F的各領域、各環節、各方面，培養德智體美勞全面發展的新時代大學生［4-5］。

一、“工程化學”的課程特點

“工程化學”是高等學校非化工類專業培養現代工程技術人才的基礎課，是建立在化學知識與工程實踐之間的一門橋梁學科。該課程通過介紹有實際應用價值的化學相關基礎理論和基本知識，使學生能有意識地運用化學觀點去思考、認識和解決工程問題，其主要包括以下特點［6］。

（一）知識面廣

“工程化學”課程包含了物質的化學組成與聚集狀態、物質的結構和材料的性質、化學反應與能源、水溶液中的化學反應和水體保護、化學反應與材料保護等知識。涉及“無機化學”“有機化學”“分析化學”“物理化學”等課程中的部分內容，知識點較為分散，前后聯系性較弱，不夠系統，但涉及面廣。

（二）理論性強

在授課內容上，“工程化學”涉及微觀粒子的波粒二象性、薛定諤方程、原子軌道、能級躍遷、化學熱力學、化學動力學等理論性較強的知識點，晦澀難懂、深奧抽象，甚至對部分學生來講顯得枯燥乏味。

（三）實踐性強

“工程化學”課程設置除了理論講授外，通常還包含實驗環節，不僅注重知識的理論性，也重視學科的實踐性。以武漢科技大學土木工程專業“工程化學”課程設置為例，包含18個理論學時和6個實驗學時，實踐學時占總學時的25%。實驗課安排了水中堿度的測定、硬度的測定和耗氧量的測定等，通過實踐學習，不僅使學生對工程化學中的理論知識有了直觀感受，還鍛煉了學生的動手能力，增強了學生的專業學習興趣與認知程度。

基于“工程化學”課程的這些特點，授課教師往往花費很多的時間在理論講授與實踐教學上，而較少考慮思政元素的融入，這對學生的全面發展不利。因此，授課教師不僅要掌握扎實的專業知識，還要摸索課程的思政元素及融入方式，在講授專業知識的同時，潛移默化地將思政元素融入其中，激發學生的家國情懷與擔當意識，提高學生的綜合素質，弘揚時代精神。

二、“工程化學”課程的思政元素分析

（一）思政元素融入點

1.愛國主義。在講述化學相關理論及工程化學發展歷史時，要著重介紹我國化學學科的發展歷程與成就。例如，造紙術的發明為世界科學、文化和信息的傳播提供了極大的便利，也在一定程度上促進了國家政治、經濟、文化的發展；火藥的廣泛使用帶來了礦產資源的大規模開采，推動了近代工業的長足發展；我國科技工作者經過6年的不斷努力，獲得了世界上第一個人工合成蛋白質——結晶牛胰島素，為我國的蛋白質基礎研究做出了重要貢獻；資深院士吳中偉先生始終秉承“愛祖國、惜寸陰”的精神，殫精竭慮、夜以繼日、嘔心瀝血地忘我工作，首次提出“混凝土中心質假說”，開創了通過亞微觀、微觀方法研究混凝土組分、結構對性能影響的先河，為我國水泥混凝土與制品事業的快速發展奠定了堅實基礎。

通過向學生展現我國在化學學科中的偉大成就及科研工作者為促進我國化學學科發展所做出的不懈努力，不僅可以帶動學生的學習興趣，還可以激發他們的國家榮譽感及愛國熱情。

2.科學精神。竺可楨先生認為科學精神是追求真理、忠于真理、實事求是、不盲從、不附和、不武斷、不專橫［7］。教師要把科學精神滲透到“工程化學”教學的各個環節，培養學生吃苦耐勞、敢于質疑、堅持真理、勇于創新的精神。例如，早期酸堿理論是建立在對事物感性認識的基礎上，隨著人們對物質結構與組成越來越深入的研究，逐漸建立起了更加嚴謹精確的現代酸堿理論，包括酸堿電離理論、酸堿溶劑理論、酸堿質子理論和酸堿電子理論等，而在處理具體酸堿問題時，只有選擇合適的理論，才能獲得正確結果。原子結構的發現經歷了道爾頓的“實心球模型”、湯姆生的“棗糕模型”、盧瑟福的“核式結構模型”及玻耳的“原子軌道模型”，如今，科學家已能利用電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡拍攝表示原子圖像的照片。隨著現代科學技術的發展，人類對原子的認識過程還會不斷深化?？傊?，原子結構的發現是在曲折和質疑中不斷前進的。

教師在講解相關理論和模型時，不僅要指導學生深刻學習和領會這些寶貴知識和研究方法，還要引導他們學習科學家不受權威束縛、勇于創新的科學精神。

3.工匠精神。習近平總書記用16個字概括了工匠精神的深刻內涵，即“執著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”。工匠精神不僅強調“技藝”，更注重“態度”，因此在“工程化學”教學過程中，教師應該著重培養學生吃苦耐勞、執著專注、精益求精的精神，不管學生未來從事哪個行業，這些精神都是取得成功的關鍵［2，8］。例如：我國著名藥學家屠呦呦女士，在發現青蒿素的過程中，查閱和整理了大量文獻資料和民間藥方，篩選出600余種藥物并編寫出《抗瘧單驗方集》，并在此基礎上對其中200余種中藥開展試驗研究，歷時3年多，經過380多次失敗，終于提取出了一種“高效、速效、低毒”的全新結構抗瘧藥—青蒿素，并在接下來的工作中，堅持不懈，開發出了一系列青蒿素衍生產品，為世界人民健康做出了巨大貢獻；我國科學院上海生物化學研究所王德寶教授等科學家，秉持精益求精的工作態度和一絲不茍的工作作風，經過13年的不懈努力，于1982年1月15日首次人工合成了世界上第一個完整的酵母丙氨酸轉移核糖核酸（tRNA），為人類進一步探索遺傳等生命現象做出了突出貢獻。

在課堂上引入這些工匠精神的實例，有利于培養學生敬業、精益、專注、創新的職業習慣。這既是國家走上創新之路，實現民族偉大復興的關鍵，也是提高學生綜合競爭力的有效方法。

4.環境保護。習近平總書記多次提出“既要金山銀山，又要綠水青山”“綠水青山就是金山銀山”。高校教師要時刻以習近平總書記重要講話精神為指導，將環保意識融入“工程化學”授課內容中去，提高學生的環保認識與環保共識。例如，“工程化學”中涉及材料的選擇和壽命、環境的污染與保護、能源的開發與利用等相關內容，在講解《化學反應與能源》一章時，可以把礦物摻合料在混凝土中的應用融入課堂中，摻合料不僅可參與水泥水化過秤，對水化產物有所貢獻，其在混凝土中的應用還可減少礦物垃圾堆放對環境的壓力，具有較高的經濟、環境及社會價值；在介紹《水溶液中的化學反應和水體保護》一章時，可重點講解水體污染及自凈方面的內容，雖然利用物理法、化學法、物理化學法及生物化學法均可凈化污水，但需要大量投資，為了可持續性發展，環境保護迫在眉睫，環保意識亟待提高；還可引入“海綿城市”這一概念，“海綿城市”具有“自然積存、自然滲透、自然凈化”的海綿體特征，在降雨季節可存續降水，并經滲透、凈化處理后補充地下水，既可緩解內澇，又可生態補水，其建設對改善城市生態環境具有重要意義［9］。

通過課程中對環保意識的引入，使學生認識到“綠色環?！备拍钜焉钊牖瘜W與工程的各方面，大家只有以環境保護為己任，為維持生態平衡盡自己的一份力，才能從根本上提高人類的生活質量，保護人類健康，造福子孫后代。

（二）課程思政實施方式

1.熱點新聞分享［10］。通過熱點新聞的分享，讓學生了解到我國在化學與工程領域取得的偉大成就，提高學生學習“工程化學”的熱情和動力，增強他們的民族自豪感和愛國主義情懷。比如，在教學過程中，適當介紹我國在動力電池上的發展，像比亞迪、寧德時代等動力電池企業，通過不斷的技術革新與創新驅動，開發出了一系列能量密度高、充電時間短的新型動力電池，整體技術與發達國家基本處于同一水平，局部技術甚至有所超越；中國建筑集團有限公司西部建設通過在自主研發和科技創新上的加倍努力，不斷攻克技術難關，利用全新外加劑技術，實現了621米的泵送高度，創下混凝土實際泵送高度吉尼斯世界紀錄。學習這些時事新聞，可以深化“科學技術是第一生產力，發展才是硬道理”的思想認知，培養學生“不怕困難，頑強拼搏”的堅強意志，引導學生形成正確的人生觀和價值觀。

2.線上線下課堂相結合［11］。隨著人工智能、大數據等信息技術的發展，線上課堂已成為一種不可或缺的教育模式。高校教師在線下講課時，涉及重點和難點部分，可適當引入名師資源片段，領略名師風采，啟發學生深入研究；還可引導學生利用線下資源自主學習，并匯集學習盲點，線下教師組織學生延伸討論，這樣將線下的“被動學習”轉變成線上線下相結合的“主動學習”，不僅可激發學生的學習興趣并獲取學習的成就感，還能提升學生的觀察能力、思維能力、行動能力、反思能力及創新能力。

3.理論與實踐相結合。在學好理論課的同時，還要加強實踐操作，這更有利于樹立學生“實踐出真知”的科學觀。比如，“工程化學”實踐課中安排了水中堿度的測定，通過水中pH測定的實操演練，可提升學生對酸堿理論和酸堿解離平衡及解離常數的應用能力。通過實踐課的學習，不僅可讓學生形成對既有理論的直觀認知，還可培養學生的創新思維和動手能力，有助于學生正確實踐觀和真理觀的形成。

4.加強環保教育，根植綠色理念?！半p碳”目標的提出，正在推動中國生態環保產業向綠色低碳發展全面升級。高校教師應順應時代潮流，將低碳環保教育滲透到教學中，促使學生樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念。比如，在講解固體廢物及其處理時，通過視頻及圖片等讓學生了解到磷石膏、建筑垃圾等固廢的大量堆積對環境的破壞，再進一步講解如何對這些固廢進行無害化處理及資源化利用，從而增強學生的環保意識；在講解可持續發展時，將“清潔生產、綠色制造、綠色化學”等先進科學技術的具體案例引入課堂中，讓學生充分了解先進科學技術對現代環保的深刻影響，樹立正確的生態環境觀和可持續發展觀。

結語

綜上可知，“工程化學”課程思政的目的在于向學生傳授專業基礎知識的同時，提高他們的思想政治覺悟和綜合素質。通過熱點新聞分享、線上線下課堂相結合、理論聯系實際、加強環保教育、根植綠色理念等方式，將愛國主義、科學精神、工匠精神、環境保護等思政元素融入課堂教學的各個方面，這不僅有利于改善以往枯燥的專業授課模式，提升學生的學習興趣，還可培養學生的職業精神、創新意識和社會責任感，促進學生全面發展，推進落實高等教育立德樹人根本任務和時代使命。

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Exploration and Practice of Curriculum Ideology and Politics in Engineering Chemistry

MEI Jun-peng， JIANG Tian-hua， LIAO Guo-sheng， LIAO Yi-shun

（School of Urban Construction， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan，

Hubei 430065， China）

Abstract： Ideological and political education is the key to carry out the fundamental task of building morality and cultivating talents. According to the course characteristics of Engineering Chemistry， this paper discusses its integration points and implementation methods of ideological and political elements. By sharing hot news， combining offline and online classes， combining theory with practice， strengthening environmental education， and taking root in green concepts， it can not only integrate the ideological and political aspects of courses into professional teaching， improve the boring teaching mode in the past， enhance students interest in learning， but also promote students all-round development， cultivate their professional spirit， innovative consciousness and social responsibility， and train builders and successors worthy of the important task in the era.

Key words： curriculum ideology and politics; Engineering Chemistry; ideological and political elements; implementation method