“工程化学”课程思政的探索与实践

［摘 要］ 思政教育是落实立德树人根本任务的关键。针对“工程化学”的课程特点，探讨了其思政元素融入点及实施方法。通过热点新闻分享、线下线上课堂结合、理论联系实际、加强环保教育、根植绿色理念等方式，不仅可将课程思政融于专业教学，改善以往枯燥的授课模式，提升学生的学习兴趣，还可促进学生全面发展，培养学生的职业精神、创新意识和社会责任感，造就堪当时代重任的建设者和接班人。

［关键词］ 课程思政；工程化学；思政元素；实施方式

［基金项目］ 2021年度武汉科技大学本科教学研究项目“武汉科技大学土木工程专业‘工程化学’课程思政教学探索与实践”（2021X064）

［作者简介］ 梅军鹏（1986—），男，河南漯河人，博士，武汉科技大学城市建设学院土木工程系副教授，主要从事水泥基材料及其应用研究；姜天华（1971—），男，湖北麻城人，博士，武汉科技大学城市建设学院土木工程系教授，主要从事桥梁结构理论及工程应用研究；廖国胜（1971—），男，湖南汨罗人，硕士，武汉科技大学城市建设学院土木工程系副教授，主要从事高性能土木工程材料及其应用研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）07-0105-04 ［收稿日期］ 2023-05-15

现代高校肩负着人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新和国际交流合作的重要职能，其中人才培养是核心，故大学课程都应该在“育人功能”上有所体现［1-2］。育人的根本在于立德，而思政教育是落实立德树人根本任务的关键。目前，特别是在理工科教育环节中，思政教育与专业学习脱节的现象依然没有得到解决，这不利于大学生综合专业素质的提升与良好价值观的形成。习近平总书记在2016年12月召开的全国高校思想政治工作会议上发表重要讲话，强调“要用好课堂教学这个主渠道，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”［3］这为高校思政教育指明了前进方向，高校教师要自觉贯彻落实习近平总书记的重要讲话精神，将思政教育融入高校“五大”基本职能实现的各领域、各环节、各方面，培养德智体美劳全面发展的新时代大学生［4-5］。

一、“工程化学”的课程特点

“工程化学”是高等学校非化工类专业培养现代工程技术人才的基础课，是建立在化学知识与工程实践之间的一门桥梁学科。该课程通过介绍有实际应用价值的化学相关基础理论和基本知识，使学生能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决工程问题，其主要包括以下特点［6］。

（一）知识面广

“工程化学”课程包含了物质的化学组成与聚集状态、物质的结构和材料的性质、化学反应与能源、水溶液中的化学反应和水体保护、化学反应与材料保护等知识。涉及“无机化学”“有机化学”“分析化学”“物理化学”等课程中的部分内容，知识点较为分散，前后联系性较弱，不够系统，但涉及面广。

（二）理论性强

在授课内容上，“工程化学”涉及微观粒子的波粒二象性、薛定谔方程、原子轨道、能级跃迁、化学热力学、化学动力学等理论性较强的知识点，晦涩难懂、深奥抽象，甚至对部分学生来讲显得枯燥乏味。

（三）实践性强

“工程化学”课程设置除了理论讲授外，通常还包含实验环节，不仅注重知识的理论性，也重视学科的实践性。以武汉科技大学土木工程专业“工程化学”课程设置为例，包含18个理论学时和6个实验学时，实践学时占总学时的25%。实验课安排了水中碱度的测定、硬度的测定和耗氧量的测定等，通过实践学习，不仅使学生对工程化学中的理论知识有了直观感受，还锻炼了学生的动手能力，增强了学生的专业学习兴趣与认知程度。

基于“工程化学”课程的这些特点，授课教师往往花费很多的时间在理论讲授与实践教学上，而较少考虑思政元素的融入，这对学生的全面发展不利。因此，授课教师不仅要掌握扎实的专业知识，还要摸索课程的思政元素及融入方式，在讲授专业知识的同时，潜移默化地将思政元素融入其中，激发学生的家国情怀与担当意识，提高学生的综合素质，弘扬时代精神。

二、“工程化学”课程的思政元素分析

（一）思政元素融入点

1.爱国主义。在讲述化学相关理论及工程化学发展历史时，要着重介绍我国化学学科的发展历程与成就。例如，造纸术的发明为世界科学、文化和信息的传播提供了极大的便利，也在一定程度上促进了国家政治、经济、文化的发展；火药的广泛使用带来了矿产资源的大规模开采，推动了近代工业的长足发展；我国科技工作者经过6年的不断努力，获得了世界上第一个人工合成蛋白质——结晶牛胰岛素，为我国的蛋白质基础研究做出了重要贡献；资深院士吴中伟先生始终秉承“爱祖国、惜寸阴”的精神，殚精竭虑、夜以继日、呕心沥血地忘我工作，首次提出“混凝土中心质假说”，开创了通过亚微观、微观方法研究混凝土组分、结构对性能影响的先河，为我国水泥混凝土与制品事业的快速发展奠定了坚实基础。

通过向学生展现我国在化学学科中的伟大成就及科研工作者为促进我国化学学科发展所做出的不懈努力，不仅可以带动学生的学习兴趣，还可以激发他们的国家荣誉感及爱国热情。

2.科学精神。竺可桢先生认为科学精神是追求真理、忠于真理、实事求是、不盲从、不附和、不武断、不专横［7］。教师要把科学精神渗透到“工程化学”教学的各个环节，培养学生吃苦耐劳、敢于质疑、坚持真理、勇于创新的精神。例如，早期酸碱理论是建立在对事物感性认识的基础上，随着人们对物质结构与组成越来越深入的研究，逐渐建立起了更加严谨精确的现代酸碱理论，包括酸碱电离理论、酸碱溶剂理论、酸碱质子理论和酸碱电子理论等，而在处理具体酸碱问题时，只有选择合适的理论，才能获得正确结果。原子结构的发现经历了道尔顿的“实心球模型”、汤姆生的“枣糕模型”、卢瑟福的“核式结构模型”及玻耳的“原子轨道模型”，如今，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。总之，原子结构的发现是在曲折和质疑中不断前进的。

教师在讲解相关理论和模型时，不仅要指导学生深刻学习和领会这些宝贵知识和研究方法，还要引导他们学习科学家不受权威束缚、勇于创新的科学精神。

3.工匠精神。习近平总书记用16个字概括了工匠精神的深刻内涵，即“执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越”。工匠精神不仅强调“技艺”，更注重“态度”，因此在“工程化学”教学过程中，教师应该着重培养学生吃苦耐劳、执着专注、精益求精的精神，不管学生未来从事哪个行业，这些精神都是取得成功的关键［2，8］。例如：我国著名药学家屠呦呦女士，在发现青蒿素的过程中，查阅和整理了大量文献资料和民间药方，筛选出600余种药物并编写出《抗疟单验方集》，并在此基础上对其中200余种中药开展试验研究，历时3年多，经过380多次失败，终于提取出了一种“高效、速效、低毒”的全新结构抗疟药—青蒿素，并在接下来的工作中，坚持不懈，开发出了一系列青蒿素衍生产品，为世界人民健康做出了巨大贡献；我国科学院上海生物化学研究所王德宝教授等科学家，秉持精益求精的工作态度和一丝不苟的工作作风，经过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个完整的酵母丙氨酸转移核糖核酸（tRNA），为人类进一步探索遗传等生命现象做出了突出贡献。

在课堂上引入这些工匠精神的实例，有利于培养学生敬业、精益、专注、创新的职业习惯。这既是国家走上创新之路，实现民族伟大复兴的关键，也是提高学生综合竞争力的有效方法。

4.环境保护。习近平总书记多次提出“既要金山银山，又要绿水青山”“绿水青山就是金山银山”。高校教师要时刻以习近平总书记重要讲话精神为指导，将环保意识融入“工程化学”授课内容中去，提高学生的环保认识与环保共识。例如，“工程化学”中涉及材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用等相关内容，在讲解《化学反应与能源》一章时，可以把矿物掺合料在混凝土中的应用融入课堂中，掺合料不仅可参与水泥水化过秤，对水化产物有所贡献，其在混凝土中的应用还可减少矿物垃圾堆放对环境的压力，具有较高的经济、环境及社会价值；在介绍《水溶液中的化学反应和水体保护》一章时，可重点讲解水体污染及自净方面的内容，虽然利用物理法、化学法、物理化学法及生物化学法均可净化污水，但需要大量投资，为了可持续性发展，环境保护迫在眉睫，环保意识亟待提高；还可引入“海绵城市”这一概念，“海绵城市”具有“自然积存、自然渗透、自然净化”的海绵体特征，在降雨季节可存续降水，并经渗透、净化处理后补充地下水，既可缓解内涝，又可生态补水，其建设对改善城市生态环境具有重要意义［9］。

通过课程中对环保意识的引入，使学生认识到“绿色环保”概念已深入化学与工程的各方面，大家只有以环境保护为己任，为维持生态平衡尽自己的一份力，才能从根本上提高人类的生活质量，保护人类健康，造福子孙后代。

（二）课程思政实施方式

1.热点新闻分享［10］。通过热点新闻的分享，让学生了解到我国在化学与工程领域取得的伟大成就，提高学生学习“工程化学”的热情和动力，增强他们的民族自豪感和爱国主义情怀。比如，在教学过程中，适当介绍我国在动力电池上的发展，像比亚迪、宁德时代等动力电池企业，通过不断的技术革新与创新驱动，开发出了一系列能量密度高、充电时间短的新型动力电池，整体技术与发达国家基本处于同一水平，局部技术甚至有所超越；中国建筑集团有限公司西部建设通过在自主研发和科技创新上的加倍努力，不断攻克技术难关，利用全新外加剂技术，实现了621米的泵送高度，创下混凝土实际泵送高度吉尼斯世界纪录。学习这些时事新闻，可以深化“科学技术是第一生产力，发展才是硬道理”的思想认知，培养学生“不怕困难，顽强拼搏”的坚强意志，引导学生形成正确的人生观和价值观。

2.线上线下课堂相结合［11］。随着人工智能、大数据等信息技术的发展，线上课堂已成为一种不可或缺的教育模式。高校教师在线下讲课时，涉及重点和难点部分，可适当引入名师资源片段，领略名师风采，启发学生深入研究；还可引导学生利用线下资源自主学习，并汇集学习盲点，线下教师组织学生延伸讨论，这样将线下的“被动学习”转变成线上线下相结合的“主动学习”，不仅可激发学生的学习兴趣并获取学习的成就感，还能提升学生的观察能力、思维能力、行动能力、反思能力及创新能力。

3.理论与实践相结合。在学好理论课的同时，还要加强实践操作，这更有利于树立学生“实践出真知”的科学观。比如，“工程化学”实践课中安排了水中碱度的测定，通过水中pH测定的实操演练，可提升学生对酸碱理论和酸碱解离平衡及解离常数的应用能力。通过实践课的学习，不仅可让学生形成对既有理论的直观认知，还可培养学生的创新思维和动手能力，有助于学生正确实践观和真理观的形成。

4.加强环保教育，根植绿色理念。“双碳”目标的提出，正在推动中国生态环保产业向绿色低碳发展全面升级。高校教师应顺应时代潮流，将低碳环保教育渗透到教学中，促使学生树立“绿水青山就是金山银山”的理念。比如，在讲解固体废物及其处理时，通过视频及图片等让学生了解到磷石膏、建筑垃圾等固废的大量堆积对环境的破坏，再进一步讲解如何对这些固废进行无害化处理及资源化利用，从而增强学生的环保意识；在讲解可持续发展时，将“清洁生产、绿色制造、绿色化学”等先进科学技术的具体案例引入课堂中，让学生充分了解先进科学技术对现代环保的深刻影响，树立正确的生态环境观和可持续发展观。

结语

综上可知，“工程化学”课程思政的目的在于向学生传授专业基础知识的同时，提高他们的思想政治觉悟和综合素质。通过热点新闻分享、线上线下课堂相结合、理论联系实际、加强环保教育、根植绿色理念等方式，将爱国主义、科学精神、工匠精神、环境保护等思政元素融入课堂教学的各个方面，这不仅有利于改善以往枯燥的专业授课模式，提升学生的学习兴趣，还可培养学生的职业精神、创新意识和社会责任感，促进学生全面发展，推进落实高等教育立德树人根本任务和时代使命。