新工科背景下专业课程思政教学的探索

［摘 要］ 为适应新工科建设对人才培养提出的新要求，专业课教师应充分利用课堂教学主渠道，授课过程中融入思政元素，提高教育教学水平，实现教书育人的目的。以“应用电化学”课程为例，紧紧围绕立德树人的根本任务，以提升学生能力为目标，以课堂教学为平台，构建“专业课程+思政教育”教学体系，探索并实践如何更好地将社会主义核心价值观融入专业教学，实现价值引领和知识传授的双重目标。

［关键词］ 新工科；课程思政；应用电化学；人才培养

［基金项目］ 2021年度湖南省教育厅湖南省普通高等学校教学改革研究重点项目“课程思政视域下材料学科学生专业认同培育路径探索”（HNJG-2021-0027）；2022年度湖南省教育厅湖南省学位与研究生教学改革研究项目“新工科背景下课程思政融入专业学位研究生课程的探索与实践”（2022JGSZ019）

［作者简介］ 刘艳丽（1976—），女，河南周口人，博士，湖南大学材料科学与工程学院副教授，主要从事碳基复合材料的合成及应用研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）32-0082-04 ［收稿日期］ 2022-07-28

为应对新一轮产业变革和科技革命，教育部积极推进和深化新工科建设。2017年2月形成的“复旦共识”开启了新工科建设“三部曲”的序幕，随后的“天大行动”“北京指南”明确提出我国高校要加快建设和发展新工科、构建工科专业新结构、更新工程人才知识体系、创新工程教育方式和手段等［1］。人才培养是新工科建设的重中之重。课程的质量直接决定了人才培养的质量［2］。专业课程作为新工科的根基部分，是新工科人才知识体系构建的基础。目前我国大多数高校专业课程忽视了思想政治教育（以下简称思政教育）和人文素养灌输，专业课程与思政教育协调性弱、融合度低，人才培养过程不能有效发挥价值观引领作用［3-4］。因此，在新工科建设中迫切需要协同推进专业课程思政建设，提升人才的培养质量，切实完成高校立德树人的根本任务。

应用电化学是物理化学的一个重要分支，是理论电化学与工业电化学的桥梁［5］，是培养多元化、创新型材料科学工科专业人才的必要组成部分之一。新工科建设背景下，国家及社会对人才的需求，不仅体现在扎实的理论知识和专业技能上，还对其科学与人文素养、社会责任感和家国情怀提出了更高的要求。本文以“应用电化学”课程部分教学为例，以社会主义核心价值观为指导，在教学过程中深入挖掘该专业课程中蕴含的思政教育资源，充分利用课堂教学主渠道，在传递专业知识的同时，潜移默化地深入思政教育，以完成为党育人、为国育才的根本任务。

一、“应用电化学”课程思政教育的基本原则和切入点

我国多数高校已全面开展课程思政工作，构建思政课程和专业课程协同育人的格局［6］。专业课程强调理论性和技术性，课程思政不能“硬融入”和生搬硬套，假如在专业课程知识体系中强行添加思政内容，就会出现专业教育和思政教育“两张皮”的情形，难以达到较好的协同育人效果［7］。在“应用电化学”的教学过程中，一方面要完成课程既定的知识目标，另一方面要实现思政目标，就要求任课教师根据课程特点，深入挖掘课程教学内容中蕴含的思政亮点，将专业知识技能与思政教育自然融合，形成整体。在教学方式上，任课教师应逐渐明晰能引发学生兴趣和共鸣的课程思政教育方式及切入点，在讲授专业知识的过程中潜移默化地对学生开展思政教育。在“应用电化学”课程中构建“思政课程+专业课程”的教育模式，既可以促进学生对专业知识的学习，提高教学效果，又能增强学生的家国情怀和社会责任感，培养学生的辩证思维和严格的科学作风，为以后更好地服务社会打下坚实的思想基础。

本文结合张树永［8］给出的课程思政7个维度，即政治方向正确、德才兼备、正确的世界观和科学的方法论、科学文化修养、家国情怀、文化传承和文化自信、国际视野，按照“应用电化学”课程内容和特点，分别从学科发展史、科学家事迹、学科发展前沿及交叉、生产生活的应用、理论与方法五个层面，聚焦创新意识、家国情怀、文化修养、人生抉择及世界观等多个维度挖掘课程思政内容，探寻思政教育的切入点，为工科专业课程的思政教育提供一些有益的参考。

二、“应用电化学”课程思政内容的挖掘与梳理

（一）以学科发展史启迪学生思维和培养科学探索精神

在绪论内容教学中，任课教师介绍中国近现代历史中有担当、有作为的电化学领域科学家，通过他们在国民经济建设和科技工作方面的突出成就，引导学生认知正确的价值观和人生观。如电化学领域知名学者之一查全性院士，他基于国家建设和人才选拔及培养的角度，于1977年率先提出恢复高考，改变了许多知识青年的命运；又如中国“锂离子电池之父”吴浩清院士，他于1957年建立了国内第一个电化学实验室，并使之成为我国电化学研究和人才培养的重要基地；再如国内电化学学术界负有盛名的田绍武院士和田中群院士，“上阵父子兵”，他们为国内电化学科学领域的发展做出了巨大贡献。任课教师通过古今对比、中外映照，帮助学生了解学科发展历史及在电化学发展历程中有突出贡献的科学家的生平事迹，提高学生的文化修养并开阔学生的国际视野。

（二）以科学家人物事迹培养学生正确的价值观和人生观

在电化学热力学授课内容中，任课教师可以由能斯特方程延伸到科学家能斯特与哈伯的抉择对比。1889年，科学家能斯特将热力学原理应用到铜-锌原电池上，这是科学家第一次对电池产生电势及电池在不同的工作环境中电势发生变化做出合理的解释，能斯特还获得1920年诺贝尔化学奖。而能斯特因为拒绝为纳粹服务遭受纳粹迫害，被迫于1933年从柏林大学离职，于1941年11月在德国逝世。另一位德国科学家弗里茨·哈伯，是第一个从空气中制造出氨的科学家，使人类摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展，并因此获得1918年诺贝尔化学奖。1914年第一次世界大战爆发，哈伯担任了第一次世界大战中德国实施毒气战的科学负责人，被深深地卷入战争的漩涡，与拒绝为纳粹服务遭受纳粹迫害的科学家能斯特形成鲜明的对比。由此可见，一个科研工作者要树立正确的价值观和人生观，否则学问可能成为伤害人类的武器。

（三）通过经典理论学习树立学生辩证唯物主义世界观和方法论

电化学基础理论中的电极/溶液界面结构模型的提出经历了紧密层模型、分散层模型和紧密/分散层模型等三个阶段，虽然各有其局限，但均在一定条件或假设的前提下针对某一实验现象做出了较为合理的解释，在当时有其先进性。电极/溶液界面结构模型是基于实验结果的基础上提出的，通过模型假设与实验结果比较，如果能解释实验现象，那么该结构模型就合理。毛泽东同志曾经讲过“实践出真知”，说明了真正的知识只有从实践中获得。习近平总书记也曾说过：“调查研究是谋事之基、成事之道。没有调查就没有发言权，没有调查没有决策权。”［9］表明了习近平总书记非常重视调查研究和实践，并深刻理解到实践是理论之源。三种电极/溶液界面结构模型的演变过程，正是“实践出真知”的具体体现。此外，三种电极/溶液界面模型的陆续提出，反映了人类认识自然的过程是一个循序渐进、不断加深的过程。因此，可以在授课过程中渗透唯物论和辩证法教育，引导学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论，促使学生辩证地分析问题。同时通过对各经典模型系统性、衔接性的学习，培养学生建构模型的能力和逻辑思维能力，以及看待事物的发展观和全局观，使学生认识到后人取得的成就是在继承前人成果的基础上，通过不断地批判、反思而得到的。正如牛顿所言：“如果说我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上”。

（四）通过生产生活实际应用增强学生的家国情怀和民族自豪感

大学生是实现中华民族伟大复兴中国梦的坚实后备军，要实现中华民族伟大复兴的中国梦，就要增强大学生的家国情怀和民族自豪感，激发他们的学习热情，发挥他们的聪明才智，为中华之复兴而奋斗。在化学电源内容的讲解中，以近年来在新型冠状病毒感染疫情防控中广为应用的消毒、送餐、配药以及无接触快递等智能机器人为案例，告诉学生这些机器人不仅需要多种人工智能技术，还需要锂离子电池提供动力。“世界锂电30年，中国锂电20年”，中国的锂电池行业从无到有、从小到大、从弱到强，已经成为世界锂电池产业中一支举足轻重的精锐大军［10］。通过案例分析，让学生掌握锂离子电池的优点，认识到我国在锂离子电池的基础研究、技术创新、生产能力、从业人员、市场占有等领域方面的成绩，增强学生的爱国主义情怀和民族自豪感。同时指出我国锂电与发达强国的差距，培养学生的创新意识，鼓励学生作为新时代的青年，要勇于承担时代使命，为国家科技与产业发展贡献力量。

（五）通过电化学学科交叉培养学生的国际视野和创新意识

电化学学科既是基础学科又是应用学科，不仅与无机化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科密切相关，还在环境科学、信息技术、生物医学、能源科学、现代工业等领域具有广泛的应用优势，是横跨基础科学（理学）和应用科学（工程、技术）两大方面的重要学科，呈现多领域、跨学科交叉的独特风格。在授课过程中，任课教师以目前国际上电化学研究领域中取得的创新性技术成果为切入点，提高学生学习相关专业知识的兴趣，开阔视野。例如，教师可以重点介绍2019年颁发的锂电池方面开创性研究的诺贝尔化学奖，以及采用电化学技术构建的可穿戴式柔性器件等，通过介绍电化学领域目前的前沿学科交叉和科研热点问题，激发学生的学习兴趣，开阔学生视野，增强学生的创新意识，提高学生的科学文化素养。

三、以思政教育为前提的课程教学方法

上述课程思政内容在应用电化学授课过程中的渗透，基于“以学生为中心”“以产出为导向”的理念进行实施［11］，在课程的不同阶段选择灵活的教学方式，实现专业课程和思政元素的深入融合，使“应用电化学”专业课程成为思政教育的有效载体。

（一）采用案例式和研讨式教学方法，实施嵌入式课程思政教学

在绪论教学中，以案例式教学方法为主，通过图片、动画、视频等资料，向学生展示近年来我国科学家以及我校科研工作者在电化学领域取得的成就，以此激发学生的学习热情和科研报国的决心。另外，在绪论教学中布置一篇课程论文，要求学生利用互联网资源，查阅百年诺贝尔奖项中所颁发的与电化学领域相关的奖项，并选择其中一项进行简要阐述。通过文献阅读的方式，帮助学生了解学科发展的进程，并从中学习科学家的探索精神，提高学生的文化修养并开阔学生的国际视野。

根据章节特点，应用电化学的原理部分，理论知识较多，学生相关知识的储备不够充分，更适合于以教师为主导的传统教学方法。涉及电化学领域实际问题的应用部分，可以采用Seminar研讨式教学方法［5］。教师对相关理论知识进行系统的梳理，确定研讨主题，学生自由分组，就相关主题进行文献资料查阅、整理和学习总结，制作PPT并向全班学生汇报。最后任课教师根据汇报内容、质量和互动效果等方面进行评价与总结，并记入考评。Seminar研讨式教学使学生成为课堂主体，学生的学习从被动接受到积极参与，调动了学生自主学习的主观能动性，塑造了团队协作和科学精神，帮助学生实现知识获取向知识创新的飞跃。

（二）利用互联网等新媒体方式实现补充式课程思政教学

首先，利用互联网，借助湖南大学教务处课程中心的教学平台，辅助QQ交流群、腾讯课堂、钉钉课堂等线上沟通和学习平台，开展线上补充式教学指导，随时随地帮助学生解决学习中遇到的困难及生活中遇到的困惑，落实课程思政育人的功能。其次，与学术界相关专家学者和工业界相关领域合作，建立电化学行业实践平台和资源，使学生对电化学领域中相关知识的科研方向和应用动态进行深入的了解，培养学生的实践创新能力。

四、构建课程思政的多元化考核评价体系

新工科背景下，课程思政推动专业教学由知识导向型向能力和素质导向型转变［12］，课程评价体系也需要做出相应的调整，课程考核要改变唯成绩论的单一考核方式，构建基于课程思政的定性评价与过程性定量评价并重的多元化、多维度综合评价体系，真正发挥课程思政的引领作用。过程性定量评价以学生课前教学知识点预习、课堂讨论、方案设计、课程报告或课程论文等形式考查学生学习过程的综合表现和学习效果，教师以此为依据定性评价课程思政元素与专业知识之间的融合度，以及与该课程内容相匹配的知识能力目标和思政素养目标的达成度。