張來蘋,張晨陽,王劉杰,常 城
(新鄉學院化學與材料工程學院,河南 新鄉 453003)
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強調:“要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現全程育人、全方位育人”[1]。充分發揮“課程思政教育”的主體作用。指出了高等學校,學生的思想政治教育不僅僅是對思政課的要求,而是對所有理論和實踐課程的要求,在課程教學過程中引入思政以及將思政融入到我們的課程教育中是高等學校思政教育的必經之路。而由“思政課程”向“課程思政”的立體化育人轉型需要全體高校教師在教學內容和教學方法中不斷探討和實踐,讓思政教育跟本課程的教學能夠有機融合,讓學生在學習理論知識的同時潛移默化的實現思政學習和教導,有助于全面提高高校思想政治教育工作的水平和質量[2-3]。
我校結構化學是化學以及新能源材料與器件專業的專業核心課程。其主要內容包括微觀粒子與宏觀粒子的區別、微觀粒子的特點、薛定諤方程的建立、原子的結構與性質、單電子原子的薛定諤方程及其解、量子數的物理意義、多電子原子的結構、原子光譜項、雙原子分子的結構、分子的對稱性、點群的判斷及其對分子偶極矩、手性的判斷、分子軌道理論、晶體場理論、晶體的點陣結構。需要首先學習過高等數學、大學物理以及專業基礎課程無機化學、有機化學、分析化學等課程后的一門課程,其理論性較強,與實際生活相聯系的內容和知識點較少,因此對學生而言有一定的學習難度[4]。但是正是由于結構化學偏理論性的特點在對一些抽象例子和概念進行講解的過程中更適合對學生進行辯證唯物主義及哲學思想的引入;量子力學的發展和建立經歷了漫長而又曲折的過程,在此過程數不清的物理學家都做出了巨大的貢獻,而第六次索爾維會議可稱為“華山論劍”,標志著量子力學的誕生和發展。在對科學家的生平和貢獻進行講解時可以適當引入對人生的感悟和對祖國的熱愛之情的思政教育。
在課程思政的教育教學理念指導下,筆者對結構化學課程教學中如何將思政教育有效地融入到課程的知識傳授過程中進行了探索與實踐。
結構化學是一門研究微觀世界的組成及存在形式的課程,而學生對宏觀物質的了解和熟知是研究微觀物質的前提。化學跟我們的生活、工業、國防等息息相關,在很多知識中都會涉及到對學生思想品德的正確引導。比如六章配合物的發展史中涉及到普魯士藍,我們在課程中介紹了普魯士藍可以用于解鉈中毒,然后向學生介紹了清華鉈中毒案件的受害者朱令,引導學生正確處理同學間的關系和自我情緒管理,個人的沖動很容易對別人或社會造成不可逆轉的傷害;講到稀土,讓學生提前查閱我國稀土的儲存以及稀土在國防上的重要性,列舉2019年鄭州大學生舉報國外間諜的案例,提醒學生要明辨是非,不要被國外策反人員的蠅頭小利自毀前程;通過播放BBC影片《元素的發現》等視頻加強學生對化學專業的認知,讓學生更深入細致的了解自己所學的專業,讓學生明白化學學科的建立是很多科學家經過很長時間不懈努力的結果,而作為新時代的大學生應該發揚這種堅持不懈不畏艱苦的精神等。
本課程思政課的融入主要從一下四部分進行展開講述。
(1)量子力學的建立及量子技術的發展
在緒論部分介紹量子力學的誕生及發展過程時,以“量子技術”為切入點,結合現在無孔不入的詐騙技術,引導學生具有明辨是非的能力,不要有貪小便宜的想法或是被所謂的“高科技”蒙蔽了雙眼。明確目前量子技術的研究并不夠深入,而網絡上所謂的量子醫學以及有些量子技術并不可靠?!傲孔蛹夹g”目前能用于民用的少之又少,作為新時代的大學生要有明辨是非的能力,不要被所謂的網紅或跟風現象影響自己的判斷。該部分的思政目標為,培養學生具有正確的價值觀,教會學生具有明辨是非的能力。涉及到的教學方法有:講授式、探討式、案例式。通過理論講解,列舉案例,進一步跟學生一起探討理論知識點及思政的意義。
(2)實物粒子的波粒二象性
在第一章中涉及到實物粒子的波粒二象性部分內容時,引導學生掌握實物粒子的波粒二象性的發展過程,即,不僅是光子會具有波粒二象性,是不是所有的微觀粒子都具有波粒二象性。而提出這個重要觀點的人為法國科學家德布羅意。德布羅意出生在法國的貴族家庭,從小就酷愛讀書,中學時代顯示出文學才華,18歲開始在巴黎索邦大學學習歷史,并于1910年獲文學學士學位。但是其哥哥研究物理,是一位實驗物理學家,從哥哥那里他了解到普朗克和愛因斯坦關于量子方面的工作,因此,其表現出了對物理學的極大興趣最終放棄了歷史,選擇了物理學的研究道路。于1924年,獲巴黎大學物理學博士學位,并在博士論文中首次提出了“波粒二象性”的概念。以德布羅意的生平以及科研生涯為切入點,引出“努力永遠都不會晚”這個觀點,引導學生要樹立正確的學習目標并為之付出努力,不能人云亦云,隨波逐流,只要去努力就一定會有所收獲。思政的目標為培養學生具有正確的價值觀,教會學生具有明辨是非的能力。使用的教學方法為講授式,探討式和案例式。通過光子的波粒二象性提出問題“是不是所有的實物粒子都具有波粒二象性”?引出德布羅意微觀粒子波粒二象性的觀點,通過其生平以及對比愛因斯坦、普朗克等在物理學上都做出了卓越貢獻的科學家,德布羅意對物理學的起步較晚但是其貢獻以及在物理學上的地位不可撼動。
(3)單電子原子的薛定諤方程及其解
在講述第二章內容,以氫原子為例介紹單電子原子的薛定諤方程及其解的過程中引入了量子數n、l、m的物理意義。根據多年的教學經驗,很多學生在初學結構化學時不能夠完全理解微觀物質模型的處理方法,仍然停留在宏觀物質的運動處理方法中。通過拓展n的物理意義及相關課外知識,引入“里德堡原子”的概念。介紹當微觀粒子的半徑較大,即n值較大時,原子會變得比較大,而n值越大原子光譜之間的間隔會越小,假設n值無限大,能量可以認為接近于連續,而能量連續是宏觀粒子具有的物理性質。這樣一來,Rydberg原子就象一個“兩棲動物”:它處于量子力學和經典力學的交界,成為一種新的研究對象,對于理解量子現象很有意義。
因此,以主量子數n的物理意義為切入點,通過課前預習、知識拓展、提問引導學生思考當n值很大時會產生什么樣的結果。引出,任何事物都不是完全絕對的,中間的過渡狀態也是一種很重要的狀態,到底朝哪個方向發展主要看自己想要什么樣的結果。達到培養學生具有正確的價值觀,教會學生具有明辨是非的能力思政目標。
(4)化學鍵理論
我國物理學家徐光憲教授在物理學的發展中也做出了很重要的貢獻。徐教授于1948年赴美留學,在留學期間得到了其導師貝克曼的賞識,后者極力挽留其留在美國,并提供優厚的科研和生活條件,但是徐教授及其夫人心系祖國,堅持回國。當時朝鮮戰爭爆發,中美關系緊張,夫人毅然放棄了正在攻讀的博士學位,克服種種困難回到了祖國?;貒蟛粌H在自己擅長的核燃料、化學鍵等領域做出了重大貢獻,更是刻苦鉆研跟其他科學家一起解決了當時稀土萃取的瓶頸問題。通過介紹科學家徐光憲先生克服重重困難回國發展我國化學教育,提高科學研究水平的故事,培養學生家國情懷、責任擔當,激發他們的學習熱情和責任感。培養學生的家國情懷、責任擔當,激發他們的學習熱情和責任意識。
該課程的教學團隊一直致力于結構化學教學的改革與探討,該課程在2015年被評為校級雙語課程并立項。課程主講教師多次獲得校級和省級教學比賽特等獎和一等獎的好成績,這些都與在授課過程中不斷改進教學方法,更自然、更融洽得引入思政元素和思政教學有很大的關系。在督導聽課、同行評價和學生評教環節也得到了極大的認可和肯定。在對學生的座談中也可以了解到,學生對于理論性較強的結構化學確實存在理解上的困難,但是通過案例分析和思政的引入反而能夠讓學生對于抽象的、偏理論的知識點有了更好的、更深刻的理解。
結構化學作為化學及新能源材料與器件的專業核心課程,在思政課的引入上還有很長的路要走。即要在有限的課時內將思政有效展示給學生,又要不留痕跡不刻意,讓學生在學習知識的同時潛移默化得接受思政的滲入,只有這樣,老師的“教”和學生的“學”才能更好地融合。