结构化学课程思政教学探讨*

2023-01-15张来苹张晨阳王刘杰

广州化工 2022年14期

张来苹，张晨阳，王刘杰，常城

(新乡学院化学与材料工程学院，河南新乡 453003)

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强调：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人”[1]。充分发挥“课程思政教育”的主体作用。指出了高等学校，学生的思想政治教育不仅仅是对思政课的要求，而是对所有理论和实践课程的要求，在课程教学过程中引入思政以及将思政融入到我们的课程教育中是高等学校思政教育的必经之路。而由“思政课程”向“课程思政”的立体化育人转型需要全体高校教师在教学内容和教学方法中不断探讨和实践，让思政教育跟本课程的教学能够有机融合，让学生在学习理论知识的同时潜移默化的实现思政学习和教导，有助于全面提高高校思想政治教育工作的水平和质量[2-3]。

1 结构化学课程的特点与引入思政的可行性

我校结构化学是化学以及新能源材料与器件专业的专业核心课程。其主要内容包括微观粒子与宏观粒子的区别、微观粒子的特点、薛定谔方程的建立、原子的结构与性质、单电子原子的薛定谔方程及其解、量子数的物理意义、多电子原子的结构、原子光谱项、双原子分子的结构、分子的对称性、点群的判断及其对分子偶极矩、手性的判断、分子轨道理论、晶体场理论、晶体的点阵结构。需要首先学习过高等数学、大学物理以及专业基础课程无机化学、有机化学、分析化学等课程后的一门课程，其理论性较强，与实际生活相联系的内容和知识点较少，因此对学生而言有一定的学习难度[4]。但是正是由于结构化学偏理论性的特点在对一些抽象例子和概念进行讲解的过程中更适合对学生进行辩证唯物主义及哲学思想的引入；量子力学的发展和建立经历了漫长而又曲折的过程，在此过程数不清的物理学家都做出了巨大的贡献，而第六次索尔维会议可称为“华山论剑”，标志着量子力学的诞生和发展。在对科学家的生平和贡献进行讲解时可以适当引入对人生的感悟和对祖国的热爱之情的思政教育。

2 结构化学思政教学的探讨

在课程思政的教育教学理念指导下，笔者对结构化学课程教学中如何将思政教育有效地融入到课程的知识传授过程中进行了探索与实践。

2.1 本课程前期已开展的相关思政内容[5-6]

结构化学是一门研究微观世界的组成及存在形式的课程，而学生对宏观物质的了解和熟知是研究微观物质的前提。化学跟我们的生活、工业、国防等息息相关，在很多知识中都会涉及到对学生思想品德的正确引导。比如六章配合物的发展史中涉及到普鲁士蓝，我们在课程中介绍了普鲁士蓝可以用于解铊中毒，然后向学生介绍了清华铊中毒案件的受害者朱令，引导学生正确处理同学间的关系和自我情绪管理，个人的冲动很容易对别人或社会造成不可逆转的伤害；讲到稀土，让学生提前查阅我国稀土的储存以及稀土在国防上的重要性，列举2019年郑州大学生举报国外间谍的案例，提醒学生要明辨是非，不要被国外策反人员的蝇头小利自毁前程；通过播放BBC影片《元素的发现》等视频加强学生对化学专业的认知，让学生更深入细致的了解自己所学的专业，让学生明白化学学科的建立是很多科学家经过很长时间不懈努力的结果，而作为新时代的大学生应该发扬这种坚持不懈不畏艰苦的精神等。

2.2 本课程其他相关知识点中思政课程的融入[7-8]

本课程思政课的融入主要从一下四部分进行展开讲述。

(1)量子力学的建立及量子技术的发展

在绪论部分介绍量子力学的诞生及发展过程时，以“量子技术”为切入点，结合现在无孔不入的诈骗技术，引导学生具有明辨是非的能力，不要有贪小便宜的想法或是被所谓的“高科技”蒙蔽了双眼。明确目前量子技术的研究并不够深入，而网络上所谓的量子医学以及有些量子技术并不可靠。“量子技术”目前能用于民用的少之又少，作为新时代的大学生要有明辨是非的能力，不要被所谓的网红或跟风现象影响自己的判断。该部分的思政目标为，培养学生具有正确的价值观，教会学生具有明辨是非的能力。涉及到的教学方法有：讲授式、探讨式、案例式。通过理论讲解，列举案例，进一步跟学生一起探讨理论知识点及思政的意义。

(2)实物粒子的波粒二象性

在第一章中涉及到实物粒子的波粒二象性部分内容时，引导学生掌握实物粒子的波粒二象性的发展过程，即，不仅是光子会具有波粒二象性，是不是所有的微观粒子都具有波粒二象性。而提出这个重要观点的人为法国科学家德布罗意。德布罗意出生在法国的贵族家庭，从小就酷爱读书，中学时代显示出文学才华，18岁开始在巴黎索邦大学学习历史，并于1910年获文学学士学位。但是其哥哥研究物理，是一位实验物理学家，从哥哥那里他了解到普朗克和爱因斯坦关于量子方面的工作，因此，其表现出了对物理学的极大兴趣最终放弃了历史，选择了物理学的研究道路。于1924年，获巴黎大学物理学博士学位，并在博士论文中首次提出了“波粒二象性”的概念。以德布罗意的生平以及科研生涯为切入点，引出“努力永远都不会晚”这个观点，引导学生要树立正确的学习目标并为之付出努力，不能人云亦云，随波逐流，只要去努力就一定会有所收获。思政的目标为培养学生具有正确的价值观，教会学生具有明辨是非的能力。使用的教学方法为讲授式，探讨式和案例式。通过光子的波粒二象性提出问题“是不是所有的实物粒子都具有波粒二象性”？引出德布罗意微观粒子波粒二象性的观点，通过其生平以及对比爱因斯坦、普朗克等在物理学上都做出了卓越贡献的科学家，德布罗意对物理学的起步较晚但是其贡献以及在物理学上的地位不可撼动。

(3)单电子原子的薛定谔方程及其解

在讲述第二章内容，以氢原子为例介绍单电子原子的薛定谔方程及其解的过程中引入了量子数n、l、m的物理意义。根据多年的教学经验，很多学生在初学结构化学时不能够完全理解微观物质模型的处理方法，仍然停留在宏观物质的运动处理方法中。通过拓展n的物理意义及相关课外知识，引入“里德堡原子”的概念。介绍当微观粒子的半径较大，即n值较大时，原子会变得比较大，而n值越大原子光谱之间的间隔会越小，假设n值无限大，能量可以认为接近于连续，而能量连续是宏观粒子具有的物理性质。这样一来，Rydberg原子就象一个“两栖动物”：它处于量子力学和经典力学的交界，成为一种新的研究对象，对于理解量子现象很有意义。

因此，以主量子数n的物理意义为切入点，通过课前预习、知识拓展、提问引导学生思考当n值很大时会产生什么样的结果。引出，任何事物都不是完全绝对的，中间的过渡状态也是一种很重要的状态，到底朝哪个方向发展主要看自己想要什么样的结果。达到培养学生具有正确的价值观，教会学生具有明辨是非的能力思政目标。

(4)化学键理论

我国物理学家徐光宪教授在物理学的发展中也做出了很重要的贡献。徐教授于1948年赴美留学，在留学期间得到了其导师贝克曼的赏识，后者极力挽留其留在美国，并提供优厚的科研和生活条件，但是徐教授及其夫人心系祖国，坚持回国。当时朝鲜战争爆发，中美关系紧张，夫人毅然放弃了正在攻读的博士学位，克服种种困难回到了祖国。回国后不仅在自己擅长的核燃料、化学键等领域做出了重大贡献，更是刻苦钻研跟其他科学家一起解决了当时稀土萃取的瓶颈问题。通过介绍科学家徐光宪先生克服重重困难回国发展我国化学教育，提高科学研究水平的故事，培养学生家国情怀、责任担当，激发他们的学习热情和责任感。培养学生的家国情怀、责任担当，激发他们的学习热情和责任意识。

2.3 结构化学课程思政教学效果

该课程的教学团队一直致力于结构化学教学的改革与探讨，该课程在2015年被评为校级双语课程并立项。课程主讲教师多次获得校级和省级教学比赛特等奖和一等奖的好成绩，这些都与在授课过程中不断改进教学方法，更自然、更融洽得引入思政元素和思政教学有很大的关系。在督导听课、同行评价和学生评教环节也得到了极大的认可和肯定。在对学生的座谈中也可以了解到，学生对于理论性较强的结构化学确实存在理解上的困难，但是通过案例分析和思政的引入反而能够让学生对于抽象的、偏理论的知识点有了更好的、更深刻的理解。