新工科背景下课程思政的实践探索

柯昀洁，宋世巍

（沈阳工程学院 新能源学院，辽宁 沈阳 110136）

一、引言

自2017年2月以来，为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”“中国制造2025”等一系列国家战略，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》，在全国范围内全力探索中国模式、中国经验的工程教育［1］。新工科的提出，是在以诸如土建类、水利类、电工类及电子信息类、热能核能和仪表等老工科专业的基础上，立足新兴产业，以互联网、工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等相关工科专业，实行的推动高校体制创新和未来科技的战略性培养计划，用来抢占未来的科技发展先机，建立一批未来的技术学院。

新工科专业人才培养相对于传统的工科人才，更重要的是为应对未来的新兴产业和新经济需要，培养一批实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才，同时在此背景下进行多学科交叉融合、人才培养深化拓展探索。因此，怎样更好地回答人才培养中“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育的根本问题引起国家高度重视。中共中央、国务院及教育部党组先后印发《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》《关于高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》等一系列重要文件，针对高校思政课程、专业课程的课程思政做了详尽的指导，明确将立德树人成效作为检验高校一切工作的根本标准［2］，也就是培养了什么样的学生，学生为社会做出什么样的贡献才是高校人才培养的成果检验标准，这就要求在落实立德树人根本任务中，必须切实做到将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。

二、电化学课程思政途径

以讲授电化学课程为例。“电化学测量与分析”作为新能源材料与器件专业的一门专业必修课，是一门重基础也重实践的综合性课程。课程以电化学原理为基础，与化学工艺、电化学测试技术密切联系，通过课程学习使学生了解现代电化学测试技术，较熟练地掌握电化学测试的基础知识、基本技能、方法，加深对电化学测试基本操作的理解和运用，在未来从事相关工作时能够学以致用，将其应用于各种实际领域。

作为一门理工科专业课程，电化学测量的内容主要是认识自然规律的本质并加以利用，以客观性为主。因此在“课程思政”方面，可以针对课程特点从以下几个方面进行考量尝试：

1.培养科学精神，长存敬畏之心

通过专业课程的科学性，培养学生科学思辨、求真求实的科学精神，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力，使学生对科学常存敬畏之心。电化学测量基础相对电极电位的准确测量讲授中，由于实际存在电流流经电解质溶液电阻部分引起的误差，因此可以引导学生从减小电流及溶液电阻两方面着手解决，即可以增大测量仪器内阻或使参比电极无限靠近工作电极，这也是鲁金毛细管设计最初的目的。在电化学过程的速控步骤RDS讲解中，引导思考反应潜能大小或速度快慢是如何发展变化的。如果速控步骤是电荷转移，升高温度后可能速控步骤会转换为物质传质；如果物质传质为速控步骤，增加搅拌可能将电荷转移变为速控步骤，或者采用强制对流技术，这也催生了旋转圆盘电极的研发。这些问题的发现与解决都是辩证发展的，也是理论与实践碰撞出的亮丽火花。同样的，科学的发展过程也是一个辩证的、否定再否定的过程。比如最初的电化学现象就是一位动物学家从动物解剖实验观察得到，而后又被多名物理学家重复推演，最终由福特发现隐藏在现象背后的本质原因，由此开启电化学帝国的建立。科学的发展史上不乏此类“无心插柳”“否定再否定”的故事，因此，帮助学生保留好奇心，明白问题本身比答案更重要也是帮助学生埋下一粒能量无限的种子，有利于引导学生正确认识科学发展的客观规律，才能做到勇于否定、敢于创新，更好地推动科技的发展进步。

在课程定理、规律公式的讲解中，注重思维启迪与逻辑能力提升，引导学生注意观察，并学会运用数学工具从客观现象总结本质规律，培养学生开放、严谨的数理结合思想。比如电化学动力学中著名的动力学方程（B-V方程，Tafel关系等）都是唯象的经验公式，通过大量的实验现象归纳总结出数学模型，把抽象的电化学反应过程转化为数学问题，借助数学线性拟合或数学计算，推导出符合大量客观事实的公式规律。以此为引例，关注对学生模型构筑、科学推理及科学论证相关思维方式的培养，学习如何从抽象的现象中提取问题本质、理清过程，运用数学工具解答，简化问题、解决问题，从而提升科学思维能力。

2.工程伦理教育，培养工程精神

电化学的应用讲解中注意结合实际应用，注重工程伦理教育，增强学生人文关怀意识，培养学生求实敬业、协作创新、担当作为的新时代工程精神。工程的本质是集人、环境和科学技术三大要素于一体的系统集成过程，其中体现了人的活动规律、科学技术发展规律和自然生态演变规律的互动，也说明工程不仅是科学技术要素的集成，也渗透着伦理学、美学等人文要素（文化文明与精神）和经济、管理及法律等社会要素，因此，任何工程活动中，都需要协调处理好三大规律间的辩证关系。

高校的工学类专业是面向国家重大工程需求，以解决行业和产业中的实际工程问题为导向，涉及土建、设备安装、自动控制和管理等多个专业的协同，是系统工程，如探月工程、航天工程、贵州FAST工程、北斗卫星定位等（属于国家重大的战略工程），同时，工学类专业作为应用实践性很强的专业，涉及规划勘探、施工设计、材料选型和竣工管理及运维等全生命周期。对于电化学学科，目前已发展成为国民经济中非常重要的一部分，与生活的各方面息息相关，涉及石油化工、生物、汽车和轻工业等诸多领域，特别是国之重器的国防工业技术领域、助力战“疫”的生物科技领域的应用。因此在专业人才培养的过程中，除了对学生进行知识传递和能力培养外，更要注重对学生的人生观、世界观、价值观的塑造，倡导学生在科学研究及工程实践中坚持尊重个人、善行及公正原则，关注行业发展的安全、环保及质量等问题，培养出具有爱国精神、家国情怀、甘于奉献、敢于创新和忠于实干的大国工匠。

3.专业创新引领，投身产业报国

当今时代，知识更新不断加快，社会分工日益细化，新技术新模式新业态层出不穷。这既为青年学生施展才华、竞展风采提供了广阔舞台，也对青年学生的能力素质提出了新的更高要求。因此，习近平总书记不止一次在跟青年学生的交流中提到，青年是苦练本领、增长才干的黄金时期，应努力学习，练就过硬的本领。特别是作为天之骄子的青年大学生，更应该努力学习专业知识，掌握学习的方法，勇于创新、敢为人先、敢于突破，让专业在实践中体现价值，让创新在报国中得以彰显。因此，在专业课程的讲授中，更应注重对学生学习能力的培养，着重解决问题的思路方法，真正做到“授之以鱼不如授之以渔”。比如电化学中非常重要的概念——极化的讲解中，针对极化的概念、成因、结果等进行讲授，其中极化结果，会使原电池做功能力减弱，对于这一看似不利的结果可以引导学生思考如何利用它，即换个应用角度利用其做好腐蚀防护，这可与后续课程材料腐蚀与防护相衔接。同时利用这一知识点，适时引入实际工程案例——港珠澳大桥依靠腐蚀防护保证120 年的寿命、青岛输油管爆炸事故等［3］，引导学生把理论专业知识应用于实践生产当中，更好地激起学生的专业学习兴趣和思考，点燃他们进行专业创新创造的激情，让学生有意愿、有能力、有使命地发挥个人的聪明才智，贡献国家、服务社会。

此外，电化学课程的讲授在第七学期，针对这一阶段大三学生的就业、考研需求，课程中会适时引导学生“脚踏实地奋斗，登高望远地梦想”。比如每年课程讲授中均会关注当年中国科学十大进展，并选择与课程相关的进展为学生讲解，告诉学生学科的前沿动态，引导学生认识到相关产业大有可为；在讲解热力学研究受限但仍有一大批科学家甘坐科研“冷板凳”时，提醒同学们考研的学习及就业的工作过程也是类似的，应踏实认真。同时在考研、就业的选择上，鼓励大家多做思考，拓宽眼界，特别是在材料专业作为基础研究学科，易被诟病“就业难”的问题上，充分与学生沟通探讨，明白基础学科的重要性。比如可结合当下时事热点，就西湖大学开设5 个理论基础学科本科专业，希望为大家后续的发展提供更多可能性这一事例来引导学生放平心态，做好自己；再如今年疫情的反复，使得生物医学、医务工作者备受关注，无数青年白衣为甲、逆行出征，切实让我们感受到大家的平安安宁却是有人在为我们负重前行……真正让学生体会每个职业的荣誉感与使命感，以及每个职业的艰辛与不易［4］。青年学生是整个社会力量中最积极、最有生气的力量，也是国家和民族未来的希望，应努力帮助青年学生有梦、追梦、圆梦，在奋斗中释放青春激情、追逐青春理想，更好地以个人专业学识为民族复兴铺路架桥，为祖国建设添砖加瓦。

4.讲好科学故事，指引人生航向

增强课程的人文色彩，在学科发展历程讲授中融入领域内知名学者的开创性工作及突出贡献，以优秀科学家的故事引导学生感知科学家精神，帮助学生树立远大的人生目标，培养学生挺身而出的担当精神与真挚的爱国情怀等。任何一个学科的建立都离不开优秀的人，正是这些先驱者的突出贡献成就了无数学科的建立与发展。近代电化学中极富传奇色彩的古迪纳夫教授，坚持终生学习的态度和追求［5］，使得他在57岁发现了钴酸锂材料使锂电池稳定性极大提升；75 岁发现磷酸铁锂正极材料催生了“可便携电子设备”的诞生；90 岁开始研究固态氧化物燃料电池“想让汽车尾气从全世界的高速公路上消失”，在97 岁时因在锂离子电池领域做出的重要贡献捧回2019 年诺贝尔化学奖。通过事例讲解，让学生体会坚持学习的意义，领会一种追求科学、努力为人类奉献的精神，从而汲取榜样的力量。我国电化学开创者之一“锂电子电池之父”吴浩清院士将仪器搬回家，耄耋之年仍亲自实验，只为得到新型仪器的一手数据，而正由于他的坚持和引领，中国锂离子电池行业虽起步晚却得以快速发展，成长起一批诸如宁德时代、比亚迪等坐拥原料、市场、国家政策三大优势的优秀国内企业［6］，并在行业中逐渐凸显出产业优势……这些鲜活的事例可以更好地增加学生的民族自豪感和自信心。腐蚀科学与电化学专家曹楚南院士作为腐蚀学科的拓荒者，提出完整的腐蚀电化学理论体系，培养了一批腐蚀电化学专家，而他却依然谦虚地自述“治学要笨功夫的道理……我比较晚才切身领悟到”，同时对后辈提出了“希望你们都能在爱国的基础上从事科学研究”的谆谆教诲。这些具有突出贡献的优秀科学家的故事，为学生实现人生目标竖起一座座闪耀的灯塔，激发起了学生的家国情怀和担当意识，引导学生更好地把自己的科学追求融入家国大业中，把个人的理想和人生的追求同祖国的前途、民族的命运紧密联系在一起，争做有理想、有本领、有担当的青年一代。

三、结语

课程的最终目的是育人，课程是育人的手段、途径，并服务于育人。因此，在课程讲授中应该始终将立德树人放在首位，结合课程专业特点积极思考，打磨，提炼，寻找蕴含的多种思政元素。“好的思想政治工作应该像盐，但不能光吃盐，最好的方式是将盐溶解到各种食物中自然而然吸收”，因此，好的课程应努力帮助学生在“饱食”专业知识的同时，自然而然摄取足够“盐分”，保证学生健康成长。好的课程对于学生的成才影响深远；好的老师对于学生的成长弥足珍贵。作为专业课教师，在教授专业学科知识、培养工程能力的同时，应时刻牢记将“五育”融入课堂，践行“三全育人”重要理念，言传身教，引导学生对科学常存敬畏之心、对祖国长怀报效之情，时刻注重对学生人生观、世界观、价值观的塑造，努力培养能够担当民族复兴大任的时代新人，培养德智体美劳全面发展的新时代中国特色社会主义建设者和接班人。