物理化學(xué)教學(xué)中的思政教育初步探索與實踐

金明善 楊樹斌 孫 遜 李文佐

（煙臺大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 山東·煙臺 264005）

自2016 年以來，作為“金課”建設(shè)的重要內(nèi)容，課程思政成為改革和建設(shè)的熱點，其注重以專業(yè)技能知識為載體，挖掘?qū)I(yè)課程中蘊含的思想政治教育因素，開展教書育人工作。2016年12 月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)“要用好課堂教學(xué)這個主渠道，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”。[1]為此，筆者在物理化學(xué)教學(xué)中確立以下三種層面的教學(xué)目標，并逐步達成。（1）初級目標：物理化學(xué)要在先修課和后續(xù)課中做到承上啟下的知識橋梁作用，普通物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)和一些化學(xué)課是物理化學(xué)的先修課，物理化學(xué)又是化學(xué)、化工等很多后續(xù)專業(yè)課的先修課。了解學(xué)生在先修課學(xué)習(xí)中的困難并克服它，為后續(xù)課打堅實基礎(chǔ)，是物理化學(xué)教學(xué)的底線要求，這是知識層面的目標。[2]（2）中級目標：物理化學(xué)教學(xué)要滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，即要符合學(xué)生的年齡和心理特點。大學(xué)生處于青年期，教師應(yīng)通過課堂教學(xué)、批改作業(yè)、討論實踐等各個環(huán)節(jié)中貼近學(xué)生的心理，認同每個學(xué)生的獨立自主能力，提高學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷獲得價值感和成就感，讓學(xué)生懂得自律和愛，并在學(xué)習(xí)過程中不斷完善人格，此為物理化學(xué)在情感層面的教學(xué)目標。（3）終極目標：不忘初心、牢記使命。物理化學(xué)教學(xué)中，緊密結(jié)合專業(yè)知識，進行理想信念教育和人生觀價值觀教育，樹立社會責(zé)任意識，逐步引導(dǎo)學(xué)生樹立中國“自信”，此為物理化學(xué)教學(xué)在信念層面的教學(xué)目標。以上三個目標中，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待的情感層面的目標是最關(guān)鍵的，處于青年期的學(xué)生內(nèi)心深處充滿愛國熱情，但是需要教師在教學(xué)中以專業(yè)技能知識為載體，潛移默化影響學(xué)生確立正確的價值觀、人生觀。

1 物理化學(xué)思政教學(xué)目標及其教學(xué)融入點

1.1 理想信念教育

物理化學(xué)的研究內(nèi)容包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)。化學(xué)熱力學(xué)研究化學(xué)變化的方向和限度；化學(xué)動力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)的速率與機理；結(jié)構(gòu)化學(xué)研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。奧斯特瓦爾德、范特霍夫、阿累尼烏斯三位科學(xué)家是物理化學(xué)的“三劍客”。筆者在日常教學(xué)中將理論知識、重要科學(xué)家事跡與理想信念教育有機結(jié)合，啟發(fā)學(xué)生樹立牢固、高尚的人生目標，并鼓勵學(xué)生為其不斷奮斗。

開學(xué)第一課，筆者即向?qū)W生明確，物理化學(xué)的研究內(nèi)容對學(xué)生確立人生目標有很好的指導(dǎo)作用和教育意義。同時，針對大學(xué)生普遍存在的一些學(xué)習(xí)和生活問題，筆者在心理教育中以著名科學(xué)家的故事及科學(xué)理論作為輔助，提高了心理疏導(dǎo)的有效性和說服力。針對部分學(xué)生初次獨立生活、性格孤立的問題，筆者另辟蹊徑，通過熱力學(xué)與動力學(xué)關(guān)系的形象比喻，促進學(xué)生努力進取。理論上，只有對熱力學(xué)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)做動力學(xué)研究才具有現(xiàn)實性意義，針對學(xué)生目標不明確的問題，筆者利用熱力學(xué)反應(yīng)具有方向性的比喻，鼓勵學(xué)生確立自己身份信念層面的人生目標，即明確自身未來的職業(yè)和人生定位，并通過學(xué)習(xí)各種知識技能等各種“動力學(xué)”行為來實現(xiàn)。嘗試過程中，鼓勵學(xué)生認真剖析研究自我“結(jié)構(gòu)”，不斷改進自己的目標和方法，在目標-方法-自我剖析的循環(huán)中真正找到自己的終極目標。針對學(xué)習(xí)存在困難的學(xué)生，筆者以范特霍夫四面體碳原子理論發(fā)表之初遭到冷落和德國化學(xué)界主流反對的故事，[3]鼓勵學(xué)生永不放棄，用自己的興趣和熱情證明自我；筆者還以阿雷尼烏斯電離學(xué)說發(fā)表之初被瑞典科學(xué)院批判，卻仍積極尋求奧斯特瓦爾德支持最終獲得諾貝爾獎的故事，[4-5]鼓勵學(xué)生樹立自信，積極尋求和提供幫助。

1.2 生態(tài)文明教育

增強學(xué)生投身生態(tài)文明建設(shè)的責(zé)任感、使命感是物理化學(xué)教學(xué)的重要目標。在講授重要物理化學(xué)原理的同時，筆者還將理論原理與生態(tài)保護原理相結(jié)合，不僅加強了學(xué)生對理論知識的認識，還提高了學(xué)生的環(huán)保意識。筆者在阿累尼烏斯公式講授最后，結(jié)合該公式啟發(fā)學(xué)生分析南極北極大氣臭氧層破壞嚴重的原因，進一步剖析破壞臭氧層的罪魁禍首，進一步認識溫度對全球的重要影響。

此外，筆者還通過社會實踐引領(lǐng)學(xué)生踐行環(huán)境保護，楊樹斌老師帶領(lǐng)的學(xué)生社會實踐隊選取不同種類的廢棄貝殼，利用煅燒后的貝殼粉作為吸附材料，探究了對水體中重金屬離子（Pb2+）的吸附效果。2018 年6 月，大學(xué)生模擬的“環(huán)保凈水材料研發(fā)生產(chǎn)公司”社會實踐在第四屆煙臺大學(xué)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲一等獎，同年10 月“新型高效吸附凈水材料”在“建行杯”第四屆山東省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得了銅獎。社會實踐加深了學(xué)生對表面化學(xué)中氣-固吸附原理的理解，提高了學(xué)生節(jié)約用水和減少水污染的大局意識，并明確化工工作者在科研中防止環(huán)境破壞的職業(yè)道德要求。

1.3 人生觀教育

熱力學(xué)第一定律告訴我們既不需要外界供給能量自己也不消耗能量的機器是不可能制成，熱力學(xué)第二定律的開爾文說法告訴我們，不可能單一熱源吸取熱量使其全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化。熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律對生命系統(tǒng)有很大的啟示，我們每天從食物中獲取能量，使其先轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能，進一步將它轉(zhuǎn)化為功的過程。由熱力學(xué)第一定律我們由衷地感恩大自然給予我們的食物，同時要建立節(jié)約有限的能源，杜絕浪費的責(zé)任意識。通過熱力學(xué)第二定律我們又認識到人體就是在太陽和地球中運轉(zhuǎn)的熱機，任何熱機不可能把太陽中獲得的能量無條件地全部轉(zhuǎn)化為功。通過熱機的工作原理很容易理解人體的各個器官都有它的工作適宜時間和修復(fù)時間，人作為自然的一員一定要遵循它的自然規(guī)律，否則會受到自然的懲罰。[6]

進入大學(xué)，部分學(xué)生作息時間混亂，自制力較差，筆者通過上述二定律，教育學(xué)生努力奮斗，同時要尊重人體規(guī)律，勞逸結(jié)合，保持身體健康與規(guī)律的作息。[7]事雖如此，科研、醫(yī)護、部隊等很多特殊崗位工作，不得已在夜里工作，比如醫(yī)院的醫(yī)護人員在深夜也救死扶傷，解放軍們在災(zāi)區(qū)舍己救人，這極大地傷害了人體的正常運行，那些為了人類的進步而不得不違背自然規(guī)律而奮斗的人們，最值得人們的尊敬、理解和肯定。尤其今年抗擊疫情的醫(yī)護人員救死扶傷的偉大“中國精神”震撼了全世界。我們深知違背自然規(guī)律就會受到自然的懲罰，但就因為我們知道，我們更愿意為他人服務(wù)，人的最高價值在于利他和奉獻。

1.4 愛國主義教育

在物理化學(xué)教學(xué)中，講述“中國科學(xué)家故事”，對學(xué)生樹立“中國自信”也有很大的幫助。黃子卿（1900-1982）教授是我國物理化學(xué)的奠基人。1956 年編著出版的《物理化學(xué)》是中國最有影響力的第一部高水平的中文物理化學(xué)教科書，而貢獻最大、影響最廣的是曾直接測過水的三相點，為了精確測定冰點，精心評估各種影響因素，并進行處理和校正，精選測定三相點的容器并嚴格清洗處理，用真空的方法，將水注入到容器中。他將把測定三相點和冰點的容器一起放置于冰水浴槽中，用銅-康銅熱電偶準確測量三相點和冰點之間的溫差，得出水的三相點的溫度為0.00980±0.00005℃，經(jīng)過一年多的反復(fù)測試，終于獲得了水的三相點溫度為0.00981℃，這個數(shù)據(jù)在當(dāng)時是最精確的，是中國科學(xué)家對世界計量科技發(fā)展的一項重要貢獻。筆者以我國物理化學(xué)學(xué)科奠基人黃子卿教授的成功測量水的三相點，入選《世界名人錄》，為我國科研國際化做出貢獻的事跡教育學(xué)生講好中國故事。[8]傅鷹（1902-1979）是膠體與表面化學(xué)的奠基人，他是“美國兩次都留不住的科學(xué)家”，他用硅膠自水溶液中吸附脂肪酸的實驗證明，發(fā)現(xiàn)了同系物的吸附規(guī)律有時呈現(xiàn)出與著名的特勞貝（Traube）規(guī)則完全相反的現(xiàn)象，即碳鏈越長的酸，吸附量越小。他還研究了石油鉆井泥漿流變性、礦物浮選、蒙拓土的吸附與潤濕等國際應(yīng)用性課題。他的堅定不移的愛國之心、精益求精的科學(xué)精神、別具一格的教學(xué)之道需要我們認真研究和傳承。[9]筆者借助傅鷹教授毅然回國，為國家貢獻自己一生的故事，教育學(xué)生樹立科研為國的崇高的理想和養(yǎng)成精益求精的科研態(tài)度。

2 思政建設(shè)的教學(xué)效果

學(xué)生在反饋中表示：“在物理化學(xué)的授課過程中，老師穿插滲透了許多人生及職業(yè)規(guī)劃的知識，并提供了諸多價值觀上的啟示，讓其受益匪淺。老師的思政教育細致入微，不僅解決了我們在學(xué)習(xí)生活中的疑惑，還幫助我們樹立了牢固的人生目標。老師讓我們在卡片上寫上自己本學(xué)期的目標，未來的目標，自己想要成為什么樣的人以及未來與什么樣的人相處，寫完之后很有儀式感地讓每個人都為這張卡片加油，當(dāng)時真的很感動。我相信只有確立目標，堅定信念才能更加變得優(yōu)秀。”

物理化學(xué)作為一門基礎(chǔ)化學(xué)課程，具有很強的理論和實踐性，將思政理念融于物理化學(xué)教學(xué)，能夠提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在物理化學(xué)教學(xué)中隱形思政教育的融入，以潤物無聲的形式將正確的價值追求和理想信念有效傳導(dǎo)給了學(xué)生，將傳授知識的課堂升華為愛知識、愛社會的課堂，亦使得學(xué)生在感受“物理化學(xué)之美”中，不忘初心、牢記使命，探索自己、挑戰(zhàn)自己，成為國家的棟梁。