物理化學課程思政元素的“教”與“學”*

夏美榮，田 華，王 靜，鐘春梅，李志平，焦體峰, 李 媛

(1 燕山大學環境與化學工程學院,河北 秦皇島 066004;2 唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

要嚴把德才標準。德才兼備，方堪重任[1]。而當代大學生更是“生逢盛世，肩負重任”。由于當代大學生以“追求自身價值實現”為重要訴求，因此在教學中將思政教育放在首位，引領大學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，確保他們無論任何時候都能做到“不忘初心，牢記使命”[2]，有效避免“失去靈魂的卓越”[3]。

對于大學課程的教學，教師除了讓學生掌握必要的專業技能，還要堅持以新時代中國特色社會主義思想為指導，注重挖掘課程中的思政元素，并隨時融入“傳道授業解惑”的實際教學過程中，打造學生“價值觀-知識體系-實際技能”三位一體的核心目標。物理化學被認為教學中“最難教”，學習中“最難學”的課程，即使聽懂了，也不會應用[4]。因此本論文結合物理化學課程特點，闡述了融入思政元素的重要意義，根據教學經驗及物理化學教改成果，介紹了物理化學教學思政教學方式的探索和具體的操作措施，實現對學生學習信念的培養、內在驅動力的塑造；同時結合物理化學學科的特點，培養大學生求真務實的科學品質及實現中華民族偉大復興為己任的愛國情懷。

1 《物理化學》思政元素的重要性

《物理化學》作為化工專業四大基礎課之一，主要從化學現象和物理現象的聯系入手，利用物理原理知識來研究化學的基本規律的學科。它與材料專業、化工專業、高分子專業、石油專業、輕紡專業等存在密切聯系，是關系著人類的生產、可持續發展的強實用性學科，是每名化工專業學生的必修課。這就要求物理化學教師在授課過程中添加思政元素，引領學生樹立正確的三觀，擔當起“家、國、天下”的重任，成為服務國家裝備制造業、戰略性新興產業、國防科技工業和區域經濟社會發展而貢獻力量。

2 《物理化學》課程思政教學方式的探索

2.1 大學生內在學習內在驅動力的培養

物理化學是一門理論性學科，若是在教學中缺乏適當的創新，勢必影響學生的學習興趣，因此在學習過程中設計教學過程需要注重學生內在驅力的培養，激發學生的學習熱情。巧妙的設計與物理化學相關的實例，例如在講解時候“表面張力”提出物理化學會告訴你怎么熬粥不溢鍋；會告訴你為什么在海邊腳踩上濕沙灘時候不會陷進去，踩干沙灘就陷進去。滲透作用相關的實例如學物化，有種心跳的感覺。由于細胞壁對各種離子的滲透力不同，引發的功的能量，測量的心電圖的不同。讓學生切實感受到物理化學知識的有用性。同時為了增加興趣，巧用諺語、俗語、古詩等。在探索自發過程本質時，結合“人往高處走，水往低處流”孕育著科學的道理，即水往低處流因為重力為驅動力，使水順“勢”而下。而我們作為有主觀能動性的大學生而言，也存在著內在驅動力，這個驅動力督促我們努力學習，實現更高的人生目標。這樣巧妙地將思政結合在教學之中。

2.2 大學生守正創新能力的培養

“創新”“知識”“人才”概念的內涵豐富，也是我們今后大學生培養計劃的重點改革內容。知識不等同于能力和文憑，人才需要充足的知識儲備和創新能力。只有夯實的基礎知識才能與天才的思想發生有效碰撞，產生新的技術力量。因此在教學中注重學生基礎知識牢固程度和守正創新能力的培養。將教學過程設計成“提出問題-分析問題-解決問題-實際應用”四步曲。比如學到表面現象中接觸角的知識過程設計了如下的教學過程(如圖1所示)。

圖1 學習接觸角的教學過程

引出問題為什么水珠在荷葉為圓形？為了解決這個問題，學生通過查詢資料獲得這種結果與荷葉的分級的微納米結構(如圖2所示)相關[3]，這種特殊的結構導致了“荷葉效應”，荷葉效應制備了超疏水材料，如荷葉效應乳膠漆、防水漆、拒水拒油納米防治新產品等方面的應用及很多與結構相關的實例。這種教學模式利于學生養成獨立思考、守正創新能力的培養。

圖2 荷葉表面形貌[5]

2.3 大學生求真務實科學品質的培養。

我國近代物理化學家傅鷹先生指出：只有實驗才是化學的“最高法庭”。理論聯系實際是馬克思主義“活的靈魂”。物理化學課程恰是一門來自實驗的理論科學，在研究中秉承理論與實驗并重理念。物理化學中熱力學定律、拉烏爾定律、亨利定律等都是來自于實際的生產，通過大量的實驗總結演繹獲得規律，在生產實踐中應用，對定律進一步修正，因此在課程中傳輸“實踐是檢驗理論的唯一標準的馬克思主義科學實踐觀念，激發學生的科學求真務實的精神。在教學中適當的引入科研或是物理化學課程實例，比如熱力學第二定律中引入“點石成金”的故事[6]：羅西尼通過使用熱力學第二定律得到石墨與金剛石轉化的條件，后期人們利用計算結果，合理的引入催化劑實現了這一過程的轉化。再如，拉烏爾定律就是在煮海為鹽的實際生產中發現的海水的蒸汽壓比純水的蒸汽壓低。因此，我們在教學中，注重學生求真務實科學品質的培養，要尊重客觀規律，利用先進的知識技術指導實踐。這在物理化學中也有很多的反例，例如在熱力學第二定律學習中，引用第二類永動機的實例，即希望從海洋、大氣乃至宇宙中取熱，將這些熱成為驅動的永動機的源頭的思想是否可行，讓學生通過學習去體會“遵循客觀規律的精神，辯證唯物主義思維”的求真務實的本質。

2.4 大學生愛國主義情懷的培養。

“厚植愛國主義情懷上下功夫,讓愛國主義精神在學生心中牢牢扎根”。作為物理化學專業課教師，如何將愛國主義與物理化學課程的教育完全融合，在課程中進行愛國主義教育，將愛國主義與理論教學相結合，實現大學生的愛國主義情懷的培養。為了實現這一目標，在教學中，選取愛國物理化學科學家的事例，挖掘與物理化學課程相關的元素。如冠狀病毒病 (COVID-19)治療的過程中，中藥在抗疫過程中發揮了重要作用，中國中醫科學院特聘研究員葛又文他親身試藥，在7天內確定了21味藥的“清肺排毒湯”處方，為我們治療冠狀病毒病爭取了時間和生命。這種中國特色的治療方案中涉及到的中藥問題與物理化學中的相平衡問題。獲得國家最高科學技術獎的徐光憲先生當初毅然放棄導師貝克曼的挽留，夫妻倆人借華僑回國省親的名義，乘船回到中國。在國內從事物理化學、無機化學的教學和研究。其中，他建立“串級萃取理論”[7]，利用這一理論，實現稀土產品的分離，使得中國單一純稀土產品的產量躍居世界第一位。光催化的先驅、中國催化動力學研究的奠基人的蔡鎦生先生放棄被聘為美國圣路易醫科大學研究生院教授的機會，毅然回國，開展了光化學與反應動力學基礎研究進行了大量的開創性研究工作，值得指出的是采用閃光光解裝置用于微秒級化學反應，該研究填補了國內研究領域的空白。典型事例和現代時事結合，激發學生的愛國主義情懷，讓大學生成為這個時代的棟梁之才。

3 結 語

高校教師肩負著“立德樹人”與“傳道授業”的教育責任，在物理化學教學課堂結合物理化學課程“理論聯系實際”的特點，將思政教育元素滲透到物理化學教學過程中，提高學生學習的內在驅動力，培養學生的求真務實的科學品質和愛國主義情懷，教學中潛移默化地引導學生形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，增加學習信心，樹立天生我才必有用的信念，通過不斷完善自我，擔負起“家、國、天下”的發展責任，這是物理化學思政教育的真正意義，也是新工科人才必備素質。