物理化學(xué)課程融入思政教育的探索與實踐*

韋秀華，韓華博，董 輝，張銀堂

(河南省生物分子識別與傳感重點(diǎn)實驗室，河南省化學(xué)生物傳感與重大疾病早期診斷國際聯(lián)合實驗室，商丘師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南 商丘 476000)

高校作為人才培養(yǎng)的主陣地，育人之本，在于立德鑄魂，要堅持把立德樹人作為根本任務(wù)，全力培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的能夠擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人。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(qiáng)調(diào)，要用好課堂教學(xué)這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，其他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]。因此，新時代中國高校面臨的重要任務(wù)之一是將立德樹人貫徹到課堂教學(xué)的全過程、全方位、全員之中，推動思政課程與課程思政協(xié)同前行，構(gòu)筑育人新格局[2]。

物理化學(xué)課程作為商丘師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)、材料科學(xué)、新能源科學(xué)、化工制藥等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，富含思政元素，和其它專業(yè)課程一樣，都是育人的主陣地。在物理化學(xué)課堂上把握住思政教育的內(nèi)涵，將思政元素落實在教學(xué)的相關(guān)環(huán)節(jié)，將價值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)和知識傳授有機(jī)融合，持續(xù)改進(jìn)，對充分發(fā)揮課程的育人功能，與思想政治理論課相向而行，形成協(xié)同效應(yīng)是十分必要的。

從文獻(xiàn)調(diào)研的情況看，在物理化學(xué)教學(xué)中融入思政元素的探索工作也是在近幾年才展開的[3-7]，還有許多工作需要去做。本文以教育部發(fā)布的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》為指導(dǎo)[8]，對物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了深入分析和挖掘，能夠融入的思政教育屬性主要涵蓋科研精神、愛國主義情懷、環(huán)保意識等五個方面，并舉例說明如何在知識傳授的同時滲透思政教育。

1 將思政教育內(nèi)容融入教學(xué)大綱

課程教學(xué)大綱是一門課程的綱領(lǐng)性文件，它以綱要的形式規(guī)定了課程的教學(xué)目的與任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容的范圍及深度、教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)法的基本要求。它是教學(xué)工作的主要依據(jù)，也是檢查學(xué)生學(xué)業(yè)成績和評估教師教學(xué)質(zhì)量的重要準(zhǔn)則。因此，“課程思政”改革的首要任務(wù)就是制定融入“課程思政”新的教學(xué)理念的教學(xué)大綱。

制定新教學(xué)大綱時，教師團(tuán)隊要根據(jù)物理化學(xué)課程特點(diǎn)，在滿足專業(yè)知識和能力培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，深入挖掘課程蘊(yùn)含的思政教育資源，凝練課程立德樹人的教育目標(biāo)。力求做到在傳授知識的同時，滲透辯證唯物主義和社會主義核心價值觀等相關(guān)思政教育內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀、價值觀和相關(guān)職業(yè)道德，形成新時代條件下思政版的物理化學(xué)教學(xué)大綱。

2 充分挖掘教學(xué)內(nèi)容中的思政元素

2.1 通過科學(xué)家正能量的事跡培養(yǎng)學(xué)生不畏權(quán)威的批判精神

質(zhì)疑精神與批判精神的培養(yǎng)是創(chuàng)新的必然要求，教師在平時的教學(xué)過程中應(yīng)有意識地幫助學(xué)生養(yǎng)成敢于質(zhì)疑權(quán)威、勇于批判錯誤的良好習(xí)慣。通過講述學(xué)科知識背后的相關(guān)故事，培養(yǎng)學(xué)生不畏權(quán)威大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神。例如，學(xué)習(xí)理想氣體的熱力學(xué)能和焓時，可以介紹焦耳和蓋·呂薩克的科學(xué)研究故事。英國杰出的物理學(xué)家焦耳用了近40年的時間，不懈地鉆研和測定熱功當(dāng)量，焦耳的熱功當(dāng)量實驗結(jié)果完全否定了當(dāng)時統(tǒng)治了一百多年的“熱質(zhì)說”。當(dāng)時一些大科學(xué)家都表示懷疑和不信任，但焦耳以百折不撓的精神，終于使自己的科研成果獲得了科學(xué)界的公認(rèn)。蓋·呂薩克是法國著名的化學(xué)家與物理學(xué)家。其導(dǎo)師貝托雷與化學(xué)家普魯斯特對定比定律有較大的學(xué)術(shù)分歧，貝托雷讓蓋·呂薩克以實驗事實來證明自己的觀點(diǎn)，給對方以駁斥。然而，蓋·呂薩克經(jīng)過反復(fù)的實驗，所記錄到的事實都證明其導(dǎo)師的觀點(diǎn)是錯誤的。當(dāng)時，他毫不猶豫地將這個結(jié)果如實地匯報給其導(dǎo)師。貝托雷對蓋·呂薩克說：“我為您而感到自豪”。通過穿插這些與學(xué)科背景知識密切相關(guān)的故事，可以起到潤物細(xì)無聲的良好的思政教育效果。

2.2 通過采用適當(dāng)教學(xué)策略培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力

在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生批判精神和批判性思維的另一種有效途徑是采用“批判性思維”教學(xué)法。在物理化學(xué)課堂教學(xué)過程中，實施批判性思維的教學(xué)方法能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生地批判性思維能力和思維傾向。批判性思維教學(xué)法的準(zhǔn)確實施依賴于教師提出一系列與教學(xué)內(nèi)容有差異的觀點(diǎn)或提出開放式的問題，這種差異可以是完全不同也可以是有所不同。讓學(xué)生通過比較、思辨、否定、肯定等思維過程，達(dá)到對教科書內(nèi)容的深度理解，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和批判精神。例如，在學(xué)習(xí)偏摩爾量的定義時，為了加深學(xué)生對這一定義深度全面的理解，教師可以設(shè)置結(jié)構(gòu)非結(jié)構(gòu)化的開放式問題“在等溫等壓條件下，向50 ml 乙醇的水溶液中加入1 mol的純乙醇時所引起的系統(tǒng)體積的變化就是乙醇的偏摩爾體積，這種說法對嗎？”學(xué)生需要將這種說法與偏摩爾量的定義進(jìn)行比較、思辨、否定或肯定等思維過程，才能判斷這種說法是否正確，從而加深了對偏摩爾量的理解。再比如，在學(xué)習(xí)水的相圖時，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，水的冰點(diǎn)是273.15 K，水的三相點(diǎn)是273.16 K，取值非常接近，教師可以提出問題“水的三相點(diǎn)就是冰點(diǎn)嗎？并說明理由。”

批判性思維是一種難度很高，思維強(qiáng)度比較大的思維方式，教師可以組織學(xué)生分小組討論，讓每位學(xué)生各抒己見表達(dá)對這一問題的看法。通過思想碰撞、互相啟發(fā)，從而共同得出一個小組的最優(yōu)結(jié)論，并將小組的最優(yōu)結(jié)論及討論過程向全班同學(xué)分享和展示。小組成員在聽取別人的見解時，對某個結(jié)論的形成邏輯進(jìn)行分析評估，提出自己不同的認(rèn)識，這個過程就是在進(jìn)行批判性思維，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生地批判性思維能力和思維意識。

2.3 通過科學(xué)家正能量的事跡培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷

大學(xué)生是擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人，是愛國主義教育的重點(diǎn)目標(biāo)群體。高校教師在專業(yè)課教學(xué)過程中，應(yīng)該充分挖掘與專業(yè)知識密切相關(guān)的科學(xué)家科研背后有教育意義的史實故事，解析其蘊(yùn)含的精神實質(zhì)，使學(xué)生崇尚科學(xué)精神，樹立正確的價值導(dǎo)向，獲得愛國啟發(fā)。例如，在學(xué)習(xí)水的相圖時，介紹中國物理化學(xué)的奠基人之一黃子卿的生平故事，因為他曾精確測定了熱力學(xué)溫標(biāo)的基準(zhǔn)點(diǎn)—水的三相點(diǎn)，并在溶液理論方面頗有建樹。他曾有機(jī)會留在美國發(fā)展，可他放棄優(yōu)厚待遇堅持回國，盡畢生精力從事科學(xué)研究和培育人才。再如，我國著名的物理化學(xué)家、無機(jī)化學(xué)家徐光憲被譽(yù)為“中國稀土之父”、“稀土界的袁隆平”，發(fā)現(xiàn)了稀土溶劑萃取體系具有“恒定混合萃取比”基本規(guī)律，在20世紀(jì)70年代建立了具有普適性的串級萃取理論。在學(xué)習(xí)利用三組分相圖分析萃取過程時，可以介紹他在各個領(lǐng)域的突出科學(xué)貢獻(xiàn)，從老一輩科學(xué)家錢學(xué)森、鄧稼先，到鐘揚(yáng)、黃大年、南仁東等一大批新中國成立后成長起來的杰出科學(xué)家，他們都有著矢志不渝的愛國之心和報國之志。我們要學(xué)習(xí)科學(xué)家精神，就是要學(xué)習(xí)他們對真理孜孜不倦的追求，不畏挑戰(zhàn)、勇攀高峰，更要學(xué)習(xí)他們不忘初心、牢記使命，忠于黨忠于人民的愛國精神，淡泊名利、無私奉獻(xiàn)的精神。

2.4 利用物理化學(xué)相關(guān)的原理培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)意識

近幾年，我國化工企業(yè)經(jīng)歷了快速發(fā)展，化工園區(qū)內(nèi)重大危險源高度集中，一旦發(fā)生火災(zāi)或泄漏會快速形成連鎖反應(yīng)，事故造成的人身傷害、財產(chǎn)損失以及環(huán)境破壞無法計量。近期企業(yè)安全生產(chǎn)事故接連發(fā)生，引發(fā)社會高度關(guān)注。化學(xué)化工類專業(yè)的大學(xué)生作為化工企業(yè)的主力軍，其安全生產(chǎn)意識尤為重要，《物理化學(xué)》課程作為化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生的重要專業(yè)課，在學(xué)習(xí)過程中滲透課程思政是培養(yǎng)學(xué)生安全意識的重要途徑之一。例如，在學(xué)習(xí)溶膠的電學(xué)性質(zhì)時，介紹流動電勢產(chǎn)生的原理之后，可以給學(xué)生提供一些油罐車車禍現(xiàn)場燃燒爆炸的觸目驚心的圖片或視頻，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)所學(xué)原理結(jié)合實際解釋說明：為什么油料運(yùn)輸過程中如果發(fā)生車禍往往會導(dǎo)致燃燒爆炸，采取什么樣的措施可以大大降低此類事故發(fā)生的幾率？經(jīng)過小組討論、教師總結(jié)得出結(jié)論：油料運(yùn)輸過程中在外力作用下(車禍碰撞)，油料相對于運(yùn)輸管道快速相對流動就會產(chǎn)生流動電勢，易產(chǎn)生火花引起燃爆，可采取的相應(yīng)防護(hù)措施為將油罐接地或加入油溶性電解質(zhì)，減小流動電勢。在學(xué)習(xí)化學(xué)動力學(xué)部分支鏈反應(yīng)歷程時，通過化工生產(chǎn)中可燃?xì)怏w爆炸的案例教學(xué)，使學(xué)生明白很多可燃?xì)怏w在常溫常壓下都有一定的爆炸界限，為了避免爆炸事故的發(fā)生，在化工生產(chǎn)過程中常在反應(yīng)器的適當(dāng)位置安裝有壓力表和警報器等設(shè)備，使用這些氣體時應(yīng)時刻監(jiān)測可燃?xì)怏w濃度，注意警報設(shè)備的狀態(tài)，以保證在安全條件下進(jìn)行生產(chǎn)。通過這一思政教育，可以讓學(xué)生意識到實際生產(chǎn)實踐中的安全事故往往會造成慘重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，明白運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識可以避免或降低事故的發(fā)生，從而培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)意識，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，提升保護(hù)人民生命和財產(chǎn)安全的責(zé)任感。

2.5 利用物理化學(xué)相關(guān)的原理培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識

近年來，我國生態(tài)環(huán)境雖然取得了明顯改善，但是生態(tài)環(huán)境保護(hù)面臨的形勢依然嚴(yán)峻復(fù)雜，霧霾天氣多發(fā)、城市河道水體黑臭、“垃圾圍城”、土壤污染等問題突出。面向未來一段時期的生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求，黨的十九大提出，到2035年生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國目標(biāo)基本實現(xiàn)。當(dāng)前，中國進(jìn)入新時代中國特色社會主義建設(shè)時期，生態(tài)環(huán)境保護(hù)既面臨難得的歷史機(jī)遇，也面臨更加突出的挑戰(zhàn)。大學(xué)生是中國社會未來的建設(shè)者和接班人，在日常學(xué)習(xí)過程中對其進(jìn)行生態(tài)文明觀念的教育和培養(yǎng)意義非常重大。例如，在學(xué)習(xí)大氣溶膠對光的散射作用時，可以提供有霾天氣的圖片或視頻，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)本節(jié)所學(xué)知識(大氣對太陽光的散射特點(diǎn))分析：為什么大氣污染嚴(yán)重時，看不到藍(lán)天？組織學(xué)生討論并得出結(jié)論：因為天空中的霾(污染物吸附凝結(jié)而成的顆粒物，比如常說的PM2.5)對太陽光產(chǎn)生了米氏散射，對不同波長的光的散射強(qiáng)度差別不太大，天空呈灰白色；當(dāng)空氣質(zhì)量良好時，大氣中的小分子或小顆粒對太陽光產(chǎn)生了瑞利散射，對短波長的光散射強(qiáng)度大，所以天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。還可以進(jìn)一步介紹空氣中的霾對人類健康的危害，以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，樹立“金山銀山不如綠水青山”的綠色生態(tài)發(fā)展理念。

2.6 培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀

辯證唯物主義是由辯證的唯物論和唯物的辯證法、辯證唯物主義認(rèn)識論三部分構(gòu)成，《物理化學(xué)》課程中許多理論和經(jīng)驗定律都體現(xiàn)了辯證唯物主義思想。教師在教學(xué)過程中，要有計劃、有目的地滲透辯證唯物主義思想的教育，提高學(xué)生的哲學(xué)意識及辯證唯物主義思想水平，有助于辯證唯物主義世界觀的形成和辯證思維能力的培養(yǎng)。例如，化學(xué)平衡與反應(yīng)速率體現(xiàn)了對立統(tǒng)一的辯證關(guān)系，對于放熱反應(yīng)(如合成氨反應(yīng))，升高反應(yīng)溫度可以提高反應(yīng)速率，但是同時會降低平衡轉(zhuǎn)化率。所以在工業(yè)生產(chǎn)過程中，必須全面考慮問題，衡量各種利弊，從而選取合適的反應(yīng)溫度。再比如，雙電層結(jié)構(gòu)模型，起初是由Helmholtz提出的平板式模型，然后Gouy和Chapman修正了平板式模型提出擴(kuò)散雙電層模型，后來依次經(jīng)歷了Stern模型、BDM理論的發(fā)展和補(bǔ)充才有了目前的理論模型，但是尚未達(dá)到盡善盡美的程度，仍需要不斷地充實和補(bǔ)充，整個發(fā)展過程體現(xiàn)了否定之否定的辯證法。第八章學(xué)習(xí)的強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論，Debye(德拜)和Hückel(休克爾)于1923年提出了強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論，他們認(rèn)為強(qiáng)電解質(zhì)在低濃度溶液中完全解離，離子之間存在靜電引力，此理論也稱為離子互吸理論，并導(dǎo)出了離子平均活度因子的計算公式，Davies(戴維斯)通過增加一些調(diào)節(jié)參數(shù)，進(jìn)一步改進(jìn)了Debye-Hückel 公式，Meyer(邁耶)和Poisier(泊西亞)曾改進(jìn)Debye的計算方法，采用嚴(yán)格的統(tǒng)計力學(xué)理論來處理離子之間的相互作用，這些對強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論的改進(jìn)完善過程就體現(xiàn)了否定之否定的辯證法。

3 結(jié) 語

本文對在物理化學(xué)教學(xué)過程中如何準(zhǔn)確把握思政映射與融入點(diǎn)、以社會主義核心價值觀為靈魂和主線引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀進(jìn)行了初步探索，可以看出，物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系自身及其發(fā)展過程蘊(yùn)含著豐富的思政元素。通過對課程進(jìn)行整體規(guī)劃，做好課程的頂層設(shè)計，可以實現(xiàn)專業(yè)課教學(xué)與思政教育同向同行，互相促進(jìn)，實現(xiàn)“立德樹人”的根本任務(wù)。