物理化学教学中的思政教育初步探索与实践

金明善 杨树斌 孙 逊 李文佐

（烟台大学化学化工学院 山东·烟台 264005）

自2016 年以来，作为“金课”建设的重要内容，课程思政成为改革和建设的热点，其注重以专业技能知识为载体，挖掘专业课程中蕴含的思想政治教育因素，开展教书育人工作。2016年12 月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调“要用好课堂教学这个主渠道，满足学生成长发展需求和期待，各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。[1]为此，笔者在物理化学教学中确立以下三种层面的教学目标，并逐步达成。（1）初级目标：物理化学要在先修课和后续课中做到承上启下的知识桥梁作用，普通物理学、高等数学和一些化学课是物理化学的先修课，物理化学又是化学、化工等很多后续专业课的先修课。了解学生在先修课学习中的困难并克服它，为后续课打坚实基础，是物理化学教学的底线要求，这是知识层面的目标。[2]（2）中级目标：物理化学教学要满足学生成长发展需求和期待，即要符合学生的年龄和心理特点。大学生处于青年期，教师应通过课堂教学、批改作业、讨论实践等各个环节中贴近学生的心理，认同每个学生的独立自主能力，提高学习积极性，使学生在学习中不断获得价值感和成就感，让学生懂得自律和爱，并在学习过程中不断完善人格，此为物理化学在情感层面的教学目标。（3）终极目标：不忘初心、牢记使命。物理化学教学中，紧密结合专业知识，进行理想信念教育和人生观价值观教育，树立社会责任意识，逐步引导学生树立中国“自信”，此为物理化学教学在信念层面的教学目标。以上三个目标中，满足学生成长发展需求和期待的情感层面的目标是最关键的，处于青年期的学生内心深处充满爱国热情，但是需要教师在教学中以专业技能知识为载体，潜移默化影响学生确立正确的价值观、人生观。

1 物理化学思政教学目标及其教学融入点

1.1 理想信念教育

物理化学的研究内容包括化学热力学、化学动力学、结构化学。化学热力学研究化学变化的方向和限度；化学动力学研究化学反应的速率与机理；结构化学研究物质的结构与性能之间的关系。奥斯特瓦尔德、范特霍夫、阿累尼乌斯三位科学家是物理化学的“三剑客”。笔者在日常教学中将理论知识、重要科学家事迹与理想信念教育有机结合，启发学生树立牢固、高尚的人生目标，并鼓励学生为其不断奋斗。

开学第一课，笔者即向学生明确，物理化学的研究内容对学生确立人生目标有很好的指导作用和教育意义。同时，针对大学生普遍存在的一些学习和生活问题，笔者在心理教育中以著名科学家的故事及科学理论作为辅助，提高了心理疏导的有效性和说服力。针对部分学生初次独立生活、性格孤立的问题，笔者另辟蹊径，通过热力学与动力学关系的形象比喻，促进学生努力进取。理论上，只有对热力学可能发生的化学反应做动力学研究才具有现实性意义，针对学生目标不明确的问题，笔者利用热力学反应具有方向性的比喻，鼓励学生确立自己身份信念层面的人生目标，即明确自身未来的职业和人生定位，并通过学习各种知识技能等各种“动力学”行为来实现。尝试过程中，鼓励学生认真剖析研究自我“结构”，不断改进自己的目标和方法，在目标-方法-自我剖析的循环中真正找到自己的终极目标。针对学习存在困难的学生，笔者以范特霍夫四面体碳原子理论发表之初遭到冷落和德国化学界主流反对的故事，[3]鼓励学生永不放弃，用自己的兴趣和热情证明自我；笔者还以阿雷尼乌斯电离学说发表之初被瑞典科学院批判，却仍积极寻求奥斯特瓦尔德支持最终获得诺贝尔奖的故事，[4-5]鼓励学生树立自信，积极寻求和提供帮助。

1.2 生态文明教育

增强学生投身生态文明建设的责任感、使命感是物理化学教学的重要目标。在讲授重要物理化学原理的同时，笔者还将理论原理与生态保护原理相结合，不仅加强了学生对理论知识的认识，还提高了学生的环保意识。笔者在阿累尼乌斯公式讲授最后，结合该公式启发学生分析南极北极大气臭氧层破坏严重的原因，进一步剖析破坏臭氧层的罪魁祸首，进一步认识温度对全球的重要影响。

此外，笔者还通过社会实践引领学生践行环境保护，杨树斌老师带领的学生社会实践队选取不同种类的废弃贝壳，利用煅烧后的贝壳粉作为吸附材料，探究了对水体中重金属离子（Pb2+）的吸附效果。2018 年6 月，大学生模拟的“环保净水材料研发生产公司”社会实践在第四届烟台大学“互联网+”大学生创新创业大赛中获一等奖，同年10 月“新型高效吸附净水材料”在“建行杯”第四届山东省“互联网+”大学生创新创业大赛中获得了铜奖。社会实践加深了学生对表面化学中气-固吸附原理的理解，提高了学生节约用水和减少水污染的大局意识，并明确化工工作者在科研中防止环境破坏的职业道德要求。

1.3 人生观教育

热力学第一定律告诉我们既不需要外界供给能量自己也不消耗能量的机器是不可能制成，热力学第二定律的开尔文说法告诉我们，不可能单一热源吸取热量使其全部转化为功而不引起其他变化。热力学第一定律和热力学第二定律对生命系统有很大的启示，我们每天从食物中获取能量，使其先转化为热力学能，进一步将它转化为功的过程。由热力学第一定律我们由衷地感恩大自然给予我们的食物，同时要建立节约有限的能源，杜绝浪费的责任意识。通过热力学第二定律我们又认识到人体就是在太阳和地球中运转的热机，任何热机不可能把太阳中获得的能量无条件地全部转化为功。通过热机的工作原理很容易理解人体的各个器官都有它的工作适宜时间和修复时间，人作为自然的一员一定要遵循它的自然规律，否则会受到自然的惩罚。[6]

进入大学，部分学生作息时间混乱，自制力较差，笔者通过上述二定律，教育学生努力奋斗，同时要尊重人体规律，劳逸结合，保持身体健康与规律的作息。[7]事虽如此，科研、医护、部队等很多特殊岗位工作，不得已在夜里工作，比如医院的医护人员在深夜也救死扶伤，解放军们在灾区舍己救人，这极大地伤害了人体的正常运行，那些为了人类的进步而不得不违背自然规律而奋斗的人们，最值得人们的尊敬、理解和肯定。尤其今年抗击疫情的医护人员救死扶伤的伟大“中国精神”震撼了全世界。我们深知违背自然规律就会受到自然的惩罚，但就因为我们知道，我们更愿意为他人服务，人的最高价值在于利他和奉献。

1.4 爱国主义教育

在物理化学教学中，讲述“中国科学家故事”，对学生树立“中国自信”也有很大的帮助。黄子卿（1900-1982）教授是我国物理化学的奠基人。1956 年编著出版的《物理化学》是中国最有影响力的第一部高水平的中文物理化学教科书，而贡献最大、影响最广的是曾直接测过水的三相点，为了精确测定冰点，精心评估各种影响因素，并进行处理和校正，精选测定三相点的容器并严格清洗处理，用真空的方法，将水注入到容器中。他将把测定三相点和冰点的容器一起放置于冰水浴槽中，用铜-康铜热电偶准确测量三相点和冰点之间的温差，得出水的三相点的温度为0.00980±0.00005℃，经过一年多的反复测试，终于获得了水的三相点温度为0.00981℃，这个数据在当时是最精确的，是中国科学家对世界计量科技发展的一项重要贡献。笔者以我国物理化学学科奠基人黄子卿教授的成功测量水的三相点，入选《世界名人录》，为我国科研国际化做出贡献的事迹教育学生讲好中国故事。[8]傅鹰（1902-1979）是胶体与表面化学的奠基人，他是“美国两次都留不住的科学家”，他用硅胶自水溶液中吸附脂肪酸的实验证明，发现了同系物的吸附规律有时呈现出与著名的特劳贝（Traube）规则完全相反的现象，即碳链越长的酸，吸附量越小。他还研究了石油钻井泥浆流变性、矿物浮选、蒙拓土的吸附与润湿等国际应用性课题。他的坚定不移的爱国之心、精益求精的科学精神、别具一格的教学之道需要我们认真研究和传承。[9]笔者借助傅鹰教授毅然回国，为国家贡献自己一生的故事，教育学生树立科研为国的崇高的理想和养成精益求精的科研态度。

2 思政建设的教学效果

学生在反馈中表示：“在物理化学的授课过程中，老师穿插渗透了许多人生及职业规划的知识，并提供了诸多价值观上的启示，让其受益匪浅。老师的思政教育细致入微，不仅解决了我们在学习生活中的疑惑，还帮助我们树立了牢固的人生目标。老师让我们在卡片上写上自己本学期的目标，未来的目标，自己想要成为什么样的人以及未来与什么样的人相处，写完之后很有仪式感地让每个人都为这张卡片加油，当时真的很感动。我相信只有确立目标，坚定信念才能更加变得优秀。”

物理化学作为一门基础化学课程，具有很强的理论和实践性，将思政理念融于物理化学教学，能够提升学生的创新能力，培养学生的创新思维。在物理化学教学中隐形思政教育的融入，以润物无声的形式将正确的价值追求和理想信念有效传导给了学生，将传授知识的课堂升华为爱知识、爱社会的课堂，亦使得学生在感受“物理化学之美”中，不忘初心、牢记使命，探索自己、挑战自己，成为国家的栋梁。