物理化学课程思政元素的“教”与“学”*

夏美荣，田 华，王 静，钟春梅，李志平，焦体峰, 李 媛

(1 燕山大学环境与化学工程学院,河北 秦皇岛 066004;2 唐山三友化工股份有限公司,河北 唐山 063305)

要严把德才标准。德才兼备，方堪重任[1]。而当代大学生更是“生逢盛世，肩负重任”。由于当代大学生以“追求自身价值实现”为重要诉求，因此在教学中将思政教育放在首位，引领大学生树立正确的世界观、人生观和价值观，确保他们无论任何时候都能做到“不忘初心，牢记使命”[2]，有效避免“失去灵魂的卓越”[3]。

对于大学课程的教学，教师除了让学生掌握必要的专业技能，还要坚持以新时代中国特色社会主义思想为指导，注重挖掘课程中的思政元素，并随时融入“传道授业解惑”的实际教学过程中，打造学生“价值观-知识体系-实际技能”三位一体的核心目标。物理化学被认为教学中“最难教”，学习中“最难学”的课程，即使听懂了，也不会应用[4]。因此本论文结合物理化学课程特点，阐述了融入思政元素的重要意义，根据教学经验及物理化学教改成果，介绍了物理化学教学思政教学方式的探索和具体的操作措施，实现对学生学习信念的培养、内在驱动力的塑造；同时结合物理化学学科的特点，培养大学生求真务实的科学品质及实现中华民族伟大复兴为己任的爱国情怀。

1 《物理化学》思政元素的重要性

《物理化学》作为化工专业四大基础课之一，主要从化学现象和物理现象的联系入手，利用物理原理知识来研究化学的基本规律的学科。它与材料专业、化工专业、高分子专业、石油专业、轻纺专业等存在密切联系，是关系着人类的生产、可持续发展的强实用性学科，是每名化工专业学生的必修课。这就要求物理化学教师在授课过程中添加思政元素，引领学生树立正确的三观，担当起“家、国、天下”的重任，成为服务国家装备制造业、战略性新兴产业、国防科技工业和区域经济社会发展而贡献力量。

2 《物理化学》课程思政教学方式的探索

2.1 大学生内在学习内在驱动力的培养

物理化学是一门理论性学科，若是在教学中缺乏适当的创新，势必影响学生的学习兴趣，因此在学习过程中设计教学过程需要注重学生内在驱力的培养，激发学生的学习热情。巧妙的设计与物理化学相关的实例，例如在讲解时候“表面张力”提出物理化学会告诉你怎么熬粥不溢锅；会告诉你为什么在海边脚踩上湿沙滩时候不会陷进去，踩干沙滩就陷进去。渗透作用相关的实例如学物化，有种心跳的感觉。由于细胞壁对各种离子的渗透力不同，引发的功的能量，测量的心电图的不同。让学生切实感受到物理化学知识的有用性。同时为了增加兴趣，巧用谚语、俗语、古诗等。在探索自发过程本质时，结合“人往高处走，水往低处流”孕育着科学的道理，即水往低处流因为重力为驱动力，使水顺“势”而下。而我们作为有主观能动性的大学生而言，也存在着内在驱动力，这个驱动力督促我们努力学习，实现更高的人生目标。这样巧妙地将思政结合在教学之中。

2.2 大学生守正创新能力的培养

“创新”“知识”“人才”概念的内涵丰富，也是我们今后大学生培养计划的重点改革内容。知识不等同于能力和文凭，人才需要充足的知识储备和创新能力。只有夯实的基础知识才能与天才的思想发生有效碰撞，产生新的技术力量。因此在教学中注重学生基础知识牢固程度和守正创新能力的培养。将教学过程设计成“提出问题-分析问题-解决问题-实际应用”四步曲。比如学到表面现象中接触角的知识过程设计了如下的教学过程(如图1所示)。

图1 学习接触角的教学过程

引出问题为什么水珠在荷叶为圆形？为了解决这个问题，学生通过查询资料获得这种结果与荷叶的分级的微纳米结构(如图2所示)相关[3]，这种特殊的结构导致了“荷叶效应”，荷叶效应制备了超疏水材料，如荷叶效应乳胶漆、防水漆、拒水拒油纳米防治新产品等方面的应用及很多与结构相关的实例。这种教学模式利于学生养成独立思考、守正创新能力的培养。

图2 荷叶表面形貌[5]

2.3 大学生求真务实科学品质的培养。

我国近代物理化学家傅鹰先生指出：只有实验才是化学的“最高法庭”。理论联系实际是马克思主义“活的灵魂”。物理化学课程恰是一门来自实验的理论科学，在研究中秉承理论与实验并重理念。物理化学中热力学定律、拉乌尔定律、亨利定律等都是来自于实际的生产，通过大量的实验总结演绎获得规律，在生产实践中应用，对定律进一步修正，因此在课程中传输“实践是检验理论的唯一标准的马克思主义科学实践观念，激发学生的科学求真务实的精神。在教学中适当的引入科研或是物理化学课程实例，比如热力学第二定律中引入“点石成金”的故事[6]：罗西尼通过使用热力学第二定律得到石墨与金刚石转化的条件，后期人们利用计算结果，合理的引入催化剂实现了这一过程的转化。再如，拉乌尔定律就是在煮海为盐的实际生产中发现的海水的蒸汽压比纯水的蒸汽压低。因此，我们在教学中，注重学生求真务实科学品质的培养，要尊重客观规律，利用先进的知识技术指导实践。这在物理化学中也有很多的反例，例如在热力学第二定律学习中，引用第二类永动机的实例，即希望从海洋、大气乃至宇宙中取热，将这些热成为驱动的永动机的源头的思想是否可行，让学生通过学习去体会“遵循客观规律的精神，辩证唯物主义思维”的求真务实的本质。

2.4 大学生爱国主义情怀的培养。

“厚植爱国主义情怀上下功夫,让爱国主义精神在学生心中牢牢扎根”。作为物理化学专业课教师，如何将爱国主义与物理化学课程的教育完全融合，在课程中进行爱国主义教育，将爱国主义与理论教学相结合，实现大学生的爱国主义情怀的培养。为了实现这一目标，在教学中，选取爱国物理化学科学家的事例，挖掘与物理化学课程相关的元素。如冠状病毒病 (COVID-19)治疗的过程中，中药在抗疫过程中发挥了重要作用，中国中医科学院特聘研究员葛又文他亲身试药，在7天内确定了21味药的“清肺排毒汤”处方，为我们治疗冠状病毒病争取了时间和生命。这种中国特色的治疗方案中涉及到的中药问题与物理化学中的相平衡问题。获得国家最高科学技术奖的徐光宪先生当初毅然放弃导师贝克曼的挽留，夫妻俩人借华侨回国省亲的名义，乘船回到中国。在国内从事物理化学、无机化学的教学和研究。其中，他建立“串级萃取理论”[7]，利用这一理论，实现稀土产品的分离，使得中国单一纯稀土产品的产量跃居世界第一位。光催化的先驱、中国催化动力学研究的奠基人的蔡镏生先生放弃被聘为美国圣路易医科大学研究生院教授的机会，毅然回国，开展了光化学与反应动力学基础研究进行了大量的开创性研究工作，值得指出的是采用闪光光解装置用于微秒级化学反应，该研究填补了国内研究领域的空白。典型事例和现代时事结合，激发学生的爱国主义情怀，让大学生成为这个时代的栋梁之才。

3 结 语

高校教师肩负着“立德树人”与“传道授业”的教育责任，在物理化学教学课堂结合物理化学课程“理论联系实际”的特点，将思政教育元素渗透到物理化学教学过程中，提高学生学习的内在驱动力，培养学生的求真务实的科学品质和爱国主义情怀，教学中潜移默化地引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观，增加学习信心，树立天生我才必有用的信念，通过不断完善自我，担负起“家、国、天下”的发展责任，这是物理化学思政教育的真正意义，也是新工科人才必备素质。