物理化学课程思政探索与实践
周建国 张磊 朱志臣
[摘 要]课程思政是将思想政治教育融入课程教学的各个环节、各个方面，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，落实立德树人根本任务的一种新的教育理念与教育实践。物理化学是化学、化工、材料、环境等相关专业的一门重要的学科基础课，其课程思政可在教学中通过挖掘课程所蕴含的思政元素，完善教学方法，将价值引领、知识传授和能力培养有机融合，充分发挥课程的德育功能。
[关键词]物理化学;课程思政;思政元素;立德树人
[中图分类号] G641 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）08-0079-04
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，要用好课堂教学主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[1]。物理化学是化学、化工、材料、环境等相关专业的一门重要的学科基础课，教学过程中教师应注意科学把握课程思想政治教育的丰富内涵，充分挖掘课程知识体系所蕴含的思政元素，将价值引领、知识传授、能力培养有机融合，将思政元素和德育元素贯穿到课程教学的各个章节、各个环节，充分发挥课堂教学育人主阵地的作用[2]。
一、物理化学教学开展课程思政的必要性
（一）这是落实立德树人根本任务的必然要求
百年大计，教育为本。教育是民族振兴、社会进步的重要基石，是功在当代、利在千秋的“德政工程”。课程思政，是新时代对大学生思想政治教育工作提出的新要求，是实现高校“三全育人”的关键[3]，事关学生的成长与发展，事关国家的前途与命运。将思想政治教育融入专业课教学过程，无缝对接人才培养，在知识传播中实现价值引领，在价值引领中汇聚知识底蕴，实现知识传授与价值引领的同向同行，有利于充分发挥课堂教学主渠道的作用，真正达到立德树人、润物无声的效果[4]。
（二）这是实现专业人才培养目标的必然要求
化学、化工、材料、环境等相关专业领域要求从业人员具有高尚的道德情操和良好的职业素养，严格遵守操作规程，认真负责，严谨细致。物理化学课程思政教育，要求在给学生传授基本知识、基本技能的同时，着力提高学生的政治素养、道德修养和职业精神，服务专业人才培养目标，实现传道授业解惑的有机融合。
二、物理化学课程思政的实践探索
物理化学的课程思政建设，应坚持教书与育人相结合、育才与育德相结合、显性教育与隐性教育相结合的原则，以培养目标为指引、以学生发展为中心、以学习产出为导向，因事而化，因时而进，因势而新，加强课程整体规划，突出课程特色。依托物理化学的知识体系，以化学热力学和化学动力学为核心，结合热力学基本原理在化学平衡、相平衡、电化学、表面与胶体化学中的应用以及动力学基本原理在一般化学反应和特殊反应体系中的应用，激发学生勤奋学习、奋发有为的斗志，培养学生自强不息、奉献社会的精神，增强学生的文化自信、政治认同。
（一）物理化学课程思政建设的实施路径
课程思政回归育人初心，将价值引领、知识传授、能力培养有机融合，通过“润物无声”的浸润，旨在提高学生的思想道德修养，培养学生的科学精神，锤炼学生的优秀品格，提高学生的哲学思辨能力，引导学生树立马克思主义世界观、人生观、价值观，厚植爱国主义情怀，培养担当中华民族伟大复兴大任的时代新人，培养社会主义合格建设者和可靠接班人[5]。物理化学课程思政教育的实施路径如图1所示。
1.提升政治素养、增强育人意识
物理化学课程思政建设，首先要提高教师的思想政治素养，增强教师的思政育人意识[6]。“政治素质过硬、业务能力精湛、育人水平高超”是习近平总书记对新时代高素质教师队伍建设的要求。在基本素质上，教师要争做“四有”好教师;在使命责任上，教师要争做“四个引路人”。教学过程中，教师要坚持教书和育人相统一，注重对学生的思想引导和价值塑造，将马克思主义的立场、观点、方法融入课程教学中，用社会主义核心价值观引领知识教育。
2.凝练育人目标，挖掘课程思政元素
物理化学课程思政建设，要结合课程性质、课程特点、课程内容，凝练课程的育人目标。育人目标面向学生的成长成才，让学生坚定理想信念，厚植爱国主义情怀，崇尚科学创新，践行工匠精神[7]。制定教学大纲时，要深入挖掘课程内容所蕴含的思政元素和课程教学所承载的育人功能，并将育人目标写入教学大纲。
3.完善教学方法，提高教学效果
开展物理化学课程思政建设，要求教师在认真研读教材的基础上，挖掘课程所蕴含的思政元素，精心进行教学设计，灵活采用案例教学、情境教学、专家讲座、互动讨论以及线上线下相结合等多种形式，增强教学的亲和力、吸引力和感染力，将课程教学与思政育人有机整合，将知识传播、能力培养与价值引领有机结合，提升教学效果。
4.科学评估实施效果，持续改进提高
物理化学课程思政建设，要适时地通过问卷调查、交流访谈等形式，从情感认知、价值观、科学态度、创新精神等方面对课程思政建设的实施效果进行评估，并将评估的结果及时进行反馈，帮助任课教师持续改进提高，形成质量管理的闭环。
（二）物理化学课程蕴含的思政元素
物理化学教材中蕴含着丰富的思政元素，为课程教学与思政育人有机融合、推进课程思政建设提供了可能。教师应根据物理化学的课程特点和思政育人的客观规律，着力挖掘物理化学教材中蕴含的思政元素，將唯物辩证法原理、社会主义核心价值观、习近平新时代中国特色社会主义思想等内容融入课程教学[8]。物理化学课程部分章节可融入的思政元素如表1所示。
表1 物理化学课程部分章节可融入的思政元素
[章节 知识点 可融入的思政元素 绪论 物理化学学科发展简史 介绍我国著名物理化学家的杰出贡献和先进事迹，增强学生的民族自豪感，厚植爱国主义情怀，激励学生努力践行社会主义核心价值观，为实现中国梦而努力奋斗 气体的pVT
关系 理想气体模型 通过理想气体和实际气体之间的区别和联系，引导学生树立正确的马克思主义矛盾观 热力学
第一定律 热力学第一定律 结合“第一类永动机”的不可能性，加深学生对“实践是检验真理的唯一标准”这一哲学原理的认识，培养学生实事求是的科学精神[9] 热力学
第二定律 影响反应方向的因素 通过对影响反应方向的因素（焓变、熵变、温度）的讨论，加深学生对“实践—认识—再实践—再认识”的认识的辩证发展过程以及“实践是检验真理的唯一标准”的理解 多组分系统
热力学 气体组分的化学势 对比纯理想气体、纯真实气体以及理想气体混合物、真实气体混合物中某一组分化学势表达式，加深学生对矛盾的普遍性和特殊性即共性和个性的辩证关系的理解[10] 化学平衡 温度、浓度等因素对化学平衡的影响 结合唯物辩证法中的对立统一规律、量变和质变的辩证关系，引导学生树立马克思主义世界观、人生观、价值观 相平衡 相律 结合相律的创始人吉布斯“笃志于事业而不乞求同时代人承认”的崇高精神，激励学生潜心学习，努力争做新时代的追梦人 电化学 法拉第定律 通过法拉第献身科学、励精图治典型事迹的介绍，培养学生不畏艰险、勇于创新、锲而不舍、坚韧不拔的创新意识和工匠精神 界面现象 固液界面 通过介绍超疏水纳米防水材料，传承创新发展的时代精神，激发学生的创新思维，勉励学生学以致用，培养学生的自主创新意识 化学动力学 影响反应速率的因素 温度、浓度、催化剂等都只是影响反应速率的外在因素，真正对化学反应速率起决定作用的是反应物的本性，借此加深学生對唯物辩证法中内因和外因辩证关系的理解 胶体化学 气溶胶 以雾霾现象为切入点，结合生态文明的建设要求，让学生牢固树立“绿水青山就是金山银山”的环保理念，为建设美丽中国而奋斗 ]
1.结合科学家的先进事迹培养学生的高尚情操
很多物理化学家取得杰出成就的背后都有着感人的励志故事。教师在物理化学课程教学过程中，可结合这些科学家的相关先进事迹，向学生传递正能量，培养学生的爱国之志和高尚的道德情操。例如，在讲授课程“绪论”时，可结合我国著名物理化学家卢嘉锡教授的先进事迹对学生进行爱国主义教育。1945年，卢嘉锡教授毅然决然地放弃美国优厚的待遇，满怀科学救国的热忱，投身于祖国的科学研究事业，不惧艰险、不畏清贫、追求卓越、勇攀高峰，在多个物理化学研究领域做出了杰出的贡献。
再如，在讲到“电化学”一章时，可结合法拉第的事迹对学生进行励志教育。法拉第是英国著名的物理化学家，也是自学成才科学家的典范。虽然出身贫寒，但只有小学文化的法拉第凭着对科学的热爱，锲而不舍，勇攀高峰。他首次发现电磁感应现象并成功研制出第一台发电机，被誉为“电学之父”“交流电之父”。
教师在课程教学过程中穿插物理化学家的先进事迹，既可激发学生的学习兴趣，拓宽学生的知识视野，活跃课堂教学的气氛;还可以让学生学习科学家锲而不舍、坚韧不拔的执着精神，不畏艰险、勇于创新的开拓精神，报效祖国、敬业奉献的爱国精神。这些精神品质对学生培养高尚道德情操、厚植爱国情怀具有重要作用。
2.联系生产生活实际培养学生的创新精神和环保意识
教师在物理化学课程教学中紧密联系生活实际，将超临界流体萃取、锂离子高能电池、生物电化学传感器以及纳米催化材料等前沿知识传授给学生，可充分激发学生的学习兴趣，有助于学生创新意识和创新思维的培养。
化学在现代社会发展中发挥着重要作用。但同时我们必须清醒地认识到，化学在提升人类物质文明的同时，也给生态环境带来了一定的负面影响。全球十大环境问题都直接或间接与化学品的污染有关。因此，在物理化学的课程教学中，必须有意识地增强学生生态环境保护的责任感、使命感和紧迫感。例如，在开展“胶体化学”一章的教学时，可以雾霾现象为切入点，通过翔实的数据、丰富的图片、生动的视频，结合生态文明的建设要求对物理化学原理进行讲授，让学生牢固树立“绿水青山就是金山银山”的环保理念，激励学生节约资源、爱护环境，树立科学发展观，为建设美丽中国而努力奋斗。
3.利用课程知识之间的联系提高学生的哲学思辨能力
物理化学课程应注重培养学生归纳和演绎、分析和综合、具体和抽象的辩证思维能力。比如，通过对比可以发现，化学热力学中的克劳修斯-克拉佩龙方程、范特霍夫等压方程和化学动力学中的阿伦尼乌斯方程的形式非常相似。克劳修斯-克拉佩龙方程表示一相为气相的纯物质两相平衡中压力与温度之间的定量关系，范特霍夫等压方程体现的是化学平衡中温度对标准平衡常数的影响，而阿伦尼乌斯方程则反映温度对化学反应速率常数的影响。应用这三个方程时，只要联想方程所涉及的内容，将对应的物理量替换到相应位置即可，大大简化了公式的理解和记忆。
又如化学热力学中的“影响化学反应方向的因素”这个内容，对于△H和△S同号的反应，温度对反应的自发性有着决定性的影响。达到一定温度后，反应的吉布斯函数变△G由正变负，反应从非自发变为自发。因此，对于这类反应，存在一个能使反应自发进行的转变温度。教师在教学时有意识地加以引导，可将其中蕴含的“量变到质变”的哲学思想巧妙地传递给学生。
教师在教学化学动力学中的“影响化学反应速率的因素”时可告诉学生：反应物的本性对化学反应速率起决定性作用，而温度、浓度、催化剂等都只是影响化学反应速率的外在因素。这样可以加深学生对唯物辩证法中内外因作用的认识和理解。
4.以实验为抓手培养学生的科学精神和科学态度
实验是物理化学课程体系的重要组成部分，开展实验教学对于培养学生严肃认真、实事求是的科学精神，提高学生的动手操作能力、团结协作能力，培育勤奋严谨、求实创新的优良学风具有至关重要的作用。勤奋严谨的学习态度、实事求是的科学精神对学生今后的发展更为重要。因此，教师在物理化学课程的教学过程中要引导学生积极思考，认真总结，不断提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
三、结束语
课程承载思政功能，思政教育寓于课程教学当中。物理化学课程的教师根据这门课程的特点，深入挖掘课程的思政内涵，充分发挥课程的育人功能，积极利用课堂教学主阵地，在课堂教学中融入理想信念教育和家国情怀教育，讲好励志故事，增强当代大学生的历史使命感、社会责任感，让学生在课堂教学中不仅收获知识，还能收获积极的理想信念、价值观和人生动力，在潜移默化中引导学生成为有理想、有担当、有作为的时代新人，这是物理化学课程思政建设的重要内容。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张烁. 习近平在全國高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N]. 人民日报，2016-12-09（1）.
[2] 刘承功. 高校深入推进“课程思政”的若干思考[J]. 思想理论教育，2018（6）：62-67.
[3] 高远，李明建. 论专业课教师与思想政治教育工作者的协同育人[J]. 江苏高教，2016（3）：135-137.
[4] 何红娟. “思政课程”到“课程思政”发展的内在逻辑及建构策略[J]. 思想政治教育研究，2017（5）：60-64.
[5] 刘鹤，石瑛，金祥雷. 课程思政建设的理性内涵与实施路径[J].中国大学教学，2019（3）：59-62.
[6] 陆道坤. 课程思政推行中若干核心问题及解决思路：基于专业课程思政的探讨[J]. 思想理论教育，2018（3）：64-69.
[7] 敖祖辉，王瑶. 高校“课程思政”的价值内核及其实践路径选择研究[J]. 黑龙江高教研究，2019（3）：128-132.
[8] 解从霞，李光九，耿延玲，等. 专业课“课程思政”策略的构建与实践：以基础化学原理课程为例[J]. 大学化学，2019（11）：38-44.
[9] 管航敏，冯燕，张小娟，等. “物理化学”课程思政教育初探[J]. 广东化工，2019（10）：196-197.
[10] 王玉春，徐惠.哲学思想在物理化学教学中的应用[J]. 甘肃联合大学学报（自然科学版），2008（6）：105 -107.
[责任编辑：庞丹丹]
