沈淑玲
(上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 上海 200093)
《材料物理化學(xué)》是一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,它的基本理論滲透材料科學(xué)的一切領(lǐng)域,應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)部門,它是材料科學(xué)的許多領(lǐng)域和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。目的是為了培訓(xùn)學(xué)生的科學(xué)精神、物理化學(xué)素養(yǎng)、解決實(shí)際問題的能力和科研創(chuàng)新能力,促進(jìn)專業(yè)學(xué)習(xí)。從課程特征上可以看出材料物理化學(xué)課程中融入思政教育具有以下的先天優(yōu)勢(shì):(1)課程培養(yǎng)目標(biāo)有利于實(shí)施思政教育:本課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、利用物理化學(xué)的思想和方法解決實(shí)際問題的能力和科研創(chuàng)新能力,促進(jìn)專業(yè)學(xué)習(xí),因此從課程教學(xué)目標(biāo)和功能方面可以促進(jìn)學(xué)生形成良好的世界觀、人生觀和價(jià)值觀;(2)課程內(nèi)容可以與思政教育無縫銜接:材料物理化學(xué)研究的內(nèi)容是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律的基礎(chǔ)科學(xué),它是從實(shí)際中出來,又回歸于實(shí)際的一門基礎(chǔ)學(xué)科,它研究的內(nèi)容來源于馬克思主義物質(zhì)觀,是對(duì)馬克思主義哲學(xué)的高度反映,所以通過教學(xué)內(nèi)容能加強(qiáng)學(xué)生哲學(xué)思想培養(yǎng),尤其是對(duì)物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)觀和世界觀的培養(yǎng)具有重要意義。所有課堂都有育人功能,立足于材料物理化學(xué)課程的特色優(yōu)勢(shì)和學(xué)術(shù)內(nèi)涵,提煉出專業(yè)課程內(nèi)容中能夠體現(xiàn)愛國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任和專業(yè)自信等德育要素,將思政教育元素有機(jī)的融入材料物理化學(xué)課程教學(xué)過程,就能夠引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人。
緒論中會(huì)介紹物理化學(xué)的發(fā)展史,這其中蘊(yùn)含了大量的思政元素。學(xué)科的建立和發(fā)展過程、每一個(gè)理論的提出和驗(yàn)證直至最終被人們接受,都充分體現(xiàn)了科學(xué)家們對(duì)真理的向往和持之以恒的科學(xué)精神,可以以科學(xué)家們的事跡激發(fā)學(xué)生。例如瑞典物理化學(xué)家斯萬特·奧古斯特·阿累尼烏斯研究過溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響,得出著名的阿累尼烏斯公式,還提出了電離理論、分子活化理論和鹽的水解理論。但是在1883年5月,他在其博士論文提出電離理論的基本觀點(diǎn)時(shí),其導(dǎo)師對(duì)其觀點(diǎn)不能理解,另一導(dǎo)師則持懷疑態(tài)度。最后,由于委員會(huì)支持教授們的意見,阿累尼烏斯的論文答辯沒有通過。阿累尼烏斯并未因此而灰心。他認(rèn)為他的觀點(diǎn)是正確的,為此四處尋求科學(xué)家的支持。通過他的努力,在1884年冬天再次進(jìn)行論文答辯時(shí),論文被順利通過。阿累尼烏斯刻苦鉆研,具有很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΓL(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)室工作,養(yǎng)成了他對(duì)任何問題都一絲不茍、追根究底的鉆研習(xí)慣。因而他對(duì)所研究的課題,往往都能提出一些具有重大意義的假說,創(chuàng)立新穎獨(dú)特的理論。從物理化學(xué)的發(fā)展史以及科學(xué)家們學(xué)習(xí)和研究過程可以引領(lǐng)學(xué)生們建立勤學(xué)習(xí)多思考、多堅(jiān)持少言棄和吸取教訓(xùn)、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。
在講到化學(xué)熱力學(xué)提供可能性,化學(xué)動(dòng)力學(xué)提供現(xiàn)實(shí)性時(shí),引入以氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)合成氨為例。熱力學(xué)計(jì)算表明,低溫、高壓對(duì)合成氨反應(yīng)是有利的,但實(shí)際上無催化劑時(shí),該反應(yīng)幾乎不發(fā)生。當(dāng)采用鐵催化劑時(shí),由于改變了反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)以顯著的速率進(jìn)行。合成氨反應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的案例中蘊(yùn)含了一個(gè)重要的科學(xué)倫理元素。1909年,德國(guó)化學(xué)家弗里茨·哈伯首次從空氣中制造出氨,使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動(dòng)局面,加速了世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展。而在一戰(zhàn)中,哈伯擔(dān)任化學(xué)兵工廠廠長(zhǎng)時(shí)負(fù)責(zé)研制、生產(chǎn)氯氣、芥子氣等毒氣,他還研究氨氧化制硝酸,進(jìn)而研制硝氨、硝基苯及其他炸藥原料并使用于戰(zhàn)爭(zhēng)之中,造成近百萬人傷亡。利用哈伯“科學(xué)天才”與“戰(zhàn)爭(zhēng)魔鬼”的兩面性,學(xué)生會(huì)非常容易理解科學(xué)倫理的含義,也能夠意識(shí)到科學(xué)技術(shù)這把雙刃劍在造福人類的同時(shí)也可能給人類帶來災(zāi)難,當(dāng)我們揮舞手中的這把“劍”時(shí),要向著造福和服務(wù)社會(huì)的方向。
因?yàn)闊釔鄄艜?huì)專注,專業(yè)認(rèn)同是學(xué)生熱愛本專業(yè)的前提。材料專業(yè)在不同的歷史時(shí)期學(xué)科方向始終處于研究前沿,為促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展,做出重要的貢獻(xiàn)。在講到滲透壓的產(chǎn)生原理時(shí)可以引入反滲透的應(yīng)用和反滲透應(yīng)用中半透膜材料的重要性和研究進(jìn)展;在講到相平衡原理內(nèi)容時(shí)引入中國(guó)相變理論及應(yīng)用領(lǐng)域長(zhǎng)期以來已形成在國(guó)際上有較大影響的學(xué)術(shù)特色,從研究金屬相變發(fā)展到研究陶瓷相變,一直處于國(guó)際前沿;在講到原電池電極材料時(shí)引入在人類社會(huì)中扮演越來越重要角色的鋰離子電池。鋰離子電池的主要構(gòu)成材料包括電解液、隔離材料、正負(fù)極材料。正極材料占有較大比例(正負(fù)極材料的質(zhì)量比為3:1~4:1),因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。讓學(xué)生了解課程和本專業(yè)的相關(guān)性的同時(shí),認(rèn)識(shí)到材料對(duì)人類生產(chǎn)、生活的影響,提高學(xué)生對(duì)材料專業(yè)的認(rèn)同,激發(fā)學(xué)生對(duì)本專業(yè)由衷的熱愛。
在講到膠體與表面這部分內(nèi)容時(shí),由氣溶膠引出我們身邊一種典型的氣溶膠——霧霾,進(jìn)而以我們國(guó)家目前霧霾現(xiàn)狀為案例讓學(xué)生了解霧霾產(chǎn)生的原因、危害和治理措施,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的生態(tài)觀。
以上只是在材料物理化學(xué)課程中已經(jīng)挖掘出的一部分思政元素,課程中還蘊(yùn)含了很多思政元素需要挖掘并進(jìn)行案例設(shè)計(jì),同時(shí)思政教育的教學(xué)方法和策略還需要進(jìn)一步的探索和實(shí)踐。
課程思政元素要做到和專業(yè)課程內(nèi)容的有機(jī)融合,思政元素的“量”不易過多,不能每章都講,每節(jié)課都講。思政元素的融入要掌握好契合點(diǎn),因?qū)I(yè)知識(shí)內(nèi)容有創(chuàng)意的融入,不能為了加思政元素而生搬硬套。對(duì)于材料物理化學(xué)課程而言,就是把專業(yè)知識(shí)本身蘊(yùn)含的思政元素挖掘出來,讓學(xué)生能自然接受,認(rèn)為這就是課程的一部分。在引起學(xué)生情感共鳴的同時(shí)又能夠有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解、拓展和深化。
要引領(lǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)樹立正確的價(jià)值觀,必須了解所受課程面對(duì)的學(xué)生的特點(diǎn)。本門課程面對(duì)的是大學(xué)三年級(jí)的學(xué)生,他們已經(jīng)經(jīng)歷了兩年的大學(xué)時(shí)光,形成了不同取向的群體。對(duì)于這些個(gè)性鮮明的大三學(xué)生,價(jià)值引領(lǐng)案例和方式不能前篇一律,針對(duì)要有所側(cè)重。例如有很多學(xué)生已經(jīng)度過了迷茫期,樹立了明確的目標(biāo)(考研、工作或出國(guó)深造)。對(duì)于這部分同學(xué),價(jià)值引領(lǐng)可以著重于學(xué)術(shù)志向、學(xué)術(shù)誠(chéng)信、求真務(wù)實(shí)、切問近思等科學(xué)精神以及責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)等。而有些學(xué)生仍舊迷茫,沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲中,每天渾渾噩噩,不愿學(xué)習(xí)。對(duì)于這部分學(xué)生,價(jià)值引領(lǐng)的重點(diǎn)應(yīng)該是使他們清楚做什么樣的人,如何用心、對(duì)誰用情。思政教育也要有針對(duì)性,了解學(xué)生,有的放矢,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)引領(lǐng)。
專業(yè)課不是思政課程,不同的專業(yè)課思政教育要有所偏重。對(duì)于材料物理化學(xué)這樣專業(yè)性很強(qiáng)的課程,思政元素應(yīng)偏重科學(xué)思維和職業(yè)素養(yǎng)教育,思政元素一定要與專業(yè)課程內(nèi)容無縫銜接,做到隱性引入,潤(rùn)物細(xì)無聲。而專業(yè)課中實(shí)施思政教育之后又要對(duì)思政效果給出顯性的評(píng)價(jià)。顯性的評(píng)價(jià)過程可以通過調(diào)查問卷、觀點(diǎn)討論等形式進(jìn)行,隱性的進(jìn)行顯性的評(píng)價(jià)。
在教學(xué)實(shí)踐中,立足于專業(yè)特色優(yōu)勢(shì)、學(xué)術(shù)內(nèi)涵和傳承脈絡(luò),將思想政治教育融入材料物理化學(xué)課程教學(xué)及改革,提煉出愛國(guó)(校)情懷、社會(huì)責(zé)任和專業(yè)自信等德育要素,將思政教育內(nèi)容融入專業(yè)課程教學(xué)過程,以實(shí)現(xiàn)思想政治教育與知識(shí)體系教育的有效統(tǒng)一。