張彩云，劉園旭，李 全，何 寧，劉歡歡

（1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)，安徽合肥 230031；2.安徽省中醫(yī)藥科學(xué)院，安徽合肥 230038）

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，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人；各類課程都要與思政理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，開啟高?！罢n程思政”建設(shè)高潮[1]。2020年12月，中共中央宣傳部、教育部發(fā)布《新時代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新實施方案》，加強(qiáng)“四個自信”教育[2]。課程思政是“三全育人”教育格局下形成的一種綜合教育理念，是實現(xiàn)立德樹人基本任務(wù)的重要戰(zhàn)略舉措。通過對各類課程專業(yè)知識、教學(xué)方法中所蘊(yùn)藏思想政治教育元素進(jìn)行深度挖掘，將思想政治教育隱形穿插于專業(yè)課程的知識傳授過程中，最終實現(xiàn)高等院校價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三位一體的育人目標(biāo)。

1 我?！拔锢砘瘜W(xué)”課程融入思政教育的必要性與重要性

我校是地方特色高水平大學(xué)建設(shè)單位，一直重視鼓勵專業(yè)課教師運用學(xué)科思維，提煉專業(yè)理論中蘊(yùn)含的德育因素及價值理念，并在教學(xué)過程中將其轉(zhuǎn)化為學(xué)生思想政治層面的指引。“物理化學(xué)”是我校藥學(xué)、中藥學(xué)類專業(yè)必修課程，課程受眾面廣[3-5]。根據(jù)學(xué)校學(xué)科定位和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，我校“物理化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容主要包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、相平衡、電化學(xué)、表面化學(xué)、膠體化學(xué)等相關(guān)體系?！拔锢砘瘜W(xué)”基礎(chǔ)理論幾乎滲透到藥學(xué)相關(guān)研究的各個方面（如藥物提取分離、新藥設(shè)計、藥物合成路線選擇、工藝條件確定、藥物劑型的設(shè)計與研制，藥物穩(wěn)定性及其在體內(nèi)的吸收、分布、代謝等）[4-5]。同時“物理化學(xué)”也是“藥劑學(xué)”“物理藥劑學(xué)”“藥代動力學(xué)”“藥物化學(xué)”等后續(xù)專業(yè)課程的理論研究基礎(chǔ)，在專業(yè)建設(shè)中有著重要的承上啟下作用。因此，“物理化學(xué)”教學(xué)必然肩負(fù)思政教育的重要使命。

“物理化學(xué)”理論抽象、公式復(fù)雜，是“教師難教，學(xué)生難學(xué)”的課程，一向被認(rèn)為是化學(xué)中的“哲學(xué)課”。如何在“物理化學(xué)”教學(xué)過程中挖掘?qū)I(yè)知識背后所蘊(yùn)藏的思想政治教育元素，并與院校和專業(yè)的價值塑造、物理化學(xué)理論知識傳授、能力培養(yǎng)的育人目標(biāo)有機(jī)融合，值得我們每一位“物理化學(xué)”教育工作者深入探究。山東大學(xué)張樹永教授在系統(tǒng)設(shè)計“物理化學(xué)”課程育人功能中強(qiáng)調(diào)世界觀和方法論教學(xué),突出學(xué)生綜合評價能力、學(xué)科思維能力和批判創(chuàng)新能力的培養(yǎng),推動專業(yè)教學(xué)由知識導(dǎo)向型向能力和素質(zhì)導(dǎo)向型轉(zhuǎn)變[6]

2 表面化學(xué)專業(yè)理論知識融入思政教育的主題探討

表面物理化學(xué)是“物理化學(xué)”的重要分支，主要研究固、液表面或相界面的物理化學(xué)原理及其在藥學(xué)、中藥學(xué)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用。表面化學(xué)專業(yè)知識與我校藥學(xué)類專業(yè)建設(shè)密切相關(guān)，為后續(xù)藥材加工、中藥有效成分的提取分離、藥物合成、制劑工藝及藥物在體內(nèi)的吸收、分布等專業(yè)知識學(xué)習(xí)提供理論支撐，是我們“物理化學(xué)”課程的教學(xué)重點。為此，我們從表面化學(xué)理論中選擇五個重要的專業(yè)知識點，挖掘其中所蘊(yùn)藏的思想政治教育元素，與學(xué)生共同探討“透過現(xiàn)象看本質(zhì)、勇于突破和創(chuàng)新、穩(wěn)定和諧促發(fā)展、團(tuán)隊合作實現(xiàn)共贏、加強(qiáng)自身內(nèi)涵建設(shè)”五個融合專業(yè)知識的思政教育主題，以期在“物理化學(xué)”專業(yè)知識傳授過程中貫徹思政教育并實現(xiàn)三全育人目標(biāo)。

2.1 透過現(xiàn)象看本質(zhì)

在“表面物理化學(xué)”的教學(xué)過程中，我們首先要清晰產(chǎn)生表（界）面現(xiàn)象的根本原因是表（界）面層分子的受力情況與體相內(nèi)部分子不同。以純液體表面為例，如圖1所示，處于液體內(nèi)部的分子與四周相鄰分子在各個方向上受到的作用力是對稱的，彼此可以抵消；而處于液體表面層分子則不同，它們受到體相和氣相分子的作用力不等，導(dǎo)致表面分子會受到指向液體內(nèi)部的合力[3-5]。正是由于這個合力的影響，才產(chǎn)生水滴自動收縮成球形（見圖2）、毛細(xì)管虹吸及活性炭吸附等表面現(xiàn)象。

圖1 液體表面分子的受力示意圖

圖2 表面張力對彎曲液體形狀的影響

教師引導(dǎo)：“物理化學(xué)”是探索物質(zhì)變化基本規(guī)律的一門科學(xué)，而規(guī)律的總結(jié)和提煉需要我們能夠“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”，特別是能通過理性邏輯思維把握事物的內(nèi)在聯(lián)系和根本特征。

學(xué)生領(lǐng)悟：在我們分析和解決問題時，先從表面現(xiàn)象入手，但不能只停留在問題的表面，而是要深入剖析問題背后的推動力。正如在圖2中看到彎曲液體自動收縮變成球形的現(xiàn)象，是因為液體表面受到合力的作用，所以這部分內(nèi)容讓我們的思維變得更有深度。

教師總結(jié)：是的，通過直觀分析表（界）現(xiàn)象與受力情況，我們大學(xué)生要有意識地培養(yǎng)科學(xué)邏輯思維、辯證思維和批判創(chuàng)新能力等[7]。目前，大家處在網(wǎng)絡(luò)信息爆炸的環(huán)境中，要加強(qiáng)歷練透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力?；貧w初心，保持清醒的理性認(rèn)知，學(xué)會把握客觀事物間的內(nèi)在聯(lián)系辨?zhèn)未嬲娌⒆プ「?，全面提升大學(xué)生的理論知識水平，建立科學(xué)的世界觀、人生觀和價值觀。

2.2 勇于突破和創(chuàng)新

在“彎曲表（界）面”中我們學(xué)習(xí)了“高分散度對體系物理性質(zhì)的影響”，掌握了高分散體系比表面增大引起液體飽和蒸氣壓增大、晶體溶解度增加和熔點下降等表面專業(yè)理論知識，同時熟悉高分散體系會出現(xiàn)過熱液體（見圖3）、過冷液體、過飽和蒸氣、過飽和溶液（見圖4）等介穩(wěn)狀態(tài)[3-5]。這些介穩(wěn)狀態(tài)產(chǎn)生的原因是因為新相生成的困難，即通常所說的“新相難成”。

圖3 過熱水產(chǎn)生過程的受壓分析

圖4 過飽和溶液陳化前后的變化

如圖3所示，液體沸騰過程首先在其內(nèi)部產(chǎn)生微小氣泡，而最先生成的小氣泡要受到外界大氣壓、氣泡生成處液體的靜壓和小氣泡彎曲表面的附加壓三項之和。根據(jù)開爾文公式，小氣泡的蒸氣壓小于平液面的蒸氣壓，更遠(yuǎn)小于與之對抗的三項壓力之和。若使液體在此條件下沸騰，只有繼續(xù)加熱使小氣泡的蒸氣壓增大到與三項壓力之和相等，于是產(chǎn)生了過熱液體?？梢?，在液體沸騰過程中要產(chǎn)生一個新的氣相是比較困難的。同樣，圖4中過飽和溶液的產(chǎn)生及其“陳化”過程也是因為較小晶體具有較大的溶解度，已達(dá)飽和濃度的溶液對于新生成的微小晶體來說并未達(dá)到飽和，不可能有結(jié)晶析出，故產(chǎn)生過飽和溶液。而陳化過程中剛剛析出的晶體放置一段時間后，使溶解度大的微小晶體不斷溶解直至消失，而使體系中尺寸大一些的晶體長得更大。突破過飽和溶液的方法可以在體系中加入“晶種”、劇烈攪拌或用玻璃棒摩擦器壁等都能促進(jìn)新相種子的生成，使晶體盡快析出，可見在飽和溶液中要產(chǎn)生一個新的固相晶體是比較困難的。

教師引導(dǎo)：在這部分理論知識學(xué)習(xí)的過程中，我們認(rèn)識到一個新相的出現(xiàn)如同新生事物的出現(xiàn)一樣會面臨很多困難。同樣如果大家想在平凡的生活、學(xué)習(xí)和工作中突破成長和開拓創(chuàng)新，一定會面臨一些壓力與挑戰(zhàn)，我們學(xué)習(xí)了表面化學(xué)這部分內(nèi)容，希望大家明白這都是正?，F(xiàn)象。我們每個人的內(nèi)心都有美好的愿望與追求，當(dāng)然也會遇到一些困難，那我們該如何堅守初心或者自己的創(chuàng)新理念并最終實現(xiàn)青春夢想呢？

學(xué)生討論：我們要勇敢面對并突破成功路上的種種壓力和挑戰(zhàn)。首先，我們要理論結(jié)合實踐并指導(dǎo)實踐，在心理上預(yù)知突破和創(chuàng)新過程中要如過熱、過飽和等介穩(wěn)狀態(tài)一樣付出超常的努力；其次，我們要在堅定理想信念的指引下不斷行動，“不忘初心，方得始終”，如習(xí)近平總書記在北京大學(xué)師生座談會上（2018年5月2日）教導(dǎo)我們要知行合一、以知促行、以行求知，正所謂“知者行之始，行者知之成”，由量變積累到質(zhì)變并最終實現(xiàn)夢想[8]；最后，我們要學(xué)會借助內(nèi)心自信的“晶種”和外在環(huán)境中榜樣“晶種”的輔助，使我們最終突破“新相難成”的障礙，在人生最寶貴的大學(xué)時光實現(xiàn)夢想。

教師總結(jié)：大家領(lǐng)悟得太棒了！這也是本人在多年的教育教學(xué)中不斷對青年大學(xué)生進(jìn)行因勢利導(dǎo)的“初心”，希望大家把學(xué)到的“物理化學(xué)”理論知識落實到行動上。在生活和學(xué)習(xí)工作中邊成長邊奮斗，雖然面臨困難和壓力，但是最終收獲成功和喜悅的成長體驗；大家腳踏實地，在每個理論知識點中學(xué)以致用，加強(qiáng)“物理化學(xué)”與藥學(xué)、中藥學(xué)專業(yè)知識的結(jié)合，并利用自主學(xué)習(xí)拓展知行合一的能力。總之，受挫而不短志，順境逆境都能成為人生的財富。

2.3 穩(wěn)定和諧促發(fā)展

在等溫等壓下，溶液自發(fā)變化的方向可通過縮小表面積（A）和降低表面張力（σ）達(dá)到穩(wěn)定，溶液降低表面張力的方式是通過改變表面層溶質(zhì)的濃度來實現(xiàn)。對于增加濃度使溶液表面張力升高的溶質(zhì)，其表面層濃度將低于本體濃度；而使溶液表面張力降低的溶質(zhì)，表面層濃度則大于本體溶液的濃度。同時，溶液表面層與本體之間的濃度差又會引起溶質(zhì)的擴(kuò)散，使溶液本體和表面層濃度趨向均勻一致。當(dāng)這兩種相反作用達(dá)到平衡時，溶質(zhì)在表面層與本體中的濃度會維持一個穩(wěn)定的差值，這就是溶液表面的吸附現(xiàn)象，包括正吸附和負(fù)吸附。

教師引導(dǎo)：通過上述理論分析發(fā)現(xiàn)，溶液產(chǎn)生吸附現(xiàn)象的推動力是基于溶液體系整體穩(wěn)定的需要。對降低溶液表面張力的溶質(zhì)而言，其在溶液表面濃度相對偏高，能降低體系的表面自由能，對體系穩(wěn)定有利，則發(fā)生正吸附；反之，升高體系表面張力的溶質(zhì)則在表面濃度偏低，產(chǎn)生負(fù)吸附。大家知道和平穩(wěn)定是發(fā)展的重要前提，那么穩(wěn)定是不是僵化不變的？

學(xué)生領(lǐng)悟：穩(wěn)定就象溶液的吸附現(xiàn)象一樣，是整體、動態(tài)、和諧發(fā)展的。習(xí)近平總書記在“把握新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局”中指出發(fā)展是一個不斷變化的進(jìn)程，發(fā)展環(huán)境不會一成不變，發(fā)展條件不會一成不變，發(fā)展理念自然也不會一成不變”[9]。所以我們要與時俱進(jìn)，和諧發(fā)展！請問老師如何在穩(wěn)定中取得更好的和諧發(fā)展呢？

教師總結(jié)：實事求是地踐行科學(xué)發(fā)展觀??！為中國人民謀幸福、為中華民族謀復(fù)興是中國共產(chǎn)黨人的初心和使命，滿足人民日益增長的美好生活需要是新時代中國特色社會主義發(fā)展的基本動力。人們的需求是變化和發(fā)展的，目前我國社會主要矛盾為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，要求我們在繼續(xù)推動發(fā)展的基礎(chǔ)上大力提升發(fā)展質(zhì)量和效益，更好地滿足人民的物質(zhì)性需要、社會性需要和精神性需要。

通過大家越來越深入地討論，相信你們能領(lǐng)悟到發(fā)展是螺旋式上升的。當(dāng)前，我們一定要把握國內(nèi)外穩(wěn)定的大局，堅持求真務(wù)實，人民需要什么，社會就會動態(tài)和諧地發(fā)展什么。結(jié)合當(dāng)前決勝全面建成小康社會的關(guān)鍵時期，堅持與時俱進(jìn)的發(fā)展理念，實事求是地踐行習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想，奪取新時代中國特色社會主義的偉大勝利！

2.4 團(tuán)隊合作實現(xiàn)共贏

在“表面活性劑”的理論學(xué)習(xí)中，大家已經(jīng)掌握了表面活性劑特有的雙親結(jié)構(gòu)。當(dāng)少量表面活性劑加入水中時，大部分表面活性劑分子會定向吸附在界面上，極少數(shù)散落在溶液中（見圖5a）。達(dá)到一定濃度時，表面層成為緊密的表面活性劑單分子膜，多余的分子只能進(jìn)入溶液中，如圖5b所示。繼續(xù)增加濃度，表面活性劑分子為了減少疏水基團(tuán)與水的接觸面積，疏水基團(tuán)相互靠攏形成聚集體，即膠束（micelle）或膠團(tuán)（見圖5c和5d）。形成膠束后，表面活性劑溶液能使不溶或微溶于水的物質(zhì)溶解度顯著增加，我們把這種現(xiàn)象稱為表面活性劑的增溶作用（solubilization）。增溶并非“溶解”，目前有關(guān)增溶作用的機(jī)制有：①非極性分子如苯、甲苯等，“溶解”在膠束的內(nèi)部；②弱極性分子如水楊酸、脂肪酸等，“溶解”時在膠束中定向排列，分子的非極性部分插入膠束內(nèi)部，極性部分則混合于表面活性劑分子的極性基之間；③強(qiáng)極性分子如對羥基苯甲酸、苯二甲酸二甲酯等，“溶解”時則吸附在膠束表面，如圖5e所示。由此可見，不溶物分子首先被吸附或“溶解”在膠束中，然后再分散到水中，從不溶解的聚集狀態(tài)變?yōu)槟z體分散狀態(tài)而“溶解”。

圖5 表面活性劑分子在水溶液中的狀態(tài)及增溶機(jī)理

教師引導(dǎo)：通過上述分析，大家能發(fā)現(xiàn)表面活性劑形成膠束及其增溶作用好像是具有相同雙親結(jié)構(gòu)的表面活性劑分子形成了團(tuán)隊，通過合作實現(xiàn)共贏的結(jié)果。

學(xué)生討論：是的，老師！正如“一根筷子輕輕被折斷，十雙筷子牢牢抱成團(tuán)”的歌詞所唱，具有共同愿景的個體形成團(tuán)隊后可以產(chǎn)生大于個體數(shù)倍的力量。一個人的力量是有限的，偉大的成功需要團(tuán)隊每個成員齊心協(xié)力，通力合作，社會的發(fā)展亦復(fù)如是。

教師總結(jié)：現(xiàn)代的青年大學(xué)生大多很有個性，部分同學(xué)寧愿單打獨斗也不愿意優(yōu)勢互補(bǔ)、服務(wù)團(tuán)隊、服務(wù)大局。我們通過表面活性劑這部分科學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)，相信大家明白了合作共贏的原理，從思想上認(rèn)識到團(tuán)隊合作對個人優(yōu)勢發(fā)展的貢獻(xiàn)。希望你們在面對需要團(tuán)隊合作的時候，能夠把個人利益與集體利益結(jié)合，大家相互取長補(bǔ)短，最終激發(fā)每個成員更大的潛力，創(chuàng)造團(tuán)隊更大的利益。

2.5 加強(qiáng)自身內(nèi)涵建設(shè)

固體的表面分子受力是不均勻的，尤其是處于表面晶格的棱、角或缺陷上的分子，所以固體表面存在較大的表面張力（σ），具有較高的表面吉布斯自由能G=f（σ，A）。但由于結(jié)構(gòu)的限制，固體不能像液體那樣收縮表面積（A），也不能像溶液那樣改變表面溶質(zhì)的濃度。為了降低表面吉布斯自由能（G），固體會自發(fā)地吸附表面張力較小的氣體或液體分子，使它們在表面富集，從而將自身的表面掩蓋起來，這就是固體表面吸附氣體或液體的根本原因[3-5]。固體自身表面張力和表面積越大，其吸附能力越強(qiáng)，則吸附的氣體或液體量越多。

教師引導(dǎo)：根據(jù)固體表面吸附的理論學(xué)習(xí)，大家思考一下如何提高固體表面的吸附量，讓固體表面吸附更多的氣體或者液體？就像每個人都希望有更多好運和成功都降臨到自己頭上一樣？

學(xué)生討論：需要從兩個方面考慮，一方面要增加固體表面的吸附力（剩余力），另一方面是盡可能增大固體的表面積，如做成非常微小的粒子或者疏松多孔的結(jié)構(gòu)。我們認(rèn)為吸附力的大小是關(guān)鍵，否則會從固體表面脫附離去（如圖6所示）。

教師總結(jié)：大家分析得非常有深度！通過固體表面吸附的理論學(xué)習(xí)，希望大家認(rèn)識到固體自身吸附力大小對其吸附量的重要影響。正如我們大家要注重加強(qiáng)自身建設(shè)，提升個人專業(yè)理論水平和實踐能力，以成為自立、自強(qiáng)、有實力的專業(yè)人才，而不是徒有其表。大家都希望好運氣降臨到自己頭上，可是幸運常常是給有準(zhǔn)備之人。熟話說“打鐵還需自身硬”，我們一定要在日常生活、學(xué)習(xí)和工作中提升品德修養(yǎng)，豐富專業(yè)理論并穩(wěn)扎穩(wěn)打訓(xùn)練能力，此所謂“厚德載物”。否則，一個沒有吸引力的人，既使遇到好運氣，也會如“浮云”般飄過而錯失良機(jī)（如圖6所示的脫附）。所以我們時刻都要加強(qiáng)自身內(nèi)涵建設(shè)，努力做一個胸有大志，有格局、有遠(yuǎn)見、有實力的青年大學(xué)生。這種自強(qiáng)不息的精神是我們社會主義核心價值觀，是個人和社會發(fā)展的根基，更是我們中華民族走向未來的精神之源和實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的動力之源[10]。

3 結(jié)束語

本文從“表面化學(xué)”5個專業(yè)理論知識點與青年大學(xué)生共同探討，挖掘其中蘊(yùn)含的思政元素。通過全文分析可以看出“物理化學(xué)”似“悟‘理’化學(xué)”，處處彰顯“物理化學(xué)”課程的育人功能。作為探索化學(xué)變化基本規(guī)律的“物理化學(xué)”，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)人生觀、世界觀和方法論中肩負(fù)重要使命，每一位授課老師都應(yīng)該更好地發(fā)揮“物理化學(xué)”的課程價值，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力、自強(qiáng)精神和團(tuán)隊合作并實現(xiàn)價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)的育人目標(biāo)。