熱學(xué)課程思政教育的探索與思考
——基于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化視角

陳曉芳，齊景山

（江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

我國著名教育學(xué)家陶行知先生曾說過：“先生不應(yīng)該專教書，他的責(zé)任是教人做人；學(xué)生不應(yīng)該專讀書，他的責(zé)任是學(xué)習(xí)人生之道”。機(jī)械工程專家楊叔子院士一生也堅持提倡“科學(xué)文化和人文文化交融”的教育理念，他曾有一句名言：“一個國家、一個民族，沒有現(xiàn)代科學(xué)，沒有先進(jìn)技術(shù)，就是落后，一打就垮；然而，一個國家、一個民族，沒有民族傳統(tǒng)，沒有人文文化，就會異化，不打自垮。”因此，文化與科技同等重要，物理學(xué)人才的培養(yǎng)，絕不能囿于專業(yè)知識的傳授，應(yīng)更注重培養(yǎng)出有理想信念、有道德責(zé)任、有美學(xué)藝術(shù)及傳統(tǒng)文化修養(yǎng)的“文理交融，明德悟理”的全方位發(fā)展人才。

黨中央向來重視高校思想政治教育。習(xí)近平總書記2016年在全國高校思想政治工作會議上指出：“各門課就都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)?！盵1]因此，將思政教育有機(jī)融入物理學(xué)專業(yè)課程，是從事大學(xué)物理學(xué)教育工作者的重要任務(wù)。物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，它有豐富的思想，又帶有哲學(xué)色彩，同文化史有太多的糾纏，這些都是天然的思政元素。近年來，各高校陸續(xù)探索研究了融入哲學(xué)、美學(xué)、傳統(tǒng)文化、愛國情懷、科學(xué)方法論、學(xué)術(shù)道德與誠信等思政元素的大學(xué)物理專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計理念與方法[2-9]，試圖將育人元素在教學(xué)內(nèi)容中有機(jī)融入，將價值理念在教學(xué)過程中浸潤養(yǎng)成，但研究多注重模式與方法等宏觀層面，個別還存在貪多求全、牽強(qiáng)附會的情況，就某一具體思政元素的討論和思考并不深入。

作為課程思政重要元素來源的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，源遠(yuǎn)流長、博大精深，盡管與物理學(xué)分屬文理科的不同研究領(lǐng)域，但兩者都是對自然界的真實表達(dá)，并不存在不可逾越的鴻溝[10]。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊(yùn)含的和諧觀念、愛國精神、誠信友善等價值追求以及知行合一、經(jīng)世致用、格物致知等實踐觀念，展現(xiàn)出其獨有魅力，歷久彌新。在西方世界生活工作40多年的楊振寧先生以自身擁有中國傳統(tǒng)文化基因而驕傲，晚年仍坦誠自己的世界觀與人生觀基本上是儒家的，他對以儒家文化為主流的中國傳統(tǒng)文化的強(qiáng)烈認(rèn)同感、歸屬感，使他在任何時候、任何地方都沒有忘記自己的“中國根源”[11-12]。李政道先生多年來也致力于倡導(dǎo)科學(xué)與文化藝術(shù)的結(jié)合，他認(rèn)為兩者的融合必將促進(jìn)、加速文化的進(jìn)展，而且是人類文明發(fā)展的必然規(guī)律，他曾在1986年邀請畫家李可染先生創(chuàng)作了一幅國畫“核子重如牛，對撞生新態(tài)”，形象表達(dá)了高能重離子碰撞的物理過程，2020年在重慶九龍坡區(qū)成立李政道科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院。

習(xí)近平總書記指出：“博大精深的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是我們在世界文化激蕩中站穩(wěn)腳跟的根基?！盵13]近年來，國家倡導(dǎo)“大力傳承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”，指出“中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是中華民族的突出優(yōu)勢”，要“推動中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新性發(fā)展”，要重建“文化自信”。兩辦、教育部先后印發(fā)《關(guān)于實施中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承發(fā)展工程的意見》《完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育指導(dǎo)綱要》等文件，對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并要求將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育系統(tǒng)融入課程和教材體系。但從一些高校舉辦的“弘揚中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”系列主題團(tuán)日活動的結(jié)果來看，存在活動主題單一、形式雷同、缺乏內(nèi)涵、效果不佳等問題[14]，可見，只有將傳統(tǒng)文化的思政元素潛移默化地融入專業(yè)課程教學(xué)中[15-17]，才能避免“兩張皮”現(xiàn)象，實現(xiàn)知識傳授、文化傳承、價值引領(lǐng)的三位一體、互融共通。

基于上述現(xiàn)狀與問題，同時考慮到熱學(xué)作為物理學(xué)專業(yè)本科生的重要基礎(chǔ)課之一，雖然與其他所有自然科學(xué)課程都有聯(lián)系，但卻因為傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容相對零散且考研占比較小等原因，學(xué)習(xí)效果欠佳。若能以中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化為切入點作為溝通熱學(xué)專業(yè)知識和思政內(nèi)容的橋梁和紐帶，開發(fā)出文理德深度融合的教學(xué)內(nèi)容，將能夠?qū)崿F(xiàn)三者相得益彰，極大提升授課效果。因此，本文將聚焦具體理論的探討研究，以“氣體分子動理論”“熱力學(xué)第一定律”“熱力學(xué)第二定律”為例，深入思考討論其與易經(jīng)、中醫(yī)理論、儒家思想等中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的內(nèi)涵聯(lián)系，從而將熱學(xué)這門物理學(xué)基礎(chǔ)課深化升級為充滿人文色彩的理科課程。

1 氣體分子動理論

現(xiàn)代物理學(xué)沿著兩個方向去認(rèn)識世界，一個是向著更大的時空尺度去探索，如天文學(xué)；另一個是向著微觀世界去研究，如分子、原子乃至電子、質(zhì)子、中子、夸克等微觀粒子。然而，無論大到天體、宇宙還是小到電子、光子，都表明“運動是絕對的，變化是永恒的，整個世界處于運動變化之中，不會停止下來”的基本觀點。就如同熱學(xué)中的氣體分子動理論：物體是由大量分子組成的，組成物質(zhì)的分子處于永不停息的運動中，分子間有相互作用力。

幾千年前的《易經(jīng)》也表達(dá)了類似的世界觀。首先，“易”的一個重要含義就是指“變易”，宇宙萬物時刻都在變化，永遠(yuǎn)不會停止。另外，“易”的另一個含義指的是“不易”，宇宙在永不停息的變化之中還蘊(yùn)含著恒常的法則，或者說具有一定的規(guī)律可循，從而使得整個宇宙井然有序，循環(huán)不已，這些規(guī)律是“不易”的。例如“易”的無規(guī)則分子熱運動背后卻需要遵守“不易”的麥克斯韋速度分布律，進(jìn)一步推廣，自然界各種變化都要遵守能量轉(zhuǎn)化與守恒定律等物理學(xué)定律。所以，《易經(jīng)》在幾千年前就告訴我們要探索和發(fā)現(xiàn)紛雜變化的自然現(xiàn)象背后的規(guī)律，這也是現(xiàn)代自然科學(xué)研究的最重要的使命。最后，“易”還有一層含義就是指“簡易”，盡管自然現(xiàn)象復(fù)雜多變，然而背后的規(guī)律是簡單統(tǒng)一的，無論是描述宏觀世界物質(zhì)運動的牛頓定律，還是描述微觀世界粒子運動的薛定諤方程，以及描述電磁學(xué)現(xiàn)象的麥克斯韋方程組等，無不展現(xiàn)出“簡易”二字。從氣體分子動理論以及易經(jīng)中的很多原則出發(fā)，也可以指導(dǎo)我們更好地面對和處理人生所遇的各種問題。江蘇師范大學(xué)孫映逵、楊亦鳴兩位先生曾專門撰寫《“六十四卦”中的人生哲理與謀略》一書，系統(tǒng)討論以六十四卦為基礎(chǔ)的人生行為指南。簡單而言，易學(xué)對我們?nèi)松闹笇?dǎo)，可以歸納為以下三點：

現(xiàn)象最多“變易”。我們處在一個發(fā)展變化極其迅速的時代，新鮮事物不斷地出現(xiàn)。面對變化，卓越的人預(yù)知變化，為變化做準(zhǔn)備，主動改變；優(yōu)秀的人適應(yīng)變化，積極應(yīng)對，及時調(diào)整；遲鈍的人不愿變化，內(nèi)心恐懼，逃避退縮，最終被時代淘汰。所以，我們要審時度勢，正面變化，勇于變化，擁抱變化，跟著變化而改變，如此才能與時俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新。另外，“變易”也告訴我們?nèi)松鷷r刻處于變化當(dāng)中，如果生活一直在向著好的方向變化發(fā)展，我們要珍惜、感恩；如果生活不盡如人意，越來越糟，那我們更要明白世界是變化的，不會一直這么糟糕，要用發(fā)展的眼光來看待，要有積極的態(tài)度，鼓足勇氣，用正確的方式方法引導(dǎo)我們的人生向著好的方向發(fā)展。

規(guī)律往往“不易”?，F(xiàn)象雖諸多變易，可是我們要深知“萬變不離其宗”，無論自然、社會還是人生，變易背后都蘊(yùn)含著“不易”的規(guī)律、法則與真理。因此，我們要學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì)，找到事物真正的規(guī)律，把握規(guī)律，利用規(guī)律，用以指導(dǎo)人生所遇到的問題。這個“不易”的規(guī)律究竟是什么？對物理科學(xué)而言就是牛頓定律、麥克斯韋方程組、薛定諤方程以及能量轉(zhuǎn)化與守恒定律等。對人生而言，其實就是正確的世界觀、人生觀、價值觀，就是指導(dǎo)我們?nèi)松粩嗲斑M(jìn)的法則?！洞髮W(xué)》里說“大學(xué)之道，在明明德，在親民，在止于至善”，我們要以德為先，與人為善，幫助他人，充盈內(nèi)心，要堅守底線和原則，要有良知，做一個對國家和社會有價值、有貢獻(xiàn)的人。

真理最為“簡易”。無論宇宙萬物如何紛繁復(fù)雜、變化多端，無論事件現(xiàn)象如何撲朔迷離、眼花繚亂，其背后不但都有規(guī)律可循，而且規(guī)律往往并不高深，甚至簡單明了到我們覺得不可思議。因此，我們要學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì)，學(xué)會復(fù)雜的事情簡單做，復(fù)雜的問題簡單看，把握事物規(guī)律，如此才能在多變的時代和環(huán)境中以不變應(yīng)萬變，取得我們想要的成就和結(jié)果。

2 熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律，即“能量轉(zhuǎn)化與守恒定律”：自然界一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種不同的形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞中能量的數(shù)量不變。它告訴我們自然界的能量就這么多，不增不減，只能相互轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，包括了所以有形的、無形的、肉眼看得見的、看不見的能量。另外，愛因斯坦的質(zhì)能方程進(jìn)一步告訴我們“質(zhì)量和能量之間可以相互轉(zhuǎn)化”。

中醫(yī)藥學(xué)是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：“中醫(yī)藥學(xué)包含著中華民族幾千年的健康養(yǎng)生理念及其實踐經(jīng)驗，是中華文明的一個瑰寶，凝聚著中國人民和中華民族的博大智慧。”《黃帝內(nèi)經(jīng)》和《傷寒雜病論》等經(jīng)典著作，指導(dǎo)中華民族屢次戰(zhàn)勝歷史上的重大瘟疫，如今又在抗疫中發(fā)揮了重要作用，這就是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化對國家乃至世界的價值與貢獻(xiàn)。傳承創(chuàng)新發(fā)展中醫(yī)藥是新時代中國特色社會主義事業(yè)的重要內(nèi)容，《“十四五”中醫(yī)藥發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”國民健康規(guī)劃》等相關(guān)文件的陸續(xù)出臺，充分彰顯了中醫(yī)藥事業(yè)在國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展大局中的地位和作用。所以，我們將從熱力學(xué)第一定律出發(fā)，結(jié)合中醫(yī)學(xué)的相關(guān)理論，用能量的觀點，來談?wù)勊鼘ξ覀兩眢w健康的指導(dǎo)意義。

人體內(nèi)外環(huán)境相統(tǒng)一的“天人合一”的整體觀念是全部中醫(yī)理論的基礎(chǔ)，在《黃帝內(nèi)經(jīng)》中最早被闡述，在幾乎所有的推論中，都作為一個根本尺度，一個前提而存在著。我們現(xiàn)在倡導(dǎo)的“尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，探索人與自然和諧共生之路，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一”，也是“天人合一”的偉大智慧在現(xiàn)代文明建設(shè)中的運用與實踐?！疤烊撕弦弧闭J(rèn)為“人”在自然界中是和周圍環(huán)境緊密相連的，從而解釋了人遭遇各種疾病的起源，這與現(xiàn)代人對養(yǎng)生和環(huán)境好壞的理解是一致的，只不過我們的祖先在兩千多年前就已經(jīng)深刻認(rèn)識到了。用現(xiàn)代物理學(xué)的語言，人是一個“開放系統(tǒng)”，要時刻不斷地與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，所以不能把人作為一個孤立系統(tǒng)進(jìn)行研究，必須把人與周圍環(huán)境作為整體而研究。來看我們?nèi)说慕】祮栴}，正因為人與自然共生共存，人體處于與自然界的能量轉(zhuǎn)化當(dāng)中，所以，我們吃食物，呼吸空氣，身體里發(fā)生著各種生物、化學(xué)反應(yīng)，最終把其中一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量，用來支撐人體的各種生理活動。比如運動、思考等都需要能量，人體就是不斷地轉(zhuǎn)化能量、消耗能量。假如我們生病感冒，身體會有大量能量用來抵抗疾病，從而使身體轉(zhuǎn)化能量的過程受到影響，變得緩慢，所以醫(yī)生建議我們休息，減少能量消耗。《黃帝內(nèi)經(jīng)》中“精神內(nèi)守，病安從來”，就是說我們保護(hù)、守住人體中的能量，就不會遭受疾病。守住了能量，就是保護(hù)了人體的免疫力，人體就能自發(fā)戰(zhàn)勝疾病，這與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基本觀點也是一致的。

如何才能守住能量呢？中醫(yī)的哲學(xué)智慧向我們透露了答案。《黃帝內(nèi)經(jīng)》開篇之語不僅闡述醫(yī)學(xué)，更是講明做人的道理，講如何才能活的健康長壽。開篇之語用現(xiàn)代漢語解釋大意就是：上古之人，飲食節(jié)制，勞作有道，符合自然規(guī)律，自然活得長壽。所以說，人體健康是需要能量來維持的，要把能量用于學(xué)習(xí)和工作等有價值、有意義的事情，盡可能避免能量消耗，不熬夜，少胡思亂想，正常作息，合理飲食。由此，我們得到啟發(fā)，就是要做到勞逸結(jié)合。“勞”是指做有價值、有意義的事情，做有用功，不空轉(zhuǎn)。但不能一直“勞”，消耗能量太多，會使正常生理運行和能量轉(zhuǎn)化受到影響，導(dǎo)致效率低下，甚至積勞成疾?！耙荨钡哪康氖鞘股眢w順利轉(zhuǎn)化能量，積累能量，為“勞”做準(zhǔn)備，但是“逸”不等于胡思亂想、打游戲。如何判斷我們做的事情是“逸”呢？標(biāo)準(zhǔn)很簡單，就是“逸”之后是否精神飽滿、頭腦清醒、充滿活力，如果是，那就對了，倘若不是，我們就要調(diào)整生活。調(diào)整自己，遠(yuǎn)離焦慮、恐懼、擔(dān)心、多疑等產(chǎn)生“負(fù)能量”、造成能量消耗的情緒，保持感恩、關(guān)愛、友善、奉獻(xiàn)等激發(fā)“正能量”、促進(jìn)能量轉(zhuǎn)化的情緒。

3 熱力學(xué)第二定律

熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)在于指出，熱力學(xué)過程具有方向性，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的。自然界也同樣具有不可逆性。

首先，人從出生、到成長、到衰老、到死亡的生長過程不可逆，返老還童是不可能的，但是我們可以通過保持良好的習(xí)慣和健康的心態(tài)，使自己更健康長壽。身體健康是一切的根本，切莫急功近利，為了某些短期目標(biāo)而過度消耗身體?，F(xiàn)在很多人的生活習(xí)慣不夠自律，不夠健康，熬夜、吃各種垃圾食品等，大家要清醒認(rèn)識到這些對身體的損害是不可逆的，一定要堅持養(yǎng)成正確健康的作息習(xí)慣，飲食習(xí)慣和運動習(xí)慣。另外，我們還要樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀，做到愛國、敬業(yè)、奉獻(xiàn)、友善。北宋大家張載一句名言“為天地立心,為生民立命,為往圣繼絕學(xué),為萬世開太平”，道明了人生的意義與價值，被后世學(xué)子奉為人生目標(biāo)。《大學(xué)》中更是將人生哲學(xué)總結(jié)為“格物、致知、誠意、正心、修身、齊家、治國、平天下”的內(nèi)圣外王之浩然正氣，幾千年來鼓舞和指導(dǎo)了一代代后學(xué)的修身養(yǎng)性與建功立業(yè)。

其次，世間萬事萬物變化發(fā)展的過程是不可逆的，“覆水難收”“破鏡難圓”等都是對這種不可逆過程的描述。我們曾經(jīng)犯過的錯誤、錯失的機(jī)遇，都難以彌補(bǔ)，也無法追回，因為事物總在變化，各種初始條件均已改變，我們不可能再回到最初的環(huán)境下去尋找當(dāng)時的解。所以，人不能活在過去，要往前看，積極進(jìn)取，在此時此刻的條件下，總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓(xùn)，使事情朝向更好的方面變化發(fā)展。古人深知人生不可重來，必須把握當(dāng)下，與時俱進(jìn)，要以“天行健，君子以自強(qiáng)不息”的精神直面未來，不斷創(chuàng)新[18]。這種剛健進(jìn)取、正氣凜然和堅韌不拔的精神氣質(zhì)也正是儒家文化所倡導(dǎo)的。

4 結(jié)論

隨著物理課程思政研究的持續(xù)開展，其重點應(yīng)逐步從以往的理念方法、模式分類等宏觀層面的探討聚焦到具體案例打磨和內(nèi)涵提升上。本文基于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化視角，思考討論了易經(jīng)、中醫(yī)理論和儒家文化與熱學(xué)專業(yè)課程中“氣體分子動理論”“熱力學(xué)第一定律”“熱力學(xué)第二定律”等物理學(xué)定律的內(nèi)在聯(lián)系，從而指導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好健康、自律有度的生活習(xí)慣，形成豁達(dá)開朗、勇于進(jìn)取的樂觀心態(tài)，樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀，敬畏自然、感恩社會、珍惜家人、善待自己，把握當(dāng)下、直面變化、與時俱進(jìn)、不斷創(chuàng)新，按宇宙之道表達(dá)人性之浪漫情懷。