《儲(chǔ)能材料與器件》課程中融入思政元素的探索

鄭旭東　王曉飛　李同偉　呂珍龍　王鑫鑫　劉世杰

【摘要】根據(jù)落實(shí)立德樹人根本任務(wù)要求和應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，以《儲(chǔ)能材料與器件》課程為例，結(jié)合課程特點(diǎn)開展教育改革，通過深入挖掘國(guó)家戰(zhàn)略要求和我國(guó)先進(jìn)的科技成果等，探索將思政元素巧妙地融入課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有效結(jié)合，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】?jī)?chǔ)能材料與器件? 課程思政? 教育改革

【Abstract】In accordance with the basic task requirements of moral education and the training objectives of applied physics technical personnel， this paper takes the course of “materials and devices for energy storage” as an example to carry out educational reform in combination with the characteristics of the course. Through in-depth exploration of national strategic requirements and Chinese advanced scientific and technological achievements， this paper explores the integration of ideological and political elements into the course teaching， so as to realize the effective combination of knowledge impart and value guidance and improve the quality of talent training.

【Keywords】 materials and devices for energy storage; course ideology and politics; teaching reformation

【基金項(xiàng)目】河南科技大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目——應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)優(yōu)秀基層教學(xué)組織建設(shè)與管理的研究與實(shí)踐（項(xiàng)目編號(hào)：2019YB-049），新工科背景下物理學(xué)專業(yè)研究生培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究與實(shí)踐;河南省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐重點(diǎn)項(xiàng)目（2019SJGLX073），河南科技大學(xué)教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐重大項(xiàng)目（2019ZD-007）。

【中圖分類號(hào)】G641 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）08-0149-02

當(dāng)前綠色新能源技術(shù)在能源領(lǐng)域引發(fā)的產(chǎn)業(yè)革命正如火如荼地進(jìn)行，大規(guī)模的能量?jī)?chǔ)存與新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密關(guān)聯(lián)。十九大報(bào)告明確了生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展路線，而發(fā)展清潔能源是重要任務(wù)之一，它關(guān)乎能源結(jié)構(gòu)的改善、能源安全的保障、生態(tài)文明建設(shè)的順利推進(jìn)。培養(yǎng)具備新能源轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存的基本理論和技術(shù)知識(shí)，能夠從事新能源材料及器件開發(fā)、研究、設(shè)計(jì)的專業(yè)人才是本課程所要達(dá)到的基本目標(biāo)[1]。習(xí)近平總書記在全國(guó)教育大會(huì)上提出了教育工作的根本任務(wù)和教育現(xiàn)代化的方向目標(biāo)，就是要“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人”。為完成國(guó)家提出的人才培養(yǎng)目標(biāo)，需要全員、全程、全課程開展教育改革，將思政元素融入到課程教學(xué)中。育人的根本在于立德，通過課程思政，教育引導(dǎo)學(xué)生培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，立志肩負(fù)起民族復(fù)興的時(shí)代重任[2]。不斷挖掘?qū)I(yè)課程體系中蘊(yùn)含的思政教育元素，探索將思想政治工作貫穿于專業(yè)課程建設(shè)全過程的有效途徑，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與知識(shí)體系教育的有機(jī)統(tǒng)一，是新時(shí)代課程思政教學(xué)改革的重要方向。本文分析了《儲(chǔ)能材料與器件》課程中融入思政元素的優(yōu)勢(shì)及主題思想，探討了與各部分課程內(nèi)容相匹配的思政元素。

1.課程介紹

《儲(chǔ)能材料與器件》是新能源材料與器件、應(yīng)用物理學(xué)的專業(yè)必修課。大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)主要包括物理儲(chǔ)能、相變儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能四大類。其中化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)用途廣泛，是當(dāng)代新能源技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，因此本課程主要針對(duì)化學(xué)儲(chǔ)能材料與器件內(nèi)容進(jìn)行講授。本課程的基本要求是通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握多種化學(xué)儲(chǔ)能器件的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及性能評(píng)價(jià)，熟悉并掌握儲(chǔ)能器件關(guān)鍵組成材料的種類、性質(zhì)及設(shè)計(jì)制備方法[1]。由于課程內(nèi)容涉及材料、物理、化學(xué)、電子等多學(xué)科，覆蓋的知識(shí)點(diǎn)較多、專業(yè)性較強(qiáng)，使得講授難度加大。但是本課程在鋰離子二次電池、超級(jí)電容器、相變儲(chǔ)能技術(shù)等方面的教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)生活方式緊密相連，從而為在本課程教學(xué)中融入思政元素創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的條件。思政元素的融入必須進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，既要保證課程內(nèi)容的順利完成，又要確保思政元素的融入流暢自然，形式新穎有趣。

2.課程思政教學(xué)的實(shí)施策略

基于以上知識(shí)與思政目標(biāo)，我們將儲(chǔ)能知識(shí)與思想政治教育相融合，采用思維導(dǎo)圖、科學(xué)技術(shù)成果案例分析、問題導(dǎo)向、互動(dòng)討論等多種教學(xué)方式，以國(guó)家戰(zhàn)略、國(guó)內(nèi)科技成果、科技工作者、前沿科學(xué)等為切入點(diǎn)，聚焦當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)問題和職業(yè)問題，讓學(xué)生積極融入課堂，于潛移默化之中營(yíng)造出“潤(rùn)物細(xì)無聲”的效果，具體策略如下：

2.1 以國(guó)家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為切入點(diǎn)

習(xí)近平總書記在2016年12月舉行的“全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議”上強(qiáng)調(diào)，思想政治工作“要教育引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)世界和中國(guó)發(fā)展大勢(shì)”。這是黨和國(guó)家在新時(shí)代條件下關(guān)于思政課建設(shè)的嶄新定位，這一嶄新定位所體現(xiàn)出來的戰(zhàn)略高度需要我們深入學(xué)習(xí)和思考。

從《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《能源“十三五”規(guī)劃》，到《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》，都將儲(chǔ)能作為重點(diǎn)研究和發(fā)展領(lǐng)域之一，利用思維導(dǎo)圖將這些不同時(shí)期的國(guó)家發(fā)展規(guī)劃與課程內(nèi)容相結(jié)合展示，使學(xué)生對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)及新能源產(chǎn)業(yè)有全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，啟發(fā)發(fā)散性思考與深刻思考，有利于激發(fā)創(chuàng)造性思維。此外，以國(guó)家戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為切入點(diǎn)，有利于引導(dǎo)廣大青少年將個(gè)人理想融入黨和國(guó)家的事業(yè)之中，樹立為中華民族謀復(fù)興的信念，并進(jìn)一步增強(qiáng)自身的責(zé)任感和使命感[3]。

2.2 以國(guó)內(nèi)科技成果與科技工作者作為切入點(diǎn)

改革開放四十年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)正從科技大國(guó)邁向科技強(qiáng)國(guó)。儲(chǔ)能技術(shù)和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，短短十幾年內(nèi)，助力我國(guó)成為新能源消費(fèi)利用的第一大國(guó)。其中許多儲(chǔ)能科技成果可與課程內(nèi)容緊密銜接，非常適合作為思想政治教育教學(xué)素材，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科技報(bào)國(guó)意識(shí)。結(jié)合課程部分章節(jié)內(nèi)容，可采用的思政素材如下：

對(duì)于相變儲(chǔ)能材料與器件內(nèi)容，可采用生動(dòng)的視頻動(dòng)畫介紹北京宇田相變儲(chǔ)能科技有限公司開發(fā)的紡織用相變調(diào)溫、芳香、保健、驅(qū)蚊、變色等功能性微膠囊技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)智能穿戴創(chuàng)造條件，如應(yīng)用到醫(yī)用防護(hù)服或消防領(lǐng)域，可革命性地解決醫(yī)護(hù)人員和消防人員的過冷過熱問題，大大提高工作效率。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，智能化成為未來的發(fā)展方向，高性能的材料需求持續(xù)攀升，該素材與社會(huì)智能化的發(fā)展方向契合，有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，利用所學(xué)知識(shí)了解開辟新的技術(shù)領(lǐng)域。

對(duì)于鋰離子二次電池材料與器件內(nèi)容，可采用生動(dòng)的視頻動(dòng)畫介紹蛟龍?zhí)栞d人潛水器，它是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的載人潛水器，而為其提供強(qiáng)大能源動(dòng)力的是新一代固態(tài)鋰離子電源系統(tǒng)。此外，還可介紹作為中國(guó)鋰電力量的的領(lǐng)軍企業(yè)——寧德時(shí)代奪下了2019年全球鋰離子動(dòng)力電池銷量榜的冠軍。寧德時(shí)代這一成績(jī)的取得依靠的是專業(yè)研發(fā)隊(duì)伍，世界一流是他們追求的目標(biāo)。該素材有利于激發(fā)廣大青年學(xué)生的民族自豪感，明確唯有不斷探索創(chuàng)新，才能使國(guó)家更加繁榮昌盛。

對(duì)于超級(jí)電容材料與器件內(nèi)容，可采用生動(dòng)的視頻動(dòng)畫介紹世界第一列超級(jí)電容輕軌列車在湖南省株洲市下線。超級(jí)電容器是第三代儲(chǔ)能技術(shù)，中國(guó)人已牢牢占據(jù)這一世界前沿技術(shù)的高地。該素材可將專業(yè)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用生動(dòng)地結(jié)合到一起，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并增強(qiáng)民族自豪感。

此外，我國(guó)科技的迅猛發(fā)展離不開無數(shù)科技工作者的努力奮斗，通過介紹科技工作者的先進(jìn)事跡，培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀，將社會(huì)主義核心價(jià)值觀潤(rùn)物細(xì)無聲一般地滲透到學(xué)生的內(nèi)心。許多大國(guó)重器的能量來源均與儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)，可以他們的貢獻(xiàn)者作為切入點(diǎn)。例如對(duì)于鋰離子二次電池材料與器件內(nèi)容，可介紹蛟龍?zhí)柕目傇O(shè)計(jì)師徐芑南院士，年逾七旬依然活躍在深潛科研最前線，不懼挑戰(zhàn)，刻苦鉆研，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)大深度載人潛器的“從無到有”，締造了中國(guó)載人深潛的輝煌篇章。

2.3以儲(chǔ)能扶貧為切入點(diǎn)

城鎮(zhèn)化是全面建設(shè)小康社會(huì)的重要途徑，也是鄉(xiāng)村振興和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的有力支撐。新型城鎮(zhèn)化將影響我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和社會(huì)進(jìn)步水平，從而對(duì)電力需求的總量、結(jié)構(gòu)、布局等各個(gè)方面帶來影響。當(dāng)前建立光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)已成為貧困地區(qū)脫貧致富的重要方式，光伏扶貧既能承擔(dān)起扶貧的責(zé)任，又能發(fā)展綠色可持續(xù)發(fā)展能源，將會(huì)大力推動(dòng)“生態(tài)扶貧”的實(shí)現(xiàn)，因此可以扶貧項(xiàng)目為切入點(diǎn)。例如對(duì)于鋰離子二次電池材料與器件內(nèi)容，可介紹在四川省九寨溝開展的光伏+儲(chǔ)能模式的“智慧能源點(diǎn)亮山區(qū)”扶貧項(xiàng)目，利用回收的電動(dòng)汽車鋰電池，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的梯次利用，以輸入可再生能源的方式，拓寬當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)渠道，實(shí)現(xiàn)脫貧致富。通過儲(chǔ)能扶貧案例的介紹，使學(xué)生深刻體會(huì)本課程保障民生、服務(wù)人民方面的重要作用，可培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，樹立為人民服務(wù)的意識(shí)。

2.4 以前沿科學(xué)作為切入點(diǎn)

當(dāng)代儲(chǔ)能材料與器件發(fā)展迅猛，新型儲(chǔ)能材料與技術(shù)不斷涌現(xiàn)，課程中涉及的內(nèi)容是局限的，為了啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和進(jìn)一步豐富儲(chǔ)能技術(shù)知識(shí)，在本課程的內(nèi)容中應(yīng)適當(dāng)加入前沿科學(xué)。隨著近幾十年對(duì)基礎(chǔ)科研的持續(xù)巨大投入，我國(guó)整體科研水平穩(wěn)步提升，在Nature和Science兩大頂級(jí)期刊的論文發(fā)表數(shù)量位居世界第二位，其中能源領(lǐng)域是重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域之一。例如對(duì)于鋰離子二次電池材料與器件內(nèi)容，可介紹新型電極材料黑磷、鋰金屬、單壁碳納米管等。此外，還可介紹新型金屬離子電池，例如鈉離子和鎂離子二次電池、鋅空氣電池等。對(duì)于超級(jí)電容材料與器件內(nèi)容，可介紹柔性超級(jí)電容器、微型超級(jí)電容器等。通過研究過程的剖析，使學(xué)生深刻體會(huì)到材料的更新?lián)Q代支撐起技術(shù)的革新，儲(chǔ)能材料與器件不是一成不變的，它是發(fā)展的，而懷疑和批判精神對(duì)于科學(xué)發(fā)展是不可或缺的。

上述挖掘的思政元素契合點(diǎn)都是圍繞課程內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)來設(shè)計(jì)的，充分體現(xiàn)該課程服務(wù)能源結(jié)構(gòu)的改善、能源安全的保障、生態(tài)文明建設(shè)的順利推進(jìn)。

3.結(jié)語(yǔ)

培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人是新時(shí)代教育工作的根本任務(wù)和教育現(xiàn)代化的方向目標(biāo)，而課程思政是實(shí)現(xiàn)這一根本任務(wù)和目標(biāo)的重要舉措。根據(jù)《儲(chǔ)能材料與器件》的課程特點(diǎn)，通過深入挖掘國(guó)家戰(zhàn)略、科技成果、科技工作者、儲(chǔ)能扶貧和前沿科學(xué)中的思政元素，實(shí)施多樣化、滲透化的課程思政教育，將知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)進(jìn)行有效結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生樹立并踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，立志肩負(fù)起民族復(fù)興的時(shí)代重任。

參考文獻(xiàn)：

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[3]賈文龍，任慶陽(yáng)，吳瑕，等.工科專業(yè)課程教學(xué)融入思政元素的途徑探索[J].教育教學(xué)論壇，2020，28：59-60.

作者簡(jiǎn)介：

鄭旭東（1988年2月-），男，漢族，河北保定人，博士，講師，研究方向：半導(dǎo)體納米光催化材料。