《高分子物理與化學(xué)》課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)與探索*

康萌萌，劉旭坡，吳呈珂，陳 野，劉 洋，高書(shū)燕

(河南師范大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007)

“請(qǐng)黨放心，強(qiáng)國(guó)有我”，這是青年人在慶祝中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年大會(huì)上的錚錚誓言，我們也聯(lián)想到100年前梁?jiǎn)⒊壬f(shuō)的“少年強(qiáng)，則國(guó)強(qiáng)”。當(dāng)我們?cè)诩夹g(shù)上受制于國(guó)外時(shí)，我們深刻體會(huì)到培養(yǎng)出有技術(shù)、有情懷、有能力、有思想、有責(zé)任感、有擔(dān)當(dāng)?shù)那嗄甓嗝粗匾?。教育是?guó)之大計(jì)、黨之大計(jì)，國(guó)家把這種需求寄托在了教育上，尤其是高校教育，形成了特色要求高、質(zhì)量程度優(yōu)、滿(mǎn)足需求能力強(qiáng)的高等教育發(fā)展導(dǎo)向。作為高校教師，我們應(yīng)當(dāng)站在黨和國(guó)家事業(yè)發(fā)展全局的高度，站在“兩個(gè)一百年”歷史焦點(diǎn)，深思我們?cè)诮逃胸?fù)什么責(zé)、有什么用、扮演什么樣的角色。

當(dāng)技術(shù)、專(zhuān)業(yè)、責(zé)任、擔(dān)當(dāng)、情懷賦予新青年一代時(shí)，我們作為專(zhuān)業(yè)課老師，需要深入挖掘?qū)I(yè)課程中的育人功能，同時(shí)突出世界觀和方法論教學(xué),突出學(xué)生綜合評(píng)價(jià)能力、學(xué)科思維能力和批判創(chuàng)新能力的培養(yǎng),推動(dòng)能力和素質(zhì)導(dǎo)向型教育模式發(fā)展。習(xí)近平總書(shū)記要求各門(mén)專(zhuān)業(yè)課“要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。 所謂協(xié)同效應(yīng)就是一加一大于二，不僅要讓學(xué)生學(xué)到專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也要讓學(xué)生學(xué)到相關(guān)的思政內(nèi)容，更要讓學(xué)生在潛移默化中收獲德育。這不僅給我們提出了新要求，也給我們提供了新的教學(xué)思路。“要求”是堅(jiān)持走中國(guó)特色社會(huì)主義教育發(fā)展道路，在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中以育人為導(dǎo)向，在提高教學(xué)趣味性的同時(shí)潛移默化的育人。“思路”是課程思政必須立足專(zhuān)業(yè)課程，找準(zhǔn)結(jié)合點(diǎn)，把握時(shí)代特征和社會(huì)需求與教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)點(diǎn)，深挖德育元素，合理設(shè)計(jì)教學(xué)方案，將思政元素巧妙融入專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)教學(xué)中。

《高分子物理與化學(xué)》作為材料學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)選修課，將思政元素融入到教學(xué)中對(duì)于培養(yǎng)我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才具有重要意義。如熊小慶等[2]提出了新工科背景下對(duì)該課程思政教育的思考，但是文中沒(méi)有涉及具體的探索應(yīng)用。戴珊珊[3]提到讓高分子課程更有趣，但是其思政元素的融入并未體現(xiàn)。教學(xué)人員已經(jīng)開(kāi)始有意識(shí)的不斷的探索專(zhuān)業(yè)課程中的思政元素，但還需要更多的關(guān)于《高分子物理與化學(xué)》的課程思政的探索，尤其是結(jié)合實(shí)際情況的探索。因此，本文針對(duì)《高分子物理與化學(xué)》課程體系構(gòu)建，結(jié)合河南師范大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)際情況進(jìn)行課程思政案例的挖掘和探索。

1 課程體系構(gòu)建

1.1 課程介紹

《高分子物理與化學(xué)》課程涵蓋了高分子科學(xué)發(fā)展史、高分子化學(xué)和高分子物理以及其表征技術(shù)等內(nèi)容，是高分子材料專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課程[4]，同時(shí)，是河南師范大學(xué)功能材料和能源器件等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)選修課，為豐富學(xué)生對(duì)材料的認(rèn)識(shí)、擴(kuò)展學(xué)生的眼界而設(shè)置。該課程教學(xué)內(nèi)容多而專(zhuān)、學(xué)時(shí)偏緊。但作為專(zhuān)業(yè)選修課程，更多的需要由淺入深，做學(xué)生在該領(lǐng)域的引路課程，因此，如何把思政元素有機(jī)融入到《高分子物理與化學(xué)》課程教學(xué)中，使其兼顧知識(shí)傳播和德育功能是目前亟需解決的問(wèn)題。在《高分子物理與化學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中融入思政元素，結(jié)合典型生活案例和先進(jìn)人物事跡，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生了解高分子材料及其相關(guān)應(yīng)用、提升專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感，培養(yǎng)具有家國(guó)情懷、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、創(chuàng)新精神和匠人精神的高層次人才，滿(mǎn)足功能材料新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)的需要。

1.2 課程思政

課程思政是教學(xué)中融入思想觀念、政治觀點(diǎn)、道德規(guī)范等思想政治教育[8]。課程思政不是“課程+思政”，也不是課程“思政化”或者“去知識(shí)化”，而是對(duì)包括思政課在內(nèi)的所有課程發(fā)揮育人功能的新要求。教師開(kāi)展課程思政，切忌對(duì)所挖掘的思政元素進(jìn)行“說(shuō)教”、“生切”、“嫁接”等簡(jiǎn)單化處理，必須在挖掘課程所蘊(yùn)含的思政元素基礎(chǔ)上對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)和重構(gòu)再造，構(gòu)建全面覆蓋、類(lèi)型豐富、層次遞進(jìn)、相互支撐的課程體系，使各類(lèi)課程與思政課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[9-10]。

思政元素要依據(jù)課程歸屬或服務(wù)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)，結(jié)合學(xué)生未來(lái)所從事工作的職業(yè)素養(yǎng)要求，結(jié)合中國(guó)特色社會(huì)主義的偉大實(shí)踐，結(jié)合國(guó)際國(guó)內(nèi)時(shí)事，同時(shí)融入教學(xué)方案、課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)中?！陡叻肿硬牧衔锢砼c化學(xué)》課程具有以下主要特點(diǎn)：(1)選修本課程的學(xué)生將來(lái)從事與高分子相關(guān)的化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療器械、人工智能等職業(yè)，需要奉獻(xiàn)精神和職業(yè)精神；(2)高分子材料領(lǐng)域產(chǎn)生了多個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，也產(chǎn)生了一批極具科學(xué)精神和匠人精神的科學(xué)家，該領(lǐng)域的發(fā)展富含創(chuàng)新要素；(3)高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，從日常生活到高精尖技術(shù)，從科學(xué)到藝術(shù)，相互交叉。本課程根據(jù)以上特點(diǎn)進(jìn)行思政元素挖掘。在《高分子材料物理與化學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中，嘗試結(jié)合生活實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)民生、為國(guó)為民的思想理念；嘗試結(jié)合國(guó)外技術(shù)限制、國(guó)際形勢(shì)和科學(xué)家貢獻(xiàn)以及高分子對(duì)國(guó)家建設(shè)和國(guó)防安全的意義，提升學(xué)生的責(zé)任感、使命感和擔(dān)當(dāng)；通過(guò)人物故事講解，培養(yǎng)學(xué)生的匠人精神。期望通過(guò)思政元素在《高分子物理與化學(xué)》課程中的滲透，對(duì)該課程的思政建設(shè)進(jìn)行探索和實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的課程思政教學(xué)目標(biāo)[13]。

2 課程思政典型案例設(shè)計(jì)

2.1 愛(ài)國(guó)主義和民族自豪感

人類(lèi)社會(huì)發(fā)展與材料發(fā)展是分不開(kāi)的，人類(lèi)的發(fā)展史也是材料的發(fā)展史。到了現(xiàn)代，我們對(duì)材料的功能性、智能性有了更高要求，使得材料有了更迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴現(xiàn)象，人們開(kāi)始更多地關(guān)注和研究高分子材料。事實(shí)上，我國(guó)很早就有高分子材料使用的記錄，早在東漢時(shí)期，高分子材料科學(xué)尚未萌芽，就已有古人發(fā)明造紙術(shù)，直至自然科學(xué)迅速發(fā)展的19世紀(jì)，有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)學(xué)科才得以誕生和發(fā)展。在西漢時(shí)期，淮南王劉安發(fā)明了豆腐，實(shí)質(zhì)是用鹽鹵(主要成為MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O)使大豆球蛋白這種生物高分子的水溶液形成凝膠，過(guò)濾壓成形后就成了豆腐。另外，生漆，是一種天然高分子涂料，在《漢書(shū)》上記載“冶銅錮其內(nèi)，桼涂其外”。“桼”同“漆”，是割開(kāi)漆樹(shù)樹(shù)皮，從韌皮內(nèi)流出的一種白色粘性乳液，經(jīng)加工而制成的涂料，其中也運(yùn)用到了高分子研究技術(shù)。又比如韋誕(公元179-253年)發(fā)明的中國(guó)墨，其中用到的明膠是生物高分子材料，是最早的粘合劑。這些案例不僅體現(xiàn)著中華民族勞動(dòng)人民的智慧，也體現(xiàn)著我們?cè)谏钪袑?duì)于高分子材料的廣泛應(yīng)用。以生活中常用的紙、或常見(jiàn)的豆腐、墨等案例，引導(dǎo)學(xué)生了解高分子在中國(guó)歷史上的作用，同時(shí)提高學(xué)生對(duì)我國(guó)勞動(dòng)人民在高分子領(lǐng)域貢獻(xiàn)的認(rèn)同感，提高學(xué)生的民族自信心和榮譽(yù)感。

2.2 創(chuàng)新精神和發(fā)展眼光

社會(huì)民生的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)材料科學(xué)系統(tǒng)地研究，反過(guò)來(lái)學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)是為了社會(huì)民生發(fā)展。高分子新材料的制備與應(yīng)用領(lǐng)域拓展，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重大影響。高分子材料已經(jīng)普遍應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、科技等各個(gè)領(lǐng)域，尤其是塑料、橡膠、纖維三大高分子材料，已經(jīng)越來(lái)越多地代替金屬，在航空航天、交通運(yùn)輸、生物醫(yī)學(xué)等方面有突出貢獻(xiàn)，已成為現(xiàn)代社會(huì)使用的重點(diǎn)材料。

在講到縮合聚合的章節(jié)，結(jié)合我們穿的衣服、用的繩索、用的水杯甚至是食品等材料，如聚酰胺(錦綸或尼龍)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(滌綸)、隱形眼鏡、果凍、退熱貼、聚丙烯塑料瓶、杯子等說(shuō)明在縮合聚合得到的高分子材料在實(shí)際應(yīng)用中占據(jù)重要地位。在講到自由基聚合一章中，我們可以結(jié)合自由基聚合在生活中常見(jiàn)的水凝膠制備中的應(yīng)用。如隱形眼鏡、果凍、退熱貼，這些常見(jiàn)的水凝膠材料，大多是通過(guò)自由基聚合得到的。另外，即使是基于同一種單體得到的高分子材料，如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯，它們的性能也會(huì)有很大的差別，這就涉及到高分子化學(xué)和物理的知識(shí)。通過(guò)這些事例讓同學(xué)們明白高分子材料的研究并不是遙不可及的，它與我們的生活息息相關(guān)。同時(shí)通過(guò)這些事例引出高分子材料目前存在的問(wèn)題，比如，有些高分子材料的性能和使用期限以及環(huán)保方面還有待改善，所以開(kāi)發(fā)出更多新的、多功能的、性能優(yōu)良的以及可降解、環(huán)境友好的高分子材料已成為當(dāng)前行業(yè)的迫切要求。這些案例不僅能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并引發(fā)思考：飲水用的塑料瓶、吃的食物和佩戴的隱形眼鏡等是怎么成型的？也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)高分子物理化學(xué)對(duì)于我們的生活有著巨大影響，為以后服務(wù)社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。另外，隨著科技不斷地發(fā)展，人體監(jiān)控設(shè)備需要性能更好的材料，我們?cè)趺床拍芴岣吒叻肿硬牧系男阅軄?lái)與現(xiàn)代人類(lèi)需求相匹配？這些和我們生活密不可分的問(wèn)題都有待解決，可以更好增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，關(guān)注高分子材料的發(fā)展，結(jié)合生活需求提出創(chuàng)新思路。

2.3 責(zé)任擔(dān)當(dāng)和歷史使命

高分子材料科學(xué)自發(fā)展以來(lái)，一直發(fā)揮著自己的責(zé)任和使命。比如在自行車(chē)、汽車(chē)輪胎行業(yè)的廣泛應(yīng)用的硫化橡膠、合成橡膠，為我們生活中提供了極大的便利；在絲襪界掀起一陣颶風(fēng)，并廣泛用作衣服、地毯、輪胎的簾子線(xiàn)、降落傘、纜繩、安全皮帶、帳篷、牙刷毛、外科縫線(xiàn)、漁網(wǎng)等的尼龍，為生活提供了更多的可能性。這些都是高分子材料的典型代表在各行業(yè)踐行自己的使命和擔(dān)當(dāng)。更具體的，在全國(guó)防疫防洪過(guò)程中，高分子材料也是大顯身手。如醫(yī)用口罩、醫(yī)用防護(hù)服、護(hù)目鏡或防護(hù)面罩、外科口罩、N95口罩、醫(yī)用手套、輸液袋等這些防護(hù)材料[14]；防汛過(guò)程中用到的防汛吸水膨脹袋、防水涂料等都是來(lái)自于高分子材料。這正是高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定了高分子材料質(zhì)輕，不像金屬材料那么重，卻可以像金屬一樣堅(jiān)固；高分子材料柔韌，不像玻璃和陶瓷那樣脆，卻可以像它們一樣透明和耐腐蝕；高分子材料加工性能優(yōu)良，不像金屬和陶瓷那樣需要幾千攝氏度的高溫，只需要在一兩百攝氏度的條件下加工，而且可以根據(jù)使用性能要求、調(diào)整加工條件來(lái)改變和完善制品性能以滿(mǎn)足不同需求。甚至可以用同一種單體，采用不同的合成方法來(lái)合成不同結(jié)構(gòu)和性能的高分子材料。這些使得高分子材料在社會(huì)民生中發(fā)揮著重要的作用，而更多種類(lèi)、更優(yōu)越性能的高分子材料還有待進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。這是我們作為材料人需要承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任和歷史使命。通過(guò)這些與生活接軌的案例，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和歷史使命感。

另外，盡管今年來(lái)我國(guó)在高分子產(chǎn)業(yè)上有了較大發(fā)展，但許多高分子材料仍受制于人。例如，聚酰亞胺薄膜、碳纖維、芳綸纖維被認(rèn)為是制約我國(guó)發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的三大瓶頸性高分子材料。以聚酰亞胺為例，其具有最高阻燃等級(jí)(UL-94)，良好電氣絕緣性能、機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐老化性能、耐輻照性能、低介電損耗，且這些性能在很寬的溫度范圍 (-269～400 ℃)內(nèi)不會(huì)發(fā)生顯著變化，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)最有希望的工程塑料之一”，有“解決問(wèn)題的能手”之稱(chēng)。聚酰亞胺材料用途廣泛，分別以薄膜、纖維、光敏材料、泡沫和復(fù)合材料應(yīng)用于柔性屏幕、軌道交通、航空航天、汽車(chē)、軍艦等若干領(lǐng)域。我們可以預(yù)想到，這么有優(yōu)勢(shì)的材料，我們沒(méi)有技術(shù)，我們國(guó)家面臨著怎樣的局面。作為新時(shí)代的優(yōu)秀青年，我們有責(zé)任也有義務(wù)學(xué)好知識(shí)，服務(wù)國(guó)家、社會(huì)，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。同時(shí)，縱觀高分子科學(xué)發(fā)展史，我們國(guó)家在高分子科學(xué)理論上的貢獻(xiàn)并不突出，直到活性自由基聚合的研究出現(xiàn)突破，中國(guó)旅美博士王錦山發(fā)現(xiàn)并為其命名。以此案例來(lái)激發(fā)學(xué)生在自然科學(xué)研究中的責(zé)任感和使命感。

2.4 科學(xué)精神和匠人精神

在家國(guó)情懷、責(zé)任意識(shí)等品質(zhì)基礎(chǔ)上，要踐行為社會(huì)、為國(guó)家的奉獻(xiàn)精神，實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值，還需要有匠人精神。我們可以結(jié)合高分子科學(xué)發(fā)展史上的名人故事，讓學(xué)生體會(huì)“精益、耐心、專(zhuān)注、堅(jiān)持、創(chuàng)新”的匠人精神。例如，高分子理論從1920年施陶丁格發(fā)表了《論聚合》的論文開(kāi)始發(fā)展，他從研究甲醛和丙二烯的聚合反應(yīng)出發(fā)，認(rèn)為聚合與締合并不相同，分子之間是靠正常的化學(xué)鍵結(jié)合起來(lái)。這篇論文的發(fā)表，可謂是一石激起千層浪，引起了一場(chǎng)激烈而又嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)論戰(zhàn)。盡管施陶丁格的觀點(diǎn)不斷遭到膠體論者的激烈反對(duì)，但施陶丁格沒(méi)有讓步，而是經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，終于在黏度和相對(duì)分子質(zhì)量之間建立了定量關(guān)系式(即著名的施陶丁格方程)，大分子理論才逐漸被接受。在這個(gè)過(guò)程中，最使人感動(dòng)的是晶胞學(xué)說(shuō)的權(quán)威馬克和邁那，他們?cè)臼谴蠓肿永碚摰姆磳?duì)者，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在1928年公開(kāi)承認(rèn)了自己的錯(cuò)誤，高度評(píng)價(jià)了施陶丁格的出色工作和堅(jiān)韌不拔的精神，并且還幫助施陶丁格完善和發(fā)展了大分子理論。無(wú)論是施陶丁格的堅(jiān)持，還是馬克和邁那的勇于承認(rèn)錯(cuò)誤并給予施陶丁格以具體幫助的行為，都表現(xiàn)出他們追求真理的崇高品質(zhì)，這是值得我們學(xué)習(xí)的匠人精神，也是值得我們學(xué)習(xí)的作為科研工作者的職業(yè)道德[15-17]。又例如，高分子化學(xué)發(fā)展的時(shí)間較短，在Flory之前，幾乎還只有各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中要提煉出指導(dǎo)理論的并非易事，F(xiàn)lory 花費(fèi)一生時(shí)間完成了這項(xiàng)偉業(yè)。對(duì)于塑料工業(yè)而言，這些理論的確立如同點(diǎn)亮了一盞燈，讓工業(yè)操作也變得有章可依，F(xiàn)lory突出貢獻(xiàn)充分體現(xiàn)了研究者堅(jiān)忍不拔的匠人精神。

3 結(jié) 語(yǔ)

總之，大學(xué)時(shí)期是年輕人思維最為活躍的時(shí)期，也是成才發(fā)展的關(guān)鍵階段，“課程思政”是高校思想政治教育方式的創(chuàng)新，在專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授的過(guò)程中培養(yǎng)有理想、有擔(dān)當(dāng)?shù)臅r(shí)代新人，所以在《高分子物理與化學(xué)》課程中開(kāi)展思政教育非常必要。本文結(jié)合課程內(nèi)容，通過(guò)生活實(shí)例、人物故事等內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，挖掘?qū)I(yè)知識(shí)與思政元素的內(nèi)在聯(lián)系；同時(shí)，加入思政元素設(shè)計(jì)也可使課堂形式更加生動(dòng)靈活，豐富多彩，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、匠人精神和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，幫助青年學(xué)生樹(shù)立牢固的社會(huì)主義核心價(jià)值觀，形成高尚的道德品質(zhì)和優(yōu)異的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，為現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的復(fù)合型人才，實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”、“以德育人”的目標(biāo)。未來(lái)，我們將進(jìn)一步以國(guó)家大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的需求為導(dǎo)向，進(jìn)一步挖掘高分子材料在信息技術(shù)、能源技術(shù)、環(huán)境保護(hù)等高技術(shù)領(lǐng)域以及國(guó)防建設(shè)、航空航天等重要領(lǐng)域的應(yīng)用所涉及的思政元素。從德育出發(fā)，培養(yǎng)滿(mǎn)足我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才。