高分子降解課程思政教學(xué)探索與實(shí)踐

閆毅，顏靜，孔杰,，姚東東,，范曉麗，蔡寧靜

1西北工業(yè)大學(xué)倫敦瑪麗女王大學(xué)工程學(xué)院，西安 710072

2西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，西安 710129

立德樹人是教育的根本任務(wù)，全面推進(jìn)課程思政建設(shè)是落實(shí)這一根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措[1]。如何在專業(yè)課程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)的多元統(tǒng)一，是專業(yè)類課程思政教學(xué)的難點(diǎn)和關(guān)鍵所在。2020年5月28日教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[2](以下簡(jiǎn)稱《綱要》)明確指出課程思政建設(shè)與實(shí)施的兩個(gè)重要抓手是：科學(xué)設(shè)計(jì)和結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)分類推進(jìn)。對(duì)于理學(xué)、工學(xué)類專業(yè)課程思政，《綱要》指出：要在課程教學(xué)中把馬克思主義立場(chǎng)觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高學(xué)生正確認(rèn)識(shí)問題、分析問題和解決問題的能力。理學(xué)類專業(yè)課程，要注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理的教育，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。工學(xué)類專業(yè)課程，要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

高分子降解[3]是西北工業(yè)大學(xué)中外合作辦學(xué)高分子材料與工程專業(yè)的核心課程，主要面向該專業(yè)大三學(xué)生。課程融理論與實(shí)驗(yàn)為一體，共56學(xué)時(shí)，其中理論部分40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)部分16學(xué)時(shí)。主要介紹高分子的熱(氧)降解、光(氧)降解、臭氧降解、生物降解的主要機(jī)制，并結(jié)合重要通用高分子材料的降解實(shí)例進(jìn)行深入分析。

為了將課程思政有效融入到高分子降解專業(yè)課程教學(xué)中，筆者和教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了形式多樣的課程思政教學(xué)嘗試。本文將介紹我們通過深入挖掘思政元素(表1)，結(jié)合專業(yè)知識(shí)開展課程思政教學(xué)的一些探索與實(shí)踐。

表1 高分子降解課程思政元素舉例

1 緊密結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)，深入挖掘課程思政元素

教學(xué)內(nèi)容是課程思政的有效載體，課程思政元素的深入挖掘與靈活運(yùn)用則是知識(shí)傳授的進(jìn)一步升華，是實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程思政元素的挖掘與整理，既要緊密結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)，又要凸顯學(xué)校和學(xué)科特色，這樣可以有效避免思政教育與專業(yè)教育“兩張皮”現(xiàn)象[4]。

1.1 從生活實(shí)例出發(fā)：綠色風(fēng)電與廢棄風(fēng)電葉片污染

高分子降解所涉及的內(nèi)容關(guān)乎國(guó)計(jì)民生。為了讓學(xué)生了解到課程的重要性以及課程所涉及的主要內(nèi)容，在引言部分，引入了生活中的高分子降解案例，其中具有代表性的就是“風(fēng)電葉片”[5]。在課程教學(xué)中，我們引入了辯論模式，引導(dǎo)學(xué)生圍繞風(fēng)電的綠色能源屬性和廢棄風(fēng)電葉片造成的超大件塑料垃圾填埋造成的環(huán)境污染展開辯論。在改變學(xué)生普遍存在的“綠色風(fēng)電”慣性思維的同時(shí)，既有效強(qiáng)化了學(xué)生關(guān)于科學(xué)技術(shù)“雙刃劍”科學(xué)倫理和工程倫理的教育，又讓學(xué)生深刻體會(huì)到了高分子降解的重要性和課程所涉及的領(lǐng)域。

1.2 緊密結(jié)合學(xué)校特色：航天器和導(dǎo)彈用耐燒蝕材料設(shè)計(jì)

為了提升課程思政教學(xué)的“溫度感”，拉近課程思政元素與學(xué)生個(gè)體的“距離”，課程思政元素必須結(jié)合學(xué)校特色。我校隸屬于工業(yè)和信息化部，具有鮮明的國(guó)防軍工特色。在講授“高分子熱(氧)降解”的過程中，我們引入了航天器和導(dǎo)彈用耐燒蝕材料設(shè)計(jì)的案例。在課程教學(xué)中，我們已經(jīng)了解到常見高分子的耐熱性能均不好，通過芳構(gòu)化、引入雜原子(硼、硅等)、石墨烯等結(jié)構(gòu)可以有效提升其耐高溫性能。在此基礎(chǔ)上，我們引導(dǎo)學(xué)生展開討論，如何在航天器和導(dǎo)彈的關(guān)鍵部位實(shí)現(xiàn)高溫耐燒蝕涂層材料的設(shè)計(jì)。并結(jié)合我?？蒲腥藛T在航天器耐燒蝕材料領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)進(jìn)行講授。這一案例在充分理解和利用課程知識(shí)的同時(shí)，更加堅(jiān)定了學(xué)生從國(guó)防領(lǐng)域的卡脖子難題出發(fā)，結(jié)合學(xué)校特色和專業(yè)知識(shí)，科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷。

1.3 講好中國(guó)故事：科學(xué)家故事

課程思政的一個(gè)重要舉措就是講好“中國(guó)故事”，深入挖掘身邊的思政元素，以身邊人、身邊事來影響學(xué)生。對(duì)于高分子降解而言，我們主要是結(jié)合著名科學(xué)家的事跡和科學(xué)貢獻(xiàn)。

本課程的一個(gè)重要內(nèi)容是生物可降解高分子材料。聚乳酸作為一種典型的生物可降解高分子，在日常生活和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。在講授過程中我們引入了陳學(xué)思院士團(tuán)隊(duì)深耕生物基聚乳酸基礎(chǔ)研究，并成功孵化“浙江海正生物材料股份有限公司”的案例。陳院士團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)近20年不懈求索、艱苦攻關(guān)，先后攻克了聚乳酸千噸級(jí)、萬噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)聚乳酸規(guī)模產(chǎn)業(yè)化從無到有的突破。這一案例緊密結(jié)合課程內(nèi)容，既有效加深了學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解，又可以培養(yǎng)其科學(xué)精神和不屈不撓的奮斗精神。

1.4 結(jié)合時(shí)政熱點(diǎn)：鄭強(qiáng)教授談塑料與“白色污染”

課程思政案例選擇的其中一個(gè)原則就是與時(shí)政結(jié)合，在課堂中利用專業(yè)知識(shí)討論、分析學(xué)生和社會(huì)大眾關(guān)心的時(shí)政事件。在高分子降解課程教學(xué)中我們引入的一個(gè)典型案例就是高分子學(xué)者鄭強(qiáng)教授關(guān)于塑料和“白色污染”的辯證分析[6,7]。

“白色污染”是高分子降解課程的一個(gè)重要話題，圍繞高分子的廣泛使用和“白色污染”這一對(duì)矛盾，我們引導(dǎo)學(xué)生辯證理解高分子的合理使用和“白色污染”的治理、可降解高分子在治理“白色污染”方面的可能性和目前存在的誤解等。更重要的是我們及時(shí)結(jié)合時(shí)政事件，將著名高分子學(xué)者鄭強(qiáng)教授關(guān)于塑料與“白色污染”的討論引入課堂。鄭強(qiáng)老師對(duì)高分子與“白色污染”相互關(guān)系深入細(xì)致的分析和獨(dú)到的見解為課堂討論提供了重要的支撐。

此外，在課堂學(xué)習(xí)的同時(shí)，我們還引導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)院和學(xué)校組織的相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議，從中體會(huì)高分子降解的關(guān)鍵性和重要性。比如在2019年我校承辦的全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)上，王玉忠院士關(guān)于高分子材料可持續(xù)發(fā)展的大會(huì)報(bào)告就有效提升了學(xué)生的專業(yè)認(rèn)可度和學(xué)術(shù)自信。

2 有效利用實(shí)驗(yàn)時(shí)間，開展課程大作業(yè)匯報(bào)

在充分挖掘課程思政元素的同時(shí)，如何利用有限的課時(shí)開展充分的課程思政教學(xué)是目前很多課程遇到的問題。此外，課程思政的育人效果如何評(píng)價(jià)也是目前教學(xué)實(shí)踐過程中亟待解決的難題。針對(duì)這兩個(gè)問題，在高分子降解課程中我們的做法是：(1) 緊密結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合時(shí)政要點(diǎn)，通過主題式大作業(yè)(表2)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)關(guān)心和解決社會(huì)問題的能力；(2) 充分利用高分子降解實(shí)驗(yàn)的等待時(shí)間，隨機(jī)抽取學(xué)生進(jìn)行大作業(yè)的課堂匯報(bào)，讓學(xué)生講出自己對(duì)問題的理解，實(shí)現(xiàn)課程思政的育人和育心功能。

表2 高分子降解部分大作業(yè)題目

以海洋中微/納塑料顆粒生物安全性的理解與認(rèn)識(shí)為例，如圖1所示，學(xué)生不僅通過文獻(xiàn)調(diào)研系統(tǒng)分析了微塑料的歷史、全球海洋微塑料分布的數(shù)據(jù)以及其對(duì)人體健康的潛在危險(xiǎn)[8]，甚至有的同學(xué)還結(jié)合文獻(xiàn)嘗試性地探究了塑料嬰兒奶瓶在使用過程中微塑料產(chǎn)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)[9]，并提出了解決策略，甚至有的同學(xué)開始注意自己日常生活中所使用的塑料制品的生物安全性，并盡量減少使用。

圖1 部分課程大作業(yè)的PPT匯報(bào)展示

三年的教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生對(duì)這種形式的大作業(yè)熱情很高，作業(yè)形式和內(nèi)容越來越豐富。如圖1所示的部分作業(yè)匯報(bào)，可以看出這些作業(yè)有如下趨勢(shì)：(1) 內(nèi)容涉及范圍廣。既有與課程知識(shí)點(diǎn)緊密結(jié)合的“生物可降解高分子”“微塑料”，又有與時(shí)政緊密結(jié)合的“十四運(yùn)中的綠色體育”；(2) 視角廣闊細(xì)膩。既有反映中外聯(lián)合辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，放眼全球的“藍(lán)色星球的未來”，又有與人類關(guān)系重大的“嬰兒奶瓶”；(3) 思辨能力加強(qiáng)。這些課程大作業(yè)不是簡(jiǎn)單的文獻(xiàn)調(diào)研，多數(shù)學(xué)生能夠結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)對(duì)所調(diào)研問題提出自己的看法，并嘗試性地提出解決思路。

此外，我們還圍繞中外聯(lián)合辦學(xué)培養(yǎng)學(xué)生全球勝任力的教學(xué)目標(biāo)，通過“模擬聯(lián)合國(guó)”的形式(表2)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合專業(yè)知識(shí)，從政治、經(jīng)濟(jì)和地域發(fā)展不均衡等方面系統(tǒng)地考慮全球范圍內(nèi)的高分子降解難題，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)懷全人類的全球化視野，提升學(xué)生的全球勝任力。

3 課程思政效果

學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與成果產(chǎn)出、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)和課程質(zhì)量的提升是課程思政建設(shè)效果的直接反饋。在高分子降解教學(xué)過程中，通過上述的課程思政教學(xué)舉措，初步取得了如下成效：(1) 學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情得到有效提升。在平時(shí)測(cè)驗(yàn)和期末考試中，掛科率逐年減??；(2) 學(xué)生的專業(yè)認(rèn)可度、運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決問題的能力進(jìn)一步提升。在各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目/競(jìng)賽中[10]，本課程的學(xué)生參與度超過80%；三年來畢業(yè)生繼續(xù)在專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W習(xí)的比例超過85%；(3) 課程質(zhì)量得到有效提升。三年來，本課程的學(xué)生評(píng)教和督導(dǎo)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)都在98分以上。課程入選校一流本科課程和課程思政示范課程；(4) 教學(xué)團(tuán)隊(duì)教學(xué)能力得到有效提升。在課程思政元素的挖掘整理[11]過程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)能力和專業(yè)水平進(jìn)一步提升，1名教師入選校課程思政優(yōu)秀教師。

4 結(jié)語

落實(shí)立德樹人，實(shí)現(xiàn)價(jià)值引領(lǐng)和知識(shí)傳授的同頻共振是課程思政的主要任務(wù)。在課程講授過程中要緊緊圍繞課程知識(shí)點(diǎn)，深入挖掘課程思政案例，打造特色的課程思政元素，通過有組織的課堂活動(dòng)開展課程思政教學(xué)，做到“潤(rùn)物無聲”地影響和塑造學(xué)生，讓其感受到“有溫度、有感情”的課堂。作為高校教師，在強(qiáng)化個(gè)人業(yè)務(wù)能力的同時(shí)，還需要敏銳的洞察力，擅于將自己的專業(yè)特長(zhǎng)與課程思政教學(xué)結(jié)合。落實(shí)好課程思政才可以實(shí)現(xiàn)育人過程中“德與才”的統(tǒng)一，最終實(shí)現(xiàn)立德樹人。