探月精神融入“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程思政教學(xué)探討

任明浩，張昕，黃肖瀟，范亞洲

(華北水利水電大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450046)

為貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于高校思想政治教育的重要講話精神，推動各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]，教育部提出課程思政在所有高校、所有學(xué)科專業(yè)全面推進(jìn)[2]。如何增強(qiáng)課程思政實效性成為近來的研究重點(diǎn)。深挖思政元素、緊跟當(dāng)下、結(jié)合實例成為增強(qiáng)思政課魅力的必由之路[3-4]。

“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”是高校地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。授課過程將具有實踐意義的課程思政元素與專業(yè)內(nèi)容緊密結(jié)合對激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣尤為重要。探月工程是實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的標(biāo)志性工程之一[5]，與地質(zhì)學(xué)聯(lián)系緊密。首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)院士就是地質(zhì)學(xué)家、地球化學(xué)家[6]。2020年12月，我國嫦娥五號探測器帶著采集的2千克月壤樣品順利返回，標(biāo)志著我國探月工程“繞、落、回”的三步走總體規(guī)劃圓滿完成[5,7-8]。探月工程鞏固了我國的國際地位，增強(qiáng)了中華民族自豪感和凝聚力，形成了獨(dú)特的“探月精神”。習(xí)近平總書記將探月工程中形成的探月精神概括為：“追逐夢想、勇于探索、協(xié)同攻堅、合作共贏”[9]。探月精神蘊(yùn)含著豐富的課程思政元素。深入挖掘探月精神中的課程思政元素，能夠極大地增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，激勵學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)早期樹立為中華民族偉大復(fù)興而努力、為國家地質(zhì)事業(yè)而奮斗的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

一、探月精神是“星星之火，可以燎原”革命精神的時代延伸

“星星之火，可以燎原”是以毛澤東同志為主要代表的老一輩無產(chǎn)階級革命家在深度思考馬克思主義理論在中國的適用性與俄國十月革命經(jīng)驗在中國革命中的局限性后，形成的毛澤東思想的代表性論述[10]。在總結(jié)了南昌起義、秋收起義等以城市為中心的武裝起義失敗經(jīng)驗后，毛澤東同志針對黨內(nèi)的“悲觀論”和“左”傾思想，運(yùn)用辯證唯物主義的認(rèn)識論方法，對革命形勢和敵我力量的對比進(jìn)行了辯證準(zhǔn)確的分析，提出了“星星之火，可以燎原”的重要論斷，認(rèn)為農(nóng)村革命根據(jù)地的“星星之火”毫無疑問地會“燎原”，為中國革命指明了方向[10]。

月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，是人類唯一的、龐大而穩(wěn)固的“天然空間站”，是人類開展深空探測的前哨陣地和轉(zhuǎn)運(yùn)站。在月球上建立永久性“地球村”，是人類向外層空間發(fā)展的第一個目標(biāo)，也是最關(guān)鍵的一步[5]。月球還蘊(yùn)含著豐富的鈦、鐵、釷、鈾等稀土元素資源和地球基本沒有的氦-3資源[8]。這些因素決定了我國必須要開展探月工程。這也是我國作為世界大國和主要航天國家在當(dāng)代必須打贏的科學(xué)革命工程。美國早已將宇航員送上月球，并采集回海量的科研數(shù)據(jù)和月壤樣品；蘇聯(lián)也通過無人探測器采集了月壤樣品。我國在科技落后、技術(shù)封鎖的情況下，如何開展探月工程，如何取得科學(xué)革命勝利成為亟須解決的問題。

地球科學(xué)家認(rèn)為要想探月，必須研究月壤[11-13]。月球表面幾乎全部被月壤覆蓋，只有弄清月壤的性質(zhì)、特征才能為月球探測以及未來建立月球基地、利用月球資源提供必需的理論支撐[13]。我國探月工程的“星星之火”在1978年點(diǎn)燃。中美建交初期，美國將1克月壤作為國禮贈予我國。歐陽自遠(yuǎn)院士、王道德教授等老一輩地質(zhì)學(xué)家利用這如黃豆大小、用顯微鏡才能看清的1克月壤的一半，開展了大量的巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)研究，分析了月壤的化學(xué)組成、礦物組成和巖石特征，對比了月壤與地球土壤的差異，探討了月壤的成因，先后發(fā)表40篇論文[6,11-14]。正是這0.5克月壤的“星星之火”，點(diǎn)亮了我國對月球的研究前景，為我國探月工程提供了第一手資料，為無人探測器登月和嫦娥五號樣品采集提供了重要的理論依據(jù)。目前，嫦娥五號帶回的2千克月壤和“繞、落、回”三步走總體規(guī)劃的圓滿完成，標(biāo)志著我國探月工程已呈“燎原之勢”，為下一步的載人登月目標(biāo)奠定了堅實基礎(chǔ)。這正是“星星之火，可以燎原”這一革命精神在當(dāng)代的延伸。

在“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程講授的“地球的物質(zhì)組成”部分，可以引導(dǎo)學(xué)生思考“如何研究地球的物質(zhì)組成”，得出需要通過樣品采集，并分析其中礦物、巖石和化學(xué)組成這一研究思路。然后進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考“如何研究月球的物質(zhì)組成”“如何采集月球樣品”“月球和地球物質(zhì)組成有何差別”等問題，引出當(dāng)下我國探月工程取得的成就。用0.5克月壤的故事在展示月壤物質(zhì)組成的同時，為學(xué)生講述老一輩地質(zhì)工作者嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的治學(xué)態(tài)度；從月壤研究成果為探月工程提供了理論基礎(chǔ)，讓學(xué)生認(rèn)識到地質(zhì)學(xué)中礦物、巖石和地球化學(xué)內(nèi)容如何應(yīng)用在重大科技工程中；從嫦娥五號2千克月壤采集地點(diǎn)圈定、樣品后續(xù)的研究計劃為學(xué)生講述地球科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)手段和未來發(fā)展的方向；從“1克到2千克”的發(fā)展歷程，為學(xué)生解讀“星星之火，可以燎原”這一革命精神在探月工程中的體現(xiàn)。通過這一系列課程思政元素與授課內(nèi)容的融合，在增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感的同時，激發(fā)學(xué)生對地球科學(xué)的專業(yè)興趣。

二、探月精神是鍥而不舍、不屈不撓攀登精神的時代體現(xiàn)

自19世紀(jì)以來，人類沒有停止征服珠穆朗瑪峰的腳步，英、美等國多批登山隊嘗試登頂均告失敗。1953年，新西蘭人首次登頂成功。1960年，我國首次從北坡登上珠穆朗瑪峰，完成了人類歷史上第一次從北坡登上世界第一高峰的壯舉，打破了西方認(rèn)為無法從中國境內(nèi)登上珠峰的臆斷。1975年我國再次沖擊珠峰北坡登頂，并圓滿完成我國首次珠峰高度人工測量的歷史壯舉。2005年和2020年，我國又兩次完成珠峰高程復(fù)測，將中國攀登精神刻在了珠峰之巔[15]。中國人征服珠峰的過程，正是新中國成立以來中國人民砥礪前行的一個縮影[16]，攀登精神也貫穿了中華民族從站起來、富起來到強(qiáng)起來的第一個百年奮斗進(jìn)程。

月球，是比世界第一峰還要遙不可及的“高峰”。探月工程正是我國向月球這座“科技高峰”“能源高峰”和“深空探測高峰”的一次“攀登”。與珠峰攀登類似，我國的探月工程起步較晚。我國探月工程的論證工作從1958年開始，歷經(jīng)35年，直至1993年才確定我國具有開展月球探測的能力[6]。此后，又經(jīng)歷了11年的論證，2004年我國月球探測工程才正式批準(zhǔn)實施，命名為“嫦娥工程”[6]。

為什么我國探月工程的論證、立項時間長達(dá)46年？因為要登上月球這座“高峰”，困難重重。例如，月球探測器發(fā)射失敗率一直很高。在我國探月工程之前，美國和蘇聯(lián)共實施126次月球探測任務(wù)，失敗了60次，失敗率近48%[17]。并且，月球探測任務(wù)十分復(fù)雜。以嫦娥五號為例，整個任務(wù)共有11個飛行階段，并且對于飛行軌道的精度控制必須在厘米級別，如同“在1000千米外命中一個一分硬幣大小的東西”[18]；單單測控任務(wù)環(huán)節(jié)，就有近600個應(yīng)急預(yù)案[19]。這只是探月工程中巨大困難的小小縮影。中國探月人仰望星空，腳踏實地，一步一步個腳印地完成了“繞、落、回”的探月工程第一階段任務(wù)。新時期的地質(zhì)工作者繼承和發(fā)揚(yáng)了老一輩地質(zhì)學(xué)家鍥而不舍、不屈不撓的攀登精神，征服了一座又一座技術(shù)高峰。

眾所周知，由于地、月、日三者的空間關(guān)系，月球永遠(yuǎn)只有一面正對地球，即月球的正面。關(guān)于月球的背面是什么樣、月球正面和背面的差異等問題，美國和蘇聯(lián)的探月計劃并未給出答案。2019年1月，我國的“嫦娥四號”探測器實現(xiàn)了人類首次月球背面著陸探測，獲取了月球背面高清影像圖，揭開了月背的神秘面紗[17,20]。我國地質(zhì)學(xué)家對探測器攜帶的探月雷達(dá)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了解譯，獲得了國際首幅月背地質(zhì)剖面圖，明確指示出月壤厚度(可達(dá)12米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于阿波羅計劃取樣的3米)和月壤之下的巖層特征。研究成果發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Science》[13,17,20-22]。探測器所攜帶的近紅外光譜儀對馮·卡門撞擊坑周圍的月壤成分進(jìn)行了礦物學(xué)和地球化學(xué)的分析。我國地質(zhì)學(xué)家經(jīng)過研究認(rèn)為，該處月壤成分明顯不同于月球正面所采集的樣品，其中含有低鈣輝石，并可能有大量橄欖石存在。這些礦物是產(chǎn)生在特殊環(huán)境或深度下的礦物，礦物組合指示其很可能源于月幔物質(zhì)，我們很可能直接獲得了月幔的物質(zhì)樣品。該成果發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Nature》[17,20,21,23]。

在“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程講授“地球的圈層結(jié)構(gòu)”時，可以讓學(xué)生思考地球的圈層結(jié)構(gòu)是怎么確定的，引出地球物理勘探的技術(shù)手段在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用；然后引導(dǎo)學(xué)生通過地球的圈層結(jié)構(gòu)思考月球是否具有圈層結(jié)構(gòu)。通過展示我國探月工程得到的月球地質(zhì)剖面，講述地球物理勘探在探月工程中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。同時，可以聯(lián)系“地球的物質(zhì)組成”部分內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考如果地幔在深達(dá)60千米處，如何確定地幔的物質(zhì)成分。圍繞該問題，可以為學(xué)生講述地幔樣品的珍貴性、重要性、特殊性。然后類比到月球，如果需要研究月幔的物質(zhì)成分，就必須獲得月幔的樣品。通過展示我國學(xué)者的最新學(xué)術(shù)成果，穿插礦物學(xué)、巖石學(xué)中所講述的橄欖石、輝石特征，為學(xué)生介紹幔源樣品的特征、分析測試手段和研究的科學(xué)意義。通過探月工程中“攀登精神”的解讀，讓學(xué)生明白重大科研成果的來之不易，引導(dǎo)學(xué)生形成勤奮踏實的學(xué)習(xí)態(tài)度，激勵學(xué)生愈挫愈勇，勇往直前。

三、探月精神是自力更生、敢于創(chuàng)新“兩彈一星”精神的時代傳承

我國的“兩彈一星”工程開始于1958年。當(dāng)時，毛澤東同志指出：“原子彈就是這么大的東西，沒有那東西，人家就說你不算數(shù)，那么好吧，我們就搞一點(diǎn)吧，搞一點(diǎn)原子彈、氫彈，我看有10年功夫完全可能?！盵24]。尚在“襁褓之中”的新中國，集全國的人力、物力、財力，克服了蘇聯(lián)專家撤離、美國核打擊威脅等重重困難，于1964年10月成功爆炸了我國第一顆原子；1967年6月，我國第一顆氫彈空爆試驗成功；1970年4月，我國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功。這是中國人民在新中國成立之初、一窮二白之時創(chuàng)造的非凡的人間奇跡，從此讓我國徹底擺脫了來自超級大國的“核威脅”，為我國之后的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了強(qiáng)有力的國防保障?！皟蓮椧恍恰惫こ虡O大地帶動了我國工業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新，在此過程中形成了熱愛祖國、無私奉獻(xiàn)，自力更生、艱苦奮斗，大力協(xié)同、勇于登攀的“兩彈一星”精神，成了新時期推動我國社會主義建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展的強(qiáng)大精神力量[25]。

正是“兩彈一星”的經(jīng)驗，讓我們意識到自力更生、敢于創(chuàng)新、將科技掌握在自己手中的重要性。因此，我國探月工程起步伊始，就選擇了一條具有自身特色的月球探測活動路徑，自主研發(fā)、自立自強(qiáng)，形成具有完全知識產(chǎn)權(quán)的中國方案。雖然我國的探月工程起步晚，但是起點(diǎn)高，經(jīng)過探月人近30年的努力奮斗，我國探月整體水平和能力快速發(fā)展，在世界探月領(lǐng)域正從“跟跑、并跑”走向部分“領(lǐng)跑”[17]。如前所述，美國和蘇聯(lián)月球探測發(fā)射失敗率高；我國探月工程實現(xiàn)了5次發(fā)射，5次成功的“零失敗”紀(jì)錄。嫦娥五號的順利發(fā)射與返回，標(biāo)志著我國已經(jīng)全面掌握了月球探測系統(tǒng)設(shè)計、自主導(dǎo)航與控制等深空探測所需技術(shù)[17]，我國走出了一條自力更生、獨(dú)立自主完成的探月之路。同時，我國科研人員在探月路上勇于創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新，突破了一批關(guān)鍵技術(shù)，取得了一系列重大科技創(chuàng)新成果。例如，立體相機(jī)圖像處理與全球平面圖形數(shù)據(jù)拼接技術(shù)、月表三維影像制作技術(shù)，獲得了當(dāng)時國際最高分辨率7米全月圖[20]；創(chuàng)新開展了微波探測儀指示月壤特征、反演月壤厚度等試驗，獲得國際首幅月球正面和背面地質(zhì)剖面圖[17,20]；創(chuàng)新地利用成像光譜儀繪制U、Th等元素含量和分布圖，圈定了各類月球巖石的分布范圍[20]。我國自主研發(fā)的全景相機(jī)、探月雷達(dá)、成像光譜儀等儀器設(shè)備[13]，為我國采集了大量月球地質(zhì)、環(huán)境、形貌等原始科學(xué)數(shù)據(jù)，徹底改變了我國過去只能依賴外國二手?jǐn)?shù)據(jù)開展研究的局面[17]，為我國探月工程第四期的開展奠定了堅實的基礎(chǔ)。這正是“兩彈一星”精神在當(dāng)代的傳承。

在“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程講授“地殼元素豐度”內(nèi)容時，可以引導(dǎo)學(xué)生思考地殼中元素分布有什么特征，為學(xué)生解釋元素豐度與元素化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)；然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)元素化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合月球與地球環(huán)境的差異，思考月球上元素豐度與地球的差異。通過展示我國探月工程所繪制的元素含量和分布圖，講述我國自主研發(fā)的探測設(shè)備和工作原理；在講授“玄武巖”內(nèi)容時，可以在學(xué)生認(rèn)識了地球上的玄武巖后，引導(dǎo)學(xué)生思考月海玄武巖會具有什么特征。通過展示月海玄武巖的礦物組成，講述我國探月工程中的科技創(chuàng)新成果。以此讓學(xué)生認(rèn)識到將技術(shù)掌握在自己手中重要性，將自力更生、敢于創(chuàng)新的“兩彈一星”精神深植于學(xué)生心中，激勵學(xué)生勇攀“科學(xué)高峰”，為中華民族的偉大復(fù)興艱苦奮斗。

四、結(jié)語

探月精神是中華民族一系列寶貴精神財富的延伸、傳承和集中體現(xiàn)。新時期的高等教育，要求我們在專業(yè)知識講授的同時，將我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化在當(dāng)代大學(xué)生中傳播、繼承和發(fā)揚(yáng)光大。通過深挖探月工程中的課程思政元素，將其與專業(yè)知識有機(jī)融合，為學(xué)生講述地質(zhì)學(xué)內(nèi)容在探月工程中的應(yīng)用，將學(xué)生認(rèn)為“遙不可及”的我國重大工程拉近至其認(rèn)知水平和專業(yè)層面，在增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感的同時，還可以增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情操、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡貙W(xué)思維和務(wù)實的治學(xué)態(tài)度，達(dá)到政治過硬、專業(yè)精通的育人效果。