將“課程思政”融入《超分子化學(xué)》教學(xué)的初步探索*

姚同杰，劉 麗，徐慧芳，趙立彥，張 瀟，孟祥麗

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150001)

超分子化學(xué)是化學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科相互交叉融合的產(chǎn)物；它以分子間非共價(jià)鍵為基礎(chǔ)，以超分子和分子聚集體為研究對象?！冻肿踊瘜W(xué)》這門課程在國內(nèi)高校的本科生教育中并沒有普及，即使開設(shè)此課程的高校，受開課目的、課程類型和授課學(xué)時(shí)的影響，在課程內(nèi)容的選擇上也有很大差異。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院高分子科學(xué)與工程系大三本科生已經(jīng)修完《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《高分子化學(xué)》和《高分子物理》等課程，具備了進(jìn)行《超分子化學(xué)》學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。針對本專業(yè)學(xué)生保研和考研率超過90%，許多專家教授的研究方向均涉及超分子化學(xué)知識的特點(diǎn)，我系在大三春季學(xué)期開設(shè)24學(xué)時(shí)的《超分子化學(xué)》作為本科生選修課。課程主要介紹超分子體系相關(guān)的概念，從設(shè)計(jì)合成角度出發(fā)，對各種超分子主體進(jìn)行細(xì)致講解，闡述主體分子、客體分子以及二者相互作用的關(guān)系，著力描述超分子體系所體現(xiàn)出的特異功能在材料、信息和環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。鑒于其它專業(yè)和學(xué)院均無此課程開展，選課學(xué)生不局限于高分子專業(yè)，而是面向全院甚至全校有興趣的同學(xué)開放。

通過本課程的學(xué)習(xí)，一方面，要使學(xué)生們掌握超分子化學(xué)的基本知識和基本概念，熟悉研究方法和研究手段；另一方面，要了解超分子化學(xué)的發(fā)展趨勢以及前沿?zé)狳c(diǎn)。如何將思政教育潤物無聲地融入到有限的授課學(xué)時(shí)中，使同學(xué)們在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)，潛移默化地接受思政教育，就成為這門課程未來建設(shè)的重要方向[1]。本文將結(jié)合課程思政理念，從超分子化學(xué)與思政教學(xué)結(jié)合的可行性、結(jié)合點(diǎn)和結(jié)合方式三個(gè)方面展開討論，以期對課程思政教學(xué)改革起到一定的促進(jìn)作用。

1 超分子化學(xué)與思政教育結(jié)合的可行性

近代中國因國力貧弱，對無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等學(xué)科的貢獻(xiàn)非常有限。不同于這些已經(jīng)建立并發(fā)展了數(shù)百年的學(xué)科，超分子化學(xué)1967年因冠醚的合成而建立；1987年因諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予3位從事超分子研究的學(xué)者而受到廣泛關(guān)注；2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予3位從事分子機(jī)器研究的科學(xué)家后，又掀起了新一輪超分子研究的熱潮。早在2008年，吉林大學(xué)就成立了“超分子結(jié)構(gòu)與材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”專門從事該領(lǐng)域研究。此后，又通過舉辦“超分子香山會議”和“超分子化學(xué)國際研討會”等方式，加強(qiáng)與國際同行的合作，宣傳我國學(xué)者所取得的重要進(jìn)展，提高學(xué)術(shù)影響力。這一切成績都與進(jìn)入新世紀(jì)后，我國的綜合國力明顯增強(qiáng)，科技水平突飛猛進(jìn)，國家對科技事業(yè)的投入不斷增加密不可分。在這樣一個(gè)受益于黨的英明領(lǐng)導(dǎo)和偉大祖國繁榮昌盛的學(xué)科開展思政教學(xué)顯然是非常合適的。

然而，長期以來，我國高校思政教育基本依靠獨(dú)立的思想政治課程對學(xué)生進(jìn)行教育。在專業(yè)課程教學(xué)中，授課老師通常只注重專業(yè)知識的傳授，往往忽視了思政教育這一重要環(huán)節(jié)。這就造成了思政教育與專業(yè)課程教學(xué)割裂，形成了各自單打獨(dú)斗的局面[2]。將思想政治工作貫穿《超分子化學(xué)》教學(xué)全過程，將“以學(xué)生為中心，學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展成效驅(qū)動”的理念貫穿教書育人始終，在向?qū)W生傳授知識、講解科技前沿的同時(shí)，激勵(lì)學(xué)生把自己的理想同祖國的前途、把自己的人生同民族的命運(yùn)緊密聯(lián)系在一起，扎根人民，奉獻(xiàn)國家，就成為《超分子化學(xué)》思政建設(shè)的重中之重。

2 尋找思政教育與《超分子化學(xué)》的結(jié)合點(diǎn)

將思政教學(xué)完美地融入專業(yè)知識的講授中，就要尋找到二者之間的結(jié)合點(diǎn)[3，4]。鑒于超分子化學(xué)涉及領(lǐng)域非常多(如：化學(xué)、材料、信息和環(huán)境等)，這就要求教師要從中找出合適的思政元素。因此，在課程設(shè)計(jì)上，我們以講授專業(yè)知識為主軸，突出我國學(xué)者的矚目成果，強(qiáng)調(diào)國家每年對科技事業(yè)的投入；同時(shí)居安思危，將與超分子相關(guān)的國際難題和“卡脖子”技術(shù)解釋給同學(xué)。一方面，提高學(xué)生的自信心和自豪感，另一方面也培養(yǎng)憂患意識，認(rèn)清我國科技水平與歐美日等國家的差距，激發(fā)他們?yōu)樽鎳舛丝萍极I(xiàn)身的志愿。

2.1 新舊時(shí)代對比，彰顯新時(shí)代下我國科技突飛猛進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的自信心

上世紀(jì)我國和西方國家在有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展上存在巨大差距。以有機(jī)化學(xué)為例，作為一門誕生近200年的學(xué)科，在哈工大本科生所學(xué)的數(shù)十個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，只有“黃鳴龍反應(yīng)”以中國人名字命名。新世紀(jì)以來，隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，國家在科研上的投入逐漸加大，國內(nèi)科研環(huán)境和科研條件不斷改善，在超分子化學(xué)這個(gè)新興學(xué)科，我國研究人員奮起直追，很多成果已經(jīng)引領(lǐng)世界，甚至被《Chemical Reviews》和《Chemical Society Reviews》等國際權(quán)威綜述邀稿對相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行總結(jié)和展望。通過對比，讓同學(xué)們深刻感受到在黨的領(lǐng)導(dǎo)下，祖國日益繁榮、科技飛速發(fā)展、中華民族偉大復(fù)興即將到來，從而增強(qiáng)自信心和自豪感。

2.2 突出我國科學(xué)家在超分子領(lǐng)域的矚目成就，激發(fā)學(xué)生們學(xué)習(xí)的熱情

《超分子化學(xué)》的授課分為基礎(chǔ)知識講授和前沿科技介紹2個(gè)部分。在基礎(chǔ)知識講授部分，著重突出我國學(xué)者的矚目成就。例如，在講授超分子組裝和識別原理時(shí)，引入吉林大學(xué)張希院士將氫鍵和配位鍵用于超分子layer-by-layer(LBL)組裝，相關(guān)成果已經(jīng)寫入國內(nèi)外院校教材的實(shí)例；南開大學(xué)劉育教授在冠醚、環(huán)糊精、杯芳烴和葫蘆脲等受體分子識別與組裝的工作先后被《Nature Communications》、《Angewandte Chemie International Edition》和《Advanced Materials》等頂級學(xué)術(shù)期刊所報(bào)道。在前沿科技介紹中，受學(xué)時(shí)限制，可以從我國著名學(xué)者的成果中，節(jié)選部分向同學(xué)們進(jìn)行介紹，例如，沈家聰院士在層狀組裝材料方面的工作[5]、黃飛鶴教授在環(huán)境響應(yīng)型超分子聚合物方面的工作、張文科教授在單分子力譜與超分子相互作用方面的工作、楊柏教授在做接觸印刷方面的工作、孫俊奇教授在超分子自修復(fù)材料方面的工作等。將我國學(xué)者的重要成果融入到基礎(chǔ)知識和國際前沿的講授中，既夯實(shí)了基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，又了解了科技前沿，而且潤物無聲地對學(xué)生進(jìn)行了思政教育。教學(xué)案例：在講授layer-by-layer組裝技術(shù)時(shí)，先向同學(xué)們介紹基于靜電力的LBL組裝基本原理(發(fā)表在《Science》上)，然后啟發(fā)同學(xué)們結(jié)合基礎(chǔ)知識，思考還有哪些弱相互作用可以實(shí)現(xiàn)LBL組裝？組織大家進(jìn)行課堂分組討論，并設(shè)計(jì)組裝單元的結(jié)構(gòu)組成。完成討論后，向同學(xué)們介紹張希院士發(fā)表在《Chemical Communications》雜志上基于氫鍵和配位鍵的LBL組裝過程，并特別強(qiáng)調(diào)這些工作的重要科學(xué)意義：第一次實(shí)現(xiàn)了靜電力以外弱相互作用的LBL組裝。與此同時(shí)，展示經(jīng)典《超分子化學(xué)》書籍對這些工作的引用和評價(jià)。以此，讓同學(xué)們了解我國學(xué)者在該領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)。

2.3 從超分子角度講解科技難題的潛在解決方案，激發(fā)同學(xué)們獻(xiàn)身祖國高科技領(lǐng)域的志向

近年來，我國科技水平雖有巨大飛躍，然而很多關(guān)鍵技術(shù)仍然落后于歐美日等西方發(fā)達(dá)國家，并因此受制于人。通過查閱中科院戰(zhàn)略咨詢研究院等部門發(fā)布的信息，提煉出與超分子化學(xué)相關(guān)的科技難題向同學(xué)們介紹，并從超分子角度分析突破這些技術(shù)的可能方法。例如，2019年美國對芯片技術(shù)進(jìn)行封鎖，并打壓華為公司電子產(chǎn)品。目前芯片技術(shù)基本被西方壟斷，在其制定的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行技術(shù)突破非常困難。然而超分子領(lǐng)域卻早已提出了以分子作為芯片的“分子計(jì)算機(jī)”設(shè)想，一旦成功，運(yùn)算速度輕易達(dá)到目前最快計(jì)算機(jī)的10萬倍！此外，現(xiàn)在“碳達(dá)峰和碳中和”是國家、社會和學(xué)者們普遍關(guān)心的問題，超分子化學(xué)在CO2的物理吸附和化學(xué)轉(zhuǎn)化方面也將發(fā)揮不可替代的重要作用。通過這些科技難題的引導(dǎo)，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣以及獻(xiàn)身高科技領(lǐng)域?yàn)樽鎳?jiān)克難的雄心。

3 將思政教育融入《超分子化學(xué)》的方式

尋找到思政元素與專業(yè)知識的結(jié)合點(diǎn)后，如何將其傳授給學(xué)生，是非常講究方法的。在授課過程中，如果生硬地植入幾個(gè)例子，不僅破壞了課堂學(xué)習(xí)氣氛，而且也使學(xué)生覺得唐突，往往起不到思政育人的效果。為避免上述情況的出現(xiàn)，我們強(qiáng)調(diào)老師在課前做好備課，根據(jù)要講授的內(nèi)容去調(diào)研科研實(shí)例。此外，針對超分子化學(xué)強(qiáng)調(diào)活學(xué)活用的特點(diǎn)，為增強(qiáng)學(xué)生對基本概念的理解，讓學(xué)生走進(jìn)老師的實(shí)驗(yàn)室去了解超分子知識在科研中應(yīng)用。最后，為敦促學(xué)生主動學(xué)習(xí)，在考核方式上進(jìn)行更新，引入思政內(nèi)容。

3.1 教師主動調(diào)研超分子化學(xué)最新進(jìn)展，并將相關(guān)內(nèi)容及時(shí)引入課程中

與四大化學(xué)重在向?qū)W生講授基礎(chǔ)知識和經(jīng)典理論不同，《超分子化學(xué)》中的很多知識都處于科技前沿，日新月異。這就要求教師除講授基礎(chǔ)知識外，應(yīng)及時(shí)更新知識儲備，將最前沿的科技介紹給學(xué)生。2016年分子機(jī)器獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)后，授課教師可以調(diào)研我國學(xué)者在該領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，例如，華東理工大學(xué)田禾院士在熒光分子機(jī)器方面的工作、哈爾濱工業(yè)大學(xué)賀強(qiáng)教授在納米馬達(dá)方面的工作等。在講授課程相關(guān)章節(jié)時(shí)，適時(shí)引入我國學(xué)者的工作，讓學(xué)生們領(lǐng)悟到基礎(chǔ)知識如何與前沿科技結(jié)合的同時(shí)，也及時(shí)了解我國學(xué)者在超分子化學(xué)前沿領(lǐng)域的最新成果。教學(xué)案例：哈爾濱工業(yè)大學(xué)賀強(qiáng)教授課題組主要從事納米馬達(dá)方向的研究，以通訊聯(lián)系人身份在《Journal of the American Chemical Society》、《Angewandte Chemie International Edition》和《Advanced Materials》三個(gè)頂級雜志發(fā)表論文20余篇，并被《Chemical Society Reviews》等雜志邀稿撰寫綜述。在講授分子機(jī)器課程之前，先調(diào)研賀強(qiáng)教授課題組在納米馬達(dá)方面的工作，從中節(jié)選并整理與超分子化學(xué)結(jié)合最強(qiáng)的3個(gè)工作以PPT的形式向同學(xué)們講述，重點(diǎn)介紹納米馬達(dá)的超分子組裝過程及功能應(yīng)用。通過這種方式，將我國學(xué)者的最新研究成果引入到《超分子化學(xué)》的教學(xué)課堂，讓同學(xué)們及時(shí)了解科技前沿、開拓學(xué)術(shù)視野。

3.2 讓學(xué)生們結(jié)合大創(chuàng)項(xiàng)目思考超分子知識在科研中的應(yīng)用

哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院將《超分子化學(xué)》設(shè)置在大三春季學(xué)期。此時(shí)，幾乎所有學(xué)生都在跟隨導(dǎo)師進(jìn)行大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(大創(chuàng)項(xiàng)目)的研究。高分子科學(xué)與工程系很多老師都承擔(dān)著國家項(xiàng)目，且研究方向與超分子化學(xué)密切相關(guān)。利用大創(chuàng)項(xiàng)目的機(jī)會，讓同學(xué)思考自己所進(jìn)行的科技實(shí)驗(yàn)中相關(guān)超分子知識，并進(jìn)行課堂討論交流或提交報(bào)告。這樣既實(shí)現(xiàn)了課堂知識與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，又讓同學(xué)們了解了超分子技術(shù)如何服務(wù)于國家的基礎(chǔ)研究。教學(xué)案例：在《超分子化學(xué)》課程即將結(jié)束的時(shí)候，將全班同學(xué)按照大創(chuàng)項(xiàng)目的科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分組，每組同學(xué)思考并調(diào)研大創(chuàng)項(xiàng)目中與超分子化學(xué)相關(guān)的知識，以小組為單位提交一份調(diào)查報(bào)告。通過這種方式，讓學(xué)生們將課堂講授的知識與科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合在了一起。

3.3 為《超分子化學(xué)》量身打造合適的考核方式

期末考試是檢驗(yàn)課程目標(biāo)達(dá)成度的重要手段，也是敦促學(xué)生努力學(xué)習(xí)的重要方式[6]。作為本科生選修課，《超分子化學(xué)》的期末考試除了考察同學(xué)們對基本概念和原理的理解運(yùn)用外，還可以將思政內(nèi)容納入考試范圍。因此，考試題型應(yīng)多元化，除了選擇、填空和簡答等傳統(tǒng)題型外，可以適當(dāng)增加討論和論述等題目，例如，論述自己從事的大創(chuàng)項(xiàng)目研究中相關(guān)超分子化學(xué)問題；論述我國著名學(xué)者在超分子領(lǐng)域中的重要貢獻(xiàn)等。這樣，借助考試手段進(jìn)一步敦促學(xué)生主動去思考和調(diào)研《超分子化學(xué)》中的思政元素。

4 結(jié) 語

將符合時(shí)代需要的課程思政元素融入到專業(yè)知識的講授中，是當(dāng)前國內(nèi)高校全面提高本科生和研究生教學(xué)質(zhì)量的要求，這為培養(yǎng)合格的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)者和接班人在思想意識上提供了有力保證。在《超分子化學(xué)》的教學(xué)中，通過教師不斷提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)和思想政治素養(yǎng)，深入挖掘課程中的思政內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識傳授、學(xué)生能力培養(yǎng)和思想意識鞏固三位一體的教育目標(biāo)，對塑造學(xué)生的人生觀、世界觀和價(jià)值觀將起到重要的作用。