价值引领融入高分子化学的课程思政元素设计
Values Guidance Integrated into Polymer Chemistry Course in the Design of Ideological and Political Elements
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收稿日期: 2021-12-27 接受日期: 2022-04-11
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Received: 2021-12-27 Accepted: 2022-04-11
Polymer chemistry contains rich ideological and political education resources, which allows for the carrying out of course ideology and politics education. In this paper, the ideological and political elements were excavated and designed from the aspects of cultivating national feelings, cultivating scientific spirit, enlightening the mind, culturing ecological civilization concepts, enhancing the confidence in the path, theory, system and culture, by combining with hot issues such as fighting against COVID-19, carbon peak, carbon neutrality, a community of life for man and nature, launch of Shenzhou XII spacecraft, Beijing Winter Olympic Games.
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王月霞, 杜登学.
Wang Yuexia.
高分子化学是高分子材料与工程专业的一门基础理论课。作为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学之外最重要的一个化学学科分支[4],该课程主要讲授聚合物的合成原理与化学反应,课程内容具有客观性,不关乎政治立场。因此,在该课程的教学过程中通常只重视知识的传授,而忽略了价值的导向。
目前,高分子化学课程思政开展得如火如荼,并取得积极成果。秦四勇等[7]以高分子化学课程为载体,深入挖掘专业知识点中的思政元素,合理设计授课过程,探索课程思政教育。黄相璇等[8]将课程思政融入高分子化学线上线下混合式教学改革,使课程思政贯穿于课前、课中和课后的课程设计全过程,取得了良好的教学效果。李雷权等[9]将课程思政理念融入到该门课的教学中,探索高分子材料的“理性成材”与学生的“感性成才”结合。王麟等[10]进行线上教学和课程思政的探索,为高分子化学线上教学提供参考。李岩等[11]提炼课程中的思政元素,将思想政治教育贯穿于该课程的教学中。然而,上述研究报道中大多只涵盖了该课程中的部分思政元素,没有对该课程的全部思政融合点进行系统地梳理。
笔者结合教学实践,根据高分子化学课程的内容及其特点,结合抗疫、碳达峰、碳中和、人与自然生命共同体,神州十二号发射,北京冬奥会等热点,从家国情怀、科学精神、健全人格、环保意识、“四个自信”五个方面对该门课程的思政元素进行全面系统地挖掘(图 1),充分发挥课程的价值引领功能,实现思政教育与专业知识教育的有机贯通。
图1
1 思政元素的设计
1.1 厚植家国情怀,激发使命担当
表1 高分子化学思政元素的设计
| 章节 | 课程内容 | 思政元素融合点 |
| 绪论 | 聚合物的分类和命名 高分子材料和力学性能,高强度碳纤维 高分子化学发展简史,科学家Staudinger的事迹 | 培养健全人格,发掘自身潜质 介绍神州十二号航天员的操纵棒,厚植家国情怀 通过科学史实,培养科学精神 |
| 缩聚和逐步聚合 | Carothers法凝胶点的预测 聚氨酯 聚酰亚胺和高性能聚合物 | 尼龙的研发,培养科学思维 介绍短道速滑竞赛服组成材料,增强科技创新意识 介绍我国的前沿成果,增强“四个自信” |
| 自由基聚合 | 聚合热力学和聚合-解聚平衡 原子转移自由基聚合法 | 联系的普遍性原理 追踪科学前沿,培养科学精神 |
| 聚合方法 | 甲基丙烯酸甲酯的间歇本体聚合,医用护目镜镜片 苯乙烯悬浮聚合 | 利用疫情防控活教材,激发使命担当 培养生态文明理念,增强环保意识 |
| 离子聚合 | 引言(Szwarc发明活性阴离子聚合) 阴离子聚合的引发剂和引发反应 | 培养科学精神,提高科学素养 树立安全理念,规范实验操作 |
| 配位聚合 | 丙烯的配位聚合 | 人与自然生命共同体,培养生态文明理念 |
| 聚合物的化学反应 | 环化反应(碳纤维) 水解、化学降解和生化降解 聚合物的可燃性和阻燃 | 涵养家国情怀,增强民族自信 绿水青山就是金山银山,树立可持续发展观 增强安全意识,筑牢安全防线 |
在神州十二号载人飞船上,采用高强度碳纤维材料制作的操纵棒,是航天员手臂“延长器”。利用该操纵棒,航天员可以在身体被牢牢束缚在座椅上、不能前倾的状态下,圆满完成对仪表板上设备的操作。通过这些事例,让学生体会建设科技强国的责任,学生的家国情怀便会油然而生。
2019年底,新冠肺炎疫情爆发,给人们的生命安全带来严重威胁。教师在进行课程思政时,可结合抗疫“活教材”。例如,在讲解本体聚合时,介绍聚甲基丙烯酸甲酯可用于制作防护目镜镜片;讲解丙烯的配位聚合时,提及医用外科口罩主要使用聚丙烯做成的无纺布制得。另外,可让学生去搜集抗疫中使用的高分子材料,并了解相应材料的制备方法。通过围绕抗疫背景的课程思政,让学生认识到高分子材料和合成方法的重要性,强化学生共同抗疫的责任感,涵养学生的家国情怀。
1.2 培养科学精神,提高科学素养
高分子化学的建立虽不足百年,其发展却非常迅速。高分子化学的发展历程凝聚了无数中外科学家的智慧,教师可结合相关知识点,把科学家的探索经历和探索精神介绍给学生,培养学生的科学精神。
在讲述高分子化学发展简史时,引入化学家Staudinger的事迹。Staudinger首次提出大分子概念时,遭到了绝大多数科学家的质疑。但他坚持严谨的科学态度,利用大量的实验事实,证明了自己的观点,最终被学术界所信服。此外,高分子物理化学家Flory,一生致力于高分子领域的科学研究,提出了著名的“弗洛里分布”“弗洛里-哈金斯晶格理论”和“特性粘数方程式”等,成为高分子科学理论的主要奠基人。
尼龙之父Carothers利用缩聚反应研制出世界上第一种合成纤维——尼龙66;Szwarc发明活性阴离子聚合,开创了高分子结构设计的先河;我国高分子教育学的开创者钱人元先生,一生热爱科学,为中国聚丙烯纤维工业的开发奠定了科学基础。这些都可作为课程思政的有力素材。“高山仰止,景行行止。”教师带领学生一起学习优秀科学家的事迹时,既是对自身师德修养的一种鞭策,也可以让科学精神成为引导学生发展的新坐标。
1.3 关爱启迪心灵,培养健全人格
高分子化学的特点是内容抽象、概念多和公式复杂等,使得部分学生在学习时会遇到一些障碍。鉴于此,教师要及时了解学生的身心状态,对其进行人文关怀,以端正学生的学习态度,激发学生的学习热情。
在绪论教学中,介绍聚合物一般可分为合成树脂和塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料、胶黏剂和功能高分子等六大类。与此类似,学生将来从事的行业也是多种多样的。“三百六十行,行行出状元”,教师要引导学生坚信每个人都有属于自己的人生价值,从而让学生相信自己,保持积极乐观的心态和旺盛的学习热情。
在讲授离子聚合的反应条件苛刻,微量杂质就有极大影响时,教育学生要加强自身修养,做人做事不可掺假。习近平总书记也曾强调:“要清清白白做人、干干净净做事、坦坦荡荡为官。”告诫学生要不虚伪,不浮躁,清白做人,干净做事。
1.4 培养生态文明理念,增强环保意识
党的十九大提出“坚持人与自然和谐共生”,强调“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”。这也为思政元素的设计指明了方向。
在学习丙烯的配位聚合时,利用图片或视频资料,让学生感受塑料制品造成的白色污染,深刻意识到环境污染的严重后果,了解我国的生态文明建设。此外,引导学生关注2020年的两会热词碳达峰和碳中和,增强学生的生态文明意识。
在讲解反应功能高分子时,告诉学生在进行高分子材料的设计和加工时,要尽可能地采用简单高效的实验路线,把对环境的危害降到最低程度,为子孙后代留下绿水青山和蓝天白云。呼吁学生多关注可降解聚氨酯和聚乳酸等环境友好材料,读懂人与自然生命共同体的深刻意蕴,培养学生的生态文明理念和社会责任感。
1.5 追踪科学前沿,增强“四个自信”
21世纪以来,我国高分子材料工业取得了令世人瞩目的成就。在教学中让学生了解我国在世界新材料和新技术发展中所发挥的重要作用。以此拓宽学生的知识层面,增强对中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信和文化自信[13]。
王锦山首次提出原子转移自由基聚合,对世界高分子的发展做出了卓越的贡献。北京冬奥会短道速滑运动员穿着的速滑竞赛服的手脚处,由蜂窝样式的聚氨酯材料制成,以减少空气阻力,提高竞赛成绩。讲解聚酰亚胺时,通过短片向学生展示华为和小米等品牌的可折叠手机,引出OLED柔性屏,继续介绍国内聚酰亚胺领域的最新研究进展,让学生了解科技前沿,心系科研,增强学生的创新自信。
2 课程思政的效果反馈
通过高分子化学课程思政,极大地提高了教学效果。主要体现如下:一是学生的学习态度逐渐端正,作业抄袭现象明显较少。二是学生的思维能力和分析问题的能力不断增强。在课程思政背景下,高分子化学的考核方式采取了由课程论文、章节作业、案例分析和期末考试等环节组成的多维度测评方式。教师通过对比学生每次上交的课程论文和案例分析,发现以往出现的对材料进行机械堆砌和罗列的现象逐渐越少,代之以在完成过程中提炼和总结重要信息,并表达个人的观点和态度,表明学生在完成这两项任务时进行了深入的思考。三是学生的诚信意识不断提高。例如,在以往的“苯乙烯的悬浮聚合”实验中,个别同学因实验失败得不到产品,在实验报告中不如实填写产率。开展课程思政后,实验失败的学生会照实记录产率为0,并对原因进行分析。此外,学生普遍反映在高分子化学课堂上不仅学到了专业知识,而且对于高分子化学的热点问题、家国情怀、科学精神和人与自然和谐共生等有了更深层次的理解。
3 结语
通过深入挖掘课程中的思政元素并将其融入教学,使知识传授与价值引领双轨并行。结合抗疫、碳达峰、碳中和、人与自然生命共同体,神州十二号发射,北京冬奥会等热点,从厚植家国情怀、培养科学精神、关爱启迪心灵、培养生态文明理念、增强“四个自信”五个方面系统地梳理课程中的思政元素,使课程资源和学术资源转化为育人资源,达到立德树人的目的。
需要强调的是,课堂授课的学时有限,将思政元素渗透于专业课程教学中要把握好度,不宜过多地挤占专业内容的讲授时间,以免降低专业课程教学的质量和水平。课程内容与思政内容主次分明、相得益彰,方能“守好一道渠、种好责任田”,真正为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人奠定坚实的基础。
参考文献
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