《高分子物理與化學》課程思政教學設計與探索*

康萌萌，劉旭坡，吳呈珂，陳 野，劉 洋，高書燕

(河南師范大學材料科學與工程學院，河南 新鄉 453007)

“請黨放心，強國有我”，這是青年人在慶祝中國共產黨成立100周年大會上的錚錚誓言，我們也聯想到100年前梁啟超先生說的“少年強，則國強”。當我們在技術上受制于國外時，我們深刻體會到培養出有技術、有情懷、有能力、有思想、有責任感、有擔當的青年多么重要。教育是國之大計、黨之大計，國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、質量程度優、滿足需求能力強的高等教育發展導向。作為高校教師，我們應當站在黨和國家事業發展全局的高度，站在“兩個一百年”歷史焦點，深思我們在教育中負什么責、有什么用、扮演什么樣的角色。

當技術、專業、責任、擔當、情懷賦予新青年一代時，我們作為專業課老師，需要深入挖掘專業課程中的育人功能，同時突出世界觀和方法論教學,突出學生綜合評價能力、學科思維能力和批判創新能力的培養,推動能力和素質導向型教育模式發展。習近平總書記要求各門專業課“要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[1]。 所謂協同效應就是一加一大于二，不僅要讓學生學到專業知識，也要讓學生學到相關的思政內容，更要讓學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思路。“要求”是堅持走中國特色社會主義教育發展道路，在專業教學中以育人為導向，在提高教學趣味性的同時潛移默化的育人。“思路”是課程思政必須立足專業課程，找準結合點，把握時代特征和社會需求與教學內容的相關點，深挖德育元素，合理設計教學方案，將思政元素巧妙融入專業理論知識教學中。

《高分子物理與化學》作為材料學科的專業基礎課及相關專業的專業選修課，將思政元素融入到教學中對于培養我國戰略性新興產業發展需求的高素質人才具有重要意義。如熊小慶等[2]提出了新工科背景下對該課程思政教育的思考，但是文中沒有涉及具體的探索應用。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。教學人員已經開始有意識的不斷的探索專業課程中的思政元素，但還需要更多的關于《高分子物理與化學》的課程思政的探索，尤其是結合實際情況的探索。因此，本文針對《高分子物理與化學》課程體系構建，結合河南師范大學材料科學與工程學院實際情況進行課程思政案例的挖掘和探索。

1 課程體系構建

1.1 課程介紹

《高分子物理與化學》課程涵蓋了高分子科學發展史、高分子化學和高分子物理以及其表征技術等內容，是高分子材料專業學生的必修課程[4]，同時，是河南師范大學功能材料和能源器件等專業的專業選修課，為豐富學生對材料的認識、擴展學生的眼界而設置。該課程教學內容多而專、學時偏緊。但作為專業選修課程，更多的需要由淺入深，做學生在該領域的引路課程，因此，如何把思政元素有機融入到《高分子物理與化學》課程教學中，使其兼顧知識傳播和德育功能是目前亟需解決的問題。在《高分子物理與化學》課程教學過程中融入思政元素，結合典型生活案例和先進人物事跡，提高學生的學習興趣，使學生了解高分子材料及其相關應用、提升專業認同感，培養具有家國情懷、責任擔當、創新精神和匠人精神的高層次人才，滿足功能材料新興產業發展建設的需要。

1.2 課程思政

課程思政是教學中融入思想觀念、政治觀點、道德規范等思想政治教育[8]。課程思政不是“課程+思政”，也不是課程“思政化”或者“去知識化”，而是對包括思政課在內的所有課程發揮育人功能的新要求。教師開展課程思政，切忌對所挖掘的思政元素進行“說教”、“生切”、“嫁接”等簡單化處理，必須在挖掘課程所蘊含的思政元素基礎上對課程內容進行重新認識和重構再造，構建全面覆蓋、類型豐富、層次遞進、相互支撐的課程體系，使各類課程與思政課同向同行，形成協同效應[9-10]。

思政元素要依據課程歸屬或服務學科和專業，結合學生未來所從事工作的職業素養要求，結合中國特色社會主義的偉大實踐，結合國際國內時事，同時融入教學方案、課堂教學、實踐教學、學生自主學習中。《高分子材料物理與化學》課程具有以下主要特點：(1)選修本課程的學生將來從事與高分子相關的化工、農業、醫療器械、人工智能等職業，需要奉獻精神和職業精神；(2)高分子材料領域產生了多個諾貝爾獎獲得者，也產生了一批極具科學精神和匠人精神的科學家，該領域的發展富含創新要素；(3)高分子材料應用領域廣泛，從日常生活到高精尖技術，從科學到藝術，相互交叉。本課程根據以上特點進行思政元素挖掘。在《高分子材料物理與化學》課程教學過程中，嘗試結合生活實例，培養學生服務民生、為國為民的思想理念；嘗試結合國外技術限制、國際形勢和科學家貢獻以及高分子對國家建設和國防安全的意義，提升學生的責任感、使命感和擔當；通過人物故事講解，培養學生的匠人精神。期望通過思政元素在《高分子物理與化學》課程中的滲透，對該課程的思政建設進行探索和實踐，實現“潤物細無聲”的課程思政教學目標[13]。

2 課程思政典型案例設計

2.1 愛國主義和民族自豪感

人類社會發展與材料發展是分不開的，人類的發展史也是材料的發展史。到了現代，我們對材料的功能性、智能性有了更高要求，使得材料有了更迅速的發展，出現了百家爭鳴現象，人們開始更多地關注和研究高分子材料。事實上，我國很早就有高分子材料使用的記錄，早在東漢時期，高分子材料科學尚未萌芽，就已有古人發明造紙術，直至自然科學迅速發展的19世紀，有機化學、物理化學等化學學科才得以誕生和發展。在西漢時期，淮南王劉安發明了豆腐，實質是用鹽鹵(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》上記載“冶銅錮其內，桼涂其外”。“桼”同“漆”，是割開漆樹樹皮，從韌皮內流出的一種白色粘性乳液，經加工而制成的涂料，其中也運用到了高分子研究技術。又比如韋誕(公元179-253年)發明的中國墨，其中用到的明膠是生物高分子材料，是最早的粘合劑。這些案例不僅體現著中華民族勞動人民的智慧，也體現著我們在生活中對于高分子材料的廣泛應用。以生活中常用的紙、或常見的豆腐、墨等案例，引導學生了解高分子在中國歷史上的作用，同時提高學生對我國勞動人民在高分子領域貢獻的認同感，提高學生的民族自信心和榮譽感。

2.2 創新精神和發展眼光

社會民生的發展促進了對材料科學系統地研究，反過來學生對知識的學習是為了社會民生發展。高分子新材料的制備與應用領域拓展，對國民經濟發展有著重大影響。高分子材料已經普遍應用于生產、生活、科技等各個領域，尤其是塑料、橡膠、纖維三大高分子材料，已經越來越多地代替金屬，在航空航天、交通運輸、生物醫學等方面有突出貢獻，已成為現代社會使用的重點材料。

在講到縮合聚合的章節，結合我們穿的衣服、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、杯子等說明在縮合聚合得到的高分子材料在實際應用中占據重要地位。在講到自由基聚合一章中，我們可以結合自由基聚合在生活中常見的水凝膠制備中的應用。如隱形眼鏡、果凍、退熱貼，這些常見的水凝膠材料，大多是通過自由基聚合得到的。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，它們的性能也會有很大的差別，這就涉及到高分子化學和物理的知識。通過這些事例讓同學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。同時通過這些事例引出高分子材料目前存在的問題，比如，有些高分子材料的性能和使用期限以及環保方面還有待改善，所以開發出更多新的、多功能的、性能優良的以及可降解、環境友好的高分子材料已成為當前行業的迫切要求。這些案例不僅能引起學生的學習興趣并引發思考：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？也讓學生認識到學習高分子物理化學對于我們的生活有著巨大影響，為以后服務社會打下良好的基礎。另外，隨著科技不斷地發展，人體監控設備需要性能更好的材料，我們怎么才能提高高分子材料的性能來與現代人類需求相匹配？這些和我們生活密不可分的問題都有待解決，可以更好增強學生學習的積極性，關注高分子材料的發展，結合生活需求提出創新思路。

2.3 責任擔當和歷史使命

高分子材料科學自發展以來，一直發揮著自己的責任和使命。比如在自行車、汽車輪胎行業的廣泛應用的硫化橡膠、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，并廣泛用作衣服、地毯、輪胎的簾子線、降落傘、纜繩、安全皮帶、帳篷、牙刷毛、外科縫線、漁網等的尼龍，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踐行自己的使命和擔當。更具體的，在全國防疫防洪過程中，高分子材料也是大顯身手。如醫用口罩、醫用防護服、護目鏡或防護面罩、外科口罩、N95口罩、醫用手套、輸液袋等這些防護材料[14]；防汛過程中用到的防汛吸水膨脹袋、防水涂料等都是來自于高分子材料。這正是高分子材料獨特的結構和性質決定了高分子材料質輕，不像金屬材料那么重，卻可以像金屬一樣堅固；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，而且可以根據使用性能要求、調整加工條件來改變和完善制品性能以滿足不同需求。甚至可以用同一種單體，采用不同的合成方法來合成不同結構和性能的高分子材料。這些使得高分子材料在社會民生中發揮著重要的作用，而更多種類、更優越性能的高分子材料還有待進一步的開發。這是我們作為材料人需要承擔的社會責任和歷史使命。通過這些與生活接軌的案例，激發學生的社會責任感和歷史使命感。

另外，盡管今年來我國在高分子產業上有了較大發展，但許多高分子材料仍受制于人。例如，聚酰亞胺薄膜、碳纖維、芳綸纖維被認為是制約我國發展高技術產業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(UL-94)，良好電氣絕緣性能、機械性能、化學穩定性、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 ℃)內不會發生顯著變化，被譽為“二十一世紀最有希望的工程塑料之一”，有“解決問題的能手”之稱。聚酰亞胺材料用途廣泛，分別以薄膜、纖維、光敏材料、泡沫和復合材料應用于柔性屏幕、軌道交通、航空航天、汽車、軍艦等若干領域。我們可以預想到，這么有優勢的材料，我們沒有技術，我們國家面臨著怎樣的局面。作為新時代的優秀青年，我們有責任也有義務學好知識，服務國家、社會，以此來激發學生的責任擔當。同時，縱觀高分子科學發展史，我們國家在高分子科學理論上的貢獻并不突出，直到活性自由基聚合的研究出現突破，中國旅美博士王錦山發現并為其命名。以此案例來激發學生在自然科學研究中的責任感和使命感。

2.4 科學精神和匠人精神

在家國情懷、責任意識等品質基礎上，要踐行為社會、為國家的奉獻精神，實現自我價值，還需要有匠人精神。我們可以結合高分子科學發展史上的名人故事，讓學生體會“精益、耐心、專注、堅持、創新”的匠人精神。例如，高分子理論從1920年施陶丁格發表了《論聚合》的論文開始發展，他從研究甲醛和丙二烯的聚合反應出發，認為聚合與締合并不相同，分子之間是靠正常的化學鍵結合起來。這篇論文的發表，可謂是一石激起千層浪，引起了一場激烈而又嚴肅的學術論戰。盡管施陶丁格的觀點不斷遭到膠體論者的激烈反對，但施陶丁格沒有讓步，而是經過反復研究，終于在黏度和相對分子質量之間建立了定量關系式(即著名的施陶丁格方程)，大分子理論才逐漸被接受。在這個過程中，最使人感動的是晶胞學說的權威馬克和邁那，他們原本是大分子理論的反對者，經過實驗驗證，在1928年公開承認了自己的錯誤，高度評價了施陶丁格的出色工作和堅韌不拔的精神，并且還幫助施陶丁格完善和發展了大分子理論。無論是施陶丁格的堅持，還是馬克和邁那的勇于承認錯誤并給予施陶丁格以具體幫助的行為，都表現出他們追求真理的崇高品質，這是值得我們學習的匠人精神，也是值得我們學習的作為科研工作者的職業道德[15-17]。又例如，高分子化學發展的時間較短，在Flory之前，幾乎還只有各種實驗數據，從這些數據中要提煉出指導理論的并非易事，Flory 花費一生時間完成了這項偉業。對于塑料工業而言，這些理論的確立如同點亮了一盞燈，讓工業操作也變得有章可依，Flory突出貢獻充分體現了研究者堅忍不拔的匠人精神。

3 結 語

總之，大學時期是年輕人思維最為活躍的時期，也是成才發展的關鍵階段，“課程思政”是高校思想政治教育方式的創新，在專業知識傳授的過程中培養有理想、有擔當的時代新人，所以在《高分子物理與化學》課程中開展思政教育非常必要。本文結合課程內容，通過生活實例、人物故事等內容進行教學設計，挖掘專業知識與思政元素的內在聯系；同時，加入思政元素設計也可使課堂形式更加生動靈活，豐富多彩，在潛移默化中培養學生的家國情懷、匠人精神和責任擔當，幫助青年學生樹立牢固的社會主義核心價值觀，形成高尚的道德品質和優異的專業素質，為現代化建設培養出高素質的復合型人才，實現“立德樹人”、“以德育人”的目標。未來，我們將進一步以國家大力發展的戰略性新興產業的需求為導向，進一步挖掘高分子材料在信息技術、能源技術、環境保護等高技術領域以及國防建設、航空航天等重要領域的應用所涉及的思政元素。從德育出發，培養滿足我國戰略性新興產業發展需求的高素質人才。