材料結構表征實驗中融入思政教育的教學探索*

鐘麗娜，陳 珺，趙青華，李四中，駱耿耿

(華僑大學材料科學與工程學院，福建 廈門 361021)

工學類專業，以解決行業和產業中的實際工程問題為導向，涉及到多專業協同，是應用實踐性很強的專業。隨著2017年“新工科”建設的提出，高校對工科類學生培養過程中，除了重視知識傳授和能力培養，也要重視工程倫理和工程精神的教育[1-2]。十八大提出，“把立德樹人作為教育的根本任務”，以及2020年《高等學校課程思政建設指導綱要》的提出，課程思政受到教育領域的高度關注，價值引領成為教學目標的重要一環，對教師隊伍建設、課程建設和人才培養目標提出了更高的要求[3-6]。

高分子科學發展雖不足百年，卻非常迅速，目前已經發展成為一門獨立的學科。隨著現代科技的發展和日新月異的高性能多功能材料的出現，高分子材料的品種越來越多，應用越來越廣泛。在航天航空、節能環保、生物醫藥、建筑和軍事武器等領域，都展現了高分子材料廣泛的應用價值和前景，培養高素質的高分子專業人才具有重要意義[7-10]。實驗課程與理論課程相比，更具有實踐性、應用性和綜合性，更有利于培養學生的工程實踐能力和工程意識[11]。在華僑大學的工科專業——高分子專業實驗教學中，我們堅持在改進中加強，在創新中提高，不斷提高課堂教學質量，以提升人才培養質量[12]。結合十八大提出的以“三個倡導”為主要內容的社會主義核心價值觀，在高分子科學與工程專業的《材料與高聚物結構表征》實驗課程中，挖掘思政元素，增強愛國情懷和民族自豪感，為學生傳道授業解惑，實現知識傳授、能力培養與價值引領的有機融合；推動課程進一步優化和進步，培養具有責任精神、敬業精神、創新精神、求實精神、協作精神、獻身精神的大國工匠；培養擔當民族復興大任的時代新人，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。

1 實驗教學中開展思政教育的支撐條件

目前，學校的材料表征實驗課平均每個項目安排6學時，包含預習、實驗課堂和數據處理，其中課堂教學時間約為4學時。在有限的課堂教學時間內要講清楚儀器構造、儀器工作原理、實驗原理、儀器操作、實驗內容、應用進展等方面，同時將思政元素不著痕跡地滲透到教學中，對教學團隊的教學水平提出了更高的要求。

1.1 提高教學團隊教學能力

文獻[12]介紹了我校實驗教學團隊成員情況。隨著思政教育理念的提出，教學團隊除了關注行業發展、社會需求、國家政策、其他高校的優秀教學方法外，也充分利用學校資源。例如，參加學校發展中心舉辦的“高校課程思政教學方案設計專題研究班”“學生中心理念下的高校青年教師教學發展策略線上直播培訓會”“課程思政的教學設計與實施”“課程思政與混合式教學的相互促進”“培根鑄魂，啟智潤心-專業思政課程思政一體化設計能力提升研修班”等等的學習，參加“精彩一堂課”等教學競賽，參與工程認證工作，參與“一流課程”“新工科”課程建設、“課程思政”課程建設等項目申報，以提高教師隊伍的教學能力，提升教學質量保障能力。近三年來，教學團隊中有的主持校級實驗教改課題，有的主持校級新工科示范課程建設，有的榮獲教學成果獎，有的評為校級優秀共產黨員等等。教學團隊整體能力不斷提升，為開展好實驗教學與思政教育的有機融合打下堅實的基礎。

1.2 充分利用校內教學平臺

校級的分析測試中心和院級的綜合測試中心，這兩個測試平臺整合了學校的絕大多數大型儀器設備，實現了資源共享，完全可以滿足樣品的表征和測試，為順利開展《材料與高聚物結構表征實驗》課程的教學提供了強有力的保障。

1.3 合理化實驗教學安排

實驗教學和理論課安排在同一個學期進行授課，二者相輔相成，相互補充。通過理論課的學習，實驗教學中關于實驗原理等理論知識的講授就很容易被學生消化吸收。配合多元化的教學方法，理論講解耗時少，實驗教學中更多的時間可以用來進行實踐，而思政教育可以隨著實驗進展循序漸進地貫穿在整個實踐環節。

1.4 多元化教學方法

課堂上，我們采用舉例、啟發、比較、討論等多種教學方法，引導學生積極主動參與到課程教學中，在實踐中實現價值性和知識性的統一，用科學知識和事實案例作支撐，寓價值觀引導于知識傳授之中，避免空洞的價值觀說教，重視學生價值觀的塑造[13]。

2 思政元素與實驗教學的有機融合

以“固體紫外可見吸收光譜法測定化合物結構”實驗項目作為案例，分別從制樣前、制樣中和制樣后三個階段，從課程的既有教學內涵邏輯中挖掘育人的價值功能，實現立德樹人、潤物無聲的思政教育與實驗教學相融合，讓學生入眼入耳入腦入心[14-17]。在教學案例中，我們深入挖掘課程內容中的德育元素，總結見表1。

表1 教學案例中德育元素的挖掘

2.1 制樣前

2.1.1 增強愛國情懷和民族自豪感

目前，使用的教學儀器大多數是進口設備，近幾年增加了國產設備的購買量。在對儀器進行介紹時，我們會實事求是地對比進口和國產設備的優缺點，肯定進口儀器的優勢，正視我們還存在的不足；介紹近年來國產儀器的發展，肯定國產儀器的進步和前景，讓學生能夠正確認識我國科技發展情況，增加家國情懷、社會責任感和文化自信。介紹儀器的應用進展時，拓展高分子材料在我國的醫療、生物、航空、建筑和生產生活中的應用知識，增強學生的愛國情懷。

2.1.2 強化遵章守紀意識

“無規矩不成方圓”。實驗前，教學團隊會提前下發所有實驗項目安排、分組安排、實驗要求等，提醒學生做好實驗預習和上課準備，要求學生在課堂上佩戴口罩、手套和實驗服，不遲到、早退、不無故曠課。教師也以身作則，為學生做表率，“言傳身教，身行一例，勝似千言”。強化學生遵章守紀的意識，培養良好的實驗習慣，提升專業素養。

2.1.3 培養創新意識

我們自制加工了適用于少量樣品測試的制樣模具和取樣器，用事實舉例法和對比分析法，向學生滲透獨立思考、自主創新和環保意識。

利用外用狹縫板調節光束達到制樣模具表面的光斑大小，同時考慮光束到達樣品表面的位置，確定制樣模具制作方案，再用高分子材料經過熔融、成型、剪切等操作，反復試驗，制作了適用少量樣品使用的制樣模具。新加工的制樣模具和儀器配備的原制樣模具相比，可以解決因制備過程困難、制備成本昂貴、產率較低、樣品環境不友好等造成測試樣品量很少而測試需要樣品量較大的問題，也減少了空白硫酸鋇藥品和樣品浪費或大量環境污染等現象的發生。實驗教學中，兩組同學同時制樣，一組使用儀器原配備制樣模具，一組使用加工后的模具，通過事實舉例和對比分析法，引導學生遇到困難要積極思考，大膽創新。

制備測試樣品時我們需要藥勺等工具進行輔助，但一次需要測試多個樣品時，藥勺需要不斷進行清洗、干燥的過程。干燥不徹底會導致取樣時有少量樣品粘附藥勺造成樣品損失、壓制樣品時樣品粘附在壓樣工具有機玻璃柱上造成制樣失敗等，而且浪費時間。我們利用實驗室常見耗材一次性吸管，制作成簡易取樣器。將吸管尖端斜切成不同角度，可以很方便地調節取樣量，并且省掉清洗、干燥藥勺的時間，更能避免藥勺清潔不到位污染其它測試等問題。通過這樣一個“小發明”，增加專業學習的趣味性，也讓學生們真切感受到創新的重要性和創新的樂趣，引導他們要多觀察、多思考，培養自主創新能力。

2.2 制樣中

2.2.1 強化團隊合作意識

實驗中10人一個大組，在進行紫外可見吸收光譜測試時，2人一個小組，輪流測試。其中一個同學制備空白樣，另一個同學在空白樣的基礎上制備樣品，操作方法雖一致，操作技巧也幾乎一致，但實驗結果卻會受到兩個人的共同影響[12]。教學中，我們堅持問題導向和目標導向相結合，實驗結果好的學生要表揚，實驗結果不好時，引導同學及時反思測試的過程、尋找失敗的原因，等待一輪測試后重新制樣、測試，并在旁觀過程中總結經驗教訓。在鍛煉學生動手操作能力的同時，我們側重灌輸團隊協作和互幫互助的重要性。

2.2.2 強化安全意識和環保意識

化學工作者使用化學品是家常便飯的事情，因此往往會忽略其傷害。教學中，我們遵循“以人為本，以學生為中心”的原則，監督學生做好自我防護，強化“生命高于一切”的安全意識。實驗中涉及到的所有化學品不得私自帶出實驗室，被污染的化學品統一回收，由任課教師交由學校的實驗室危險廢棄物管理部門人員集中處理，并宣傳學校對化學品的管理、對廢棄物的處置辦法。在實驗教學中，通過與學生之間的深入探討，加深其對 “碳達峰”“碳中和”等概念的理解，強化大家的環保意識，增強學生的家國情懷和社會責任感，做到思政教育因時制宜、因材施教、與時俱進。

2.2.3 培養科學思維和工匠精神

堅持灌輸性和啟發性相統一，注重啟發式教育，采用討論式教學法，引導學生發現問題、分析問題、解決問題，從而得出最終結論。課堂中，我們不苛求每一位學生都能得到好的實驗結果，但當測試后的譜圖呈現時，我們會和學生一起分析和討論譜圖有差異的可能原因。實驗技能的掌握和提升需要熟能生巧、千錘百煉、堅持不懈、精益求精，堅持不一定會成功，但不堅持一定不會有收獲。在教學中我們對實驗技能較差的學生有著最大程度的包容，允許他們課后預約儀器進行重復操作訓練，引導學生學習和傳承著科技工作者應有的科學思維和工匠精神，精益求精，孜孜不倦。

2.3 制樣后

2.3.1 面對困難勇于挑戰

為了不同層次學生得到不同層次的鍛煉，滿足不同就業方向的需求，實驗報告實行梯度化?；镜燃壍膯栴}較簡單，認真預習和聽課基本都可以解決；高等級的問題需要深挖知識、查閱文獻和資料，經驗性的知識需要和老師及同學進行探索。教學中我們鼓勵學生大膽挑戰、積極向上，有勇攀高峰的信心。對知識要有求知欲和解決困難的決心，所謂“一屋不掃何以掃天下”，在小事中不斷積累信心，才能在未來面對機遇和挑戰有一定的應對能力。

2.3.2 樹立正確的價值觀

實驗課中堅決杜絕為了得到好結果而偽造或抄襲他人數據的現象發生，一經發現，抄襲者和被抄襲者將同樣面臨成績降檔的懲罰。我們積極引導學生樹立正確的價值觀，勿以惡小而為之，不懼怕失敗，重視經驗的積累，正視自身的不足。在班級樹立榜樣，讓優秀的榜樣成為大家夠得著、看得見的存在。

2.3.3 增強責任感和使命感

我們采用分組輪流上課的形式，課堂上積極引導學生要有責任心、有擔當，實驗后必須及時清理實驗臺面、實驗垃圾、制樣工具等。用完的物品、藥品要完璧歸趙，復原實驗臺面，對自己負責、對他人負責，保證下一組同學的實驗不受影響，不給他人造成麻煩和負擔。

3 結語

課程思政是全面深化教育教學改革，實現立德樹人的重要途徑。在實驗教學中，我們充分挖掘課程中的思政元素，結合課程特點，知識講解猶如春雨無聲潤物。隨著實驗的進展循序漸進，慢慢地將德育滲透到學生的心間，實現有形的專業知識與無形的價值觀教育有機融合，突出該課程教學的育人導向。通過本課程的學習，我們不僅要讓學生學好專業知識，還使學生對“三觀”有正確的認識，實現“三全育人”。