课堂思政融入材料化学文献检索与专业实验课程中的探索与实践

周 丹， 谢 宇， 童永芬， 徐海涛， 胡 斌

（南昌航空大学 江西省持久性污染物控制与资源化重点实验室，南昌 330063）

引言

全国高校思想政治工作会议于2016年12月7日在北京召开，习总书记出席了会议并发表了重要讲话。他强调，高校思想政治工作关系到高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。全国高校要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。习总书记的这番重要讲话引发了全国高校和社会各界的热烈反响。图1统计了南昌某高校2012—2020年融入课程思政课程的情况，从图中可以看出课堂思政走进大学课堂是大势所趋，也是高校对大学生进行品德教育和价值引领的有效途径[1-11]。

1 课程思政在材料化学文献检索与专业实验中的融入探索

目前，从身边发生的一些事情及网络媒体报道可知，部分大学生价值观不清晰、爱攀比、责任心薄弱、缺乏团队精神及家国情怀；有些学生对父母、对老师、对学校乃至对社会缺乏一颗感恩的心，把一切当成理所当然；还有些学生以自我为中心，不懂得换位思考，缺乏团队意识；同时还有部分大学生缺乏创新及生态文明意识。大学生是社会主义现代化的建设者和接班人，品德有缺陷的大学生对其个人、对其家庭乃至对社会的进步与发展均有很大的负面影响。基于此，大学课堂除了传授知识的同时，急需肩负品德及价值引领教育，实现知识传授与价值引领的统一。课堂思政是对当代大学生进行思想品德教育及价值引领的一条有效途径，在大学课堂有针对性地植入一些课堂思政元素可实现全方位育人，达到“润物细无声”潜移默化的效果。材料化学文献检索与专业实验是为材料化学专业高年级学生开设的两门重要的专业课和专业实验课。为了更好地增强课堂互动，提升学生的学习兴趣以及确保学生的主体地位，材料化学文献检索及专业实验课主要采用案例教学、小组专题讨论、翻转课堂和启发式等教学手段，同时挖掘课堂思政布局点，将思政元素进行“精准滴灌”防止“大水漫灌”，就犹如往菜中加盐，要把握咸淡。在课堂教学中每隔二十分钟左右，学生的注意力不够集中时，在相关的知识点上有机融入课堂思政元素，吸引学生集中注意力并进入课堂的小高潮，引起学生的共鸣，这不仅可帮助学生树立正确的人生观和价值观，还能提升学生对这门课的学习兴趣，激发学生的求知欲，让教书与育人相得益彰。把比如在文献检索课中举例检索稀土材料、清洁能源材料、航空材料、超级电容器和共轭聚合物及其催化剂材料等等。在讲这些具体案例的时候就可以植入国内知名科学家们的一些杰出事迹，融入创新精神、爱国精神以及团队精神等课堂思政元素。同时，材料化学专业实验内容涉及无机材料和有机高分子材料的合成、表征及应用。在实验过程中会涉及很多大型仪器及危险化学品的使用，同时很多实验都是需要几组同学之间互相合作才能顺利完成；另外，有些实验有一定的难度，需要严格控制实验条件才能成功；此外，在进行实验的过程中，还会产生一些实验废渣废液。根据以上课程的特殊性，在实验教学全过程中恰当地揉入责任感、团队精神、创新精神、工匠精神和生态文明意识，不仅可使该实验教学保质保量的完成，还能对学生进行价值引领，培养德学兼修的社会主义接班人。为了有意识地培养学生的责任感、团队精神、创新精神、工匠精神和生态文明意识等，我们调整了教学大纲、教学方案和考核标准，具体的教学改革实践框架如图2所示，通过调研文献，总结前几年本校及兄弟院校材料化学专业实验及文献检索课的教学现状，并进行一些调查问卷及针对学生及督导评教提出的一些问题和建议，制定新的教学大纲及教案。在新的教学大纲中，通过引入案例教学、专题小组讨论、翻转课堂、启发式和课堂思政等教学手段进行教学改革，努力做到大学课堂知识传授与育人育品协同促进，同频共振。

此外，对学生的成绩考核不再是原来单一的平时考勤成绩和实验报告成绩，加入了上课抢答环节，鼓励学生上课前认真预习，不懂的内容利用文献检索课所学的知识调研文献资料，勇于创新，同时还增加了团队考核分值以及仪器复位，实验台面整理，实验废渣废液的分类回收情况，从多个角度培养学生的责任感、创新精神、团队精神和生态环境保护意识，具体成绩考核改革如下图3所示。

图3 材料化学专业实验成绩考核改革示意图

1.1 结合课程的特点，提高学生的责任感

古罗马著名政治家、演说家、法学家和哲学家西塞罗指出：“我们不是为自己而生，我们的国家赋予我们应尽的责任。”他将每一个个体的责任担当与至高无上的国家利益联系在一起，可见责任感对个人、对家庭乃至对国家的发展都息息相关[12]。一个没有责任感的人是不可信任的，也不能委以重任。习近平总书记在党的十九大报告中强调：“青年一代有理想、有本领、有担当，国家就有前途，民族就有希望。”在材料化学专业实验实践教学过程中，责任感尤为重要，在教学过程中就可以渗入责任感思政元素。比如在讲一些易挥发有毒的药品的量取，要强调在通风橱中进行，防止药品过度挥发，引起中毒。在用移液枪移取不同液体药品的时候，用完要及时更换吸嘴，防止药品交叉污染导致其他同学实验失败。在用水泵抽滤的时候，实验教师要再三叮嘱学生检查水泵是否有足够的水，防止干抽引起火灾。同时可讲解国内一些其他单位因为责任心不够引起的火灾事件对社会造成的巨大损失，把责任心刻入学生的思想中。

1.2 紧跟时代发展，培养学生的团队精神

没有完美的个人，只有完美的团队。一个人再完美也就是一滴水，一个优秀的团队就能形成大海。我们敬爱的毛主席讲过：“人是要有帮助的，荷花虽好，也要有绿叶扶持。一个篱笆要打三个桩，一个好汉要有三个帮。”咱们的雷锋同志指出：“一朵鲜花打扮不出美丽的春天，一个人先进总是单枪匹马，众人先进才能移山填海。”可见团队精神对个人、对家庭乃至对国家的发展都至关重要。现在有些学生团队精神薄弱，以自我为中心，缺乏大局意识和团队精神。咱们在做材料化学专业实验的时候，很多仪器和药品都是共用的，有些实验还是需要合作才能完成的。为了有意识地培养学生的团队意识，改革后的教学方案设计了有些实验是需要分组合作才能完成，这时实验教师在讲课的时候就可以揉入团队精神课堂思政元素。有些组负责合成物质A，有些组负责合成物质B，物质A和物质B反应均成功制备才能合成出最终的产物C。只有两大组互相合作，发扬团队精神，整个实验才能成功。每组同学在称量药品的时候天平要校正，天平的水平仪气泡要调在中间，用完要调零，以免其他组同学去称量的时候秤不准，整个班的实验都要失败。在材料化学文献检索课程中讲到北京大学占肖卫教授团队创造性地研发了非富勒烯受体明星分子ITIC材料，该材料的开发使得有机非富勒烯太阳能电池的能量转换效率从7%迅速飙升至17%，为全球有机太阳能电池受体材料的发展开拓了新纪元。从材料的设计到分子的成功合成以及器件的优化是离不开团队成员之间紧密合作，可见团队精神对科技创新非常重要。

1.3 培养学生的家国情怀，提升学生的名族自信和名族自豪感

习总书记在参观“复兴之路”展览时提出：“国家好，民族好，大家才会好。”朴实的话语中揭示了深刻的道理：每个人的前途命运都与国家和民族的前途命运紧密相连。盛唐伟大的诗人杜甫在春望中写到：“国破山河在，城春草木深。”可见，个人与国家的命运息息相关，只有国家强大，个人才能发展！在材料化学专业实验讲课的时候，教师就可以选择性地植入国内的一些知名科学家做得一些突出性贡献的工作，在训练学生动手实践能力的同时培养学生们的家国情怀，表1汇总了在材料化学文献检索及专业实验课程中要插入的家国情怀课堂思政元素。例如，在讲苯乙烯聚合涉及到催化剂的时候，就可以讲讲咱们伟大的科学家闵恩泽院士。他当年放弃了在国外的优厚待遇，凭着一份家国情怀，回到祖国，报效祖国，把创新当成快乐，燃烧了自己，突破了其他国家对我国催化剂的技术封锁，为祖国制造了中国的催化剂，照亮了能源产业，闵恩泽院士的家国情怀与爱国精神值得我们每个人学习。在设计性实验中提到碱，教师就可以插入化学家侯德榜的故事。侯德榜怀着工业救国的远大理想与抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，回到祖国，20年代突破了氨碱法制碱技术，主持建成了亚洲第一座纯碱厂，创立了中国人自己的制碱工艺，让学生们瞬间产生名族自豪感以及对这位科学家爱国敬业精神的钦佩。

表1 结合材料化学文献检索与专业实验教学内容插入的中国科学家化学贡献及科学精神

在讲到观察聚合物球晶形态的时候，教师就可以结合实验内容谈谈“AIE材料之父”唐本忠院士如何让世界充满光的故事。通常情况下，分子聚集容易导致荧光强度下降甚至猝灭，这将限制很多光电材料的用途。唐本忠院士非常注重创新，他的团队在偶然的一次实验中发现有一类呈非平面螺旋桨或风车形状的分子聚集在一起的时候不仅不会发生荧光猝灭，反而能发出强烈的荧光，这种现象被唐本忠院士称之为聚集诱导发光（AIE）。2016年《自然》杂志社将AIE材料的纳米聚集体列为“纳米光革命”的四大纳米材料之一。因此，AIE材料已成为一个由我国科学家开创并引领全球的热点研究领域，唐本忠院士让世界充满光的故事可增强学生们的名族自信心，同时他的创新精神也会给同学们留下深刻的印象。讲到无机纳米粒子吸水材料的时候，可以插入游效曾院士对我国乃至全球无机化学发展的巨大贡献，他一生刻苦专研，无私奉献，率先提出了我国“光电功能复合物”的新研究领域，并进行了系统而又深入的研究，取得了具有重大国际影响的突出成果。在上材料化学专业实验课及文献检索课涉及到液晶高分子的时候，就可以引入周其凤院士与液晶高分子的故事，他引领全球创造性地提出了“甲壳型液晶高分子”的科学概念，突破了国际学术界多年来对液晶高分子通常只分为“主链型”和“侧链型”的固有思想。通过在实验课讲解过程中恰如其分地引入国内化学科学家们的先进事迹及突出贡献，潜移默化地培养学生的家国情怀。教师在文献检索课或材料化学专业实验课中谈到清洁能源材料的合成与制备的时候，可以引入“有机太阳能电池光电转化的探索者”李永舫院士的人生经历。尽管李永舫院士因处在特殊时代背景下，30岁才考入大学学习，但这种客观条件丝毫没有击垮他锐意进取的拼搏精神；相反，他顺应自然，没有丝毫抱怨，潜心科研，抢抓机遇，专注于共轭聚合物光电材料的设计合成及器件优化的研究，引领中国有机太阳电池方面的研究达到世界领先水平，提高了中国光伏产业在世界上的存在感和名族自信心。

1.4 砥砺前行，不负韶华，培养学生的创新意识及工匠精神

目前，很多大学生都是独生子女，从小娇生惯养，缺乏进取心，创新精神和工匠精神薄弱。“工匠精神”的精髓在于精益求精、严谨、专注和持之以恒。人无精神则不立，国无精神则不强。王昌龄在从军行中写到过：“黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还。”越在困难时刻，越要迎难而上，发扬砥砺前行的精神，在关键时刻要弘扬“咬定青山不放松，立根原在破岩中。千磨万击还坚劲，任尔东西南北风”的精神。创新是引领发展的第一动力，而大学生是创新的主力军。很多大学生有畏难情绪，不舍得付出，急于求成，不愿意尝试创新性工作。南昌大学江风益院士荣获2019年“全球半导体照明突出贡献奖”和2016年唯一的国家技术发明奖一等奖。江凤益院士团队获奖的背后是19年3000多次试验的科研攻关，硅衬底蓝光二极管材料及器件才有幸于2006年研制成功。江凤益院士带领的团队很好地用行动诠释了十年磨一剑的锐意进取的精神。没有一蹴而就的成功只有坚持不懈的努力，每次重大科技进步的背后离不开十年磨一剑的工匠精神及“梅花香自苦寒来”的艰苦奋斗精神。

1.5 引导学生进行垃圾及实验废物分类，增强学生的生态文明意识

在2019年6月5日世界环境日即将到来之际，习总书记做出重要指示：“强调要实行垃圾分类，垃圾分类关系到广大人民群众生活环境，也关系到节约使用资源，也是社会文明水平的一个重要体现。”在材料化学专业实验课程教学过程中，也会产生一些实验垃圾，这时候实验教师可引导学生进行垃圾及废物分类，有些废物可以变废为宝，再次加以利用。比如，透析用的大量甲醇可以引导学生倒入指定专用的回收桶中，后面再教大家如何使用旋转蒸发仪的时候可以集中用减压旋转蒸发仪把回收桶中的甲醇蒸馏出来再次利用，这样就可以节约资源，同时也可以保护环境。通过讲实验过程中的垃圾及实验废物分类，可引申让学生们在平时的日常生活中也要进行垃圾分类，促进回收利用，保护环境，提高大学生的生态文明意识。

1.6 课程改革成效

在以往的教学过程中，主要以教师讲授为主，学生被动接收，往往造成“一言堂”的结果，学生的参与度不高，对老师讲解的内容经常“消化不良”，久而久之对课程也就失去了学习兴趣。通过对材料化学文献检索及专业实验课程进行教学改革，恰到好处地在课堂教学过程中加点“盐”，把课堂变得“有知有味”，也就是在上课过程中有机植入课堂思政来调节课堂氛围并实现传授知识与品德教育的有机统一。同时，通过采用案例教学、小组专题讨论、翻转课堂和启发式等教学手段，提升学生在课堂中的主人翁意识，激发学生的学习兴趣及创新意识。通过教学改革实践，取得了一些教学成效如表2。借助“精准滴灌”课堂思政元素及案例教学及小组专题讨论等教学手段的改革，培养了学生的创新思维能力及家国情怀，提升了学生的课堂参与度、责任心及进取之心。

表2 课程改革教学成效

2 结语

材料化学文献检索与专业实验通过教学改革，将课堂思政元素“责任感、团队意识、家国情怀、创新意识和工匠精神以及生态环境保护意识”结合课程的实际情况有机融入到教学全过程中，实现大学课堂传授知识、价值引领和品德塑造的深度融合，达到育人与育品同频共振的立德树人的效果。同时，希望通过对材料化学文献检索与专业实验课程教学大纲、教学方案和考核方式的调整，可以把“材料化学文献检索与专业实验”建色成立德树人的“金课”，为祖国培养一批批有责任、有担当、无私奉献、敢于拼搏、勇于创新和堪担重任的社会主义接班人。