高分子物理及化学教学的课程思政探究

程金波，赵春霞，武元鹏，李辉，王犁

(西南石油大学新能源与材料学院，四川 成都 610500)

0 引言

在“产教融合”背景下，课程思政教育模式已经成为现阶段高等院校教学和人才培养的重要内容。2016 年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调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全过程，实施全程育人、全方面育人[1]。教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》也提出“专业课程是课程思政的基本载体”，要“结合专业特点分类推进课程思政建设”。对于理工科专业课程来说，课程思政教育的目标是将马克思主义立场观点与学科精神培养相结合，提高学生解决问题的能力，树立大学生的民族自豪感和使命感[2]。课程思政要求高校专业课教师在传授课程知识的基础上引导学生将所学的知识转化为内在德行，转化为自己精神系统的有机构成，转化为自己的素质或能力，成为个体认识世界与改造世界的基本能力和方法[3]。

专业课内容冗杂，具有多种概念和专业术语，实践性强且与多学科交融，担负着培养“面向产业、面向未来、面向世界”的应用型及创新型人才的重任[4]。相比如马克思主义基本原理概论、毛泽东思想与中国特色社会主义理论概论类的思政课程，专业课课程思政是以专业课知识内容为载体，更具象化从而有更好的说服力和传播力，能起到更好地深化和拓展思政教育作用，当然也对任课教师提出了更高的要求[5]。专业课课程思政要求教师深入挖掘课程内容中的“思政元素”，在课堂教学过程及课后拓展阶段融入思政育人价值，潜移默化地提高学生的内在素养，包括不畏艰难敢于创新的科学精神、诚实守信热爱祖国的人文素养、辩证的逻辑思考能力、正确成熟的三观等[6]。

1 高分子化学及物理课程思政的必要性

高分子科学是20 世纪最伟大的科学之一，发展十分迅速。高分子材料按特性可分为塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料等[7]。由于质量轻、价格低廉、性能优异等优点，在民用、军事、医疗和工业等领域应用广泛。随着高分子化工与高分子科学的发展，高分子化学及物理逐渐成为化学、化工及材料类学生的专业核心课程，课程专业性强、系统性强、涉及知识面广、内容庞杂深奥，承担着提高大学生职业素养和思想政治素质的重任。高分子化学及物理课程内容涵盖了高分子的结构、制备原理、性能特点及应用等方面，其课程目标是使学生熟悉高分子科学的基本概念，掌握聚合物合成的基本理论和方法，弄清聚合物的分子结构、聚集态结构、性能之间的关系，掌握分子量的测定方法，了解高分子链段运动等微观特性及规律，为高分子材料的设计、改性、加工、应用奠定基础，培养学生分析及解决问题的能力。高分子化学及物理汇聚了大量科学家的心血和智慧，其中可深入挖掘的“思政元素”相当丰富，任课教师可在备课阶段整理和收集“思政元素”，在讲解专业知识点阶段进行融入，也就是说教师在授课过程中不仅要培养学生思考科学问题和解决实际问题的能力，还要将实现中华民族伟大复兴的责任和理想、社会主义核心价值观的要求、正确的三观等润物细无声地融入课程，形成协同效应[8]。

在新时代背景下，以立德树人为根本，构建思政课程与专业课程合力育人的大思想政治教育形势下，高校除了需要培养高水平专业人才外，还要培养出兼具家国情怀和使命担当的“有理想、有道德、有文化、有纪律”四有新青年[9]。因此，将高分子科学发展中的科学家故事、时事中的高分子材料及学科发展前沿与高分子化学及物理课程中的知识结合来讲述，既能引导强化学生专业技能又能培养其高尚的道德素质，将课程教学与“立德树人”紧密结合，具有重要的意义。

2 高分子化学及物理课程思政建设的思考

高分子化学及物理课程“思政元素”丰富，思政方式灵活多变。课程思政可设计在课前、课中及课后的全过程。在课前，教师可调研高分子史上的伟大人物，在课中向学生讲述其故事，向学生传递敢于探索和创新的科研精神。可让学生分组并进行调研特定研究方向的高分子材料的发展及目前的成果，激发学生的专业归属感及科研热情。在课后和课外，可让学生们观察高分子材料在日常生活中的应用，如汽车、医疗、航空航天、高铁等，提升学生的民族自豪感[4-10]。对高分子化学及物理课程思政建设的设计构想如图1所示。

图1 高分子化学及物理课程思政的教学设计

具体来说，教师可从科学家故事、高分子材料的广泛应用以及科研难关及前沿热点与课程知识结合，培养学生敢于探索、勇于创新的科研精神，激发同学们对科研事业及祖国的热爱，促使学生树立正确的价值观。

2.1 科学家故事

高分子化学及物理课程中有大量以科学家命名的理论、方程和反应，例如Flory 晶格理论、Huggins参数、Carothers 凝胶点方程、Ziegler-Natta 引发剂等。但很少能看到以中国人命名的理论和反应等，这一方面反映了我国近代科技发展落后，同时也可以借此引出新中国多位高分子领域专家的研究与贡献，以激发学生的爱国主义情操。如以中国塑料之父—徐僖院士为例，介绍其故事。徐僖院士在20 世纪50 年代完成塑料的产业化后，进一步提出将高分子材料用于油田开采。为了实现低能耗和高效率的采油，他研制出一种耐温抗盐堵水剂。为实现原油的低能耗输送，他成功研制出国产原油降凝剂，摆脱对国外进口产品的依赖，这些成就使其成为国际高分子力化学的引领者之一。20 世纪80 年代初，徐僖院士和他指导的研究生采用超声波和高速搅拌等手段制得了18种难以用一般化学方法合成、可用作不相容聚合物体系的增容剂等，开拓了烯类单体聚合实施方法。提出通过氢键复合可以有效降低导电材料的结晶度，提高材料导电率，推动了快离子导体研究。培养和教育学生学以致用，不拘泥课本内容，不畏艰难、勇于尝试与拓展的科研精神。

另一方面，在章节内容中，可从聚合反应或高分子材料的开发过程引出科学家故事。如在第一章以高分子材料对人类社会发展的重要性为切入点，结合Goodyear 发现橡胶硫化现象及其应用进行介绍。早期的橡胶制品有一个致命缺点，即对温度过于敏感，温度稍高即会变软变黏，而且有臭味。温度过低会变脆变硬没有弹性，Goodyear 把橡胶、氧化铅和硫磺放一起加热并取得了类似皮革状的物质，解决了橡胶高温软化低温硬化的问题，从此橡胶进入实用化的发展时期。Goodyear 发现橡胶硫化的过程艰辛，但其发现极大促进了橡胶工业的发展。让学生认识科学家发现新材料、新方法、新理论的艰辛过程，激励同学们在科学的道路上，认真严谨、积极努力、树立科学精神，勇攀科学高峰，为人类社会发展作出贡献。

在逐步聚合章节中，以Carothers 对尼龙的发现过程，让学生认识到科学的发展需要不断尝试与创新，要敢于接受挑战不畏艰难。同时介绍用Carothers方程预测凝胶点的典型案例，引导学生养成正确认识问题、分析问题和解决问题的习惯，提升学生的辩证思维能力。

2.2 高分子材料应用

在讲解高分子化学及物理课程知识中，会涉及多种高分子材料的结构及制备原理，可适当从实际案例及时事中引入高分子材料的应用，以加深学生对课程知识的理解，同时还能引入多种思政元素。如碳纤维织物改性的环氧树脂因其优异的强度、韧性及耐温性能在火箭、嫦娥探月卫星上均有应用，引导学生思考科技对国家社会、经济及国际地位的影响，激发学生的爱国情怀和投身科学事业的热忱。

高分子材料为工业、农业、医药和人们的衣食住行提供了大量日新月异的新产品，是日常生活不可或缺的一部分。例如，教师能从生活中拿出实物来引入思政元素，如以抗疫背景下的高分子材料，聚丙烯医用口罩、防护服以及丁腈橡胶医用手套等为例，介绍高分子材料在医疗领域的具体应用，使学生认识到高分子材料及科学研究的重要性，培养学生对科研的热情，并教导学生严谨务实、勇于实践和探索的科研精神。同时结合防疫过程中医护人员临危受命、勇于接受挑战、不畏艰苦的精神和家国情怀，培养学生的爱国和爱社会主义情怀。在介绍高分子溶液与聚合物分子量章节中，可拿出聚丙烯酰胺凝胶样品，展示凝胶的黏性、恢复性等，引出不同制备方法及不同分子量的聚丙烯酰胺应用领域不一样，培养学生结构决定性能、性能决定应用的辩证逻辑思考能力。

高分子材料的广泛应用还给专业课课程思政提供了更多的方式，教师可让学生在课后整理高分子材料在各个领域的应用实例，以翻转课堂的方式向其他学生分享。如按照机械工业、燃料电池、电气工业、建筑工程、现代农业、包装行业、电信领域、医疗器械、水处理、家居装饰及交通运输等领域进行分组，鼓励学生在收集资料过程中思考相应高分子材料应用时的性能特点、优势及发展趋势等，在课堂上进行PPT 展示和交流。在此过程中，学生发现有些高分子能有多种应用，引导学生产生结构决定性能、性能决定应用以及可从应用领域反向思考性能结构的逻辑思考能力，同时培养学生理论应用相结合的思维观念。

2.3 科研攻关及前沿热点

我国高分子材料行业虽然发展和起步较晚，但经过科学家及国家的鼓励推进，我国的高分子行业飞速发展。目前我国的高分子材料(橡胶、塑料以及合成纤维) 年产量在世界上均名列前茅，我国的企业、高校和研究所等拥有大量高分子材料的知识产权。而且，由于我国科技快速发展，国外对我国在多个领域形成技术封锁，如超导高分子、隐身高分子、聚合物电池、超高分子量和超强高分子领域，但经过科学家坚持不懈地努力，已取得很大发展和成就。在这些高速发展的背后是中国共产党的领导、科技强国的理念、国家对科技发展的大力支持与投入、科学家的艰苦奋斗，这些共同促进了高分子行业的进步。在此过程中，可激发学生的爱国情怀，坚定支持中国特色社会主义道路。

同时，随着科学的进步，新型的高分子材料不断涌现，高分子材料也逐渐向智能化、绿色化、仿生化、多功能与高功能化发展。结合我国在高分子科学领域的最新研究进展与技术瓶颈，如国内高校及企业的科研团队自主研发的一些“卡脖子”高分子材料已经达到了国际领先水平，从而鼓励学生培养勇于创新的科学理念。例如从“缺芯”到我国电动汽车行业的飞速发展等，激励学生明晰肩上担负的强国重任。介绍生物医药高分子、传感器件、光电材料、纳米催化材料、阻燃电池、耐烧蚀航空航天材料等科研攻关及前沿热点问题。鼓励学生分组并在课后进行调研，以翻转课堂的方式向其他学生分享，激发学生的科研兴趣。同时结合同学们关心的就业与考研等话题，激励学生为实现中华民族崛起而不断努力学习的热情。

3 结语

在“产教融合”背景下，从专业课程中引入课程思政元素，是实现立德树人的重要组成部分。高分子化学及物理是很多化学化工及材料类学生的专业课程，课程涉及知识面广、内容庞杂深奥，承担着提高大学生职业素养和思想政治素质的重任。高分子化学及物理课程思政元素丰富，思政方式灵活多变，思政过程可设计在课前、课中及课后的全过程。本文从科学家故事、高分子材料的应用、科研攻关、前沿热点与课程知识结合，提出了将课程思政融入高分子化学及物理课程的一些思考及探究，培养学生敢于探索、勇于创新的科研精神，激发学生的爱国情怀和投身科学事业的热忱，引导学生树立正确的价值观、人生观和世界观。