將生態(tài)文明教育和愛(ài)國(guó)主義培育融入課堂

蘇越 胡瑞玨 蘇海全

[摘 要] “走近稀土材料”課程將生態(tài)文明價(jià)值觀和愛(ài)國(guó)主義教育貫穿教學(xué)全過(guò)程。教研組教師們牢固樹(shù)立“生態(tài)文明建設(shè)功在千秋，重在教育”的理念，帶領(lǐng)學(xué)生探索稀土材料的各方面應(yīng)用、結(jié)合高新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并緊貼生態(tài)環(huán)境、家國(guó)情懷和扎根邊疆等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀和發(fā)展觀，潛移默化地將生態(tài)智慧和生態(tài)道德培植在學(xué)生心中，達(dá)到潤(rùn)物無(wú)聲的教育效果。同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，從而樹(shù)立為民族復(fù)興而努力、追求文明和進(jìn)步的責(zé)任感和使命感。

[關(guān)鍵詞] 生態(tài)文明;愛(ài)國(guó)主義;稀土材料;教學(xué)心得

[基金項(xiàng)目] 2015年度內(nèi)蒙古自治區(qū)教育廳視頻公開(kāi)課課程建設(shè)項(xiàng)目“走近稀土材料”（11600-12100908）;2020年度內(nèi)蒙古大學(xué)線上一流本科課程建設(shè)項(xiàng)目“走近稀土材料”（2020-77-12）

[作者簡(jiǎn)介] 蘇 越（1988—），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，博士，內(nèi)蒙古大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院講師，主要從事稀土發(fā)光材料研究;胡瑞玨（1974—），女，廣東中山人，碩士，內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授，主要從事能源催化材料研究;蘇海全（1961—），男，內(nèi)蒙古和林人，博士，內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事稀土材料及能源催化研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G641 ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）48-0157-04 ? [收稿日期] 2021-04-06

黨的十八大以來(lái)，我們把生態(tài)文明建設(shè)作為統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容，開(kāi)展一系列根本性、開(kāi)創(chuàng)性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性工作。黨的十九大又將建設(shè)生態(tài)文明提升為實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的“千年大計(jì)”，提出“牢固樹(shù)立社會(huì)主義生態(tài)文明觀，推動(dòng)形成人與自然和諧發(fā)展現(xiàn)代化建設(shè)新格局”。2021年3月5日，習(xí)近平總書(shū)記在參加十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議內(nèi)蒙古代表團(tuán)審議時(shí)強(qiáng)調(diào)：“要堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山的理念，堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路。”[1]“走近稀土材料”課程將生態(tài)文明價(jià)值觀貫穿課程教學(xué)全過(guò)程。通過(guò)介紹稀土材料應(yīng)用而帶來(lái)節(jié)能減排效果的生動(dòng)實(shí)例以及白云鄂博稀土礦過(guò)度開(kāi)采造成環(huán)境污染的觸目驚心典型，深入淺出地講清楚國(guó)家寶藏稀土材料在建設(shè)生態(tài)文明和國(guó)防大業(yè)中的關(guān)鍵作用，同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到我國(guó)的稀土出口限制政策主要是出于環(huán)境保護(hù)和戰(zhàn)略保護(hù)的目的。

愛(ài)國(guó)，是人世間最深層、最持久的情感，是一個(gè)人立德之源、立功之本。孫中山先生說(shuō)，做人最大的事情，“就是要知道怎么樣愛(ài)國(guó)”。我們是中華兒女，要了解中華民族歷史，秉承中華文化基因，有民族自豪感和文化自信心。通過(guò)“走近稀土材料”課程，青年學(xué)子們會(huì)了解稀土材料在軍用鋼材和合金、軍事防護(hù)技術(shù)、激光測(cè)距/制導(dǎo)/通訊以及永磁鐵中的重要角色，并且認(rèn)識(shí)到我國(guó)稀土材料在軍工中的應(yīng)用水平，以及其他國(guó)家的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。學(xué)生通過(guò)對(duì)這門(mén)課程系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，不但可以擴(kuò)展軍事方面的知識(shí)，還能更進(jìn)一步明白稀土材料的重要性，并且可以激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情。我們需要讓學(xué)生明白，愛(ài)國(guó)即愛(ài)家，軍事實(shí)力是一個(gè)國(guó)家強(qiáng)盛的基礎(chǔ)，從而樹(shù)立為民族復(fù)興而努力、追求文明和進(jìn)步的責(zé)任感和使命感。

一、“走近稀土材料”課程中的生態(tài)文明教育

生態(tài)環(huán)境如今是全球面臨的一大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，其中碳排放更是環(huán)境問(wèn)題的熱點(diǎn)。嚴(yán)重的碳排放會(huì)導(dǎo)致大氣中CO2濃度過(guò)剩，從而帶來(lái)溫室效應(yīng)。2021年3月15日，習(xí)近平總書(shū)記在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。[2]如今，研究員已經(jīng)開(kāi)發(fā)或者正在研究多種減少碳排量的方法，比如礦物碳化、CO2地質(zhì)封存以及海洋封存，還有利用催化劑將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r(jià)值的化學(xué)品等。“走近稀土材料”課程中介紹了稀土發(fā)光材料通過(guò)其節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，也同樣可以有效地減少碳排放。比如研究人員在1974年就研制的稀土三基色燈，這種燈的發(fā)光效率可提高至80流明每瓦，顯色指數(shù)也高于普通的鹵磷酸鹽熒光燈。一支11瓦的稀土三基色熒光燈的發(fā)光效率相當(dāng)于一支60瓦的白熾燈，其節(jié)能效果非常顯著。因此，如果用節(jié)能燈取代全國(guó)15億只40瓦的白熾燈，以節(jié)能4/5計(jì)算，可節(jié)能384億千瓦·時(shí)，相當(dāng)于可少建5個(gè)以上裝機(jī)容量100萬(wàn)的核發(fā)電站或火力發(fā)電站，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1536萬(wàn)噸，減少3170萬(wàn)噸CO2和43萬(wàn)噸SO2的排放，從而節(jié)約了能源，減少了環(huán)境污染。

值得一提的是，稀土發(fā)光材料除了在照明領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境友好外，研究人員還利用稀土發(fā)光材料來(lái)檢測(cè)或者降解污染物。以重金屬檢測(cè)為例，通過(guò)制備的特殊稀土發(fā)光材料，可以有效檢測(cè)Hg2+。隨著Hg2+濃度升高，這種材料的發(fā)光強(qiáng)度就越高，因此通過(guò)建立發(fā)光強(qiáng)度和Hg2+濃度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，就可以快速敏銳的檢測(cè)Hg2+含量。利用光學(xué)檢測(cè)污染物是一種非常有潛力和高效的手段，這是因?yàn)榘l(fā)光強(qiáng)度會(huì)隨著污染物濃度變化而非常敏銳的改變，因此具有檢測(cè)下限低、極其靈敏的優(yōu)勢(shì)。

眾所周知，中國(guó)霧霾天氣的主要原因是化石能源燃燒帶來(lái)的大氣污染物逐年增加，主要源于熱電排放、工業(yè)尤其是重化工生產(chǎn)、汽車(chē)尾氣、冬季供暖、居民生活以及地面灰塵等。發(fā)展高效、潔凈的能源利用技術(shù)、提高燃燒效率和凈化廢氣、尾氣等成為環(huán)保工作的重中之重。油機(jī)動(dòng)車(chē)的尾氣對(duì)大氣污染的主要有害物包括：不完全燃燒所生成的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、和氮氧化合物（NOx），除此外之外還有鉛，磷，硫等有毒物質(zhì)。CO對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)有嚴(yán)重的破壞作用，阻止人體血紅蛋白向人體組織輸送氧氣，引起慢性中毒。碳?xì)浠衔镏泻卸喾N致癌物質(zhì)。氮氧化合物可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)的疾病。在太陽(yáng)光的作用下，NO2分解產(chǎn)生的O和O2生成O3，還進(jìn)一步與烴類(lèi)反應(yīng)形成光化學(xué)二次污染，對(duì)人類(lèi)健康造成更大的傷害，同時(shí)，氮氧化合物還是形成酸雨和引起氣候變化的主要原因。汽車(chē)尾氣催化凈化技術(shù)，也是隨著汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格而逐步發(fā)展起來(lái)的。1959年在美國(guó)加州，首次頒布了控制汽車(chē)排放污染物的立法，并于1975年率先將凈化催化劑應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)。到1985年，美國(guó)和日本車(chē)廠的新車(chē)全部裝有機(jī)外催化凈化裝置，人們稱(chēng)它為催化凈化器或者催化轉(zhuǎn)化器。早期使用金屬銅（Cu）、鉻（Cr）和鎳（Ni）為凈化催化劑，但其催化活性差、起燃溫度高，易中毒。貴金屬催化劑選用的是鉑（Pt）、銠（Rh）和鈀（Pd），這三種催化劑對(duì)尾氣中的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）和氮氧化合物（NOx）都具有很好的催化效果。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，這三種物質(zhì)是協(xié)同作用于尾氣催化過(guò)程中的。因而也被稱(chēng)作“三效催化劑”。然而，缺點(diǎn)是貴金屬資源短缺、價(jià)格昂貴，應(yīng)用推廣存在瓶頸。此外貴金屬催化劑易患鉛中毒，汽車(chē)必須要使用無(wú)鉛汽油。為此人們希望尋找到一些價(jià)格低、性能好、不含貴金屬的催化劑作為代用品，稀土便成為最受歡迎的代用品之一。20世紀(jì)70年代初，國(guó)外學(xué)者研究了鈣鈦礦型稀土復(fù)合氧化物在汽車(chē)排氣凈化中的作用，指出稀土催化劑比鉑催化劑具有更高的活性、化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及更長(zhǎng)的使用壽命。同時(shí)也是還原氮氧化合物（NOx）的有效催化劑。稀土催化劑價(jià)格相對(duì)較低，特別是具有抗鉛中毒的特性。1971年，稀土材料被引入催化劑活性涂層用來(lái)凈化汽車(chē)尾氣以來(lái)，稀土氧化物得到了迅速發(fā)展。目前，公認(rèn)的具有良好催化效果的稀土催化材料主要包括鈣鈦礦型、鈰鋯固溶體及高溫穩(wěn)定的稀土復(fù)合氧化鋁類(lèi)催化材料[3]。

當(dāng)然，我們也需要面對(duì)稀土礦開(kāi)采所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，比如現(xiàn)今困擾我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的放射性釷廢物堆存的難題。釷元素是稀土礦中常見(jiàn)的伴生元素，由于對(duì)稀土礦物大量的開(kāi)采，自然也會(huì)帶來(lái)相當(dāng)量的釷廢物。然而目前還沒(méi)有能高效利用釷元素的技術(shù)，這導(dǎo)致伴生釷廢物大量的積存，而其放射性也給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)了恐慌。如今一些研究人員正努力地去研究這個(gè)問(wèn)題的解決方法。因此，我們應(yīng)該著重去培養(yǎng)稀土產(chǎn)業(yè)中這方面的人才，以解決這個(gè)現(xiàn)實(shí)中的困境，而這一切首先應(yīng)該從本科生做起。

綜上所述，在生態(tài)環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)重要的今日，稀土材料也將扮演越來(lái)越多的環(huán)保角色，但稀土開(kāi)采面臨的環(huán)境問(wèn)題也同樣需要去解決。因此，在講授“走近稀土材料”這門(mén)課程時(shí)，引入生態(tài)環(huán)境問(wèn)題是必要的且符合現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的。故在本課程中，我們介紹了稀土發(fā)光材料的節(jié)能優(yōu)勢(shì)、稀土發(fā)光材料檢測(cè)或者降解污染物的功效以及稀土三效催化劑在汽車(chē)排氣凈化中的作用，同時(shí)也指出了稀土礦開(kāi)采所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。本課程通過(guò)上述實(shí)例令學(xué)生能夠從能源、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)的角度，充分認(rèn)識(shí)到現(xiàn)今材料科學(xué)中，環(huán)境友好和節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)是何等重要。

二、“走近稀土材料”課程中的愛(ài)國(guó)主義培育

稀土元素是現(xiàn)今很多種工業(yè)產(chǎn)品的必要組分，而這些產(chǎn)品橫跨了多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是高科技產(chǎn)品，諸如手機(jī)、新能源汽車(chē)、新型發(fā)電機(jī)、電腦硬件以及各類(lèi)軍用裝備等。由于稀土元素在工業(yè)產(chǎn)品中的廣泛使用以及其不可缺特性，故稀土被譽(yù)為“工業(yè)維生素”[4]。因此稀土材料的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都具有重要的意義，是一種十分關(guān)鍵的新型熱點(diǎn)材料。值得慶幸的是，我國(guó)是世界上頭號(hào)稀土大國(guó)，擁有全世界最大的稀土礦，即來(lái)自?xún)?nèi)蒙古自治區(qū)的白云鄂博稀土礦，因此我國(guó)在國(guó)際稀土市場(chǎng)中扮演著極其重要的角色。如今，稀土資源成了我國(guó)的重要戰(zhàn)略性資源。

需要一提的是，由于我國(guó)對(duì)稀土出口進(jìn)行的嚴(yán)格管控，以及隨后激烈的中美貿(mào)易戰(zhàn)等原因，以美國(guó)為首的多個(gè)國(guó)家已逐漸開(kāi)始減少對(duì)中國(guó)稀土的依賴(lài)，并大力開(kāi)發(fā)自己的稀土礦以對(duì)我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)進(jìn)行“圍堵”。在這樣的嚴(yán)峻形勢(shì)下，稀土材料的研發(fā)和應(yīng)用水平對(duì)我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展以及我國(guó)在國(guó)際稀土市場(chǎng)上的話語(yǔ)權(quán)具有決定性的意義。

盡管稀土材料的重要性在業(yè)內(nèi)眾所周，但是關(guān)于這類(lèi)材料的普及在本科教育中卻仍然相對(duì)匱乏。我校本科生對(duì)稀土的認(rèn)識(shí)大部分仍然比較淺顯，僅局限在什么是稀土元素，以及稀土元素性質(zhì)的水平上，而對(duì)稀土元素在工業(yè)中的重要價(jià)值、稀土材料的具體應(yīng)用以及我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)面臨的難題等相關(guān)認(rèn)知基本處于空白。更令人擔(dān)憂(yōu)的是，有的相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生僅僅聽(tīng)說(shuō)過(guò)“稀土”這兩個(gè)字，而不知道具體指代哪些元素;甚至有的學(xué)生來(lái)自?xún)?nèi)蒙古包頭，但是不知道包頭有白云鄂博這個(gè)世界上最大的稀土礦，不知道包頭著名的稀土高新區(qū)是干什么的。以上提到的情況不可忽視，這表明目前本科教學(xué)在某些方面與實(shí)際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)存在一定程度的脫節(jié)。這不但容易引起學(xué)生讀死書(shū)，忽略現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)令學(xué)生錯(cuò)過(guò)可能的就業(yè)機(jī)會(huì)，以及將來(lái)作為研究生時(shí)的研究方向。

近年來(lái)，一系列接踵而至的大事件充分暴露了西方反華勢(shì)力“亡我之心不死”的嘴臉。從最開(kāi)始的中美貿(mào)易戰(zhàn)打響，以美國(guó)為首等國(guó)家制裁打壓我國(guó)華為等重要企業(yè)乃至新冠疫情在全球肆虐時(shí)一些國(guó)家對(duì)我國(guó)瘋狂的抹黑污蔑，再到現(xiàn)在新疆棉花事件等，這些事件背后的目的是非常明顯的：打壓我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和主要產(chǎn)業(yè)、動(dòng)用全球輿論對(duì)我國(guó)進(jìn)行污名化和孤立化乃至擾亂新疆的穩(wěn)定，其最終目的就是動(dòng)用一切手段來(lái)阻止我國(guó)的發(fā)展。然而值得喜慶的事，我們看到了我國(guó)的外交官對(duì)外越來(lái)越強(qiáng)硬的態(tài)度，還有一系列令人稱(chēng)快的反制裁措施乃至在全世界最為出色的防疫和抗疫表現(xiàn)。這一切歸功于黨的領(lǐng)導(dǎo)，以及我國(guó)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)和軍事實(shí)力作為后盾。

在“走近稀土材料”這門(mén)課程中，之所以要探索稀土材料在軍事方面的應(yīng)用，是因?yàn)檐娛聦?duì)國(guó)家國(guó)防具有無(wú)可比擬的重要性。實(shí)際上，正是由于國(guó)家之間的軍事力量相互制衡，才能帶來(lái)如今的和平。軍事是一個(gè)國(guó)家的最后底牌，也是決定外交話語(yǔ)權(quán)的最重要因素之一。如今我們之所以能對(duì)西方國(guó)家越來(lái)越強(qiáng)硬，主要原因就是因?yàn)槲覈?guó)軍事實(shí)力的巨大進(jìn)步和發(fā)展。在現(xiàn)今國(guó)際環(huán)境氛圍愈發(fā)緊張的情況下，只有強(qiáng)大的軍事實(shí)力才能保證我們的和平與安穩(wěn)。因此在本課程中，令學(xué)生了解當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)、軍事相關(guān)知識(shí)和稀土材料在軍事應(yīng)用中的重要角色，也是緊貼現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的。通過(guò)這門(mén)課程，我們希望學(xué)生認(rèn)識(shí)到中國(guó)的軍工是一步一個(gè)腳印，踏踏實(shí)實(shí)逐漸摸索而壯大的，這其中自然也包括了軍用稀土材料的研發(fā)和應(yīng)用技術(shù)。

中國(guó)作為稀土大國(guó)，在本科生階段就應(yīng)該注重稀土產(chǎn)業(yè)人才方面的培養(yǎng)，令學(xué)生能充分認(rèn)識(shí)到我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)如今面臨的難題，這些難題如今已經(jīng)成為阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的絆腳石。比如，我國(guó)雖然具有全世界先進(jìn)一流的稀土礦開(kāi)采和分離技術(shù)，但是我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)中低端產(chǎn)品占多數(shù)，高端產(chǎn)品和高端元器件較少。稀土原材料和稀土高端元器件的價(jià)格差距是非常巨大的，后者遠(yuǎn)高于前者。因此當(dāng)我們出口稀土原材料，而進(jìn)口國(guó)外高端元器件時(shí)，在貿(mào)易上我們實(shí)際上吃了很大虧。

通過(guò)“走近稀土材料”課程，我們讓學(xué)生明白，愛(ài)國(guó)即愛(ài)家，軍事實(shí)力是一個(gè)國(guó)家強(qiáng)盛的基礎(chǔ)。如果沒(méi)有自己的軍工基礎(chǔ)，而只能靠購(gòu)買(mǎi)國(guó)外裝備來(lái)維持軍事實(shí)力，不但會(huì)扼殺本國(guó)的軍工水平，還會(huì)使我國(guó)受制于他國(guó)。擁有自己的軍工，就不會(huì)受制于人，并擁有決定權(quán)和話語(yǔ)權(quán)。因此，稀土材料在軍事方面的應(yīng)用，應(yīng)該是相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生了解的知識(shí)，而這方面的人才也是國(guó)家迫切需要的。

三、結(jié)語(yǔ)

“走近稀土材料”課程教學(xué)，不僅是專(zhuān)業(yè)知識(shí)的簡(jiǎn)單傳授，更是培養(yǎng)學(xué)生“生態(tài)文明”觀念和愛(ài)國(guó)主義理想的重要途徑。課程帶領(lǐng)學(xué)生探索稀土材料的各方面應(yīng)用、結(jié)合高新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并緊貼生態(tài)環(huán)境、家國(guó)情懷和扎根邊疆等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀和發(fā)展觀。

參考文獻(xiàn)

[1]（兩會(huì)受權(quán)發(fā)布）習(xí)近平參加內(nèi)蒙古代表團(tuán)審議[EB/OL].（2021-03-05）[2021-04-05].http：//cn.chinadaily.com.cn/a/202103/05/WS604234a5a3101e7ce97428ab.html.

[2]習(xí)近平主持召開(kāi)中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議[EB/OL].（2021-03-15）[2021-04-05].http：//www.gov.cn/xinwen/2021-03/15/content_5593154.htm.

[3]黃可龍，王紅霞，劉素琴.稀土在汽車(chē)尾氣凈化催化劑中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].稀土，2002，23（10）：50-53.

[4]孟祥福.稀土——工業(yè)的維生素[J].化學(xué)世界，2011（7）：447-448.