材料結(jié)構(gòu)表征實(shí)驗(yàn)中融入思政教育的教學(xué)探索*

鐘麗娜，陳 珺，趙青華，李四中，駱耿耿

(華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，福建 廈門 361021)

工學(xué)類專業(yè)，以解決行業(yè)和產(chǎn)業(yè)中的實(shí)際工程問題為導(dǎo)向，涉及到多專業(yè)協(xié)同，是應(yīng)用實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)。隨著2017年“新工科”建設(shè)的提出，高校對(duì)工科類學(xué)生培養(yǎng)過程中，除了重視知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)，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(wù)”，以及2020年《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的提出，課程思政受到教育領(lǐng)域的高度關(guān)注，價(jià)值引領(lǐng)成為教學(xué)目標(biāo)的重要一環(huán)，對(duì)教師隊(duì)伍建設(shè)、課程建設(shè)和人才培養(yǎng)目標(biāo)提出了更高的要求[3-6]。

高分子科學(xué)發(fā)展雖不足百年，卻非常迅速，目前已經(jīng)發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和日新月異的高性能多功能材料的出現(xiàn)，高分子材料的品種越來越多，應(yīng)用越來越廣泛。在航天航空、節(jié)能環(huán)保、生物醫(yī)藥、建筑和軍事武器等領(lǐng)域，都展現(xiàn)了高分子材料廣泛的應(yīng)用價(jià)值和前景，培養(yǎng)高素質(zhì)的高分子專業(yè)人才具有重要意義[7-10]。實(shí)驗(yàn)課程與理論課程相比，更具有實(shí)踐性、應(yīng)用性和綜合性，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工程意識(shí)[11]。在華僑大學(xué)的工科專業(yè)——高分子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，在創(chuàng)新中提高，不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量，以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量[12]。結(jié)合十八大提出的以“三個(gè)倡導(dǎo)”為主要內(nèi)容的社會(huì)主義核心價(jià)值觀，在高分子科學(xué)與工程專業(yè)的《材料與高聚物結(jié)構(gòu)表征》實(shí)驗(yàn)課程中，挖掘思政元素，增強(qiáng)愛國情懷和民族自豪感，為學(xué)生傳道授業(yè)解惑，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)融合；推動(dòng)課程進(jìn)一步優(yōu)化和進(jìn)步，培養(yǎng)具有責(zé)任精神、敬業(yè)精神、創(chuàng)新精神、求實(shí)精神、協(xié)作精神、獻(xiàn)身精神的大國工匠；培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展思政教育的支撐條件

目前，學(xué)校的材料表征實(shí)驗(yàn)課平均每個(gè)項(xiàng)目安排6學(xué)時(shí)，包含預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)課堂和數(shù)據(jù)處理，其中課堂教學(xué)時(shí)間約為4學(xué)時(shí)。在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)要講清楚儀器構(gòu)造、儀器工作原理、實(shí)驗(yàn)原理、儀器操作、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、應(yīng)用進(jìn)展等方面，同時(shí)將思政元素不著痕跡地滲透到教學(xué)中，對(duì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)水平提出了更高的要求。

1.1 提高教學(xué)團(tuán)隊(duì)教學(xué)能力

文獻(xiàn)[12]介紹了我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員情況。隨著思政教育理念的提出，教學(xué)團(tuán)隊(duì)除了關(guān)注行業(yè)發(fā)展、社會(huì)需求、國家政策、其他高校的優(yōu)秀教學(xué)方法外，也充分利用學(xué)校資源。例如，參加學(xué)校發(fā)展中心舉辦的“高校課程思政教學(xué)方案設(shè)計(jì)專題研究班”“學(xué)生中心理念下的高校青年教師教學(xué)發(fā)展策略線上直播培訓(xùn)會(huì)”“課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施”“課程思政與混合式教學(xué)的相互促進(jìn)”“培根鑄魂，啟智潤心-專業(yè)思政課程思政一體化設(shè)計(jì)能力提升研修班”等等的學(xué)習(xí)，參加“精彩一堂課”等教學(xué)競(jìng)賽，參與工程認(rèn)證工作，參與“一流課程”“新工科”課程建設(shè)、“課程思政”課程建設(shè)等項(xiàng)目申報(bào)，以提高教師隊(duì)伍的教學(xué)能力，提升教學(xué)質(zhì)量保障能力。近三年來，教學(xué)團(tuán)隊(duì)中有的主持校級(jí)實(shí)驗(yàn)教改課題，有的主持校級(jí)新工科示范課程建設(shè)，有的榮獲教學(xué)成果獎(jiǎng)，有的評(píng)為校級(jí)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員等等。教學(xué)團(tuán)隊(duì)整體能力不斷提升，為開展好實(shí)驗(yàn)教學(xué)與思政教育的有機(jī)融合打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 充分利用校內(nèi)教學(xué)平臺(tái)

校級(jí)的分析測(cè)試中心和院級(jí)的綜合測(cè)試中心，這兩個(gè)測(cè)試平臺(tái)整合了學(xué)校的絕大多數(shù)大型儀器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了資源共享，完全可以滿足樣品的表征和測(cè)試，為順利開展《材料與高聚物結(jié)構(gòu)表征實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)提供了強(qiáng)有力的保障。

1.3 合理化實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排

實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論課安排在同一個(gè)學(xué)期進(jìn)行授課，二者相輔相成，相互補(bǔ)充。通過理論課的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理等理論知識(shí)的講授就很容易被學(xué)生消化吸收。配合多元化的教學(xué)方法，理論講解耗時(shí)少，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更多的時(shí)間可以用來進(jìn)行實(shí)踐，而思政教育可以隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)展循序漸進(jìn)地貫穿在整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

1.4 多元化教學(xué)方法

課堂上，我們采用舉例、啟發(fā)、比較、討論等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與到課程教學(xué)中，在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)價(jià)值性和知識(shí)性的統(tǒng)一，用科學(xué)知識(shí)和事實(shí)案例作支撐，寓價(jià)值觀引導(dǎo)于知識(shí)傳授之中，避免空洞的價(jià)值觀說教，重視學(xué)生價(jià)值觀的塑造[13]。

2 思政元素與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)融合

以“固體紫外可見吸收光譜法測(cè)定化合物結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為案例，分別從制樣前、制樣中和制樣后三個(gè)階段，從課程的既有教學(xué)內(nèi)涵邏輯中挖掘育人的價(jià)值功能，實(shí)現(xiàn)立德樹人、潤物無聲的思政教育與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，讓學(xué)生入眼入耳入腦入心[14-17]。在教學(xué)案例中，我們深入挖掘課程內(nèi)容中的德育元素，總結(jié)見表1。

表1 教學(xué)案例中德育元素的挖掘

2.1 制樣前

2.1.1 增強(qiáng)愛國情懷和民族自豪感

目前，使用的教學(xué)儀器大多數(shù)是進(jìn)口設(shè)備，近幾年增加了國產(chǎn)設(shè)備的購買量。在對(duì)儀器進(jìn)行介紹時(shí)，我們會(huì)實(shí)事求是地對(duì)比進(jìn)口和國產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，肯定進(jìn)口儀器的優(yōu)勢(shì)，正視我們還存在的不足；介紹近年來國產(chǎn)儀器的發(fā)展，肯定國產(chǎn)儀器的進(jìn)步和前景，讓學(xué)生能夠正確認(rèn)識(shí)我國科技發(fā)展情況，增加家國情懷、社會(huì)責(zé)任感和文化自信。介紹儀器的應(yīng)用進(jìn)展時(shí)，拓展高分子材料在我國的醫(yī)療、生物、航空、建筑和生產(chǎn)生活中的應(yīng)用知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的愛國情懷。

2.1.2 強(qiáng)化遵章守紀(jì)意識(shí)

“無規(guī)矩不成方圓”。實(shí)驗(yàn)前，教學(xué)團(tuán)隊(duì)會(huì)提前下發(fā)所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排、分組安排、實(shí)驗(yàn)要求等，提醒學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和上課準(zhǔn)備，要求學(xué)生在課堂上佩戴口罩、手套和實(shí)驗(yàn)服，不遲到、早退、不無故曠課。教師也以身作則，為學(xué)生做表率，“言傳身教，身行一例，勝似千言”。強(qiáng)化學(xué)生遵章守紀(jì)的意識(shí)，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，提升專業(yè)素養(yǎng)。

2.1.3 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

我們自制加工了適用于少量樣品測(cè)試的制樣模具和取樣器，用事實(shí)舉例法和對(duì)比分析法，向?qū)W生滲透獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新和環(huán)保意識(shí)。

利用外用狹縫板調(diào)節(jié)光束達(dá)到制樣模具表面的光斑大小，同時(shí)考慮光束到達(dá)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(jīng)過熔融、成型、剪切等操作，反復(fù)試驗(yàn)，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(chǎn)率較低、樣品環(huán)境不友好等造成測(cè)試樣品量很少而測(cè)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(fèi)或大量環(huán)境污染等現(xiàn)象的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，兩組同學(xué)同時(shí)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(shí)舉例和對(duì)比分析法，引導(dǎo)學(xué)生遇到困難要積極思考，大膽創(chuàng)新。

制備測(cè)試樣品時(shí)我們需要藥勺等工具進(jìn)行輔助，但一次需要測(cè)試多個(gè)樣品時(shí)，藥勺需要不斷進(jìn)行清洗、干燥的過程。干燥不徹底會(huì)導(dǎo)致取樣時(shí)有少量樣品粘附藥勺造成樣品損失、壓制樣品時(shí)樣品粘附在壓樣工具有機(jī)玻璃柱上造成制樣失敗等，而且浪費(fèi)時(shí)間。我們利用實(shí)驗(yàn)室常見耗材一次性吸管，制作成簡(jiǎn)易取樣器。將吸管尖端斜切成不同角度，可以很方便地調(diào)節(jié)取樣量，并且省掉清洗、干燥藥勺的時(shí)間，更能避免藥勺清潔不到位污染其它測(cè)試等問題。通過這樣一個(gè)“小發(fā)明”，增加專業(yè)學(xué)習(xí)的趣味性，也讓學(xué)生們真切感受到創(chuàng)新的重要性和創(chuàng)新的樂趣，引導(dǎo)他們要多觀察、多思考，培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力。

2.2 制樣中

2.2.1 強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

實(shí)驗(yàn)中10人一個(gè)大組，在進(jìn)行紫外可見吸收光譜測(cè)試時(shí)，2人一個(gè)小組，輪流測(cè)試。其中一個(gè)同學(xué)制備空白樣，另一個(gè)同學(xué)在空白樣的基礎(chǔ)上制備樣品，操作方法雖一致，操作技巧也幾乎一致，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻會(huì)受到兩個(gè)人的共同影響[12]。教學(xué)中，我們堅(jiān)持問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果好的學(xué)生要表揚(yáng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不好時(shí)，引導(dǎo)同學(xué)及時(shí)反思測(cè)試的過程、尋找失敗的原因，等待一輪測(cè)試后重新制樣、測(cè)試，并在旁觀過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。在鍛煉學(xué)生動(dòng)手操作能力的同時(shí)，我們側(cè)重灌輸團(tuán)隊(duì)協(xié)作和互幫互助的重要性。

2.2.2 強(qiáng)化安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)

化學(xué)工作者使用化學(xué)品是家常便飯的事情，因此往往會(huì)忽略其傷害。教學(xué)中，我們遵循“以人為本，以學(xué)生為中心”的原則，監(jiān)督學(xué)生做好自我防護(hù)，強(qiáng)化“生命高于一切”的安全意識(shí)。實(shí)驗(yàn)中涉及到的所有化學(xué)品不得私自帶出實(shí)驗(yàn)室，被污染的化學(xué)品統(tǒng)一回收，由任課教師交由學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)廢棄物管理部門人員集中處理，并宣傳學(xué)校對(duì)化學(xué)品的管理、對(duì)廢棄物的處置辦法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過與學(xué)生之間的深入探討，加深其對(duì) “碳達(dá)峰”“碳中和”等概念的理解，強(qiáng)化大家的環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的家國情懷和社會(huì)責(zé)任感，做到思政教育因時(shí)制宜、因材施教、與時(shí)俱進(jìn)。

2.2.3 培養(yǎng)科學(xué)思維和工匠精神

堅(jiān)持灌輸性和啟發(fā)性相統(tǒng)一，注重啟發(fā)式教育，采用討論式教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而得出最終結(jié)論。課堂中，我們不苛求每一位學(xué)生都能得到好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但當(dāng)測(cè)試后的譜圖呈現(xiàn)時(shí)，我們會(huì)和學(xué)生一起分析和討論譜圖有差異的可能原因。實(shí)驗(yàn)技能的掌握和提升需要熟能生巧、千錘百煉、堅(jiān)持不懈、精益求精，堅(jiān)持不一定會(huì)成功，但不堅(jiān)持一定不會(huì)有收獲。在教學(xué)中我們對(duì)實(shí)驗(yàn)技能較差的學(xué)生有著最大程度的包容，允許他們課后預(yù)約儀器進(jìn)行重復(fù)操作訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和傳承著科技工作者應(yīng)有的科學(xué)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(duì)困難勇于挑戰(zhàn)

為了不同層次學(xué)生得到不同層次的鍛煉，滿足不同就業(yè)方向的需求，實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)行梯度化。基本等級(jí)的問題較簡(jiǎn)單，認(rèn)真預(yù)習(xí)和聽課基本都可以解決；高等級(jí)的問題需要深挖知識(shí)、查閱文獻(xiàn)和資料，經(jīng)驗(yàn)性的知識(shí)需要和老師及同學(xué)進(jìn)行探索。教學(xué)中我們鼓勵(lì)學(xué)生大膽挑戰(zhàn)、積極向上，有勇攀高峰的信心。對(duì)知識(shí)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(duì)機(jī)遇和挑戰(zhàn)有一定的應(yīng)對(duì)能力。

2.3.2 樹立正確的價(jià)值觀

實(shí)驗(yàn)課中堅(jiān)決杜絕為了得到好結(jié)果而偽造或抄襲他人數(shù)據(jù)的現(xiàn)象發(fā)生，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，抄襲者和被抄襲者將同樣面臨成績(jī)降檔的懲罰。我們積極引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀，勿以惡小而為之，不懼怕失敗，重視經(jīng)驗(yàn)的積累，正視自身的不足。在班級(jí)樹立榜樣，讓優(yōu)秀的榜樣成為大家夠得著、看得見的存在。

2.3.3 增強(qiáng)責(zé)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(dǎo)學(xué)生要有責(zé)任心、有擔(dān)當(dāng)，實(shí)驗(yàn)后必須及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面、實(shí)驗(yàn)垃圾、制樣工具等。用完的物品、藥品要完璧歸趙，復(fù)原實(shí)驗(yàn)臺(tái)面，對(duì)自己負(fù)責(zé)、對(duì)他人負(fù)責(zé)，保證下一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不受影響，不給他人造成麻煩和負(fù)擔(dān)。

3 結(jié)語

課程思政是全面深化教育教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)立德樹人的重要途徑。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們充分挖掘課程中的思政元素，結(jié)合課程特點(diǎn)，知識(shí)講解猶如春雨無聲潤物。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展循序漸進(jìn)，慢慢地將德育滲透到學(xué)生的心間，實(shí)現(xiàn)有形的專業(yè)知識(shí)與無形的價(jià)值觀教育有機(jī)融合，突出該課程教學(xué)的育人導(dǎo)向。通過本課程的學(xué)習(xí)，我們不僅要讓學(xué)生學(xué)好專業(yè)知識(shí)，還使學(xué)生對(duì)“三觀”有正確的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)“三全育人”。