高分子化學課程思政教學設計探索

徐守芳，李因文，陸宏志

（1.臨沂大學 材料科學與工程學院，山東 臨沂 276005；2.臨沂大學 化學化工學院，山東 臨沂 276005）

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的講話中強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[1]。近幾年，課程思政建設不斷深化和聚焦，涌現出一批研究成果。高分子化學是高分子材料專業的第一門專業核心課程，通過這門課程的學習，學生掌握高分子化學的基本概念、各類聚合反應機理、聚合方法及聚合物的化學反應等基本內容，并為后續高分子物理、聚合物工藝學等專業課程學習提供理論基礎。該課程作為該專業學生第一門專業核心課，對同學們樹立專業自信，培養精益求精的大國工匠精神，激發科技報國的家國情懷和使命擔當具有重要的意義。因此在本課程授課過程中，精心設計課程，將知識傳授和思想政治教育自然融合在一起，達到潤物無聲的效果，形成專業課程與思政課程同心同向的格局。

一 梳理課程內容，提煉思政元素

在高分子化學課堂授課中，因時因事、適度適宜地融入思政元素，豐富授課內容，增加學生學習興趣，樹立社會主義核心價值觀，激發學生科技報國情懷。表1 列舉了高分子化學課程與思政教育相結合的12 個知識點及其教學設計理念。通過這些知識點，可以將愛國主義、大國工匠精神、安全教育、環保教育、辯證主義思維和科技報國情懷等多個思政點引入到高分子化學的課程中。在思政元素的教學設計中，優先將思政元素與課程引入相結合，使課程引入具有思政教育和提出問題的雙重作用。作為課程內容引入的思政元素為本節授課內容的主要思政點，在授課過程中結合知識點引入的思政元素為副知識點，通過一兩句話帶過，避免用力過猛造成學生反感，適得其反[2]。

表1 高分子化學課程思政設計點

二 課程思政教學設計舉例

（一）聚氨酯

聚氨酯聚合為氫轉移聚合，屬于逐步聚合機理，因單體來源廣泛、制備的聚合物品種多樣應用范圍廣，在第二章縮聚和逐步聚合中作為典型聚合物出現。該課程設計可結合實事熱點新聞、行業文化和科研成果等進行，可將家國情懷和科技報國兩類思政元素融入。課程引入結合孟晚舟女士回國的新聞，孟晚舟女士回國，是中國與美國之間實力的較量，強調個人的命運與國家的命運息息相關，只要祖國強大，人民才會有尊嚴。華為在5G 基建方面取得的成就，在全世界是遙遙領先的，這個是學生們熟悉的。學生們不太了解的是化工屆的“華為”——煙臺萬華化學，因此從孟晚舟事件過渡到煙臺萬華。介紹煙臺萬華自主研發攻克MDI 光氣制備技術，強調企業的責任擔當和科技強國。MDI 為聚氨酯的主要原料，因此導入聚氨酯的學習。介紹聚氨酯的聚合機理、單體、制備和應用。在講授聚氨酯在硬泡方面的應用時，介紹山東理工大學畢玉遂教授的無氯氟新型聚氨酯化學發泡劑專利的案例，結合專利的研發過程，介紹科學家潛心科研、不斷探索、持之以恒的科研精神。此外，在講解聚氨酯彈性體在密封圈方面的應用時，可結合美國挑戰者號航天飛機因為一個密封圈失效造成2 億美元的航天飛機升空73 s 后爆炸的事件，說明細節決定成敗，做事要盡善盡美。水性聚氨酯涂料的研發，使聚氨酯膠黏劑MDI 膠代替常用的脲醛膠、酚醛膠，成為板材行業環保高端膠，通過對這些行業發展的介紹為學生灌輸綠色環保理念。聚氨酯這一節中可以引入的思政元素較多，在具體課程設計時要酌情使用，優選一兩個點，一節課不用涉及太多思政點，以免造成學生的反感。

（二）自由基聚合方法

有機玻璃的制備是本體聚合方法的常用案例，有機玻璃常用于鏡片，因此在導入本體聚合這一節課程時，首次從青少年的近視率的調研數據開始，據2018年的數據，我國近視人數已超6 億，青少年近視率世界第一，2020 年由于受新冠肺炎疫情的影響學校開展云端教學，據教育部對9 省份14 532 人的最新調研顯示，與2019 年底相比，半年來學生近視率增加了11.7%。通過這些數據使學生關注用眼健康，養成良好的用眼習慣。從近視引申出鏡片材料有機玻璃，介紹我國試制出第一塊有機玻璃的王葆仁院士，介紹王院士的生平，特別指出1953 年國家進入第一個五年計劃，王院士適應國家發展需求，從原來從事的有機化學行業毅然轉入高分子行業，在中國開拓了高分子化學研究工作，率先在我國試制出第一塊有機玻璃和第一根尼龍6 合成纖維。王院士這種以國家需求為導向的科學研究，體現了國家利益至上的科研精神、科學家的責任和擔當。同時以需求為導向的科研符合習近平總書記提出的科學研究“四個面向”，對青年學生的科研方向具有重要的指導意義。

緊接著提出問題有機玻璃為了保障良好的透光度應該采用什么方法制備，制備過程的工藝難點在什么地方，從而引入本體聚合這一節的學習。

在講授溶液聚合這一節時，首先從觀看塞罕壩視頻開始，經過賽罕壩三代人不懈努力，將昔日戈壁變成塞上江南，以“艱苦創業，科學求實，無私奉獻，開拓創新，愛崗敬業”的塞罕壩精神鼓舞學生。然后開展頭腦風暴：在沙漠治理的過程中，使用哪些高分子材料？如沙土穩定劑、保水吸水材料和液體地膜等功能高分子材料在荒漠化防治中大量使用。接著提出課程問題“作為一種常用的超吸水性高分子材料，聚丙烯酸鈉采用什么聚合方法得到？”引入溶液聚合的講解。溶液聚合中溶劑的使用帶來正反兩面的問題，如優勢是可以減緩本體聚合過程中的自動加速效應，但隨著帶來的是對聚合速率、聚合度和成本等的影響。此處要求學生辯證看待一個事物的2 個方面。在課外拓展環節，介紹超吸水高分子材料在油水分離領域的應用。哈爾濱工業大學的趙學增教授與潘昀路副教授所帶領的課題組在超親水高分子材料油水分離方面開展了一系列研究，請學生查閱文獻，了解超親水材料的設計理念和原理。在本節課程中，塞罕壩精神是主要的思政融入點，辯證思維是副思政點?？蒲袆撔戮裨谡n外拓展環節開展。通過課上課外協同完成思政教育。

（三）陰離子活性聚合引發劑——丁基鋰

以講授陰離子活性聚合常用引發體系丁基鋰為例，在講授其引發性能后，介紹其化學性質。丁基鋰性質非?；顫?，遇水遇氧易發生放熱反應，遇潮濕空氣易迅速燃燒，包裝容器內的溶劑普遍為低沸點易燃易爆液體，一旦受熱膨脹容易導致爆炸。又因丁基鋰密度低，一旦發生火災，火苗隨空氣飄動，難以控制。結合以上知識點，設計了如下課程思政環節。一是教育學生要進行規范的實驗操作[3]。化學實驗中遇到的試劑很多是有毒、易燃易爆的，因此在實驗之前要深入了解各種試劑的物理和化學性質，做到知己知彼；同時實驗過程中嚴格遵守實驗操作步驟，做好防護；根據不同試劑的化學性質選擇恰當的取用方式。課堂上詳細地介紹了丁基鋰取用的操作規范，如惰性氣體保護、殘余引發劑的猝滅。同學們了解了丁基鋰正確的取用方法后，對實驗起了敬畏之心。二是用高校、研究所發生的爆炸、起火案例，對學生進行實驗室安全教育，很多安全事故的發生是由于操作者并沒有嚴格按照操作流程操作。從反面的教材再次強調實驗室規范操作的重要性。在課外拓展環節，組織內容涉及化學基礎實驗操作和高分子化學實驗的實驗室安全知識競賽，在競賽過程中對實驗室安全進行深一層次的教育。

（四）配位聚合——聚丙烯課程思政設計

在講解典型配位聚合物聚丙烯時，課程從新冠肺炎疫情引入。結合當前疫情形勢，分析我國自2019 以來在新冠疫情防控方面做出的努力[4]，從而將制度自信、科技報國和擔當奉獻等多個思政點引入其中。首先對比中西方國家在疫情防控方面的努力，體現我國在政治制度和治理體系方面的優越性，增強同學們的制度自信和民族自豪感。如武漢封城，可以做到10 天建成火神山醫院，可以春節期間自覺在家隔離，可以全國馳援武漢，充分體現了在大事難事面前我們國家制度的優越性[5]。同時介紹在疫情期間做出重要貢獻的鐘南山院士、李薇院士等，鼓勵同學們投身科學研究，積極引導學生科研報國，傳遞愛國情，在學生心中埋下為國奉獻的種子。在疫情面前，在全國人民的生命安全受到威脅的時刻，是科學的判斷、科學的知識、科學的防控，使我國疫情得到有效的防控。三是在疫情期間醫生護士堅守崗位，甚至獻出了自己的生命；很多普通人為疫情防控默默付出，有警察，有司機，有外賣小哥，有餐館老板，有普通菜農，他們逆行武漢，充分體現了擔當奉獻精神；普通民眾在疫情期間，聽黨指揮，隔離在家，不聚集，不聚會，做到不被傳感，不傳感他人，實現一個普通群眾對國家的責任；對比那些隱瞞行程、病情，對抗疫工作造成嚴重破壞的人員，教育學生要遵紀守法，樹立法治意識。從疫情防控“人”的力量，延伸到“物”的力量：由疫情防控中應用的高分子材料，引出醫用口罩防護服應用的聚丙烯熔噴布和無紡布，提出本節課的授課內容：聚丙烯是采用什么聚合機理得到的。本節課的主思政元素設在課程引入階段，使課程引入兼具思政教育和問題提出的雙重作用。

（五）聚合物化學反應——降解

聚合物化學反應這一章，以中國載人深潛引入課程，介紹中國載人深潛蛟龍號、深海勇士號、奮斗者號十年磨一劍勇往直“潛”的歷程，用“嚴謹求實、團結協作、拼搏奉獻、勇攀高峰”的中國載人深潛精神激勵學生；接下來講解載人深潛在海底帶回很多樣品和照片，有助于科學家了解深海。結合高分子化學課程，提到2 個新聞：蛟龍號帶回的生物樣品檢測出微塑料，深海勇士號在海底2 000 米拍到塑料垃圾照片，從而引申出高分子材料的塑料垃圾污染問題；再展示堆積如山的塑料垃圾及其對環境、對海洋生物和對人類造成的危害等觸目驚心的圖片，從珠穆朗瑪峰到馬里亞納海溝，從繁華的都市到人跡罕至的南極，塑料污染無處不在。這些圖片給學生強烈的視覺沖擊，震撼學生的心靈，讓學生認識到塑料垃圾對環境污染的嚴重性，繼而教育學生要進行環境保護，貫徹生態發展觀，綠水青山就是金山銀山。通過討論式教學，讓學生們討論在日常生活中，怎么有效避免塑料垃圾的產生。如環境保護從自我做起，堅決支持國家的限塑令，日常生活減少一次性塑料制品的使用，用環保帆布袋等代替塑料袋，外出旅游不產生塑料垃圾。宣傳綠色環保的低碳生活理念。從綠色騎行、衣物回收、減少餐飲浪費和節約用水用電用紙等多個方面踐行低碳生活理念[6]?？萍紙髧?，投身科學研究，通過研發可生物降解的塑料和塑料的轉化利用技術，降低塑料垃圾對環境和人類造成的傷害。從學生們的討論中，引入本節課程的主要講授內容——降解。在本節課程的課外拓展環節，請同學們查閱聚合物降解方面的最新文獻，總結聚合物設計方案，寫一篇小的科技論文，培養學生查閱文獻，自主學習的能力，同時開拓科研創新能力。此外，針對同學們喜歡叫外賣和打包的用餐習慣，開展了為期一個月的“限塑生活”，鼓勵學生在食堂用餐，用自帶可重復使用性餐具代替一次性餐具。主題活動開展后，教室內塑料垃圾明顯減少。在本節課程的設計中，中國載人深潛精神和生態發展觀是主要的思政融入點，授課過程中涉及的辯證思維為副融入點。

三 結束語

在高分子化學課程建設過程中，秉承以學生為中心的教育理念，在專業知識傳授過程中，加強品德修養，做到立德與樹人的統一，促進學生全面發展。課堂授課中，精心教學設計，深挖思政元素，將愛國主義、大國工匠精神、安全教育、環保教育與科技報國等多個思政點有機融入，通過主題活動、科技創新等形式多樣的課后實踐活動助力思政元素吸收。在高分子化學授課中，堅持教書育人，長期不懈抓教學質量，將該課程打造成一門經得起考驗的“一流課程”。