思政元素與高分子化學課程的有機融合

王艷麗，劉美珊，陳寶茹，鐘耀煌，高天明，譚德新

嶺南師范學院化學化工學院，廣東 湛江 524048

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上多次強調，各類課程要用好課堂教學這個主渠道，課堂教學應與思想政治教育課同向同行，形成協(xié)同效應[1]。《高等學校課程思政建設指導綱要》中亦指出理工科類專業(yè)課程思政教育的目標是將馬克思主義立場觀點與學科精神培養(yǎng)相結合，提高學生解決問題的能力，樹立大學生的民族自豪感和使命感[2]。本文基于高分子化學授課內容，以學生為中心、產出為導向[3-5]，構建思政目標，在高分子化學教學中融入思政元素，并對具體案例就如何將思政元素與課堂教學內容有機融合進行了探討。

1 高分子化學課程思政建設的必要性及現(xiàn)狀分析

高分子化學是高分子材料與工程專業(yè)的核心課程。其課程目標是使學生圍繞結構、性能和應用等方面的聯(lián)系，較熟練地掌握高分子化學反應機理和方法的共同規(guī)律、反應動力學以及聚合反應實施方法等主要內容，培養(yǎng)高素質應用型工程技術人才。新時代要求高校教育既能培養(yǎng)高水平專業(yè)人才，還能培養(yǎng)具有家國情懷和使命擔當?shù)摹八挠小毙虑嗄辍Ｍㄟ^將學生對高分子材料的感性認知與理性思辨相結合，引導并強化學生的專業(yè)技能及道德素質的養(yǎng)成，將高分子化學課程的教學過程與“立德樹人”緊密聯(lián)系，無疑具有重要的現(xiàn)實意義。

目前，已經有一些關于高分子化學課程思政建設的報道，諸如秦四勇等[6]以Carothers方程為具體案例，對在專業(yè)課程理論教學中開展課程思政的途徑和方法進行了探討；劉希光等[7]以目標導向理念為指導，通過在各個教學環(huán)節(jié)進行多種教學方法和教學模式的實踐，構建了考核體系，為同類課程思政建設提供了參考價值。

但迄今為止，在已有的高分子化學課程教學中仍然存在思政教育缺失及以“教”或“教師”為中心的現(xiàn)象；即使高校在高分子化學課程思政方面有一定的建設，但亦會出現(xiàn)思政目標不清晰、課程思政融合生硬和思政過度等相關問題。

2 思政元素與課程的有機融合

以學生為課程思政建設的主體，以是否實現(xiàn)“知行合一”為導向，通過構建思政目標，設計時事引思政、科學家故事、時代大任新青年、馬克思主義哲學、學科或中國高分子行業(yè)前沿等思政環(huán)節(jié)，將愛國情懷、社會責任、科學精神、人文精神及“四個自信”等思政元素融入高分子化學課程中，以期將科學精神與人文精神有機融合，從而達到育人為本、以德為先的目的[8]。下面就如何在理論和實驗教學中融入思政元素并與課程有機融合進行了探討。

2.1 思政元素與高分子化學理論教學的融合

教材是教學的依據(jù)之一，通過認真梳理教材內容，以學生學什么、如何學為初心，設計思政環(huán)節(jié)，有機融合思政元素，把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養(yǎng)結合起來，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，踐行習近平新時代中國特色社會主義思想。

以講解潘祖仁第五版《高分子化學》教材第二章習題第9題為例。

題目：等摩爾二元醇和二元酸縮聚，另加醋酸1.5%，求p = 0.995或0.999時聚酯的聚合度是多少？

首先同學們認真讀題和審題，讓學生說出自己對這道題的理解，以學生的視角，得出“另加醋酸1.5%”存在兩種含義：① “另加醋酸為醇(或酸)用量的1.5%”；② “另加醋酸為醇和酸總用量的1.5%”。通過對題目的解讀，利用唯物論中人的意識能動性看待問題，培養(yǎng)學生縝密嚴謹?shù)乃季S品質。

關于解題方法，采用課堂討論環(huán)節(jié)，分小組進行研討、分析、歸納和匯總。

基于①的理解：設二元醇和二元酸均為1 mol，則醋酸為0.015 mol；

當p = 0.995時，

當p = 0.999時，

基于②的理解：設二元醇和二元酸均為1 mol，則醋酸為0.03 mol；

當p = 0.995時，

當p = 0.999時，

解題方法2：從培養(yǎng)學生多角度、多方位分析和解決問題的思政角度出發(fā)，提升學生辯證思辨能力，使其更加全面準確地認識和把握事物，做到用透過現(xiàn)象看本質的這一哲學觀點看待科學問題，基于①的理解，題中的配方組成如表1所示。

表1 聚酯的配方組成一

羧基總物質的量為2.015 mol，羥基總物質的量為2 mol，由于羧基過量，因此以羥基數(shù)為基準進行計算，該體系的平均官能度為：

當p = 0.995時，

當p = 0.999時，

基于②的理解，題中的配方組成如表2所示。

表2 聚酯的配方組成二

羧基總物質的量為2.03 mol，羥基總物質的量為2 mol，由于羧基過量，亦以羥基數(shù)為基準進行計算，該體系的平均官能度為：

當p = 0.995時，

當p = 0.999時，

一道簡單的高分子化學習題，存在兩種解題方法，四種答案，以學生為主體，和學生共同分析解答，將思政環(huán)節(jié)蘊含于解題思路之中娓娓道來，對思政元素的融入收放自如、因勢利導、順勢而為，有效破解了課程思政與課程融合生硬的這一問題。

基于潘祖仁《高分子化學》第五版教材內容，結合教學知識點，實現(xiàn)思政目標構建，以學生為中心進行課程思政環(huán)節(jié)設計，為課程思政建設提供新思路。本課程具有代表性的知識點、思政目標及相應的思政環(huán)節(jié)設計如表3所示。

表3 高分子化學理論教學代表性的思政知識點、思政目標及相應的思政環(huán)節(jié)設計

(續(xù)表3)

2.2 思政元素與高分子化學實驗教學的融合

從實踐上講，高分子化學也是一門實驗性科學。要求學生親自動手做實驗，不僅能促進學生對理論知識的理解，還能培養(yǎng)學生的動手能力，提升學生的實驗技能。實驗課程中蘊含的思政要素對提升學生的思想覺悟十分有益，但在已有的高分子化學實驗教學中，教師往往忽略了這部分存在的思政建設，相關的研究報道亦較少。鑒于此，我們分別對高分子化學基礎實驗和綜合性實驗如何與思政元素有機融合進行了探討。

2.2.1 高分子化學基礎實驗教學與思政元素有機融合

基礎實驗著重培養(yǎng)學生的實驗基本操作和技能。通過對課堂環(huán)節(jié)和實驗內容的層層分析，鼓勵學生自主探究實驗目的及反應原理，搭建實驗設備，提出設計課程中的思政環(huán)節(jié)并把握好課程思政度，使得課程中蘊含的思政元素發(fā)揮作用，實現(xiàn)知行合一。

例如，在講解苯乙烯(St)-丁二烯(Bd)共聚合實驗時，和同學們一起回顧St和Bd的單體結構特點，研討聚合方法，分析聚合機理、聚合工藝條件以及工業(yè)現(xiàn)狀等等，深度剖析共聚合的意義。具體融入過程如下：采用基于問題學習(Problem-Based Learning，PBL)教學模式，提出問題：以St和Bd為單體的共聚物有哪些？為何相同的單體可以制備得到諸多性能不同的共聚物？引發(fā)學生思考，同學們分析討論，教師歸納總結，補充知識點，即St和Bd結構單元連接方式不同可形成高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、熱塑性彈性體(SBS)、丁苯橡膠(SBR)等，通過模擬結構單元的鍵接方式、微觀結構及產品展示，如圖1所示，掌握結構與性能的辯證關系，雖然HIPS、SBS和SBR的基本單元成分相同，但由于小分子鍵接方式不同，從微觀上積少成多引發(fā)宏觀上的質變，致使HIPS、SBS和SBR的性能不同。通過本案例加深了同學們對微觀世界和宏觀物質世界的理解。同時，引導學生跳出課本，建立從簡單的高分子合成反應延伸到大分子結構設計的科研理念，鼓勵大學生從不同角度自主設計大分子，培養(yǎng)學生勤于思考、勇于創(chuàng)新的思維模式，倡導敢于實踐、積極探索的科學精神。

圖1 HIPS、SBS、SBR的微觀結構及產品展示

在高分子化學基礎實驗教學中，典型的實驗內容、思政目標及相應的思政環(huán)節(jié)設計如表4所示。

表4 高分子化學基礎實驗典型教學內容、思政目標及思政環(huán)節(jié)設計

2.2.2 高分子化學綜合性實驗教學與思政元素有機融合

高分子化學綜合性實驗是針對本課程以及相關課程的綜合知識拓展應用的實踐性教學，不但對學生的知識運用能力提出了更高要求，也為國家培養(yǎng)科研人才儲備打下基礎。目前我國綜合實力增強，培養(yǎng)了許多先進領域的高科技人才。回看中國的科學發(fā)展歷程，一直存在科技人才流失的問題。在大學生本科階段綜合性實驗環(huán)節(jié)中早期導入課程思政，深植愛國情懷，不僅是高分子化學理論課程思政的升華，而且對中國所面臨的這一問題有一定的積極意義。

我們以嶺南師范學院高分子化學綜合性實驗教學之“導電高分子之苯胺的乳液聚合”為例，首先布置任務，學生除了梳理高分子化學所學的課程知識，如引發(fā)劑、氧化自由基聚合機理和乳液聚合等知識點外，還要查閱文獻，設置討論組并給予學生充分的調研時間，設計實驗方案，提出實驗思路與技術路線，教師對實驗方案的可行性進行評估，與同學們一起分析乳液聚合中乳化劑的分子結構和特點、苯胺材料的特性，引出日本科學家白川英樹因成功開發(fā)了導電性高分子材料而獲得2000年諾貝爾化學獎這一事例，號召學生以民族復興為己任，深植家國情懷，在課堂中張弛有度地融入思政元素。另外融入本課題組的課題研究[9]，即采用乳化劑復配獲得溶致液晶模板制備鈀/聚苯胺納米復合材料，模板作用機理如圖2所示，增加學生的知識貯備，拓展科研視野，以激發(fā)學生的科研興趣和培養(yǎng)探索精神為目標，鼓勵學生積極參與科研訓練、教師的課題研究。在實驗操作中融會貫通知識，培養(yǎng)大學生科研能力、積極思考和刻苦鉆研的科學精神。表5為嶺南師范學院高分子材料與工程專業(yè)高分子化學綜合性實驗教學內容、思政目標及思政環(huán)節(jié)設計表。

圖2 溶致液晶模板制備鈀/聚苯胺納米復合材料的形成機理演示圖

表5 高分子化學綜合實驗教學內容、思政目標及思政環(huán)節(jié)設計

3 高分子化學課程思政效果評價

融入思政元素的高分子化學課程分別在理論和實驗教學中取得不錯成效。我們基于成果導向教育(Outcomes-Based Education，OBE)理念，以嶺南師范學院高分子材料與工程專業(yè)2018級、2019級和2020級三屆大學本科生作為問卷調查對象，設計課程教學評教問卷對高分子化學課程思政效果進行反饋，主要包含6個問題：(a) 你認為課堂中思政元素的融合有增加你在學習本專業(yè)知識的興趣么？(b) 你是否會主動繼續(xù)關注行業(yè)前沿？(c) 高分子化學課程中提及的科學家故事是否令你印象深刻？能說出具體的名字和貢獻么？(d) 你會持續(xù)關注高分子化學課堂中提及的時事么？(e) 高分子化學課程有提高你從事科研的興趣么？(f) 你認為本專業(yè)對國家建設和民生改善的促進意義大么？調查分析如圖3所示。

圖3 課程思政效果問卷調查分析

從調查結果上看，高分子化學課程思政取得不錯成效，融入了課程思政元素的高分子化學課程深受同學們的喜愛，不僅讓學生對專業(yè)知識有了更深的了解，而且提高了學生的科學素養(yǎng)和思想覺悟。受高分子化學課程思政的啟發(fā)和影響，同學們積極參加科研項目和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽，多數(shù)同學都有提升自己學習經歷和科學素養(yǎng)的需求，以2018級本專業(yè)畢業(yè)生為例，積極參與考研的同學50%以上，考取研究生的比例達到23%。學生更加主動關心民生和時事，關注行業(yè)發(fā)展動向、學科前沿和實際生產，安全意識、環(huán)保意識加強；同時，我們通過對問卷或產出效果中體現(xiàn)的具體問題進行評估，也對高分子化學及同類課程的課程標準和本專業(yè)的培養(yǎng)方案、畢業(yè)要求進行改進和優(yōu)化，從而有助于推進高分子化學或同類課程思政建設的落實與推廣。

4 結語

通過將高分子化學課程與思政元素有機融合，將思想政治教育滲透、貫穿教學的全過程，潤物細無聲地向學生傳播正能量，有利于塑造學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，令高分子化學課程變得有廣度、有深度、更有溫度。但是，教師是否能夠基于高分子化學的內容特點，以學生為主體，重視效果評價，切實做到教學全方位育人，也是對教師能力的一種考驗，值得教育工作者深入研究和探索。