材料化學(xué)“課程思政”教學(xué)改革實(shí)踐研究*

王 彬，夏曉敏，王 坤

(1 中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院，河南 鄭州 450007；2 中原工學(xué)院建筑工程學(xué)院，河南 鄭州 450007)

課程思政是新時(shí)代背景下提出的一種創(chuàng)新性的教育理念，旨在通過(guò)挖掘各類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程所蘊(yùn)含的思想政治元素，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)課程所承載的思想政治教育功能，將專(zhuān)業(yè)課程與思想政治教育同步進(jìn)行，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人的根本任務(wù)[1]。通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程思政教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)從單一的思政課程向“課程思政”多元化育人局面的轉(zhuǎn)變，將思想政治教育貫穿于專(zhuān)業(yè)教學(xué)始終，促使專(zhuān)業(yè)任課教師承載起思政擔(dān)當(dāng)，構(gòu)建起思政/專(zhuān)業(yè)融合貫通的教育體系。材料化學(xué)是化學(xué)、化工、材料等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，蘊(yùn)含著大量豐富的思想政治教育的案例，能夠起到輔助思想政治教育的積極作用，進(jìn)行材料化學(xué)“課程思政”教學(xué)改革，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 課程思政教學(xué)改革的時(shí)代背景

習(xí)近平總書(shū)記在2016年全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿(mǎn)足學(xué)生成長(zhǎng)需求和期待，其他各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[2]?！绷?xí)近平總書(shū)記的講話(huà)精神點(diǎn)明了高校思想政治理論課的改革方向，同時(shí)又闡述了高校其他專(zhuān)業(yè)課程與思想政治理論課的關(guān)系。如何打破長(zhǎng)期以來(lái)思想政治教育與專(zhuān)業(yè)教育彼此隔絕的狀態(tài)，將立德樹(shù)人貫徹到高校課堂教育教學(xué)全過(guò)程，一直是高等院校思考與探索的方向。為適應(yīng)新時(shí)代社會(huì)發(fā)展需要，響應(yīng)黨中央的號(hào)召，開(kāi)展大思政教育理念下的專(zhuān)業(yè)教育具有鮮明的時(shí)代特征，因此，進(jìn)行課程思政教學(xué)改革具有明確的時(shí)代背景，更具有切實(shí)的必要性。

2 課程思政教學(xué)改革的可行性

材料化學(xué)是高等院?；瘜W(xué)化工專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課，屬于現(xiàn)代材料科學(xué)、能源化學(xué)、環(huán)境科學(xué)和納米生物學(xué)領(lǐng)域的重要分支，是國(guó)際科學(xué)前沿和國(guó)家重大戰(zhàn)略需求中重大科學(xué)問(wèn)題研究的基礎(chǔ)和支撐。在新材料的發(fā)現(xiàn)與精準(zhǔn)合成及其新的表征技術(shù)，器件的設(shè)計(jì)與組裝及其性能測(cè)試等領(lǐng)域，材料化學(xué)學(xué)科起到了不可替代的作用。材料化學(xué)具有結(jié)構(gòu)晶體學(xué)的基礎(chǔ)和化學(xué)的合成方法，以功能為導(dǎo)向設(shè)計(jì)新材料具有明顯的優(yōu)勢(shì)。該課程著重培養(yǎng)學(xué)生掌握材料科學(xué)、化學(xué)、化學(xué)工程等學(xué)科知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能。旨在培養(yǎng)系統(tǒng)掌握納米材料與功能材料設(shè)計(jì)、制備與表征的基礎(chǔ)理論。學(xué)習(xí)完該課程的學(xué)生將具有良好的國(guó)際化視野、材料設(shè)計(jì)理念與實(shí)驗(yàn)技能，是符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)需求的高層次精英人才。更重要的是，通過(guò)材料化學(xué)課程的學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的原始創(chuàng)新精神和科學(xué)誠(chéng)信品質(zhì)。材料化學(xué)蘊(yùn)含著豐富的教育元素，表現(xiàn)出科學(xué)藝術(shù)性與哲學(xué)辯證性的高度統(tǒng)一，通過(guò)這些教育元素的講述將使得學(xué)生在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與思想政治素養(yǎng)方面同步得到提升，對(duì)未知事物認(rèn)識(shí)時(shí)有一個(gè)全面科學(xué)理性的評(píng)判。當(dāng)前思政課程改革正在全國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi)，材料化學(xué)進(jìn)行課程思政教學(xué)改革具有諸多優(yōu)勢(shì)，具有可行性。

3 課程思政教學(xué)改革實(shí)踐

3.1 培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情懷

科學(xué)無(wú)國(guó)界，但科學(xué)家有自己的國(guó)界。在教學(xué)中結(jié)合知識(shí)點(diǎn)穿插講述我國(guó)科學(xué)家投身科技報(bào)國(guó)事業(yè)中的典型案例。結(jié)合微視頻、名人語(yǔ)錄、論著等讓學(xué)生了解我國(guó)科學(xué)家過(guò)去如何運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)技術(shù)報(bào)效祖國(guó)的，培養(yǎng)其愛(ài)國(guó)主義情懷，把科技強(qiáng)國(guó)的觀(guān)念自覺(jué)融入到學(xué)習(xí)過(guò)程中。例如在金屬材料的介紹中，我國(guó)科學(xué)家葉恒強(qiáng)院士是國(guó)內(nèi)最早從事固體原子像研究者之一。葉院士利用固體原子像表征技術(shù)對(duì)固體材料缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)致深入的研究，在金屬合金時(shí)效析出的拓?fù)涿芏严嘀邪l(fā)現(xiàn)大量新的晶體學(xué)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，總結(jié)了這類(lèi)拓?fù)湎嗑w結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)則，進(jìn)而運(yùn)用透射電鏡表征金屬合金及金屬間化合物的選區(qū)電子衍射與元素空間分布。另外與合作者發(fā)現(xiàn)晶體塊體中存在傳統(tǒng)晶體學(xué)不允許的五次對(duì)稱(chēng)軸，為我國(guó)在準(zhǔn)晶相實(shí)驗(yàn)研究居于國(guó)際前列做出了貢獻(xiàn)[3]。例如在無(wú)機(jī)非金屬材料的介紹中，我國(guó)科學(xué)家李玉良院士團(tuán)隊(duì)2010年首次制備了一種新興的二維碳材料-石墨炔，由于其奇特的sp和sp2雜化二維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)使得其兼具獨(dú)特的化學(xué)活性和物理穩(wěn)定性，二維平面高度共軛特點(diǎn)賦予其優(yōu)異的電荷傳輸和載流子遷移能力，是解決電化學(xué)器件中電極界面問(wèn)題的關(guān)鍵材料，有望影響能源領(lǐng)域發(fā)展方向[4]。在課堂講述之外，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，利用信息化資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的濃厚興趣，厚植立志科學(xué)報(bào)國(guó)的情懷。

3.2 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和工匠精神

科學(xué)是基礎(chǔ)，技術(shù)是支撐，是人類(lèi)社會(huì)文明不斷發(fā)展的動(dòng)力與源泉，而科學(xué)精神與工匠精神則是科學(xué)家和工程師身上的特有品質(zhì)，體現(xiàn)著對(duì)真理鍥而不舍的執(zhí)著與追求?？茖W(xué)精神和工匠精神，不僅僅體現(xiàn)在科學(xué)家和工程師身上，也是每一位普通科技工作者身上應(yīng)該具有的高尚品質(zhì)。在本課程的非金屬材料部分，講解科學(xué)研究中的哲學(xué)辯證精神對(duì)科學(xué)創(chuàng)新的重要性，工藝優(yōu)化中的精益求精精神對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的重要性。例如富勒烯-C60的發(fā)現(xiàn)，為何其結(jié)構(gòu)是由20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形組成，而不是由單獨(dú)的六邊形或五邊形組成的？富勒烯結(jié)構(gòu)的提出過(guò)程就是大膽猜測(cè)與嚴(yán)格科學(xué)論證。從1971年日本科學(xué)家大澤映二提出分子結(jié)構(gòu)設(shè)想，到1980年日本科學(xué)家飯島滕澄男使用透射電鏡觀(guān)察到C60圖像，最后到1991年美國(guó)科學(xué)家霍金斯解析出富勒烯的晶體結(jié)構(gòu)[5]。教育學(xué)生科學(xué)研究和人生同樣沒(méi)有坦途的道路，樹(shù)立學(xué)生面對(duì)挫折失敗不氣餒的品質(zhì)，教育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、實(shí)事求是的精神。

3.3 培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神

同舟共濟(jì)揚(yáng)帆起，乘風(fēng)破浪萬(wàn)里航。團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神是指一種團(tuán)結(jié)一致，互相幫助，為了共同目標(biāo)鍥而不舍拼搏到底的精神。在講述復(fù)合材料時(shí)，我國(guó)催化學(xué)家張濤院士團(tuán)隊(duì)于2011年在國(guó)際上首次提出“單原子催化”的概念，單原子催化是指負(fù)載型金屬催化劑中的金屬以單原子形式均勻分布在載體上。由于單原子催化劑具有均相催化劑的活性位點(diǎn)原子尺度分散和多相催化劑可回收再利用的特點(diǎn)，被認(rèn)為開(kāi)辟均相催化劑多相化的新途徑，成為均相催化向多相催化轉(zhuǎn)變的重要載體。單原子催化劑的合成、結(jié)構(gòu)表征、應(yīng)用反應(yīng)需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作方能完成[6]。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，就是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到當(dāng)前的科學(xué)研究已是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，完全依靠個(gè)體或單個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)無(wú)法完成。培養(yǎng)學(xué)生們的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神是實(shí)踐教學(xué)的必然趨勢(shì)。中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院在學(xué)生大二就開(kāi)始實(shí)行導(dǎo)師制，學(xué)生與承擔(dān)科研項(xiàng)目的老師通過(guò)雙向選擇后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展科研活動(dòng)，研究方向相近的學(xué)生兩三人為一小組，學(xué)生間的工作采用協(xié)作制。擅長(zhǎng)材料合成的學(xué)生以合成為主，對(duì)儀器表征感興趣的學(xué)生以材料表征為主，注重性能測(cè)試的學(xué)生以性能評(píng)價(jià)為主。通過(guò)大家的協(xié)作最終實(shí)現(xiàn)由材料合成，到結(jié)構(gòu)表征，最后到性能測(cè)試全過(guò)程的系統(tǒng)訓(xùn)練。例如在無(wú)機(jī)材料固相反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中涉及馬弗爐、管式爐、掃描電鏡等儀器的使用操作，升溫速率、氣體流速等實(shí)驗(yàn)參數(shù)都會(huì)對(duì)材料微納結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。因此首先要求分組學(xué)生明確分工，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件正交化，分析變化規(guī)律，計(jì)算對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異性，探究潛在的原因，以此培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作與科學(xué)創(chuàng)新精神。同時(shí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力，養(yǎng)成一種運(yùn)用理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)反饋理論的科學(xué)思維方式。

4 課程思政改革效果

材料化學(xué)“課程思政”教學(xué)改革最終效果體現(xiàn)在學(xué)生思想道德品質(zhì)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平等各個(gè)方面，因此，不能簡(jiǎn)單的通過(guò)條框表格量化來(lái)衡量。最終要看是否有助于學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀(guān)、人生觀(guān)、價(jià)值觀(guān)[7]。課程改革初始，任課老師們都在認(rèn)真思考和探索改革效果的問(wèn)題。在改革實(shí)施過(guò)程中，任課教師通過(guò)觀(guān)察課堂上學(xué)生的反應(yīng)，從其學(xué)習(xí)興趣、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)等方面分析判斷，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候還以研討會(huì)、課下交流、課程評(píng)教來(lái)檢驗(yàn)課程思政改革的效果。結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)材料化學(xué)課程實(shí)施的“課程思政”教學(xué)改革反映熱情度很高，更愿意接受這種潛移默化的思想價(jià)值引導(dǎo)，在獲取專(zhuān)業(yè)知識(shí)教育的同時(shí)，進(jìn)行了思想政治素質(zhì)的升華，實(shí)現(xiàn)了立德樹(shù)人的根本任務(wù)。實(shí)踐證明，課程思政改革是有明顯成效的，也是具有進(jìn)一步提升空間的。目前這種專(zhuān)業(yè)課程思政改革模式已經(jīng)在中原工學(xué)院材料與化工工學(xué)院其他專(zhuān)業(yè)如材料科學(xué)與工程、材料成型及控制工程、高分子材料與工程進(jìn)行廣泛深入開(kāi)展。

5 結(jié) 語(yǔ)

思想政治教育蘊(yùn)含于專(zhuān)業(yè)課程，專(zhuān)業(yè)課程承載思想政治教育的作用，實(shí)現(xiàn)思政教育與專(zhuān)業(yè)教育的有機(jī)結(jié)合，顯性教育與隱性教育的有機(jī)融合。課程思政改革已在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)始推廣，必將推動(dòng)思想政治教育達(dá)到新高度，必將實(shí)現(xiàn)全程全員全方位立德樹(shù)人的根本任務(wù)。