《高分子物理与化学》课程思政教学设计与探索*

康萌萌，刘旭坡，吴呈珂，陈 野，刘 洋，高书燕

(河南师范大学材料科学与工程学院，河南 新乡 453007)

“请党放心，强国有我”，这是青年人在庆祝中国共产党成立100周年大会上的铮铮誓言，我们也联想到100年前梁启超先生说的“少年强，则国强”。当我们在技术上受制于国外时，我们深刻体会到培养出有技术、有情怀、有能力、有思想、有责任感、有担当的青年多么重要。教育是国之大计、党之大计，国家把这种需求寄托在了教育上，尤其是高校教育，形成了特色要求高、质量程度优、满足需求能力强的高等教育发展导向。作为高校教师，我们应当站在党和国家事业发展全局的高度，站在“两个一百年”历史焦点，深思我们在教育中负什么责、有什么用、扮演什么样的角色。

当技术、专业、责任、担当、情怀赋予新青年一代时，我们作为专业课老师，需要深入挖掘专业课程中的育人功能，同时突出世界观和方法论教学,突出学生综合评价能力、学科思维能力和批判创新能力的培养,推动能力和素质导向型教育模式发展。习近平总书记要求各门专业课“要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[1]。 所谓协同效应就是一加一大于二，不仅要让学生学到专业知识，也要让学生学到相关的思政内容，更要让学生在潜移默化中收获德育。这不仅给我们提出了新要求，也给我们提供了新的教学思路。“要求”是坚持走中国特色社会主义教育发展道路，在专业教学中以育人为导向，在提高教学趣味性的同时潜移默化的育人。“思路”是课程思政必须立足专业课程，找准结合点，把握时代特征和社会需求与教学内容的相关点，深挖德育元素，合理设计教学方案，将思政元素巧妙融入专业理论知识教学中。

《高分子物理与化学》作为材料学科的专业基础课及相关专业的专业选修课，将思政元素融入到教学中对于培养我国战略性新兴产业发展需求的高素质人才具有重要意义。如熊小庆等[2]提出了新工科背景下对该课程思政教育的思考，但是文中没有涉及具体的探索应用。戴珊珊[3]提到让高分子课程更有趣，但是其思政元素的融入并未体现。教学人员已经开始有意识的不断的探索专业课程中的思政元素，但还需要更多的关于《高分子物理与化学》的课程思政的探索，尤其是结合实际情况的探索。因此，本文针对《高分子物理与化学》课程体系构建，结合河南师范大学材料科学与工程学院实际情况进行课程思政案例的挖掘和探索。

1 课程体系构建

1.1 课程介绍

《高分子物理与化学》课程涵盖了高分子科学发展史、高分子化学和高分子物理以及其表征技术等内容，是高分子材料专业学生的必修课程[4]，同时，是河南师范大学功能材料和能源器件等专业的专业选修课，为丰富学生对材料的认识、扩展学生的眼界而设置。该课程教学内容多而专、学时偏紧。但作为专业选修课程，更多的需要由浅入深，做学生在该领域的引路课程，因此，如何把思政元素有机融入到《高分子物理与化学》课程教学中，使其兼顾知识传播和德育功能是目前亟需解决的问题。在《高分子物理与化学》课程教学过程中融入思政元素，结合典型生活案例和先进人物事迹，提高学生的学习兴趣，使学生了解高分子材料及其相关应用、提升专业认同感，培养具有家国情怀、责任担当、创新精神和匠人精神的高层次人才，满足功能材料新兴产业发展建设的需要。

1.2 课程思政

课程思政是教学中融入思想观念、政治观点、道德规范等思想政治教育[8]。课程思政不是“课程+思政”，也不是课程“思政化”或者“去知识化”，而是对包括思政课在内的所有课程发挥育人功能的新要求。教师开展课程思政，切忌对所挖掘的思政元素进行“说教”、“生切”、“嫁接”等简单化处理，必须在挖掘课程所蕴含的思政元素基础上对课程内容进行重新认识和重构再造，构建全面覆盖、类型丰富、层次递进、相互支撑的课程体系，使各类课程与思政课同向同行，形成协同效应[9-10]。

思政元素要依据课程归属或服务学科和专业，结合学生未来所从事工作的职业素养要求，结合中国特色社会主义的伟大实践，结合国际国内时事，同时融入教学方案、课堂教学、实践教学、学生自主学习中。《高分子材料物理与化学》课程具有以下主要特点：(1)选修本课程的学生将来从事与高分子相关的化工、农业、医疗器械、人工智能等职业，需要奉献精神和职业精神；(2)高分子材料领域产生了多个诺贝尔奖获得者，也产生了一批极具科学精神和匠人精神的科学家，该领域的发展富含创新要素；(3)高分子材料应用领域广泛，从日常生活到高精尖技术，从科学到艺术，相互交叉。本课程根据以上特点进行思政元素挖掘。在《高分子材料物理与化学》课程教学过程中，尝试结合生活实例，培养学生服务民生、为国为民的思想理念；尝试结合国外技术限制、国际形势和科学家贡献以及高分子对国家建设和国防安全的意义，提升学生的责任感、使命感和担当；通过人物故事讲解，培养学生的匠人精神。期望通过思政元素在《高分子物理与化学》课程中的渗透，对该课程的思政建设进行探索和实践，实现“润物细无声”的课程思政教学目标[13]。

2 课程思政典型案例设计

2.1 爱国主义和民族自豪感

人类社会发展与材料发展是分不开的，人类的发展史也是材料的发展史。到了现代，我们对材料的功能性、智能性有了更高要求，使得材料有了更迅速的发展，出现了百家争鸣现象，人们开始更多地关注和研究高分子材料。事实上，我国很早就有高分子材料使用的记录，早在东汉时期，高分子材料科学尚未萌芽，就已有古人发明造纸术，直至自然科学迅速发展的19世纪，有机化学、物理化学等化学学科才得以诞生和发展。在西汉时期，淮南王刘安发明了豆腐，实质是用盐卤(主要成为MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O)使大豆球蛋白这种生物高分子的水溶液形成凝胶，过滤压成形后就成了豆腐。另外，生漆，是一种天然高分子涂料，在《汉书》上记载“冶铜锢其内，桼涂其外”。“桼”同“漆”，是割开漆树树皮，从韧皮内流出的一种白色粘性乳液，经加工而制成的涂料，其中也运用到了高分子研究技术。又比如韦诞(公元179-253年)发明的中国墨，其中用到的明胶是生物高分子材料，是最早的粘合剂。这些案例不仅体现着中华民族劳动人民的智慧，也体现着我们在生活中对于高分子材料的广泛应用。以生活中常用的纸、或常见的豆腐、墨等案例，引导学生了解高分子在中国历史上的作用，同时提高学生对我国劳动人民在高分子领域贡献的认同感，提高学生的民族自信心和荣誉感。

2.2 创新精神和发展眼光

社会民生的发展促进了对材料科学系统地研究，反过来学生对知识的学习是为了社会民生发展。高分子新材料的制备与应用领域拓展，对国民经济发展有着重大影响。高分子材料已经普遍应用于生产、生活、科技等各个领域，尤其是塑料、橡胶、纤维三大高分子材料，已经越来越多地代替金属，在航空航天、交通运输、生物医学等方面有突出贡献，已成为现代社会使用的重点材料。

在讲到缩合聚合的章节，结合我们穿的衣服、用的绳索、用的水杯甚至是食品等材料，如聚酰胺(锦纶或尼龙)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)、隐形眼镜、果冻、退热贴、聚丙烯塑料瓶、杯子等说明在缩合聚合得到的高分子材料在实际应用中占据重要地位。在讲到自由基聚合一章中，我们可以结合自由基聚合在生活中常见的水凝胶制备中的应用。如隐形眼镜、果冻、退热贴，这些常见的水凝胶材料，大多是通过自由基聚合得到的。另外，即使是基于同一种单体得到的高分子材料，如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯，它们的性能也会有很大的差别，这就涉及到高分子化学和物理的知识。通过这些事例让同学们明白高分子材料的研究并不是遥不可及的，它与我们的生活息息相关。同时通过这些事例引出高分子材料目前存在的问题，比如，有些高分子材料的性能和使用期限以及环保方面还有待改善，所以开发出更多新的、多功能的、性能优良的以及可降解、环境友好的高分子材料已成为当前行业的迫切要求。这些案例不仅能引起学生的学习兴趣并引发思考：饮水用的塑料瓶、吃的食物和佩戴的隐形眼镜等是怎么成型的？也让学生认识到学习高分子物理化学对于我们的生活有着巨大影响，为以后服务社会打下良好的基础。另外，随着科技不断地发展，人体监控设备需要性能更好的材料，我们怎么才能提高高分子材料的性能来与现代人类需求相匹配？这些和我们生活密不可分的问题都有待解决，可以更好增强学生学习的积极性，关注高分子材料的发展，结合生活需求提出创新思路。

2.3 责任担当和历史使命

高分子材料科学自发展以来，一直发挥着自己的责任和使命。比如在自行车、汽车轮胎行业的广泛应用的硫化橡胶、合成橡胶，为我们生活中提供了极大的便利；在丝袜界掀起一阵飓风，并广泛用作衣服、地毯、轮胎的帘子线、降落伞、缆绳、安全皮带、帐篷、牙刷毛、外科缝线、渔网等的尼龙，为生活提供了更多的可能性。这些都是高分子材料的典型代表在各行业践行自己的使命和担当。更具体的，在全国防疫防洪过程中，高分子材料也是大显身手。如医用口罩、医用防护服、护目镜或防护面罩、外科口罩、N95口罩、医用手套、输液袋等这些防护材料[14]；防汛过程中用到的防汛吸水膨胀袋、防水涂料等都是来自于高分子材料。这正是高分子材料独特的结构和性质决定了高分子材料质轻，不像金属材料那么重，却可以像金属一样坚固；高分子材料柔韧，不像玻璃和陶瓷那样脆，却可以像它们一样透明和耐腐蚀；高分子材料加工性能优良，不像金属和陶瓷那样需要几千摄氏度的高温，只需要在一两百摄氏度的条件下加工，而且可以根据使用性能要求、调整加工条件来改变和完善制品性能以满足不同需求。甚至可以用同一种单体，采用不同的合成方法来合成不同结构和性能的高分子材料。这些使得高分子材料在社会民生中发挥着重要的作用，而更多种类、更优越性能的高分子材料还有待进一步的开发。这是我们作为材料人需要承担的社会责任和历史使命。通过这些与生活接轨的案例，激发学生的社会责任感和历史使命感。

另外，尽管今年来我国在高分子产业上有了较大发展，但许多高分子材料仍受制于人。例如，聚酰亚胺薄膜、碳纤维、芳纶纤维被认为是制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性高分子材料。以聚酰亚胺为例，其具有最高阻燃等级(UL-94)，良好电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、低介电损耗，且这些性能在很宽的温度范围 (-269～400 ℃)内不会发生显著变化，被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”，有“解决问题的能手”之称。聚酰亚胺材料用途广泛，分别以薄膜、纤维、光敏材料、泡沫和复合材料应用于柔性屏幕、轨道交通、航空航天、汽车、军舰等若干领域。我们可以预想到，这么有优势的材料，我们没有技术，我们国家面临着怎样的局面。作为新时代的优秀青年，我们有责任也有义务学好知识，服务国家、社会，以此来激发学生的责任担当。同时，纵观高分子科学发展史，我们国家在高分子科学理论上的贡献并不突出，直到活性自由基聚合的研究出现突破，中国旅美博士王锦山发现并为其命名。以此案例来激发学生在自然科学研究中的责任感和使命感。

2.4 科学精神和匠人精神

在家国情怀、责任意识等品质基础上，要践行为社会、为国家的奉献精神，实现自我价值，还需要有匠人精神。我们可以结合高分子科学发展史上的名人故事，让学生体会“精益、耐心、专注、坚持、创新”的匠人精神。例如，高分子理论从1920年施陶丁格发表了《论聚合》的论文开始发展，他从研究甲醛和丙二烯的聚合反应出发，认为聚合与缔合并不相同，分子之间是靠正常的化学键结合起来。这篇论文的发表，可谓是一石激起千层浪，引起了一场激烈而又严肃的学术论战。尽管施陶丁格的观点不断遭到胶体论者的激烈反对，但施陶丁格没有让步，而是经过反复研究，终于在黏度和相对分子质量之间建立了定量关系式(即著名的施陶丁格方程)，大分子理论才逐渐被接受。在这个过程中，最使人感动的是晶胞学说的权威马克和迈那，他们原本是大分子理论的反对者，经过实验验证，在1928年公开承认了自己的错误，高度评价了施陶丁格的出色工作和坚韧不拔的精神，并且还帮助施陶丁格完善和发展了大分子理论。无论是施陶丁格的坚持，还是马克和迈那的勇于承认错误并给予施陶丁格以具体帮助的行为，都表现出他们追求真理的崇高品质，这是值得我们学习的匠人精神，也是值得我们学习的作为科研工作者的职业道德[15-17]。又例如，高分子化学发展的时间较短，在Flory之前，几乎还只有各种实验数据，从这些数据中要提炼出指导理论的并非易事，Flory 花费一生时间完成了这项伟业。对于塑料工业而言，这些理论的确立如同点亮了一盏灯，让工业操作也变得有章可依，Flory突出贡献充分体现了研究者坚忍不拔的匠人精神。

3 结 语

总之，大学时期是年轻人思维最为活跃的时期，也是成才发展的关键阶段，“课程思政”是高校思想政治教育方式的创新，在专业知识传授的过程中培养有理想、有担当的时代新人，所以在《高分子物理与化学》课程中开展思政教育非常必要。本文结合课程内容，通过生活实例、人物故事等内容进行教学设计，挖掘专业知识与思政元素的内在联系；同时，加入思政元素设计也可使课堂形式更加生动灵活，丰富多彩，在潜移默化中培养学生的家国情怀、匠人精神和责任担当，帮助青年学生树立牢固的社会主义核心价值观，形成高尚的道德品质和优异的专业素质，为现代化建设培养出高素质的复合型人才，实现“立德树人”、“以德育人”的目标。未来，我们将进一步以国家大力发展的战略性新兴产业的需求为导向，进一步挖掘高分子材料在信息技术、能源技术、环境保护等高技术领域以及国防建设、航空航天等重要领域的应用所涉及的思政元素。从德育出发，培养满足我国战略性新兴产业发展需求的高素质人才。