秦四勇，李琳，江華芳

1中南民族大學化學與材料科學學院，武漢 430074

2中南民族大學生命科學學院，武漢 430074

課程思政，是指在大學專業(yè)課程教學中融入科學的思想觀念、政治觀點、道德規(guī)范等思想政治元素，通過合理有效挖掘?qū)I(yè)課程中蘊含的思政教育資源，“因勢利導、順勢而為”地將習近平新時代中國特色社會主義思想融入專業(yè)課教學中[1,2]。在大學課堂開展思政教育，其意義在于：（1）有效落實高校立德樹人根本任務。“大學之道，在明明德?！绷⒌聵淙耸侵腥A民族永恒的教育價值追求！新時期高校實施“課程思政”是落實立德樹人根本任務的重要保障；（2）大學生成長過程的內(nèi)在需求。大學生三觀尚未完全定型，在教學全過程開展思政教育，給大學生以科學化的政治引領，契合其成長過程的需求；（3）提升大學生思想政治站位的現(xiàn)實需要?，F(xiàn)代大學生不少以自我為中心，注重自我實現(xiàn)，這與習近平總書記“胸懷天下，立己達人”的思想相違背，推進“課程思政”是改善大學生思想政治現(xiàn)狀的現(xiàn)實需求；（4）對學生人格培養(yǎng)的迫切需要。“唯分數(shù)論”導致學生畢業(yè)后社會適應能力差，遇到非書本問題不知所措，實施“課程思政”有助于提高學生綜合素質(zhì)。

當前，我國高校的思想政治教育主要集中在本科教學前兩年，在后兩年的專業(yè)學習中，思想政治課不再與專業(yè)課程同向同行，出現(xiàn)了教書和育人相脫節(jié)的現(xiàn)象。作為一名長期耕耘在教學一線的高校專業(yè)課程教師，深刻體會到在專業(yè)課的課堂上開展思想政治教育的必要性與緊迫性。高分子化學作為除了四大化學之外最重要的一個化學學科分支，是高分子材料科學與工程專業(yè)的一門核心課程，也是材料化學、應用化學、紡織工程等相關專業(yè)的必修課程。以高分子化學為課程媒介進行思政教育，教育受眾廣泛。本文結(jié)合高分子化學課程的教學實際，在夯實學生所學專業(yè)知識的同時，充分挖掘該課程中蘊含的思政教育資源，在教學過程中有效展現(xiàn)思政元素，讓高分子化學這門重要的課程充分發(fā)揮其育人功能。

1 高分子化學課程蘊含的思政內(nèi)容

高分子化學是研究高分子化合物合成與反應的一門科學，它從無到有的完整發(fā)展歷程凝聚了無數(shù)科學家的智慧，蘊含了豐富的思政資源[3]。如通過介紹高分子化學的快速發(fā)展歷程以及對人類的貢獻，培養(yǎng)學生的專業(yè)榮譽感與職業(yè)使命感。下面簡單列舉幾例：

① 塑造人物，樹立榜樣：分享與高分子化學相關的中國科學家的感人事跡，激勵學生堅持科學理性，求真務實，熱愛祖國?？茖W家何炳林老先生攜帶二乙烯苯歸國，開創(chuàng)了我國離子交換樹脂領域；李官奇十年磨一劍，研制出首條大豆蛋白纖維生產(chǎn)線，成為世界人造植物蛋白纖維第一人，被載入世界人造纖維史冊；中復神鷹碳纖維有限責任公司董事長張國良先生不計10年虧損，立志做出中國人自己的碳纖維，最終助力我國大型飛機的快速發(fā)展。通過中國科學家的光榮事跡激發(fā)學生的愛國主義和民族自豪感，激勵學生奮發(fā)圖強，做出開創(chuàng)性成果為國爭光。

② 理解概念，深化內(nèi)涵：講解高分子概念和功能時，闡述單體只有通過聚合成高分子才能發(fā)揮其相關功能，引導學生單打獨斗不如攜手共進。在黨中央的堅強領導下，近年來我國有效戰(zhàn)勝了滔滔的洪水、撼動山岳的地震、牽動全球的金融危機、肆虐全球的無形病毒等，充分體現(xiàn)了舉國上下“萬眾一心，眾志成城”，團結(jié)就是力量。在講授縮聚反應時，強調(diào)聚合物的形成是分子量逐步增加的過程。不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海。在講授加聚反應時，指出聚合過程中有活性中心，加聚物是單體一次又一次與活性中心加成得到的，引導學生團隊合作要有核心和領導。

③ 消化內(nèi)容，升華心靈：講授在離子聚合過程中，單體、溶劑和容器中的少量雜質(zhì)，不僅嚴重影響聚合物的聚合度（分子量），甚至決定聚合是否能順利進行，引導學生做人做事絲毫不能摻假；講授在配位聚合時，催化劑的選擇不僅事關聚合能否發(fā)生，還會嚴重影響聚合物的結(jié)構(gòu)與性能。提醒學生要樹正三觀，在人生的重要節(jié)點，做出正確的選擇。

本文重點借助Carothers方程的推導與應用為例來探索課程思政的一些具體實施。

2 Carothers方程的推導、拓展與應用

1）aAa和bBb體系，兩種基團數(shù)相等：

2）aAa和bBb體系，bBb微量過量（Na為起始官能團a的量，Nb為起始官能團b的量）：

3）aAa和bBb兩單體等基團數(shù)比，另加微量單官能團物質(zhì)Cb，其基團數(shù)為Nc：

4）aRb（如羥基酸）加入少量的單官能團物質(zhì)Cb，其基團數(shù)為Nc：

關于以上公式的推導及其適用范圍，文獻[4]中做了詳細的講解，在此不再敘述。Carothers方程還可用于凝膠點的預測和線形縮聚的聚合度計算，此時表達式不一樣，需對Carothers方程做如下討論。

2.1 Carothers方程的推導

Carothers方程推導過程如下。

通過公式的推導旨在培養(yǎng)學生嚴謹、務實的科學態(tài)度，引導學生做學問要科學嚴謹。

2.2 Carothers方程的應用

2.2.1 Carothers方程用于凝膠點的預測

在縮聚反應中，加入多官能團（f＞2）單體，當聚合到一定程度時，體系粘度突然急劇增加，難以流動，體系轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕椥缘哪z狀物質(zhì)，這一現(xiàn)象稱為凝膠化現(xiàn)象[5]。開始出現(xiàn)凝膠化時的反應程度（臨界反應程度）稱為凝膠點，用Pc表示。Pc可以借助實驗的方法進行測定（如以聚合過程中體系的氣泡不能上升時的反應程度為凝膠點，可取樣分析殘留官能團來計算）。此外，凝膠點也可以從理論上進行預測。凝膠點的預測主要有Carothers法和Flory統(tǒng)計法，本文主要講述前者，通過Carothers方程的推導與應用來闡明理論指導實踐。

例1 求2 mol甘油（f = 3）和3 mol鄰苯二甲酸酐（f = 2）縮聚體系的平均官能度，試計算該體系凝膠點，判斷有無交聯(lián)固化危險。

雖然Carothers方程得到的預測值與實測值存在一定偏差，但對體形縮聚凝膠點的預測和控制起到了重要的指導作用，有助于制備熱固性聚合物制品。通過Carothers方程的作用和不足引發(fā)出要善于把握問題的主要矛盾。我國在日益復雜的國際形勢下能夠合理處理與各國的關系，獲得如今的國際地位，歸功于中國共產(chǎn)黨的正確領導與精準把握。

例2 將上例中加入“2 mol甘油和3 mol鄰苯二甲酸酐”換為“1 mol甘油和5 mol鄰苯二甲酸酐”，試計算該體系凝膠點。

對于兩單體官能團不等當量，平均官能度的計算方法是：用非過量組分的官能團數(shù)的二倍除以體系中的分子總數(shù)[5]：

此外，將公式（5）進行合理延伸，可用于兩種以上單體非等物質(zhì)量的體系的平均官能度計算。如：對于A、B、C三種單體構(gòu)成的體系：分子數(shù)分別為Na、Nb、Nc，官能度分別為fa、fb、fc，此時：

其中，單體A和C含有相同的官能團a，且體系中a官能團總數(shù)少于b官能團總數(shù)（即官能團b過量）。

例3 將上例中加入“2 mol甘油和3 mol鄰苯二甲酸酐”換為“1 mol甘油，0.7 mol 1,2-丙二醇和1.5 mol鄰苯二甲酸酐，1.2 mol的亞麻油酸”，試計算該體系凝膠點。

由公式（5）推導得出（6），表明做學問要學會傳承與發(fā)展，借此引導學生繼承和發(fā)揚中華民族的傳統(tǒng)美德。

2.2.2 Carothers方程在線形縮聚中聚合度的計算

由公式（7）可知，可由反應程度和平均官能度計算線形聚合物的聚合度。因此，對于Carothers方程，同一個公式通過合理的演變，可以解決高分子化學的兩個重要問題，激勵學生要變定向思維為多向思維，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，創(chuàng)新是一個民族的靈魂。

例4 用145 g α,ω-氨基庚酸（1 mol）合成尼龍-7時，加入0.01 mol的乙酸作為端基封鎖劑，求尼龍-7的最大數(shù)均聚合度。

解法一：―NH2官能團的摩爾數(shù)為1 mol，―COOH官能團的摩爾數(shù)為1+0.01 = 1.01 mol，羧基過量。

解法二：用基團數(shù)比來求。

解法三：用過量分率來求。

例4中，可用三種方法進行求解，而且步驟都比較簡單易懂，所以說條條道路通羅馬。引導學生主動地從多方位、多角度去思考問題，努力尋找多種解題途徑，從而拓寬解題思路，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。

例5 1 mol的己二胺和0.88 mol的己二酸進行縮聚，外加0.01 mol的乙酸作為分子量調(diào)節(jié)劑。試求反應程度到達0.99時所得縮聚產(chǎn)物的數(shù)均聚合度。

解：―NH2官能團的摩爾數(shù)為2 mol，―COOH官能團的摩爾數(shù)為0.88 × 2+0.01 = 1.77 mol，該體系可用Carothers方程求解，此時氨基過量。

注意：例5不能用例4的解法二和解法三，主要是這兩種方法有具體的使用條件。而由解法一Carothers方程進行計算沒有特殊要求，更具有普遍意義。所以引導學生要學會正確選擇，不同的選擇會導致不同的結(jié)果，讓學生明白樹立正確的人生觀、價值觀的重要性。此外，將上述內(nèi)容融合為一個整體，通過連貫式授課，幫助學生樹立全局的觀念，進而引導學生維護國家主權和領土完整。

3 Carothers人物傳記

Carothers，美國化學家。1896年4月27日生于愛荷華州伯靈頓，1924年獲伊利諾伊大學博士學位。先后在伊利諾伊大學和哈佛大學任教。1928年應聘于美國杜邦公司，主要從事通過聚合的方法制備高分子量物質(zhì)的研究。他首先合成了氯丁二烯及其聚合物，為氯丁橡膠的開發(fā)奠定了基礎。此外，他還以己二酸與己二胺為原料通過縮聚制得聚合物，奠定了合成纖維工業(yè)的基礎。他不僅推導出了Carothers方程，成功將其應用于體形縮聚中凝膠點的預測和線形縮聚中聚合度的計算，也是氯丁橡膠和第一種聚酰胺纖維——尼龍66的發(fā)明者。然而，Carothers雖然在事業(yè)上取得了巨大成功，但卻在年僅41歲因長期抑郁而自殺。其原因可能是他處在一個研發(fā)壓力很大的工作狀況下，卻缺乏積極樂觀的人生態(tài)度。Carothers的人生悲劇啟迪我們，在學習生活中，要辯證地看待外界的壓力，樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀，珍惜生命。同時只有擁有健康的身體和健全的人格，才能更好為人類做貢獻。

4 結(jié)語

將思想政治教育融入高校專業(yè)課程體系是一項重要的建設與改革，是實現(xiàn)思想政治教育貫穿大學生學習的整個過程這一目標的必然要求。然而，如何“因勢利導、順勢而為”地將思政內(nèi)容自然融入專業(yè)課程教學中，實現(xiàn)專業(yè)課程與思想政治理論課同向同行，最終起到潤物無聲、潛移默化的效果是課程思政的關鍵。本文以高分子化學這門課程為例，通過深入挖掘提煉該課程中所蘊含的思政元素和承載的德育功能，將育人工作落實于課堂教學的主渠道中。具體通過Carothers方程的應用領域、優(yōu)勢和存在的不足等，探討在專業(yè)課程教學中開展思想政治教育的途徑和方法，引導學生秉持嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，看待問題需抓住主要矛盾，懂得具體問題具體分析，明確正確選擇的重要性。同時，做人做事思路要開闊，要具有創(chuàng)新精神和愛國情懷。激勵學生通過自己的不懈努力，為國爭光。此外，通過Carothers的不幸遭遇，幫助學生樹立正確的世界觀、價值觀、人生觀。