曹 崢,張 帥,成駿峰,楊 榮,張洪文
(常州大學 材料科學與工程學院 材料科學與工程國家級實驗教學示范中心,江蘇 常州 213164)
黨的十八大以來,習近平總書記從培養(yǎng)擔當中華民族偉大復興重任的時代新人的戰(zhàn)略高度,強調“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”始終是教育的根本問題,為高等學校講好思想政治課、做好新時代思想政治工作指引正確方向、提供行動指南。為全面貫徹黨的教育方針,用習近平新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人,高校應始終把立德樹人作為根本任務,不斷提高學生思想水平、政治覺悟、道德品質、文化素養(yǎng),讓學生成為社會主義核心價值觀的堅定信仰者、積極傳播者、模范踐行者[1]。
專業(yè)課程是高校教育最基本的形式,也是開展思想政治教育最重要的載體,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,實現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機統(tǒng)一是時代發(fā)展的必然要求。全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措,也是提高人才培養(yǎng)質量的重要任務,將正確的價值觀引導于專業(yè)課程教學的知識傳授和能力培養(yǎng)中,已經成為培養(yǎng)造就大批堪當時代重任的接班人的重要環(huán)節(jié)[2]。
《高分子材料的穩(wěn)定與降解》是高等院校材料類、材料化學、化工等專業(yè)的補充與拓展課程之一,該課程理論與實踐緊密結合,既可供高等學校材料專業(yè)師生參考,也可供廣大科研生產工作崗位的科技人員學習。只有深入梳理專業(yè)課程教學內容、挖掘思政元素,讓思政元素與專業(yè)知識相互融合、擴撒,才能達到真正的育人效果。高質量的人才培養(yǎng)離不開全面覆蓋、類型豐富的課程思政體系,必須發(fā)揮和夯實課程思政在培養(yǎng)新時代具有堅定信念和使命擔當中國青年的重要渠道作用[3]。我們在材料類專業(yè)課《高分子材料的穩(wěn)定與降解》中,從“綠水青山”生態(tài)發(fā)展理念、節(jié)能環(huán)保意識、自力更生精神、實事求是精神、開拓創(chuàng)新精神以及團隊協(xié)作精神等方面挖掘與發(fā)現(xiàn)各類思想政治資源,巧妙地融入到專業(yè)課程教學中。在教授專業(yè)學科知識的同時,充分發(fā)揮課堂教學主渠道對高校人才的理想信念培育所起到的正面積極作用,實現(xiàn)專業(yè)教育與思政教育共生融合,幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀。
《高分子材料的穩(wěn)定與降解》是高校高分子材料與工程、材料化學、化工等專業(yè)的選修課程,它要求學生具有較好的有機化學、高分子物理、高分子化學等專業(yè)基礎知識?!陡叻肿硬牧系姆€(wěn)定與降解》也是一門快速發(fā)展的專業(yè)性、實用性以及前沿性很強的課程,有機地融合了高分子化學、高分子物理、高分子材料等專業(yè)領域的發(fā)展優(yōu)勢。該課程首先闡述聚合物降解現(xiàn)象和導致降解的因素,聚合物穩(wěn)定化的必要性,以及聚合物的再生和可降解;進而深入闡述聚合物降解與穩(wěn)定化的基本原理,并針對各種聚合物論述其降解過程和穩(wěn)定化措施,還對塑料的再生及其穩(wěn)定化、聚合物材料的阻燃穩(wěn)定化和穩(wěn)定化聚合物及可降解聚合物材料的設計、制備與應用加以介紹[4]。本課程理論與實踐緊密結合,其研究范圍從結構、機理、性能及應用等諸多環(huán)節(jié),因此本課程在講授過程中將降解與穩(wěn)定化基本共性原理、降解各論及加工過程中的降解、再生與穩(wěn)定化、阻燃穩(wěn)定化以及可降解材料的設計、制備與應用為主線,在深刻認識高分子材料的化學結構、降解機理與性能應用關系的基礎上,探索新材料與新技術。
本課程知識與能力目標是通過學習,使學生能從化學的基本層面出發(fā),認識和理解高分子材料的降解與穩(wěn)定化過程中出現(xiàn)的基本問題,了解高分子材料穩(wěn)定與降解領域的新動態(tài),為新材料的研究與開發(fā)、選擇和應用奠定基礎。其次,能夠運用高分子化學和高分子物理等知識,根據(jù)高分子材料結構的不同采取不同的方法和技術實現(xiàn)降低或延緩高分子材料在使用過程中的降解,理解聚合物的阻燃機理和阻燃方法并掌握常見阻燃劑的特點和使用方法,根據(jù)聚合物基材的不同選取合適的阻燃劑,了解并掌握聚合物耐老化和耐高溫的常規(guī)方法。最后,能夠客觀評價高分子材料產品及生產中的穩(wěn)定與降解過程對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并承擔責任;了解高分子穩(wěn)定與降解領域及其相關行業(yè)的國際狀況,能夠跟蹤高分子穩(wěn)定與降解領域穩(wěn)定、降解、阻燃、防老化改性的國際前沿,能夠從專業(yè)、同行以及社會角度對專業(yè)問題進行分析。自上個世紀70年代以來,塑料工業(yè)得到迅猛發(fā)展,無論是工業(yè)、農業(yè)以及建筑業(yè),還是人們日常生活,無不與塑料密切相關,相應的廢棄物也越來越多。由于傳統(tǒng)的高分子材料在自然環(huán)境中難分解,也不會被腐蝕,燃燒容易產生有害氣體,越來越多的塑料垃圾對社會環(huán)境造成巨大的危害。當前,尋找新的環(huán)境友好型材料迫在眉睫,而可生物降解材料正是解決此類問題的有效途徑。在低碳經濟與可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排、綠色環(huán)保以及科學家精神等方面,本課程蘊含著豐富的思想政治教育元素。
高校應深刻理解“課程思政”的價值指向,積極開展“課程思政”的理論與實踐探索,努力培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人才。針對理工類專業(yè)人才培養(yǎng)及《高分子材料的穩(wěn)定與降解》課程的特點,我們從“綠水青山”生態(tài)發(fā)展理念、節(jié)能環(huán)保意識、自力更生精神、實事求是精神、開拓創(chuàng)新精神以及團結協(xié)作精神等方面切入挖掘課程思政元素,開展課程思政教學探索。
為深入踐行習近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的科學論斷,課程著力推動“綠水青山”的生態(tài)發(fā)展理念深入人心。眾所周知,塑料的應用已涉及人類生活和現(xiàn)代工業(yè)的方方面面,因大量使用塑料產品引起的廢舊塑料“白色污染”成為社會各界關注的熱點問題[5]。我們在講解可降解高分子材料的設計與應用時,以農用地膜為例,塑料薄膜回收難度大,回收不干凈不僅污染土壤,更會造成土地板結、肥力流失、農作物減產,形成惡性循環(huán),大大增加了種植成本和環(huán)境治理的投入。隨著國家“禁塑令和限塑令”相關政策的陸續(xù)出臺,全降解農用地膜被研發(fā)出來。全降解農膜用可再生生物基或植物基為原材料,使用過后能在自然環(huán)境中完全降解,然后形成有機肥還田改良土壤,增強土壤肥力。課程著重強調我國高性能多功能新材料的研發(fā),加大力度發(fā)展非石油基、生物基為原料的高分子材料,這些材料的開發(fā)減少了“白色污染”,保護了農用土地,成為世界矚目的課題。在課程教學改革過程中,向學生們著重強調,正是由于堅持綠水青山就是金山銀山的理念,生態(tài)環(huán)境發(fā)生巨大變化,城鄉(xiāng)人居環(huán)境明顯改善,美麗中國正在不斷變?yōu)楝F(xiàn)實,引導學生積極思考并形成正確的生態(tài)觀。
為培育大學生良好的生活習慣和環(huán)境保護意識,樹立綠色低碳、環(huán)保健康的理念,在《高分子材料的穩(wěn)定與降解》課程內容上注意挖掘節(jié)能環(huán)保教育素材,及時地向學生滲透節(jié)能環(huán)保知識,幫助學生樹立節(jié)能環(huán)保意識。課堂講授中強調高分子材料的降解是不可避免的客觀規(guī)律,如何使聚合物保持良好的穩(wěn)定特性是一個非常重要的問題。一個方法是對聚合物進行耐熱結構的設計,在分子合成階段引入特定的基團,但這個方法較為復雜,成本也較高。另外一種使聚合物有較高的穩(wěn)定性的方法是引入添加劑,該方法最簡單、最經濟和最有效。在第五章中,我們詳細地介紹聚合物用的各種穩(wěn)定劑。從充分利用材料、節(jié)約自然資源的角度看,高分子材料,尤其是大品種的高分子材料的再生十分重要,研究再生技術和再生高分子材料的穩(wěn)定化成為一個熱點。在廢塑料的收集、分類和再生章節(jié),介紹了目前廢塑料的處理方式主要有四種,分別是填埋、焚燒、遺棄、回收再生。其中3成左右的廢塑料被回收利用,而多數(shù)被其他方式處理了,不僅造成了資源浪費,并且對環(huán)境造成了污染。在授課過程中強調隨著我國對節(jié)能減排、資源循環(huán)利用等方面的不斷重視,對廢塑料垃圾回收處理系統(tǒng)不斷完善、無害化處理方式不斷推進,廢塑料回收再生的占比也將會越來越高??傊?,在《高分子材料的穩(wěn)定與降解》課程思政改革中進行節(jié)能環(huán)保的教育,教會學生正確處理人類、社會以及自然三者之間的關系,有利于培育大學生良好的生活習慣,樹立綠色環(huán)保的理念。
習近平總書記指出:“中華民族奮斗的基點是自力更生”。鑒于此,在《高分子材料的穩(wěn)定與降解》課程的教學中,注重教育學生深刻理解支撐一代代人苦干實干、攻堅克難的精神內核,是對祖國的無限熱愛、對社會主義的堅定信念,把自強不息、自力更生的奮斗精神自覺融入到知識傳授與能力培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)[6]。在聚合物材料的阻燃穩(wěn)定化章節(jié)中,講解到“無鹵阻燃材料”的知識內容時,將聚合物材料阻燃機理與阻燃方法、阻燃材料的設計與生產技術作為知識點。在這部分內容中,介紹我國目前阻燃材料研究領域唯一一位院士王玉忠的事跡。他在高分子材料領域孜孜不倦地研究了三十多年,他的主要研究方向是阻燃材料、生物基與生物降解高分子材料及高分子材料循環(huán)利用等。1994年王玉忠于四川大學博士畢業(yè)后,便一直留校任職。懷著對高分子的熱愛,他已經在高分子材料領域孜孜不倦地研究了三十多年。拿半生時間做學問搞科研,一路走來遇見的困難之多毋庸置疑。但他一直懷著這樣的信念:“人的一生把一件事真正做好,為社會做出了貢獻,人生的價值也就得到了實現(xiàn)?!比嗄陙?,王玉忠院士提出和發(fā)展了新的阻燃原理和技術,有效解決材料高阻燃性與其高性能化相矛盾的難題,發(fā)明了可反復循環(huán)利用并且可完全生物降解的高分子材料新技術。現(xiàn)在王玉忠在無鹵阻燃材料領域已經獲得了突出的成就,由他發(fā)明的技術所生產的幾種重要的阻燃產品獲得了非常高的全球市場占有率,有的達到了80%,他的研究成果還被廣泛應用到不同高分子材料中,開發(fā)出在多個領域有應用價值的阻燃材料。通過王玉忠院士的案例,培養(yǎng)學生自力更生、團結奮斗精神,增強學生的國家使命感和專業(yè)責任感。
實事求是作為黨的思想路線,始終是馬克思主義中國化理論成果的精髓和靈魂。在《高分子材料的穩(wěn)定與降解》課程思政改革中,也要堅持一切從實際出發(fā),在課程教學中強調“實事求是”的科學嚴謹精神。所謂“實踐出真知”,通過大量的實驗實踐和科學方法取得結論,再通過邏輯推理取得一般性的規(guī)律或理論,再經過實驗實踐驗證規(guī)律或理論并用來指導應用[7]。在課程聚合物光氧降解的知識點中,一個很重要的光氧降解引發(fā)源是羰基。羰基可以吸收光產生引發(fā)作用,成為引發(fā)源。關于羰基引發(fā)作用,科學家曾經提出三種類型的斷裂反應,每一種反應的提出都來源于不斷的實驗實踐,隨后一次次提出新的學說試圖精準的解釋羰基的引發(fā)作用,并不斷完善與改進。通過課程學習,讓學生深刻領會知識是從實踐來,又要回到實踐中加以檢驗和應用的“實事求是”的實證方法。只有這樣,才能真正學到過硬的高分子材料降解與穩(wěn)定化的知識與技術技能。
創(chuàng)新是一個國家、一個民族發(fā)展進步的不竭動力。黨的十九屆六中全會通過的《中共中央關于黨的百年奮斗重大成就和歷史經驗的決議》將“堅持開拓創(chuàng)新”概括為黨的百年奮斗的十條歷史經驗之一?;诖?,我們將《高分子材料的穩(wěn)定與降解》課程打造成為學生主動接受開拓創(chuàng)新精神的有效陣地。在聚合物降解章節(jié)中,講授聚丙烯腈的熱降解。聚丙烯腈受熱時,由于氰的環(huán)化能力,在比斷鏈所需溫度低的溫度下就發(fā)生環(huán)化,因而沒有斷鏈發(fā)生。在控制條件的情況下,將丙烯腈纖維加熱到1000度,可以得到碳纖維。由此我們擴散碳纖維及復合材料在風電、航天航空等高端領域的應用潛力,探討了如何破解碳纖維發(fā)展難題。為了要攻克高強高模高延伸等碳纖維關鍵制備技術,提升產品質量一致性與批次穩(wěn)定性,進一步擴展新材料的應用,我國科研工作者開拓創(chuàng)新,勇于奉獻,一次又一次的縮小與國際上先進碳纖維材料的技術水平差距。中復神鷹公司是國內較早開展碳纖維產業(yè)化的明星企業(yè),其創(chuàng)始人張國良勇于開拓創(chuàng)新、披荊斬棘,在產品、工藝以及裝備領域取得了一系列重大突破,一舉填補了我國在高端碳纖維領域的技術空白。我們在立足于已有教材的基礎上,在具體的教學內容中,講清楚開拓創(chuàng)新精神對于實現(xiàn)個人與社會價值的積極促進作用,提高學生的民族自豪感和建設社會主義國家的使命感。
在《高分子材料的穩(wěn)定與降解》的課程思政改革中,開展小組討論和小組調研,這些課程教學活動有力促進了學生對教學內容領會的使命感、責任感,以及對團隊精神與組織協(xié)調的感悟[8]。在“聚合物降解與穩(wěn)定化的基本原理”章節(jié)中,主要講授材料結構與降解機理之間的關系,講解了高分子熱降解的三種類型包括解聚反應、無規(guī)斷鏈反應以及主鏈不斷裂的小分子消除反應,具有不同的反應過程與特點。在課堂講述完成后,組織學生針對不同的熱降解機理查閱資料,以小組協(xié)作的形式利用信息化資源進行學習。每個小組內同學具有不同分工和任務達成,協(xié)同配合完成一項目標。在完成調研任務后,每個小組進行表現(xiàn)評價,強調小組各個成員各司其職、相互配合的必要性和重要作用。通過課程小組討論的組織,讓每個學生明確個人責任意識,培養(yǎng)學生在信息時代下的終身學習能力和團結協(xié)作精神。
圍繞“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”,本文以課程思政理念為統(tǒng)領,對材料類專業(yè)課《高分子材料的穩(wěn)定與降解》進行梳理,從“綠水青山”生態(tài)發(fā)展理念、節(jié)能環(huán)保意識、自力更生精神、實事求是精神、開拓創(chuàng)新精神以及團隊協(xié)作精神等方面挖掘與發(fā)現(xiàn)各類思想政治元素,巧妙地融入到專業(yè)課程教學中。通過課程思政教學探索提高人才培養(yǎng)質量,貫徹落實立德樹人的根本任務,為提升理工科類課程育人效果提供借鑒。