《储能材料与器件》课程中融入思政元素的探索

郑旭东　王晓飞　李同伟　吕珍龙　王鑫鑫　刘世杰

【摘要】根据落实立德树人根本任务要求和应用物理学专业技术人才的培养目标，以《储能材料与器件》课程为例，结合课程特点开展教育改革，通过深入挖掘国家战略要求和我国先进的科技成果等，探索将思政元素巧妙地融入课程教学中，实现知识传授与价值引领的有效结合，提升人才培养质量。

【关键词】储能材料与器件  课程思政  教育改革

【Abstract】In accordance with the basic task requirements of moral education and the training objectives of applied physics technical personnel， this paper takes the course of “materials and devices for energy storage” as an example to carry out educational reform in combination with the characteristics of the course. Through in-depth exploration of national strategic requirements and Chinese advanced scientific and technological achievements， this paper explores the integration of ideological and political elements into the course teaching， so as to realize the effective combination of knowledge impart and value guidance and improve the quality of talent training.

【Keywords】 materials and devices for energy storage; course ideology and politics; teaching reformation

【基金項目】河南科技大学教育教学改革研究项目——应用物理学专业优秀基层教学组织建设与管理的研究与实践（项目编号：2019YB-049），新工科背景下物理学专业研究生培养模式创新研究与实践;河南省高等教育教学改革研究与实践重点项目（2019SJGLX073），河南科技大学教育教学改革研究与实践重大项目（2019ZD-007）。

【中图分类号】G641 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）08-0149-02

当前绿色新能源技术在能源领域引发的产业革命正如火如荼地进行，大规模的能量储存与新能源产业发展紧密关联。十九大报告明确了生态文明建设和绿色发展路线，而发展清洁能源是重要任务之一，它关乎能源结构的改善、能源安全的保障、生态文明建设的顺利推进。培养具备新能源转化、储存的基本理论和技术知识，能够从事新能源材料及器件开发、研究、设计的专业人才是本课程所要达到的基本目标[1]。习近平总书记在全国教育大会上提出了教育工作的根本任务和教育现代化的方向目标，就是要“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”。为完成国家提出的人才培养目标，需要全员、全程、全课程开展教育改革，将思政元素融入到课程教学中。育人的根本在于立德，通过课程思政，教育引导学生培育和践行社会主义核心价值观，立志肩负起民族复兴的时代重任[2]。不断挖掘专业课程体系中蕴含的思政教育元素，探索将思想政治工作贯穿于专业课程建设全过程的有效途径，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一，是新时代课程思政教学改革的重要方向。本文分析了《储能材料与器件》课程中融入思政元素的优势及主题思想，探讨了与各部分课程内容相匹配的思政元素。

1.课程介绍

《储能材料与器件》是新能源材料与器件、应用物理学的专业必修课。大规模储能技术主要包括物理储能、相变储能、电磁储能和电化学储能四大类。其中化学储能技术用途广泛，是当代新能源技术发展的主要方向之一，因此本课程主要针对化学储能材料与器件内容进行讲授。本课程的基本要求是通过本课程的学习，使学生掌握多种化学储能器件的工作原理、结构组成及性能评价，熟悉并掌握储能器件关键组成材料的种类、性质及设计制备方法[1]。由于课程内容涉及材料、物理、化学、电子等多学科，覆盖的知识点较多、专业性较强，使得讲授难度加大。但是本课程在锂离子二次电池、超级电容器、相变储能技术等方面的教学内容与生产生活方式紧密相连，从而为在本课程教学中融入思政元素创造了得天独厚的条件。思政元素的融入必须进行精心的设计，既要保证课程内容的顺利完成，又要确保思政元素的融入流畅自然，形式新颖有趣。

2.课程思政教学的实施策略

基于以上知识与思政目标，我们将储能知识与思想政治教育相融合，采用思维导图、科学技术成果案例分析、问题导向、互动讨论等多种教学方式，以国家战略、国内科技成果、科技工作者、前沿科学等为切入点，聚焦当前社会热点问题和职业问题，让学生积极融入课堂，于潜移默化之中营造出“润物细无声”的效果，具体策略如下：

2.1 以国家战略和产业发展作为切入点

习近平总书记在2016年12月举行的“全国高校思想政治工作会议”上强调，思想政治工作“要教育引导学生正确认识世界和中国发展大势”。这是党和国家在新时代条件下关于思政课建设的崭新定位，这一崭新定位所体现出来的战略高度需要我们深入学习和思考。

从《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《可再生能源发展“十三五”规划》《能源“十三五”规划》，到《能源技术创新“十三五”规划》，都将储能作为重点研究和发展领域之一，利用思维导图将这些不同时期的国家发展规划与课程内容相结合展示，使学生对于储能技术产业及新能源产业有全面而系统的认识，启发发散性思考与深刻思考，有利于激发创造性思维。此外，以国家战略和产业发展作为切入点，有利于引导广大青少年将个人理想融入党和国家的事业之中，树立为中华民族谋复兴的信念，并进一步增强自身的责任感和使命感[3]。

2.2 以国内科技成果与科技工作者作为切入点

改革开放四十年，随着科学技术的不断进步，我国正从科技大国迈向科技强国。储能技术和储能产业作为我国的战略新兴产业，是我国发展最快的领域之一，短短十几年内，助力我国成为新能源消费利用的第一大国。其中许多储能科技成果可与课程内容紧密衔接，非常适合作为思想政治教育教学素材，有利于激发学生的学习兴趣和科技报国意识。结合课程部分章节内容，可采用的思政素材如下：

对于相变储能材料与器件内容，可采用生动的视频动画介绍北京宇田相变储能科技有限公司开发的纺织用相变调温、芳香、保健、驱蚊、变色等功能性微胶囊技术，为实现智能穿戴创造条件，如应用到医用防护服或消防领域，可革命性地解决医护人员和消防人员的过冷过热问题，大大提高工作效率。随着经济发展，智能化成为未来的发展方向，高性能的材料需求持续攀升，该素材与社会智能化的发展方向契合，有利于启发学生的创造性思维，利用所学知识了解开辟新的技术领域。

对于锂离子二次电池材料与器件内容，可采用生动的视频动画介绍蛟龙号载人潜水器，它是我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，而为其提供强大能源动力的是新一代固态锂离子电源系统。此外，还可介绍作为中国锂电力量的的领军企业——宁德时代夺下了2019年全球锂离子动力电池销量榜的冠军。宁德时代这一成绩的取得依靠的是专业研发队伍，世界一流是他们追求的目标。该素材有利于激发广大青年学生的民族自豪感，明确唯有不断探索创新，才能使国家更加繁荣昌盛。

对于超级电容材料与器件内容，可采用生动的视频动画介绍世界第一列超级电容轻轨列车在湖南省株洲市下线。超级电容器是第三代储能技术，中国人已牢牢占据这一世界前沿技术的高地。该素材可将专业知识与实际应用生动地结合到一起，激发学生的学习兴趣，并增强民族自豪感。

此外，我国科技的迅猛发展离不开无数科技工作者的努力奋斗，通过介绍科技工作者的先进事迹，培养学生树立正确的人生观、价值观，将社会主义核心价值观润物细无声一般地渗透到学生的内心。许多大国重器的能量来源均与储能技术相关，可以他们的贡献者作为切入点。例如对于锂离子二次电池材料与器件内容，可介绍蛟龙号的总设计师徐芑南院士，年逾七旬依然活跃在深潜科研最前线，不惧挑战，刻苦钻研，实现了中国大深度载人潜器的“从无到有”，缔造了中国载人深潜的辉煌篇章。

2.3以储能扶贫为切入点

城镇化是全面建设小康社会的重要途径，也是乡村振兴和区域协调发展的有力支撑。新型城镇化将影响我国的经济发展模式和社会进步水平，从而对电力需求的总量、结构、布局等各个方面带来影响。当前建立光伏储能系统已成为貧困地区脱贫致富的重要方式，光伏扶贫既能承担起扶贫的责任，又能发展绿色可持续发展能源，将会大力推动“生态扶贫”的实现，因此可以扶贫项目为切入点。例如对于锂离子二次电池材料与器件内容，可介绍在四川省九寨沟开展的光伏+储能模式的“智慧能源点亮山区”扶贫项目，利用回收的电动汽车锂电池，实现动力电池的梯次利用，以输入可再生能源的方式，拓宽当地就业渠道，实现脱贫致富。通过储能扶贫案例的介绍，使学生深刻体会本课程保障民生、服务人民方面的重要作用，可培养学生的社会责任感，树立为人民服务的意识。

2.4 以前沿科学作为切入点

当代储能材料与器件发展迅猛，新型储能材料与技术不断涌现，课程中涉及的内容是局限的，为了启发学生的创新思维和进一步丰富储能技术知识，在本课程的内容中应适当加入前沿科学。随着近几十年对基础科研的持续巨大投入，我国整体科研水平稳步提升，在Nature和Science两大顶级期刊的论文发表数量位居世界第二位，其中能源领域是重点关注的领域之一。例如对于锂离子二次电池材料与器件内容，可介绍新型电极材料黑磷、锂金属、单壁碳纳米管等。此外，还可介绍新型金属离子电池，例如钠离子和镁离子二次电池、锌空气电池等。对于超级电容材料与器件内容，可介绍柔性超级电容器、微型超级电容器等。通过研究过程的剖析，使学生深刻体会到材料的更新换代支撑起技术的革新，储能材料与器件不是一成不变的，它是发展的，而怀疑和批判精神对于科学发展是不可或缺的。

上述挖掘的思政元素契合点都是围绕课程内容与教学目标来设计的，充分体现该课程服务能源结构的改善、能源安全的保障、生态文明建设的顺利推进。

3.结语

培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人是新时代教育工作的根本任务和教育现代化的方向目标，而课程思政是实现这一根本任务和目标的重要举措。根据《储能材料与器件》的课程特点，通过深入挖掘国家战略、科技成果、科技工作者、储能扶贫和前沿科学中的思政元素，实施多样化、渗透化的课程思政教育，将知识传授与价值引领进行有效结合，引导学生树立并践行社会主义核心价值观，立志肩负起民族复兴的时代重任。

参考文献：

[1]王明珊，张骞，李星，等.《储能材料与器件》的课程教学实践探索[J].广东化工，2018，45（8）：265，271.

[2]史雷，赵戎.物理有机化学融入思政元素的相关探索[J].广东化工，2020，47（10）：170-171.

[3]贾文龙，任庆阳，吴瑕，等.工科专业课程教学融入思政元素的途径探索[J].教育教学论坛，2020，28：59-60.

作者简介：

郑旭东（1988年2月-），男，汉族，河北保定人，博士，讲师，研究方向：半导体纳米光催化材料。