基于“课程思政”理念的工科专业课程教学方法研究——以新能源材料概论课程为例

于丽敏，潘柯宇，郭家瑞，李龙梅，魏伟

(商丘师范学院 化学化工学院，河南 商丘 476000 )

2020年5月28日，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，纲要指出：要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力[1].理学类专业课程，要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感.工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当.紧紧围绕立德树人根本任务，推进习近平新时代中国特色社会主义思想进课堂、进教材、进学生头脑，切实发挥课堂教学在思想政治教育工作中的主渠道作用[2].高等学校课程思政建设不仅对于中华民族伟大复兴中国梦的实现尤为重要，并且对于培育具有社会主义核心价值观的社会主义合格建设者和接班人更为重要.

2010年后新设的新能源科学与工程专业担负起了为我国产业结构的转型和国家发展战略输出专业技术过硬的工程技术人才的使命.《新能源材料概论》作为新能源科学与工程专业的核心课程，尽管在知识层面上，该课程指向的是技术、技能等手段性、操作性、实践性内容，但在讲授过程中，不能仅仅“就知识谈知识”“就技术谈技术”，而是要放在国家整体战略中来思考，在课程设置与具体教学中充分发挥自然科学背后的人性考量、价值关怀、战略定位，使学生在学习这些课程知识的过程中，能够从家国情怀和国家整体发展的角度来审视和解决问题[3].因此，本课程的“课程思政”应与国家整体发展战略相结合，其最终目的是“用”，其中“小用”旨在解决具体的技术问题，“大用”旨在服务国家整体发展战略.教师需要在课程思政的教学中讲好新能源材料与国家发展战略之间的关系，实现自然科学课程育人功能，发挥课程的思政效应[4].

1 工科课程思政教育元素和主要融入点

1.1 专业性素养和品格的培养

对于任何一门专业课来讲，首先学生要在教师的带领下获得具有客观性和知识性的专业知识和技能，这是课程的知识性目标.而与知识性目标相比，专业性的素养和品格更能体现一种社会性和价值性.作为专业性很强的知识体系，该课程内容的价值性和育人特质需要借助教师的引导和代入来实现.其教学体系需要在具体的教学实践活动中展开，该过程是一项具有社会性的对话和交往活动.例如，本门课程中，每一章节会传授一类新能源材料，章节与章节之间的连贯性较少，因此，思维导图成为了每章节构建知识框架的重要工具.在构建过程中，教师和学生可以形成对话、交流、共感，并经由知识的分享上升为价值观念的分享和碰撞.如本章节中基础概念、基本过程是为基本原理服务的，因此，以学会基本原理为需求，有目标地寻找基础概念和基本过程，会使得学习效率事半功倍.在这个过程中，教师分解问题，逐步引导，让学生彻底明白具体的过程如何操作，最终在学习了知识的同时，也融入了交流、讨论、对话等一系列教学活动.最后，在进行课程总结时，让学生再把思维导图作为工具，将构建知识框架的过程应用到其他课程当中，甚至应用到以后的工作当中，养成终身框架式结构获得知识的习惯，融入到今后的生活工作中，达到由知识分享上升为价值观念的分享和碰撞.

1.2 培育科学共同体的文化观念

自然科学课程贯彻“课程思政”需以培育科学共同体的文化观念为抓手，其中协同性、集体性、合作性是科学研究的突出特点.自然科学课程贯彻“课程思政”目标，一个重要渠道就是培育学生科学研究者所必备的精神、观念等，而这些精神、观念的养成往往通过科学共同体实现[5].本专业中很多学生在毕业后选择继续考研深造，因此，提前让学生了解科研过程是非常有必要的.科学共同体是科学研究基本的组织方式，是由不同的研究者所构成的集体，是科学素养和人文精神孕育的重要基地，其既有相互合作的社会性维度，又有传承和发展的历史性维度.在科学共同体中开展科学研究的过程，是一个不断习得科学研究者所必需的能力、品格，养成科学探索精神、合作品质、奉献情怀，传承科学文化传统，明确纪律规范的过程.

在本课程中培育科学共同体的文化观念，可以尝试从以下方面着手：(1)开展科学研究的基本精神教育.在这个过程当中，将基础实验穿插到课程中，通过实验开展的视频、课堂中实验的演示、最新的实验数据等，让学生真切感受到科学研究的严谨性、踏实性、规范性，科学研究者对科学研究的态度观念，技术使用的价值和伦理关切，科学研究背后的人文关怀和社会责任等等.(2)培养团队合作意识.科学共同体是科学研究者相互合作、共同发力的集体，自然科学课程学习需要着力培养学生的团队意识、互动精神.在课堂中，有意识地引入科研团队在科研开展过程中的重要性，如以斯坦福大学终身教授崔屹为代表的科研团队、南京大学陈洪渊为代表的科研团队、郑州大学臧双全为代表的科研团队等，同时也可以在授课中引入教师自身的读研、读博经历，在丰富思政素材的同时，也为学生描绘科学研究的美好蓝图，激励学生奋发图强，争取考取理想的大学.(3)注重纪律意识的培养.理工科是实验的学科，安全是实验的基础.近几年在实验室中发生事故的案例时有发生，无一不给身在其中的我们予以警醒，给即将进入实验室或者与化学相关行业的同学前车之鉴.因此，实验室的纪律与安全意识的培养需深入学生的骨髓中，这是自然科学课程贯彻“课程思政”的重要保证.

1.3 专业化职业精神的塑造

就人才培养的目标看，课程最终会塑造专业人的思维、习性和精神品质，这些精神性的特质既体现专业性特征，也常常关联着学生的未来职业方向.自然科学课程贯彻“课程思政”可以将某个具体的专业领域的职业群体所应具有的精神融入课程始终，比如“航天人”“水利人”“气象人”等职业精神完全可以经由教育者的讲授融于具体专业课程学习之中.2021年5月22日，稻田里的守望者——“共和国勋章”获得者袁隆平和中国肝胆外科之父吴孟超逝世，一时间，上至耄耋老人，下至孩童，均沉浸在二老去世的悲恸之中.袁隆平先生一生致力于研究和发展杂交水稻，创建了超级杂交稻技术体系，使中国杂交水稻研究常居世界领先水平.他带领团队开展超级杂交稻攻关，接连实现了大面积示范每公顷10.5吨、12吨、13.5吨、15吨的目标.2020年，又实现了周年亩产稻谷3000斤的攻关目标.他还多次赴世界各地传授杂交水稻技术，为人类克服粮食短缺和饥饿问题作出了卓越贡献.作为一名科学研究工作者，袁隆平先生自1960年开始发现天然杂交水稻，几十年如一日的扎根于稻田之中，一步步地提高水稻产量，老先生与时俱进、勇攀高峰的创新精神，不畏艰险、执着追求的坚强意志，严以律己、淡泊名利的高尚情操，是我们学习的楷模，更是新世纪呼唤的职业精神.

2 新能源材料概论“课程思政”实施路径

《新能源材料概论》课程基本理念中明确指出“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”.“量子点太阳能电池”和“染料敏化太阳能电池”的教学是体现该理念的绝好机会，该部分内容与学生认知经验部分重合，与学生已开展的集中实践环节前后呼应，与社会热点问题(能源、环境)紧密联系，很易引起学生的求知欲.由此，教学应从学生实际生活出发，寻找学生共鸣点，通过学生感兴趣的问题呈现教学重点，避免平铺直叙，用实践问题和情境素材作为主要线索完成课程的教学，让学生知识上有所获得的同时提高他们的能源意识和社会责任感.代表性章节-“量子点太阳能电池和染料敏化太阳能电池的结构和工作原理”课程思政教学设计如下表1所示：

表1 教学设计及教学过程实施表

续表1

3 总结与展望

对于教师而言，在将课程思政融入到工科专业课中开展教学时，准确的定位是推进课程思政特色化和整合优势资源的前提和基础，各课程应该根据自身的学科优势、专业布局等因素确定课程思政建设的价值取向，明确课程思政的设计和具体着力点.理工科要注重培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当.课程思政的融入对教师提出了更高的要求，需要教师在课前内容设计、课中方向引导等方面做出改变，尤其是要注意强化政治属性、提高政治站位；抓准思政元素，优化课程设计，重视课中引导.