探月精神融入“地质学基础”课程思政教学探讨

任明浩，张昕，黄肖潇，范亚洲

(华北水利水电大学 地球科学与工程学院，河南 郑州 450046)

为贯彻落实习近平总书记关于高校思想政治教育的重要讲话精神，推动各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[1]，教育部提出课程思政在所有高校、所有学科专业全面推进[2]。如何增强课程思政实效性成为近来的研究重点。深挖思政元素、紧跟当下、结合实例成为增强思政课魅力的必由之路[3-4]。

“地质学基础”是高校地质学、地质工程等专业的一门专业基础课。授课过程将具有实践意义的课程思政元素与专业内容紧密结合对激发学生专业兴趣尤为重要。探月工程是实现中华民族伟大复兴的标志性工程之一[5]，与地质学联系紧密。首席科学家欧阳自远院士就是地质学家、地球化学家[6]。2020年12月，我国嫦娥五号探测器带着采集的2千克月壤样品顺利返回，标志着我国探月工程“绕、落、回”的三步走总体规划圆满完成[5,7-8]。探月工程巩固了我国的国际地位，增强了中华民族自豪感和凝聚力，形成了独特的“探月精神”。习近平总书记将探月工程中形成的探月精神概括为：“追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢”[9]。探月精神蕴含着丰富的课程思政元素。深入挖掘探月精神中的课程思政元素，能够极大地增强学生的民族自豪感，激励学生在专业学习早期树立为中华民族伟大复兴而努力、为国家地质事业而奋斗的学习目标。

一、探月精神是“星星之火，可以燎原”革命精神的时代延伸

“星星之火，可以燎原”是以毛泽东同志为主要代表的老一辈无产阶级革命家在深度思考马克思主义理论在中国的适用性与俄国十月革命经验在中国革命中的局限性后，形成的毛泽东思想的代表性论述[10]。在总结了南昌起义、秋收起义等以城市为中心的武装起义失败经验后，毛泽东同志针对党内的“悲观论”和“左”倾思想，运用辩证唯物主义的认识论方法，对革命形势和敌我力量的对比进行了辩证准确的分析，提出了“星星之火，可以燎原”的重要论断，认为农村革命根据地的“星星之火”毫无疑问地会“燎原”，为中国革命指明了方向[10]。

月球是地球唯一的天然卫星，是人类唯一的、庞大而稳固的“天然空间站”，是人类开展深空探测的前哨阵地和转运站。在月球上建立永久性“地球村”，是人类向外层空间发展的第一个目标，也是最关键的一步[5]。月球还蕴含着丰富的钛、铁、钍、铀等稀土元素资源和地球基本没有的氦-3资源[8]。这些因素决定了我国必须要开展探月工程。这也是我国作为世界大国和主要航天国家在当代必须打赢的科学革命工程。美国早已将宇航员送上月球，并采集回海量的科研数据和月壤样品；苏联也通过无人探测器采集了月壤样品。我国在科技落后、技术封锁的情况下，如何开展探月工程，如何取得科学革命胜利成为亟须解决的问题。

地球科学家认为要想探月，必须研究月壤[11-13]。月球表面几乎全部被月壤覆盖，只有弄清月壤的性质、特征才能为月球探测以及未来建立月球基地、利用月球资源提供必需的理论支撑[13]。我国探月工程的“星星之火”在1978年点燃。中美建交初期，美国将1克月壤作为国礼赠予我国。欧阳自远院士、王道德教授等老一辈地质学家利用这如黄豆大小、用显微镜才能看清的1克月壤的一半，开展了大量的岩石学、矿物学和地球化学研究，分析了月壤的化学组成、矿物组成和岩石特征，对比了月壤与地球土壤的差异，探讨了月壤的成因，先后发表40篇论文[6,11-14]。正是这0.5克月壤的“星星之火”，点亮了我国对月球的研究前景，为我国探月工程提供了第一手资料，为无人探测器登月和嫦娥五号样品采集提供了重要的理论依据。目前，嫦娥五号带回的2千克月壤和“绕、落、回”三步走总体规划的圆满完成，标志着我国探月工程已呈“燎原之势”，为下一步的载人登月目标奠定了坚实基础。这正是“星星之火，可以燎原”这一革命精神在当代的延伸。

在“地质学基础”课程讲授的“地球的物质组成”部分，可以引导学生思考“如何研究地球的物质组成”，得出需要通过样品采集，并分析其中矿物、岩石和化学组成这一研究思路。然后进一步引导学生思考“如何研究月球的物质组成”“如何采集月球样品”“月球和地球物质组成有何差别”等问题，引出当下我国探月工程取得的成就。用0.5克月壤的故事在展示月壤物质组成的同时，为学生讲述老一辈地质工作者严谨细致的治学态度；从月壤研究成果为探月工程提供了理论基础，让学生认识到地质学中矿物、岩石和地球化学内容如何应用在重大科技工程中；从嫦娥五号2千克月壤采集地点圈定、样品后续的研究计划为学生讲述地球科学先进的技术手段和未来发展的方向；从“1克到2千克”的发展历程，为学生解读“星星之火，可以燎原”这一革命精神在探月工程中的体现。通过这一系列课程思政元素与授课内容的融合，在增强学生民族自豪感的同时，激发学生对地球科学的专业兴趣。

二、探月精神是锲而不舍、不屈不挠攀登精神的时代体现

自19世纪以来，人类没有停止征服珠穆朗玛峰的脚步，英、美等国多批登山队尝试登顶均告失败。1953年，新西兰人首次登顶成功。1960年，我国首次从北坡登上珠穆朗玛峰，完成了人类历史上第一次从北坡登上世界第一高峰的壮举，打破了西方认为无法从中国境内登上珠峰的臆断。1975年我国再次冲击珠峰北坡登顶，并圆满完成我国首次珠峰高度人工测量的历史壮举。2005年和2020年，我国又两次完成珠峰高程复测，将中国攀登精神刻在了珠峰之巅[15]。中国人征服珠峰的过程，正是新中国成立以来中国人民砥砺前行的一个缩影[16]，攀登精神也贯穿了中华民族从站起来、富起来到强起来的第一个百年奋斗进程。

月球，是比世界第一峰还要遥不可及的“高峰”。探月工程正是我国向月球这座“科技高峰”“能源高峰”和“深空探测高峰”的一次“攀登”。与珠峰攀登类似，我国的探月工程起步较晚。我国探月工程的论证工作从1958年开始，历经35年，直至1993年才确定我国具有开展月球探测的能力[6]。此后，又经历了11年的论证，2004年我国月球探测工程才正式批准实施，命名为“嫦娥工程”[6]。

为什么我国探月工程的论证、立项时间长达46年？因为要登上月球这座“高峰”，困难重重。例如，月球探测器发射失败率一直很高。在我国探月工程之前，美国和苏联共实施126次月球探测任务，失败了60次，失败率近48%[17]。并且，月球探测任务十分复杂。以嫦娥五号为例，整个任务共有11个飞行阶段，并且对于飞行轨道的精度控制必须在厘米级别，如同“在1000千米外命中一个一分硬币大小的东西”[18]；单单测控任务环节，就有近600个应急预案[19]。这只是探月工程中巨大困难的小小缩影。中国探月人仰望星空，脚踏实地，一步一步个脚印地完成了“绕、落、回”的探月工程第一阶段任务。新时期的地质工作者继承和发扬了老一辈地质学家锲而不舍、不屈不挠的攀登精神，征服了一座又一座技术高峰。

众所周知，由于地、月、日三者的空间关系，月球永远只有一面正对地球，即月球的正面。关于月球的背面是什么样、月球正面和背面的差异等问题，美国和苏联的探月计划并未给出答案。2019年1月，我国的“嫦娥四号”探测器实现了人类首次月球背面着陆探测，获取了月球背面高清影像图，揭开了月背的神秘面纱[17,20]。我国地质学家对探测器携带的探月雷达所采集到的数据进行了解译，获得了国际首幅月背地质剖面图，明确指示出月壤厚度(可达12米，远远大于阿波罗计划取样的3米)和月壤之下的岩层特征。研究成果发表在国际顶级学术期刊《Science》[13,17,20-22]。探测器所携带的近红外光谱仪对冯·卡门撞击坑周围的月壤成分进行了矿物学和地球化学的分析。我国地质学家经过研究认为，该处月壤成分明显不同于月球正面所采集的样品，其中含有低钙辉石，并可能有大量橄榄石存在。这些矿物是产生在特殊环境或深度下的矿物，矿物组合指示其很可能源于月幔物质，我们很可能直接获得了月幔的物质样品。该成果发表在国际顶级学术期刊《Nature》[17,20,21,23]。

在“地质学基础”课程讲授“地球的圈层结构”时，可以让学生思考地球的圈层结构是怎么确定的，引出地球物理勘探的技术手段在地质学领域的应用；然后引导学生通过地球的圈层结构思考月球是否具有圈层结构。通过展示我国探月工程得到的月球地质剖面，讲述地球物理勘探在探月工程中发挥的关键作用。同时，可以联系“地球的物质组成”部分内容，引导学生思考如果地幔在深达60千米处，如何确定地幔的物质成分。围绕该问题，可以为学生讲述地幔样品的珍贵性、重要性、特殊性。然后类比到月球，如果需要研究月幔的物质成分，就必须获得月幔的样品。通过展示我国学者的最新学术成果，穿插矿物学、岩石学中所讲述的橄榄石、辉石特征，为学生介绍幔源样品的特征、分析测试手段和研究的科学意义。通过探月工程中“攀登精神”的解读，让学生明白重大科研成果的来之不易，引导学生形成勤奋踏实的学习态度，激励学生愈挫愈勇，勇往直前。

三、探月精神是自力更生、敢于创新“两弹一星”精神的时代传承

我国的“两弹一星”工程开始于1958年。当时，毛泽东同志指出：“原子弹就是这么大的东西，没有那东西，人家就说你不算数，那么好吧，我们就搞一点吧，搞一点原子弹、氢弹，我看有10年功夫完全可能。”[24]。尚在“襁褓之中”的新中国，集全国的人力、物力、财力，克服了苏联专家撤离、美国核打击威胁等重重困难，于1964年10月成功爆炸了我国第一颗原子；1967年6月，我国第一颗氢弹空爆试验成功；1970年4月，我国第一颗人造卫星发射成功。这是中国人民在新中国成立之初、一穷二白之时创造的非凡的人间奇迹，从此让我国彻底摆脱了来自超级大国的“核威胁”，为我国之后的经济建设提供了强有力的国防保障。“两弹一星”工程极大地带动了我国工业发展和科技创新，在此过程中形成了热爱祖国、无私奉献，自力更生、艰苦奋斗，大力协同、勇于登攀的“两弹一星”精神，成了新时期推动我国社会主义建设事业不断发展的强大精神力量[25]。

正是“两弹一星”的经验，让我们意识到自力更生、敢于创新、将科技掌握在自己手中的重要性。因此，我国探月工程起步伊始，就选择了一条具有自身特色的月球探测活动路径，自主研发、自立自强，形成具有完全知识产权的中国方案。虽然我国的探月工程起步晚，但是起点高，经过探月人近30年的努力奋斗，我国探月整体水平和能力快速发展，在世界探月领域正从“跟跑、并跑”走向部分“领跑”[17]。如前所述，美国和苏联月球探测发射失败率高；我国探月工程实现了5次发射，5次成功的“零失败”纪录。嫦娥五号的顺利发射与返回，标志着我国已经全面掌握了月球探测系统设计、自主导航与控制等深空探测所需技术[17]，我国走出了一条自力更生、独立自主完成的探月之路。同时，我国科研人员在探月路上勇于创新、敢于创新，突破了一批关键技术，取得了一系列重大科技创新成果。例如，立体相机图像处理与全球平面图形数据拼接技术、月表三维影像制作技术，获得了当时国际最高分辨率7米全月图[20]；创新开展了微波探测仪指示月壤特征、反演月壤厚度等试验，获得国际首幅月球正面和背面地质剖面图[17,20]；创新地利用成像光谱仪绘制U、Th等元素含量和分布图，圈定了各类月球岩石的分布范围[20]。我国自主研发的全景相机、探月雷达、成像光谱仪等仪器设备[13]，为我国采集了大量月球地质、环境、形貌等原始科学数据，彻底改变了我国过去只能依赖外国二手数据开展研究的局面[17]，为我国探月工程第四期的开展奠定了坚实的基础。这正是“两弹一星”精神在当代的传承。

在“地质学基础”课程讲授“地壳元素丰度”内容时，可以引导学生思考地壳中元素分布有什么特征，为学生解释元素丰度与元素化学性质之间的关联；然后引导学生根据元素化学性质，结合月球与地球环境的差异，思考月球上元素丰度与地球的差异。通过展示我国探月工程所绘制的元素含量和分布图，讲述我国自主研发的探测设备和工作原理；在讲授“玄武岩”内容时，可以在学生认识了地球上的玄武岩后，引导学生思考月海玄武岩会具有什么特征。通过展示月海玄武岩的矿物组成，讲述我国探月工程中的科技创新成果。以此让学生认识到将技术掌握在自己手中重要性，将自力更生、敢于创新的“两弹一星”精神深植于学生心中，激励学生勇攀“科学高峰”，为中华民族的伟大复兴艰苦奋斗。

四、结语

探月精神是中华民族一系列宝贵精神财富的延伸、传承和集中体现。新时期的高等教育，要求我们在专业知识讲授的同时，将我国优秀的传统文化在当代大学生中传播、继承和发扬光大。通过深挖探月工程中的课程思政元素，将其与专业知识有机融合，为学生讲述地质学内容在探月工程中的应用，将学生认为“遥不可及”的我国重大工程拉近至其认知水平和专业层面，在增强学生民族自豪感的同时，还可以增强学生的专业自豪感，培养学生的爱国主义情操、严谨的地学思维和务实的治学态度，达到政治过硬、专业精通的育人效果。