材料结构表征实验中融入思政教育的教学探索*

钟丽娜，陈 珺，赵青华，李四中，骆耿耿

(华侨大学材料科学与工程学院，福建 厦门 361021)

工学类专业，以解决行业和产业中的实际工程问题为导向，涉及到多专业协同，是应用实践性很强的专业。随着2017年“新工科”建设的提出，高校对工科类学生培养过程中，除了重视知识传授和能力培养，也要重视工程伦理和工程精神的教育[1-2]。十八大提出，“把立德树人作为教育的根本任务”，以及2020年《高等学校课程思政建设指导纲要》的提出，课程思政受到教育领域的高度关注，价值引领成为教学目标的重要一环，对教师队伍建设、课程建设和人才培养目标提出了更高的要求[3-6]。

高分子科学发展虽不足百年，却非常迅速，目前已经发展成为一门独立的学科。随着现代科技的发展和日新月异的高性能多功能材料的出现，高分子材料的品种越来越多，应用越来越广泛。在航天航空、节能环保、生物医药、建筑和军事武器等领域，都展现了高分子材料广泛的应用价值和前景，培养高素质的高分子专业人才具有重要意义[7-10]。实验课程与理论课程相比，更具有实践性、应用性和综合性，更有利于培养学生的工程实践能力和工程意识[11]。在华侨大学的工科专业——高分子专业实验教学中，我们坚持在改进中加强，在创新中提高，不断提高课堂教学质量，以提升人才培养质量[12]。结合十八大提出的以“三个倡导”为主要内容的社会主义核心价值观，在高分子科学与工程专业的《材料与高聚物结构表征》实验课程中，挖掘思政元素，增强爱国情怀和民族自豪感，为学生传道授业解惑，实现知识传授、能力培养与价值引领的有机融合；推动课程进一步优化和进步，培养具有责任精神、敬业精神、创新精神、求实精神、协作精神、献身精神的大国工匠；培养担当民族复兴大任的时代新人，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

1 实验教学中开展思政教育的支撑条件

目前，学校的材料表征实验课平均每个项目安排6学时，包含预习、实验课堂和数据处理，其中课堂教学时间约为4学时。在有限的课堂教学时间内要讲清楚仪器构造、仪器工作原理、实验原理、仪器操作、实验内容、应用进展等方面，同时将思政元素不着痕迹地渗透到教学中，对教学团队的教学水平提出了更高的要求。

1.1 提高教学团队教学能力

文献[12]介绍了我校实验教学团队成员情况。随着思政教育理念的提出，教学团队除了关注行业发展、社会需求、国家政策、其他高校的优秀教学方法外，也充分利用学校资源。例如，参加学校发展中心举办的“高校课程思政教学方案设计专题研究班”“学生中心理念下的高校青年教师教学发展策略线上直播培训会”“课程思政的教学设计与实施”“课程思政与混合式教学的相互促进”“培根铸魂，启智润心-专业思政课程思政一体化设计能力提升研修班”等等的学习，参加“精彩一堂课”等教学竞赛，参与工程认证工作，参与“一流课程”“新工科”课程建设、“课程思政”课程建设等项目申报，以提高教师队伍的教学能力，提升教学质量保障能力。近三年来，教学团队中有的主持校级实验教改课题，有的主持校级新工科示范课程建设，有的荣获教学成果奖，有的评为校级优秀共产党员等等。教学团队整体能力不断提升，为开展好实验教学与思政教育的有机融合打下坚实的基础。

1.2 充分利用校内教学平台

校级的分析测试中心和院级的综合测试中心，这两个测试平台整合了学校的绝大多数大型仪器设备，实现了资源共享，完全可以满足样品的表征和测试，为顺利开展《材料与高聚物结构表征实验》课程的教学提供了强有力的保障。

1.3 合理化实验教学安排

实验教学和理论课安排在同一个学期进行授课，二者相辅相成，相互补充。通过理论课的学习，实验教学中关于实验原理等理论知识的讲授就很容易被学生消化吸收。配合多元化的教学方法，理论讲解耗时少，实验教学中更多的时间可以用来进行实践，而思政教育可以随着实验进展循序渐进地贯穿在整个实践环节。

1.4 多元化教学方法

课堂上，我们采用举例、启发、比较、讨论等多种教学方法，引导学生积极主动参与到课程教学中，在实践中实现价值性和知识性的统一，用科学知识和事实案例作支撑，寓价值观引导于知识传授之中，避免空洞的价值观说教，重视学生价值观的塑造[13]。

2 思政元素与实验教学的有机融合

以“固体紫外可见吸收光谱法测定化合物结构”实验项目作为案例，分别从制样前、制样中和制样后三个阶段，从课程的既有教学内涵逻辑中挖掘育人的价值功能，实现立德树人、润物无声的思政教育与实验教学相融合，让学生入眼入耳入脑入心[14-17]。在教学案例中，我们深入挖掘课程内容中的德育元素，总结见表1。

表1 教学案例中德育元素的挖掘

2.1 制样前

2.1.1 增强爱国情怀和民族自豪感

目前，使用的教学仪器大多数是进口设备，近几年增加了国产设备的购买量。在对仪器进行介绍时，我们会实事求是地对比进口和国产设备的优缺点，肯定进口仪器的优势，正视我们还存在的不足；介绍近年来国产仪器的发展，肯定国产仪器的进步和前景，让学生能够正确认识我国科技发展情况，增加家国情怀、社会责任感和文化自信。介绍仪器的应用进展时，拓展高分子材料在我国的医疗、生物、航空、建筑和生产生活中的应用知识，增强学生的爱国情怀。

2.1.2 强化遵章守纪意识

“无规矩不成方圆”。实验前，教学团队会提前下发所有实验项目安排、分组安排、实验要求等，提醒学生做好实验预习和上课准备，要求学生在课堂上佩戴口罩、手套和实验服，不迟到、早退、不无故旷课。教师也以身作则，为学生做表率，“言传身教，身行一例，胜似千言”。强化学生遵章守纪的意识，培养良好的实验习惯，提升专业素养。

2.1.3 培养创新意识

我们自制加工了适用于少量样品测试的制样模具和取样器，用事实举例法和对比分析法，向学生渗透独立思考、自主创新和环保意识。

利用外用狭缝板调节光束达到制样模具表面的光斑大小，同时考虑光束到达样品表面的位置，确定制样模具制作方案，再用高分子材料经过熔融、成型、剪切等操作，反复试验，制作了适用少量样品使用的制样模具。新加工的制样模具和仪器配备的原制样模具相比，可以解决因制备过程困难、制备成本昂贵、产率较低、样品环境不友好等造成测试样品量很少而测试需要样品量较大的问题，也减少了空白硫酸钡药品和样品浪费或大量环境污染等现象的发生。实验教学中，两组同学同时制样，一组使用仪器原配备制样模具，一组使用加工后的模具，通过事实举例和对比分析法，引导学生遇到困难要积极思考，大胆创新。

制备测试样品时我们需要药勺等工具进行辅助，但一次需要测试多个样品时，药勺需要不断进行清洗、干燥的过程。干燥不彻底会导致取样时有少量样品粘附药勺造成样品损失、压制样品时样品粘附在压样工具有机玻璃柱上造成制样失败等，而且浪费时间。我们利用实验室常见耗材一次性吸管，制作成简易取样器。将吸管尖端斜切成不同角度，可以很方便地调节取样量，并且省掉清洗、干燥药勺的时间，更能避免药勺清洁不到位污染其它测试等问题。通过这样一个“小发明”，增加专业学习的趣味性，也让学生们真切感受到创新的重要性和创新的乐趣，引导他们要多观察、多思考，培养自主创新能力。

2.2 制样中

2.2.1 强化团队合作意识

实验中10人一个大组，在进行紫外可见吸收光谱测试时，2人一个小组，轮流测试。其中一个同学制备空白样，另一个同学在空白样的基础上制备样品，操作方法虽一致，操作技巧也几乎一致，但实验结果却会受到两个人的共同影响[12]。教学中，我们坚持问题导向和目标导向相结合，实验结果好的学生要表扬，实验结果不好时，引导同学及时反思测试的过程、寻找失败的原因，等待一轮测试后重新制样、测试，并在旁观过程中总结经验教训。在锻炼学生动手操作能力的同时，我们侧重灌输团队协作和互帮互助的重要性。

2.2.2 强化安全意识和环保意识

化学工作者使用化学品是家常便饭的事情，因此往往会忽略其伤害。教学中，我们遵循“以人为本，以学生为中心”的原则，监督学生做好自我防护，强化“生命高于一切”的安全意识。实验中涉及到的所有化学品不得私自带出实验室，被污染的化学品统一回收，由任课教师交由学校的实验室危险废弃物管理部门人员集中处理，并宣传学校对化学品的管理、对废弃物的处置办法。在实验教学中，通过与学生之间的深入探讨，加深其对 “碳达峰”“碳中和”等概念的理解，强化大家的环保意识，增强学生的家国情怀和社会责任感，做到思政教育因时制宜、因材施教、与时俱进。

2.2.3 培养科学思维和工匠精神

坚持灌输性和启发性相统一，注重启发式教育，采用讨论式教学法，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，从而得出最终结论。课堂中，我们不苛求每一位学生都能得到好的实验结果，但当测试后的谱图呈现时，我们会和学生一起分析和讨论谱图有差异的可能原因。实验技能的掌握和提升需要熟能生巧、千锤百炼、坚持不懈、精益求精，坚持不一定会成功，但不坚持一定不会有收获。在教学中我们对实验技能较差的学生有着最大程度的包容，允许他们课后预约仪器进行重复操作训练，引导学生学习和传承着科技工作者应有的科学思维和工匠精神，精益求精，孜孜不倦。

2.3 制样后

2.3.1 面对困难勇于挑战

为了不同层次学生得到不同层次的锻炼，满足不同就业方向的需求，实验报告实行梯度化。基本等级的问题较简单，认真预习和听课基本都可以解决；高等级的问题需要深挖知识、查阅文献和资料，经验性的知识需要和老师及同学进行探索。教学中我们鼓励学生大胆挑战、积极向上，有勇攀高峰的信心。对知识要有求知欲和解决困难的决心，所谓“一屋不扫何以扫天下”，在小事中不断积累信心，才能在未来面对机遇和挑战有一定的应对能力。

2.3.2 树立正确的价值观

实验课中坚决杜绝为了得到好结果而伪造或抄袭他人数据的现象发生，一经发现，抄袭者和被抄袭者将同样面临成绩降档的惩罚。我们积极引导学生树立正确的价值观，勿以恶小而为之，不惧怕失败，重视经验的积累，正视自身的不足。在班级树立榜样，让优秀的榜样成为大家够得着、看得见的存在。

2.3.3 增强责任感和使命感

我们采用分组轮流上课的形式，课堂上积极引导学生要有责任心、有担当，实验后必须及时清理实验台面、实验垃圾、制样工具等。用完的物品、药品要完璧归赵，复原实验台面，对自己负责、对他人负责，保证下一组同学的实验不受影响，不给他人造成麻烦和负担。

3 结语

课程思政是全面深化教育教学改革，实现立德树人的重要途径。在实验教学中，我们充分挖掘课程中的思政元素，结合课程特点，知识讲解犹如春雨无声润物。随着实验的进展循序渐进，慢慢地将德育渗透到学生的心间，实现有形的专业知识与无形的价值观教育有机融合，突出该课程教学的育人导向。通过本课程的学习，我们不仅要让学生学好专业知识，还使学生对“三观”有正确的认识，实现“三全育人”。