将“课程思政”融入《超分子化学》教学的初步探索*

姚同杰，刘 丽，徐慧芳，赵立彦，张 潇，孟祥丽

(哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150001)

超分子化学是化学、物理学、材料科学、信息科学和环境科学等学科相互交叉融合的产物；它以分子间非共价键为基础，以超分子和分子聚集体为研究对象。《超分子化学》这门课程在国内高校的本科生教育中并没有普及，即使开设此课程的高校，受开课目的、课程类型和授课学时的影响，在课程内容的选择上也有很大差异。

哈尔滨工业大学化工与化学学院高分子科学与工程系大三本科生已经修完《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》、《高分子化学》和《高分子物理》等课程，具备了进行《超分子化学》学习的基础。针对本专业学生保研和考研率超过90%，许多专家教授的研究方向均涉及超分子化学知识的特点，我系在大三春季学期开设24学时的《超分子化学》作为本科生选修课。课程主要介绍超分子体系相关的概念，从设计合成角度出发，对各种超分子主体进行细致讲解，阐述主体分子、客体分子以及二者相互作用的关系，着力描述超分子体系所体现出的特异功能在材料、信息和环境等领域的应用前景。鉴于其它专业和学院均无此课程开展，选课学生不局限于高分子专业，而是面向全院甚至全校有兴趣的同学开放。

通过本课程的学习，一方面，要使学生们掌握超分子化学的基本知识和基本概念，熟悉研究方法和研究手段；另一方面，要了解超分子化学的发展趋势以及前沿热点。如何将思政教育润物无声地融入到有限的授课学时中，使同学们在学习专业知识的同时，潜移默化地接受思政教育，就成为这门课程未来建设的重要方向[1]。本文将结合课程思政理念，从超分子化学与思政教学结合的可行性、结合点和结合方式三个方面展开讨论，以期对课程思政教学改革起到一定的促进作用。

1 超分子化学与思政教育结合的可行性

近代中国因国力贫弱，对无机化学和有机化学等学科的贡献非常有限。不同于这些已经建立并发展了数百年的学科，超分子化学1967年因冠醚的合成而建立；1987年因诺贝尔化学奖授予3位从事超分子研究的学者而受到广泛关注；2016年诺贝尔化学奖授予3位从事分子机器研究的科学家后，又掀起了新一轮超分子研究的热潮。早在2008年，吉林大学就成立了“超分子结构与材料国家重点实验室”专门从事该领域研究。此后，又通过举办“超分子香山会议”和“超分子化学国际研讨会”等方式，加强与国际同行的合作，宣传我国学者所取得的重要进展，提高学术影响力。这一切成绩都与进入新世纪后，我国的综合国力明显增强，科技水平突飞猛进，国家对科技事业的投入不断增加密不可分。在这样一个受益于党的英明领导和伟大祖国繁荣昌盛的学科开展思政教学显然是非常合适的。

然而，长期以来，我国高校思政教育基本依靠独立的思想政治课程对学生进行教育。在专业课程教学中，授课老师通常只注重专业知识的传授，往往忽视了思政教育这一重要环节。这就造成了思政教育与专业课程教学割裂，形成了各自单打独斗的局面[2]。将思想政治工作贯穿《超分子化学》教学全过程，将“以学生为中心，学生学习与发展成效驱动”的理念贯穿教书育人始终，在向学生传授知识、讲解科技前沿的同时，激励学生把自己的理想同祖国的前途、把自己的人生同民族的命运紧密联系在一起，扎根人民，奉献国家，就成为《超分子化学》思政建设的重中之重。

2 寻找思政教育与《超分子化学》的结合点

将思政教学完美地融入专业知识的讲授中，就要寻找到二者之间的结合点[3，4]。鉴于超分子化学涉及领域非常多(如：化学、材料、信息和环境等)，这就要求教师要从中找出合适的思政元素。因此，在课程设计上，我们以讲授专业知识为主轴，突出我国学者的瞩目成果，强调国家每年对科技事业的投入；同时居安思危，将与超分子相关的国际难题和“卡脖子”技术解释给同学。一方面，提高学生的自信心和自豪感，另一方面也培养忧患意识，认清我国科技水平与欧美日等国家的差距，激发他们为祖国尖端科技献身的志愿。

2.1 新旧时代对比，彰显新时代下我国科技突飞猛进，激发学生的自信心

上世纪我国和西方国家在有机化学、无机化学、物理化学和分析化学等传统学科的发展上存在巨大差距。以有机化学为例，作为一门诞生近200年的学科，在哈工大本科生所学的数十个化学反应中，只有“黄鸣龙反应”以中国人名字命名。新世纪以来，随着我国综合国力的不断增强，国家在科研上的投入逐渐加大，国内科研环境和科研条件不断改善，在超分子化学这个新兴学科，我国研究人员奋起直追，很多成果已经引领世界，甚至被《Chemical Reviews》和《Chemical Society Reviews》等国际权威综述邀稿对相关领域进行总结和展望。通过对比，让同学们深刻感受到在党的领导下，祖国日益繁荣、科技飞速发展、中华民族伟大复兴即将到来，从而增强自信心和自豪感。

2.2 突出我国科学家在超分子领域的瞩目成就，激发学生们学习的热情

《超分子化学》的授课分为基础知识讲授和前沿科技介绍2个部分。在基础知识讲授部分，着重突出我国学者的瞩目成就。例如，在讲授超分子组装和识别原理时，引入吉林大学张希院士将氢键和配位键用于超分子layer-by-layer(LBL)组装，相关成果已经写入国内外院校教材的实例；南开大学刘育教授在冠醚、环糊精、杯芳烃和葫芦脲等受体分子识别与组装的工作先后被《Nature Communications》、《Angewandte Chemie International Edition》和《Advanced Materials》等顶级学术期刊所报道。在前沿科技介绍中，受学时限制，可以从我国著名学者的成果中，节选部分向同学们进行介绍，例如，沈家聪院士在层状组装材料方面的工作[5]、黄飞鹤教授在环境响应型超分子聚合物方面的工作、张文科教授在单分子力谱与超分子相互作用方面的工作、杨柏教授在做接触印刷方面的工作、孙俊奇教授在超分子自修复材料方面的工作等。将我国学者的重要成果融入到基础知识和国际前沿的讲授中，既夯实了基础知识的学习，又了解了科技前沿，而且润物无声地对学生进行了思政教育。教学案例：在讲授layer-by-layer组装技术时，先向同学们介绍基于静电力的LBL组装基本原理(发表在《Science》上)，然后启发同学们结合基础知识，思考还有哪些弱相互作用可以实现LBL组装？组织大家进行课堂分组讨论，并设计组装单元的结构组成。完成讨论后，向同学们介绍张希院士发表在《Chemical Communications》杂志上基于氢键和配位键的LBL组装过程，并特别强调这些工作的重要科学意义：第一次实现了静电力以外弱相互作用的LBL组装。与此同时，展示经典《超分子化学》书籍对这些工作的引用和评价。以此，让同学们了解我国学者在该领域的卓越贡献。

2.3 从超分子角度讲解科技难题的潜在解决方案，激发同学们献身祖国高科技领域的志向

近年来，我国科技水平虽有巨大飞跃，然而很多关键技术仍然落后于欧美日等西方发达国家，并因此受制于人。通过查阅中科院战略咨询研究院等部门发布的信息，提炼出与超分子化学相关的科技难题向同学们介绍，并从超分子角度分析突破这些技术的可能方法。例如，2019年美国对芯片技术进行封锁，并打压华为公司电子产品。目前芯片技术基本被西方垄断，在其制定的标准下进行技术突破非常困难。然而超分子领域却早已提出了以分子作为芯片的“分子计算机”设想，一旦成功，运算速度轻易达到目前最快计算机的10万倍！此外，现在“碳达峰和碳中和”是国家、社会和学者们普遍关心的问题，超分子化学在CO2的物理吸附和化学转化方面也将发挥不可替代的重要作用。通过这些科技难题的引导，激发同学们的学习兴趣以及献身高科技领域为祖国攻坚克难的雄心。

3 将思政教育融入《超分子化学》的方式

寻找到思政元素与专业知识的结合点后，如何将其传授给学生，是非常讲究方法的。在授课过程中，如果生硬地植入几个例子，不仅破坏了课堂学习气氛，而且也使学生觉得唐突，往往起不到思政育人的效果。为避免上述情况的出现，我们强调老师在课前做好备课，根据要讲授的内容去调研科研实例。此外，针对超分子化学强调活学活用的特点，为增强学生对基本概念的理解，让学生走进老师的实验室去了解超分子知识在科研中应用。最后，为敦促学生主动学习，在考核方式上进行更新，引入思政内容。

3.1 教师主动调研超分子化学最新进展，并将相关内容及时引入课程中

与四大化学重在向学生讲授基础知识和经典理论不同，《超分子化学》中的很多知识都处于科技前沿，日新月异。这就要求教师除讲授基础知识外，应及时更新知识储备，将最前沿的科技介绍给学生。2016年分子机器获得诺贝尔化学奖后，授课教师可以调研我国学者在该领域的突出贡献，例如，华东理工大学田禾院士在荧光分子机器方面的工作、哈尔滨工业大学贺强教授在纳米马达方面的工作等。在讲授课程相关章节时，适时引入我国学者的工作，让学生们领悟到基础知识如何与前沿科技结合的同时，也及时了解我国学者在超分子化学前沿领域的最新成果。教学案例：哈尔滨工业大学贺强教授课题组主要从事纳米马达方向的研究，以通讯联系人身份在《Journal of the American Chemical Society》、《Angewandte Chemie International Edition》和《Advanced Materials》三个顶级杂志发表论文20余篇，并被《Chemical Society Reviews》等杂志邀稿撰写综述。在讲授分子机器课程之前，先调研贺强教授课题组在纳米马达方面的工作，从中节选并整理与超分子化学结合最强的3个工作以PPT的形式向同学们讲述，重点介绍纳米马达的超分子组装过程及功能应用。通过这种方式，将我国学者的最新研究成果引入到《超分子化学》的教学课堂，让同学们及时了解科技前沿、开拓学术视野。

3.2 让学生们结合大创项目思考超分子知识在科研中的应用

哈尔滨工业大学化工与化学学院将《超分子化学》设置在大三春季学期。此时，几乎所有学生都在跟随导师进行大学生创新项目(大创项目)的研究。高分子科学与工程系很多老师都承担着国家项目，且研究方向与超分子化学密切相关。利用大创项目的机会，让同学思考自己所进行的科技实验中相关超分子知识，并进行课堂讨论交流或提交报告。这样既实现了课堂知识与科学实验的结合，又让同学们了解了超分子技术如何服务于国家的基础研究。教学案例：在《超分子化学》课程即将结束的时候，将全班同学按照大创项目的科研团队进行分组，每组同学思考并调研大创项目中与超分子化学相关的知识，以小组为单位提交一份调查报告。通过这种方式，让学生们将课堂讲授的知识与科学实验结合在了一起。

3.3 为《超分子化学》量身打造合适的考核方式

期末考试是检验课程目标达成度的重要手段，也是敦促学生努力学习的重要方式[6]。作为本科生选修课，《超分子化学》的期末考试除了考察同学们对基本概念和原理的理解运用外，还可以将思政内容纳入考试范围。因此，考试题型应多元化，除了选择、填空和简答等传统题型外，可以适当增加讨论和论述等题目，例如，论述自己从事的大创项目研究中相关超分子化学问题；论述我国著名学者在超分子领域中的重要贡献等。这样，借助考试手段进一步敦促学生主动去思考和调研《超分子化学》中的思政元素。

4 结 语

将符合时代需要的课程思政元素融入到专业知识的讲授中，是当前国内高校全面提高本科生和研究生教学质量的要求，这为培养合格的社会主义现代化建设者和接班人在思想意识上提供了有力保证。在《超分子化学》的教学中，通过教师不断提高自身的业务素质和思想政治素养，深入挖掘课程中的思政内容，实现专业知识传授、学生能力培养和思想意识巩固三位一体的教育目标，对塑造学生的人生观、世界观和价值观将起到重要的作用。