聚合物合成工艺学课程思政教学探索
2024-10-31张建华任相魁董岸杰邓联东
摘 要:课程思政是高校教改的方向之一,即以立德树人为根本任务,将思政工作、价值引领贯穿于教学全过程。聚合物合成工艺学是工科高分子专业的基础核心课程。该文针对聚合物合成工艺学的课程内容,深度挖掘专业知识中蕴含的思政元素,将思政元素由点到面地融入各章节的专业知识讲授中,从而实现全员全程全方位育人,为高分子合成工业培养具有“家国情怀、国际视野、创新思维、工匠精神”的高素质应用型高级专门人才。
关键词:课程思政;高分子科学与工程;教育改革;聚合物合成工艺学;家国情怀;工匠精神
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2024)32-0193-04
Abstract: Ideological and political education in the curriculum is one of the directions of higher education reform. This means that the moral education will act as the fundamental task, which need to integrate ideological and political work and value guidance throughout the entire teaching process. Polymer Synthesis Technology is a basic core course for engineering polymer major. This article focuses on the content of Polymer Synthesis Technology courses, deeply explores the ideological and political elements contained in the courses. And then we discuss how to integrate the ideological and political elementsto knowledge teaching of each chapter from points to face, so as to achieve comprehensive, full process, and all-round education, and cultivate high-quality senior talents with "patriotism, international perspective, innovative thinking, and craftsmanship spirit" for the polymer synthesis industry.
Keywords: ideological and political education; polymer science and engineering; higher education reform; Polymer Synthesis Technology; patriotism; craftsmanship spirit
基金项目:2023年天津市高等学校研究生教育改革研究计划项目“‘思政’与‘双创’融合的课程建设:《新材料的科学思辨与创新创业》”(TJYG147);2023年天津大学化工学院本科教改项目“《聚合物合成工艺学》课程思政教学初探”(KS2301);2024年天津大学化工学院本科教改项目“《高分子材料与加工》课程思政教学体系的构建”(KS2405)
第一作者简介:张建华(1982-),男,汉族,江西鹰潭人,博士,副教授。研究方向为功能高分子材料。
*通信作者:邓联东(1969-),男,汉族,重庆人,博士,副教授。研究方向为功能高分子材料。
“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。[1]”习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上的指示为我国高校专业课程改革提出了新的要求和方向。随着《高等学校课程思政建设指导纲要》[2]的颁布,课程思政教育在全国所有高校全面铺开,使课程思政这一理念在广大高校专业教师中形成广泛共识。高分子合成工业对我国经济发展起着重要的推动作用,对人才的要求越来越高。因此,将思政元素融入高分子专业的教学全过程,实现全员、全程、全方位育人,对于培养高分子合成工业急需的德才兼备的专业人才、培养学生精益求精的大国工匠精神、激发学生科技报国的社会责任感具有重要意义。
一 聚合物合成工艺学的课程特点
聚合物合成工艺学是高分子专业的基础核心课程,该课程教学主要涉及高分子合成材料的工业生产,即从单体到聚合物的整个过程,包括典型聚合物产品的生产方法、基本原理、工艺条件与工艺流程等内容,教学目的在于培养学生掌握三大高分子合成材料的生产工艺、过程控制方法和调节手段,提高学生分析、解决实际生产应用问题的能力,因此聚合物合成工艺学具有显著的应用性特点。由于聚合物合成工艺学的知识属于专业基础知识,与科技前沿领域相比存在滞后性,因此学生们很难体会课程内容与科技前沿、行业发展之间的紧密联系,进而影响了学生的学习兴趣。目前该课程面临学时少、内容多且枯燥、讲不完,同时,面临人生选择的学生被工作和考研消耗了太多精力,学习该课程的兴趣不高等问题。因此,教学团队针对聚合物合成工艺学的课程特点和存在的问题,深入挖掘该课程中蕴含的思政元素,将课程思政贯穿聚合物合成工艺学的教学全过程,激发学生的学习兴趣,进而提高学生的专业自豪感,培养学生的社会主义核心价值观和使命担当意识[3-5]。
二 聚合物合成工艺学课程的思政元素
课程思政建设的首要任务是深挖思政元素。对于聚合物合成工艺学这样一门专业性和应用性都很强的课程,必须以课程内容为基础来挖掘思政元素,不能泛泛而谈,更不能增加教学内容,否则就偏离了课程思政教育的内涵要求。因此教学团队从马克思主义哲学观点、家国情怀、科技创新和工匠精神四个方面深入挖掘专业知识中所蕴含的思政元素,进而将思政教育润物细无声地融于专业知识讲授,充分发挥专业课的思政教育功能。
(一) 马克思主义哲学观点
聚合物合成工艺学中蕴含了丰富的马克思主义哲学观点,其中部分专业知识所蕴含的哲学观点见表1。如合成聚氨酯的基本原理是异氰酸酯化合物与含有活泼氢的化合物之间进行的逐步加成聚合反应,而丰富多样的异氰酸酯化合物与含有活泼氢的化合物使聚氨酯的性质跨度非常大,可被用作制作弹性体、黏合剂、涂层涂料、塑料和橡胶等,因此具体到每个聚氨酯产品时必须具体问题具体分析。在讲授这部分内容时,教师要巧妙地引导学生发现该知识点中所蕴含的共性与个性(普遍性与特殊性)的马克思主义哲学观点并触类旁通,提高学生运用所学知识正确认识、分析、解决生产实践问题的能力。
(二) 家国情怀
课程思政以立德树人为根本任务,教学团队在课堂教学时以产品为主线,为学生介绍我国在高分子合成工业领域尤其是改革开放后取得的巨大成就,培养学生的家国情怀,引导学生树立积极正确的人生观和价值观。
丝绸、造纸术、漆器等对天然高分子材料的开发和利用体现了中华民族的勤劳和智慧,是华夏文明的重要组成部分,是中华民族的骄傲。然而,我国在近代处于半殖民地半封建社会,在“帝国主义、封建主义和官僚资本主义”这三座大山的压迫下,高分子合成工业的发展步履维艰,可以说是一穷二白,截止到1949年,产量可怜地以吨计。新中国成立到改革开放前(1949—1978年),由于东西方冷战,西方发达国家为了阻止我国的发展,在技术、经济方面对我国进行严密封锁,尽管有苏联和东欧各国的帮助,我国依然坚持独立自主、艰苦奋斗的原则,逐步发展高分子合成工业。1971年4月6日,中国石化燕山石化顺丁橡胶装置的顺利投产标志着我国已形成了基本完整的高分子合成工业体系,具有了独立自主研发和建设规模化大企业的能力,至改革开放前,我国高分子合成材料的产量超过了一百万吨。改革开放为我国高分子合成工业的快速发展提供了历史契机[6-7],通过从国外引进技术—消化技术—吸收技术—创新技术的模式,经过高分子行业科技人员40余年的努力,具体见表2,高分子合成工业的总产量已经接近2亿吨,比改革开放前增长一百多倍,而且逐渐走向高效化、自动化、现代化。改革开放后,民族工业亦从无到有,同样取得了优异的成绩,如在讲授聚氨酯的生产工艺时可以介绍烟台万华是如何从一个濒临破产的小企业成长为世界第一大聚氨酯生产企业的[8]。因此,通过在课堂上介绍我国高分子合成产业的发展成就及历史,可以增强学生的民族自豪感,培养学生对国家制度及中国特色社会主义道路的认同感和自信心。
(三) 坚持科技创新,弘扬工匠精神
20世纪初,高分子合成工业在西方蓬勃发展,而我国还处于半殖民地半封建社会,聚合物产品生产工艺的研究与开发基本与我国无关。新中国成立后,我国政府和领导人都非常重视科技创新,邓小平同志提出了“科学技术是第一生产力”,习近平总书记强调“创新是引领发展的第一动力”。专业教科书的内容总是迟滞于学科的发展速度,《聚合物合成工艺学》也不例外,现行教材主要讲授传统聚合物材料的生产工艺,因此在授课时,教师有必要介绍一些我国在高分子合成工业的新工艺、新产品,不仅可以培养学生的民族自豪感,还能提高学生的技术创新意识。比如,在讲授单体的原料路线时,可以介绍我国在乙烯装置的建设过程中,通过对引进技术的消化—吸收—创新,逐步掌握了装置的核心技术,实现了大型压缩机的国产化,为我国大型乙烯装备的自主化制备奠定了基础,而“模块化”建设为化工装置安全高效地建设提供了保障;自主研究开发的具有中国特色的顺丁橡胶生产装置在燕化为我国生产出第一批橡胶,打破了欧美国家的技术封锁,实现了中国人的橡胶梦;中石化燕化合成橡胶事业部以意大利技术为基础,经过数年刻苦攻关,在二十世纪九十年代末建成中国第一套丁基橡胶生产装置,解决了丁基橡胶的“卡脖子”问题[9];中国纺织工业设计院设计开发的具有自主知识产权的五釜聚酯生产技术有力地促进了我国聚酯行业的发展(图1),截至2023年底,我国聚酯总产能高达7 946.5万吨[10],相较于2022年,同比增幅高达92.31%,呈现大幅增加态势;掌握了二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)核心生产技术的烟台万华已发展成为世界第一的聚氨酯生产企业[8]。
新工艺、新产品的研究开发无不包含着科技人员的无私奉献,因此在课堂上,讲授我国高分子合成工业科技人员的先进事迹,让学生体验新工艺建立的艰辛、科研人员的科学精神和创新精神,培养学生精益求精、追求卓越的工匠精神[11]。如图2的照片所示,高分子合成工业的前辈们在非常艰苦的条件下建设万吨级顺丁橡胶厂,由于经验不足,装置投产后,出现了一系列问题,概括起来就是“一堵、二挂、三污水、四质量”。以时任车间主任兼党支部书记曹湘洪为代表的工人和技术人员与来自全国各地的科技人员组成攻关会战小组,他们勇于拼搏、艰苦奋斗,进行了无数次的小试和中试,出入无数次塔器,吃尽了苦头。曹湘洪院士更是不畏艰难,废寝忘食,凭借着一把磨得光亮的旧算盘,经过反复推演,发现了溶剂油中的微量水对催化剂活性的影响规律并在工业试验中得到了证实。在参加会战的工人和技术人员的共同努力下,一系列技术措施相继实施,使顺丁橡胶的生产平稳运行,产品质量稳定,聚合釜运转周期达到了国际先进水平[12]。
改革开放为我国高分子合成工业的发展提供重要的历史契机,我国的中青年高分子科技人员传承了前辈的光荣传统,凭借着他们的勤劳和智慧,在引进国外合成装置的基础上开展自主研发,使我国的聚合物合成工业逐步赶上甚至超过欧美国家的发展水平。如20世纪90年代,为了解决丁基橡胶长期依赖进口的问题,中石化燕化合成橡胶事业部从意大利引进第一套丁基橡胶装置,在曹湘洪院士的领导下,以姜森为代表的科技人员经过数年刻苦攻关,在1999年底建成了一套万吨级丁基橡胶生产装置,由于是第一套装置,生产存在诸多问题,姜森带领着科技人员不畏艰险,夜以继日地奔走在生产第一线,收取数据,解决问题,甚至为了抢修设备而负伤住院。在这些科技人员的努力下,我国实现了生产平稳运行,结束了欧美国家对丁基橡胶的长期垄断局面。截至2022年底,我国丁基橡胶的总有效产能达到36.5万吨/年,由姜森担任董事长的浙江信汇新材料股份有限公司更是成为我国丁基橡胶龙头企业,不仅产能领先,且产品牌号齐全。烟台万华最初只是一家小皮革厂的分厂,在20世纪90年代初,由于第一套引进的MDI生产装置已无法安全运转,烟台万华准备上马MDI二期工程,但被西方相关企业无情拒绝,即被“卡脖子”了。烟台万华的领导者丁建生认为“要想不被人掐脖子,就必须研发出具有自主知识产权的MDI装置”,进而提出了“要为生存而战”,因此组织技术人员进行探讨和攻关,与青岛大学等高校和科研单位合作,积极引入人才,对设备一点点进行改装和调试。1996年3月8日,1.5万吨MDI生产装置试产一次成功,标志着我国成功冲破西方长达60年的技术封锁,成为世界上第5个拥有MDI自主知识产权的国家。随着MDI生产装置产能的不断扩大,二十一世纪初,烟台万华发展成为我国最领先的聚氨酯企业,开始与国外跨国公司同台竞技, 2006年以27万吨的产能跃居亚洲第一,2011年收购匈牙利博苏化学公司,其MDI产能挺进了全球前三[8]。
三 结束语
课程思政是高校教学改革的必然趋势。聚合物合成工艺学课程思政教学尚处于探索发展阶段,任课教师应在培养学生的过程中努力提升自身知识水平和思政素养,深入挖掘聚合物合成工艺学中的思想政治元素,将思政元素“润物细无声”地融入专业知识讲授中,激发学生的学习热情,增强学生的社会使命感和追求工匠精神的信念,引导学生运用马克思主义哲学观点分析和解决工艺学中的问题,培养学生的科学精神和创新意识,实现全程全员全方位育人,进而为高分子合成工业培养德才兼备的应用型时代新人。
参考文献:
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