宇文力輝 楊文靜

基金項目：國家自然科學基金項目“基于乏氧增強型超聲抗菌劑的細菌生物膜感染協(xié)同治療研究”（22375101）；南京郵電大學教學改革研究項目“高分子專業(yè)課程思政教育的探索實踐”（KCSZJG202221）

第一作者簡介：宇文力輝（1982-），男，漢族，河北石家莊人，博士，副教授。研究方向為生物醫(yī)用功能材料。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.19.008

摘? 要：國家一流本科專業(yè)建設對人才培養(yǎng)提出更高的要求。通過教學改革打造優(yōu)質(zhì)課程是實現(xiàn)一流專業(yè)建設目標的關鍵。該文以南京郵電大學高分子材料與工程專業(yè)的功能高分子材料課程為例，梳理教學中存在的主要問題，從價值引領、知識傳授、能力培養(yǎng)三個維度重構(gòu)教學內(nèi)容，將思政元素與專業(yè)知識有機融合增強學生的情感認同，將實際應用與理論知識融合提高學生的學習興趣，將科研進展與課本知識融合提升學生的創(chuàng)新能力，形成“思政-知識-能力”三位一體的教學方式，有效提升教學效果，為一流專業(yè)背景下的課程教學改革提供借鑒。

關鍵詞：功能高分子材料；一流本科專業(yè)建設；三位一體教學；教學改革；課程思政

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）19-0029-05

Abstract： The construction of national first-class undergraduate majors has put forward higher requirements for talent cultivation. Creating high-quality courses through teaching reform is the key to realizing the goal of first-class major construction. In this paper， taking Functional Polymer Materials course of polymer materials and engineering major as an example， we sorted out the pain point problems in teaching. We reconstructed the teaching content from the three dimensions of value leading， knowledge teaching and ability cultivation. We organically fused the elements of ideology and politics with the professional knowledge to enhance the students' emotional identity. The study fused the practical application with the theoretical knowledge to increase the students' interest in learning， and the scientific research progress with the textbook knowledge to improve the students' innovative ability， forming a trinity teaching method of "ideology-knowledge-capability"， and effectively enhancing the students' ability to innovate. This study effectively enhances the teaching outcome and provides a reference for the teaching reform of the courses in the context of first-class majors.

Keywords： Functional Polymer Materials; first-class major construction;? trinity teaching methods; teaching reforms; ideology and politics of course

發(fā)展一流本科教育是培養(yǎng)新時代高素質(zhì)專業(yè)人才的基礎和關鍵[1-2]。2019年，教育部發(fā)文啟動一流本科專業(yè)建設“雙萬計劃”，為高等教育內(nèi)涵建設提出了更高的要求[3]。南京郵電大學材料科學與工程學院高分子材料與工程專業(yè)于2009年獲批建設，2018年通過工程教育專業(yè)認證，2019年入選首批國家一流專業(yè)建設點。本專業(yè)面向功能高分子材料開發(fā)與應用，服務國家新型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，著力培養(yǎng)具有扎實的專業(yè)知識與工程技能，具備良好的人文素養(yǎng)、科研素質(zhì)、社會責任感及職業(yè)道德，具有較強創(chuàng)新能力和國際競爭力的高素質(zhì)復合型人才。

功能高分子材料課程是面向高分子材料與工程專業(yè)開設的核心課程，緊密銜接高分子化學、高分子物理、材料科學等課程，與其他學科密切聯(lián)系并高度交叉，在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面具有重要意義。根據(jù)一流專業(yè)建設的高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標，本文探討了功能高分子材料課程教學中的痛點問題，基于學生主體和產(chǎn)出導向的理念[4-5]，從教學目標、教學方法、評價方式等方面進行改革與實踐，并對教學成效進行了總結(jié)與分析。

一? 功能高分子材料課程的教學目標

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標和課程特點，修訂了課程大綱中的教學目標，確立了立德樹人的根本任務，突出復合型人才的能力培養(yǎng)。在思政教學方面，引導樹立唯物主義世界觀，激發(fā)社會責任感和使命感，培養(yǎng)愛國精神與家國情懷，提升職業(yè)道德和工程倫理素養(yǎng)；在知識教學方面，理解功能高分子材料結(jié)構(gòu)和性能的理論知識和基本規(guī)律，掌握功能高分子材料的表征技術和制備策略，掌握功能高分子材料與器件設計開發(fā)的思路與方法；在能力教學方面，培養(yǎng)自主學習能力、設計開發(fā)新型材料與器件的創(chuàng)新能力、綜合運用多學科知識分析解決高分子材料與工程中復雜問題的能力。

二? 課程教學的痛點及解決思路

國家一流專業(yè)的建設要求專業(yè)課程服務于立德樹人根本任務，樹立教學新理念，推進教學改革，實施科學評價[3]。傳統(tǒng)教學方式以傳授知識為主，在價值引領與能力培養(yǎng)上存在不足，難以實現(xiàn)有理想、有本領、有擔當?shù)母咚刭|(zhì)專門人才的培養(yǎng)目標。

（一）? 專業(yè)教學中如何有機融入思政元素

高校開展專業(yè)課程的思政教育是關系國家現(xiàn)代化建設和民族偉大復興的政治任務和戰(zhàn)略工程[6]。教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，價值觀引導應該融合于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，思想政治工作應該貫穿教育教學全過程，將立德樹人成效作為檢驗高校一切工作的根本標準[7]。本科階段的大學生處于自我完善的認知階段，價值觀體系正在形成，具有思維活躍，內(nèi)心敏感的特點，單純的說教難以獲得他們的共鳴，生硬的灌輸則可能引起他們的反感[8-9]。因此，課程思政教學如何獲得學生的認同感，從而達到潤物無聲的育人效果是當前教學中的一個痛點。

在課程思政教學過程中，我們立足于功能高分子材料課程的特點，充分發(fā)掘每個章節(jié)的思政元素，精心設計教學案例，結(jié)合不同章節(jié)內(nèi)容的特點，分散設置不同思政元素，有機融入專業(yè)知識教學過程，發(fā)掘出科學發(fā)展史回顧、卓越科學家故事、科技時事熱點等典型思政教學案例（表1）。通過擺事實，講道理，以理服人，以情動人，從不同角度和層次揭示其中的思政內(nèi)涵，春風化雨般滋養(yǎng)學生的心智。

案例1：高分子學科發(fā)展中的諾貝爾獎。

在課程緒論部分，我們總結(jié)了高分子學科相關的諾貝爾獎獲得者及其科學貢獻。例如，在導電高分子發(fā)現(xiàn)過程中，白川英樹的學生在實驗中加入過多的催化劑，結(jié)果得到了具有獨特性質(zhì)的乙炔聚合物。白川英樹沒有忽視這一偶然發(fā)現(xiàn)，而是與麥克德爾米德、黑格等科學家開展深入研究，最終闡明了聚乙炔具有導電能力的內(nèi)在機制，改變了“高分子材料等同于絕緣體”的傳統(tǒng)認知，開辟了共軛導電高分子的研究領域，并因此獲得2000年諾貝爾化學獎。在課堂教學的過程中，通過介紹不同科學家的事跡，有助于學生了解學科發(fā)展的歷程，也向?qū)W生展示創(chuàng)新精神在科學發(fā)展中的決定性作用。通過剖析科學發(fā)現(xiàn)的偶然性與必然性，啟發(fā)學生對創(chuàng)新精神內(nèi)涵的理解，滋養(yǎng)學生的唯物辯證思維。

案例2：科學家投身新中國高分子工業(yè)的事跡。

在課程緒論部分，介紹了對我國高分子學科作出卓越貢獻的功勛科學家。新中國建立時，國內(nèi)高分子工業(yè)百廢待興。王葆仁、唐敖慶、錢保功等老一輩科學家為發(fā)展國內(nèi)高分子科學與高分子工業(yè)傾盡全力，無私奉獻自己的聰明才智，打破國外技術封鎖，開發(fā)出國家建設急需的高分子材料，培養(yǎng)了一批科學界與工業(yè)界的骨干人才。通過講述科學家的感人事跡，有利于激發(fā)學生的愛國情懷，增強學生的社會責任感，激勵學生勇挑歷史重擔的精神。

案例3：日韓貿(mào)易爭端折射的技術國界問題。

在光敏高分子材料章節(jié)，選取光刻膠作為教學案例。光刻膠是集成電路工業(yè)中的關鍵材料，不僅關系信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而且影響國家安全。2019年，日本實施“半導體材料禁令”，禁止向韓國出口光刻膠，嚴重打擊了三星等半導體企業(yè)。日韓兩國的光刻膠爭端，向?qū)W生展示了先進技術是有國界的，不解決工業(yè)界“卡脖子”技術問題，將嚴重影響中華民族的偉大復興。通過以上事例加深學生對于技術國界問題的認識，激發(fā)學生的愛國情懷和自強精神。

（二）? 如何提高學生的學習信心和興趣

功能高分子材料課程不僅包含高分子化學、高分子物理等專業(yè)知識，而且也涉及化工、生物、醫(yī)學等其他非專業(yè)知識。因而，課程學習過程中既需要經(jīng)常運用以前學過的“舊知識”，而且需要及時補充很多其他學科的“新知識”，對學生的學習能力提出了很高的要求[10-11]。課堂調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，學生普遍反映課程知識體系復雜、理論抽象難懂，對學好課程缺乏信心，部分學生產(chǎn)生畏難情緒和厭學心態(tài)，嚴重影響教學效果，成為教學中的另一個痛點。

為解決以上問題，我們在教學實踐中將緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活中的功能高分子材料應用作為典型教學案例，以學生熟悉的知識背景作為鋪墊，增進學生對專業(yè)知識的親切感，采用啟發(fā)式和互動式教學，設置不同層次的問題并展開探討，逐步揭示材料結(jié)構(gòu)與性能之間的內(nèi)在關系，提高學生思考問題的興趣，增強學生解決問題的信心和能力。

案例1：飲水機中的過濾膜。

在高分子功能膜材料章節(jié)中，以教學樓飲水機的凈水功能作為教學案例，通過提問與討論使學生了解自來水中的污染物種類與性質(zhì)，進而探討獲得潔凈飲用水的方法，指出加熱等傳統(tǒng)方法的不足，啟發(fā)學生思考是否可以通過過篩分離的機制凈化自來水。通過圖片與動畫向?qū)W生展示飲水機中微濾膜、超濾膜、反滲透膜等功能膜的結(jié)構(gòu)和作用，總結(jié)出不同種類多孔膜的分離機制。通過分析飲水機多種分離膜的結(jié)構(gòu)-性能關系，使學生認識到功能高分子材料在生活中的重要作用，增強他們對專業(yè)的價值認同和學習興趣。

案例2：口罩中的熔噴布材料。

在電活性高分子材料章節(jié)，選取口罩熔噴布作為駐極體材料的教學案例。將口罩在抗擊新冠感染疫情中發(fā)揮重要作用作為應用情景，引發(fā)學生對于口罩熔噴布選擇吸附功能的興趣，通過示意圖和動畫展示熔噴布的制備過程和作用機制，結(jié)合駐極體的性質(zhì)解釋口罩對于空氣中微粒的吸附能力。同時，結(jié)合學生比較關注的口罩是否可以洗滌后重復利用、口罩類型如何選擇等問題，引導學生利用結(jié)構(gòu)-性能關系進行課堂討論，增強學生的求知欲和學以致用的收獲感。

案例3：補牙用樹脂材料。

在生物醫(yī)用高分子材料章節(jié)中，以補牙中使用的高分子材料為教學案例，與學生討論醫(yī)院修補牙齒的經(jīng)歷，介紹聚甲基丙烯酸酯類材料補牙的原理、成分和使用。通過補牙學生講述治療過程，討論光照固化與牙齒部位發(fā)熱的原因，引出光交聯(lián)和光聚合等關鍵概念，深化學生對于聚合反應機制的認識，使學生認識到高分子材料在健康醫(yī)療領域的重要作用，增強學生的專業(yè)認同和學習興趣。

（三）? 如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力

功能高分子材料與其他科學領域高度交叉，是高分子學科發(fā)展最為迅速的領域之一。由于當前教學使用的教材成書時間較早，雖然知識系統(tǒng)性較好，但是內(nèi)容更新慢[12]；同時，教材內(nèi)容偏重基本理論，新材料設計的內(nèi)容較少，影響學生創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)。與課程的傳統(tǒng)知識體系相比，學科科研進展是對傳統(tǒng)認知的突破與拓展，蘊含豐富的創(chuàng)新教育素材。在教學過程引入課程相關的前沿進展，能夠開闊學生的眼界，增強學生的創(chuàng)新意識，提高學生解決問題的能力。

為達到以上目標，我們采取教師講、學生講、專家講的“三講結(jié)合”教學方式。首先，整理歸納所在學院的相關科研成果作為科研進展專題，補充至課堂教學。其次，安排學生根據(jù)自己的科研實踐和學習興趣，選擇課程內(nèi)容相關的主題進行報告。此外，利用網(wǎng)絡上豐富的學術報告視頻資源，讓學生們聽科研大咖們講學術報告。

案例1：教師總結(jié)所在單位的科研進展。

南京郵電大學材料科學與工程學院建設有有機電子與信息顯示國家重點實驗室、江蘇省生物傳感材料與技術重點實驗室等國家與省部級研究創(chuàng)新平臺，在功能高分子材料領域取得一系列成果。我們將相關研究進行梳理，分為信息存儲高分子材料、新能源高分子材料、生物成像高分子材料、光熱/光動力治療高分子材料和智能響應高分子材料等專題，向?qū)W生介紹相關材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和應用等知識，重點講解研究的創(chuàng)新點和科學價值，提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

案例2：組織學生自主選題講科研進展。

南京郵電大學材料科學與工程學院的高分子材料與工程專業(yè)在“團隊育人”理念的指導下，全面實行“本科生導師制”，積極支持學生參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃（STITP）、“菁英計劃”等活動，大部分學生都有科研創(chuàng)新活動的經(jīng)歷。課堂調(diào)研發(fā)現(xiàn)，許多同學對于自己的研究方向已經(jīng)有一定認識，并可以查閱專業(yè)學術文獻。因而，我們鼓勵學生結(jié)成小組，以自己做過或者感興趣的研究方向為主題，指導他們從國際主流學術期刊選取3～5篇相關論文，整理成PPT并進行10分鐘的專題報告，設置5分鐘的提問環(huán)節(jié)，供學生對感興趣的問題進行討論，教師進行適當點評。相比于教師授課，翻轉(zhuǎn)課堂模式得到學生的歡迎，參與討論的積極性較高，課堂氣氛也較為活躍，提高了學生的學習主動性和創(chuàng)新精神。

案例3：選擇專家學者的學術報告進入課堂。

近年來國內(nèi)外專家學者的線上交流非常頻繁，網(wǎng)上有豐富的學術報告視頻資源，為學生了解科研進展提供了新的途徑。課堂調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學生對于視頻信息的接受程度很高，喜歡通過看視頻學習。在教學過程中，我們根據(jù)不同章節(jié)的教學需要，從網(wǎng)上搜集了功能高分子材料相關的學術報告，作為課上或課下學習的補充材料。例如，在醫(yī)用高分子章節(jié)，我們選取智能響應型高分子遞藥系統(tǒng)作為教學案例，將嗶哩嗶哩網(wǎng)站上相關國內(nèi)外專家的學術報告整理為物理響應、化學響應等專題，穿插到課堂教學過程中，讓專家學者為學生帶來高瞻遠矚、深入淺出的講解，向?qū)W生展示功能高分子材料的重要作用和廣闊前景。通過整合網(wǎng)絡的學術報告資源，將科學家的知識與思維融入課堂教學過程，有利于激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的創(chuàng)新意識。

三? 教學改革成效評估

傳統(tǒng)教學主要以考試等終結(jié)性評價為主，難以全面反映學生的思想狀態(tài)和綜合能力，無法滿足一流專業(yè)建設對高質(zhì)量人才培養(yǎng)的要求[13]。在教學實踐中，我們加強了形成性評價，將形成性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合，遵循“目標導向、學生中心、持續(xù)改進”的教育理念，發(fā)展出整合思想、知識、能力等不同維度的教學評估方式。

在教學實踐中，采取多元化的教學評估方式，將提問、討論等方式結(jié)合，在交流過程中了解學生對于思政元素的態(tài)度、看法與問題，判斷學生對于專業(yè)知識的理解與掌握程度，評估學生思考問題與解決問題的能力；對學生進行問卷調(diào)查，調(diào)研學生對于課程思政教學的認可程度和意見建議，并讓學生對學習效果達成情況進行自我評價；在平時作業(yè)中設置融合理論知識、材料設計、思政素養(yǎng)的綜合題，多角度考查學生的學習效果。例如，光刻膠是集成電路生產(chǎn)工藝中的關鍵材料，其高端產(chǎn)品仍然受制于國外廠商，基于以上背景知識，請回答以下問題：光刻膠可以根據(jù)高分子化學反應分為何種類型？舉例說明光刻膠類型與高分子結(jié)構(gòu)有何關系；對我國發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端光刻膠有何看法？

自從2020年進行功能高分子材料課程教學改革以后，我們每年對教學成效情況進行評估，分析存在的不足，持續(xù)改進，不斷提升教學質(zhì)量。在課堂氛圍方面，學生低頭看手機的情況顯著減少，上課時的注意力更集中，參與課堂討論也更積極，說明學生的學習積極性得到了提升。在思政教學方面，根據(jù)學校評教系統(tǒng)對“該教師不僅傳授知識，還積極融入課程思政元素，進行世界觀、價值觀引導，體現(xiàn)了教書育人與立德樹人”選項的反饋（圖1），學生對于思政教學的滿意度從2020年的89.2%逐漸提高至2023年的96.0%，說明課程思政教學方式逐漸得到學生的認可與肯定。在課程目標達成方面，根據(jù)培養(yǎng)方案對課程目標點的要求，將課程考核、學生自評、督導評價等進行綜合評估（圖2），課程目標1、2、3的達成度由2020年的0.77、0.71、0.72，逐漸提高至2023年的0.82、0.84、0.82，表明課程經(jīng)過持續(xù)改進后教學效果不斷提升。

四? 結(jié)束語

功能高分子材料課程是高分子材料與工程專業(yè)本科生的重要專業(yè)課。在建設國家一流本科專業(yè)背景下，如何同時實現(xiàn)課程的價值引領、知識傳授、能力培養(yǎng)仍存挑戰(zhàn)。我們在功能高分子材料課程教學中，精心設計典型教學案例，全方位展現(xiàn)教學內(nèi)容中蘊含的思政元素，實現(xiàn)潤物無聲的育人目標；設置貼近生活的功能高分子材料應用案例，采用互動式和啟發(fā)式教學，提高學生的學習興趣；將科研進展作為課本內(nèi)容的重要補充，采用教師講、學生講、專家講的“三講結(jié)合”教學模式，提高學生創(chuàng)新意識和能力。通過以上教學方式的改革，形成“思政-知識-能力”三位一體的教學方法，增強專業(yè)課程對于高質(zhì)量人才培養(yǎng)的支撐作用，為建設一流本科專業(yè)提供助力。

參考文獻：

[1] 教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見[EB/OL].（2018-10-08）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201810/t20181017_351887.html.

[2] 劉輝，朱漢，佟礦.一流本科專業(yè)建設：主要原則，基本思路及關鍵路徑[J].高教學刊，2023，9（6）：34-38.

[3] 教育部關于一流本科課程建設的實施意見[EB/OL].（2019-10-30）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_ 406269.html.

[4] 趙俊紅，劉瑞雪，何領好，等.工程教育背景下高分子材料與工程專業(yè)《高分子化學》課程改革的教學實踐[J].高分子通報，2022（12）：195-202.

[5] 張笑晴，雷彩紅，徐睿杰.工程教育專業(yè)認證背景下聚合物加工流變學課程教學改革探討[J].高分子通報，2023，36（2）：259-266.

[6] 中共中央 國務院印發(fā)《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》[EB/OL].（2017-02-27）.https：//www.gov.cn/xinw en/2017-02/27/content_5182502.htm.

[7] 教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].（2020-06-01）.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/20 20-06/06/content_5517606.htm.

[8] 陸道坤.課程思政推行中若干核心問題及解決思路——基于專業(yè)課程思政的探討[J].思想理論教育，2018（3）：64-69.

[9] 楊賀晴，臧宏瑛.“課程思政”融入“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表”教學的探索與實踐[J].大學化學，2023，38（8）：55-60.

[10] 張曉靜，張治紅，張忠厚，等.《功能高分子材料》課堂教學方法的探索[J].高分子通報，2015（6）：76-79.

[11] 張葵花.基于“核心知識點+學習興趣”培養(yǎng)的線上線下混合式教學研究——以《功能高分子材料》課程為例[J].高分子通報，2020（8）：86-91.

[12] 趙文元，王亦軍.功能高分子材料[M].2版.北京：化學工業(yè)出版社，2013.

[13] 姚楚，游峰，江學良，等.工程教育認證背景下《高分子化學》課程的改革與實踐[J].廣州化工，2023，51（5）：224-226.