張克宇 姚耀春 徐明麗 李銀 梁風 張少澤

［摘 要］為踐行習近平總書記關于構建“大思政”格局的重要思想，促進課程思政建設，探索科學有效的思政教學思路，構建思政引導下的化學電源課程協(xié)同育人新模式，培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的人才，文章以化學電源課程的緒論教學為例，從教學內容安排、課程思政教學思路規(guī)劃、思政元素挖掘、教學活動優(yōu)化整合等方面探討了在化學電源教學中開展課程思政的思路、方法和手段，進而促進新能源材料與器件專業(yè)其他專業(yè)課程思政教學的改革與發(fā)展。

［關鍵詞］課程思政；化學電源；教學改革；緒論

［中圖分類號］G641［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）10-0089-05

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，并指出要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應。集中精力構建“大思政”格局，已成為新時代高校落實立德樹人與人才培養(yǎng)的基礎[1]。對高校教師而言，在課程教學中創(chuàng)新教學理念，樹立教學目標，探索教學模式，挖掘思政元素，整合教學內容，將思政教育和專業(yè)教學有機融合，是踐行思政育人、文化育人、專業(yè)育人、實踐育人等全方位全過程育人“大思政”教育理念的途徑[2-5]。

化學電源課程作為昆明理工大學（以下簡稱我校）新能源材料與器件專業(yè)大三學生必修的第一門專業(yè)課程，其教學內容是對物理化學、無機化學、電化學等專業(yè)基礎課程教學內容的延伸，也是儲能材料與器件開發(fā)和產業(yè)化應用的基礎。因此，化學電源課程在新能源材料與器件專業(yè)學生培養(yǎng)中起著承上啟下的橋梁作用。目前，我?；瘜W電源課程教學體系存在思政內容單一、分散的問題，教學中較注重各章節(jié)基礎知識的講授，而不重視對課程教學背景的講解，較少從社會發(fā)展需求和國家政策指導的角度引導學生深入認識各儲能器件的發(fā)展，不利于培養(yǎng)學生的社會責任感和服務社會意識。因此，如何在化學電源課程中貫穿思政教育，實現(xiàn)基礎內容和國家政策、行業(yè)發(fā)展的關聯(lián)與融會貫通，讓學生理解家國情懷、大國精神和科技理念，達到協(xié)同育人的教學目標，需要我們細致而深入的研究[6-7]。

當前，我?；瘜W電源課程的教學目標是培養(yǎng)具有良好的人文素養(yǎng)，富有創(chuàng)新能力、務實精神和社會責任感，系統(tǒng)掌握能源轉換與存儲材料、器件設計與制造工藝、測試技術與質量評價等方面的專業(yè)基本理論與基本技能的應用研究型人才。在近年的教學實踐中，課程教研組在基于上述教學目標開展教學的同時，以“潤物細無聲”的教學方式，引入思政內容，在專業(yè)知識講解的過程中給學生以啟迪，潛移默化地引導學生，培養(yǎng)學生的家國情懷，激發(fā)學生的民族自豪感，強化學生的責任意識和社會擔當，引導學生今后積極投身新能源儲能領域，擔起國家能源結構轉變和儲能發(fā)展變革的重擔。本文選取化學電源課程的緒論部分作為思政教學案例，詳細介紹課程思政設計思路、目標定位、教學模式和實施成效，將各環(huán)節(jié)的教學重點與思政教育巧妙融合。

一、教學內容安排

緒論作為化學電源課程的開篇，是讓學生整體認識化學電源課程的開端，承擔著激發(fā)學生學習興趣和培養(yǎng)學生家國情懷的重要任務。我校新能源材料與器件專業(yè)化學電源課程選用史鵬飛主編的《化學電源工藝學》作為教材。在此基礎上，課程教研組整合其他教材資料和網(wǎng)絡教學資源，重新編寫了教學大綱，確定了教學內容：①化學電源對新能源產業(yè)發(fā)展的支撐——了解新能源發(fā)展背景和風、光、水電發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢；②儲能技術發(fā)展的現(xiàn)狀和特點——了解各種儲能技術的優(yōu)勢、劣勢和應用方向；③化學電源的發(fā)展史、應用前景和發(fā)展方向——了解化學電源在社會和經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用，掌握未來化學儲能趨勢。緒論部分教學計劃學時數(shù)為2學時。

二、課程思政教學思路規(guī)劃

緒論部分的教學內容涵蓋大量國內外形勢政策和行業(yè)發(fā)展等宏觀性問題，而這些問題本身就蘊含著大量思政元素。充分挖掘這些思政元素，不僅可以提升課程本身的教學質量，而且可以有效激發(fā)學生參與國家經(jīng)濟社會建設的熱情。課程教研組通過“實踐—反饋—研討—再實踐”的模式，不斷優(yōu)化思政元素的融入途徑，要求任課教師在教學前把握好四點：①課程學情——了解開課前學生的知識儲備；②課程教學目標——梳理知識教學和思政教學的任務；③課程教學內容——整合現(xiàn)有教學重點，融入思政元素；④課程教學方式——開展多種教學模式的探索。

（一）課程學情分析

我?；瘜W電源課程主要面向新能源材料與器件專業(yè)大三學生開設。在開課前，學生已經(jīng)在大二系統(tǒng)學習了80學時的無機及分析化學、80學時的物理化學和112學時的材料科學與工程基礎，具有較好的化學功底和材料科學學習基礎。此外，我校新能源材料與器件專業(yè)學生在學習完化學電源課程后，還有能源環(huán)境技術與評價、材料制備方法概論、實驗設計及數(shù)據(jù)處理等選修課程，以及化學電源課程設計、新能源材料與器件專業(yè)實驗、新能源材料與器件生產實習等實踐必修課。本課程的學習可為后續(xù)其他課程的學習提供良好的理論和實踐基礎，可有效提高學生在選修課上的學習效率和在實踐課上的動手能力。因此，化學電源課程對新能源材料與器件專業(yè)學生的綜合素質培養(yǎng)和專業(yè)教學計劃的實施具有舉足輕重的作用。

（二）課程教學目標

根據(jù)我校新能源材料與器件專業(yè)人才培養(yǎng)目標、化學電源課程教學目標，結合緒論部分的教學內容，課程教研組從知識與技能目標、過程與學習目標、思政與育人目標三個角度設定了緒論部分的課堂教學目標。

1.知識與技能目標：讓學生了解新能源的新發(fā)展和地位，新能源分類和發(fā)展趨勢，各種儲能技術的特點和應用方向，化學電源的定義、發(fā)展、種類和應用，化學電源未來發(fā)展趨勢。

2.過程與學習目標：培養(yǎng)學生獨立思考、科學抽象、概括整理、歸納總結的能力，讓學生準確系統(tǒng)地掌握知識規(guī)律和學習方法；以信息技術創(chuàng)設教學環(huán)境，通過多種教學方法，使學生體驗互動教學過程，由原先的以教為主變?yōu)橐詫W為主，促進學習方式的轉變。

3.思政與育人目標：通過教師啟發(fā)和學生參與，強化學生的科學探究意識，培養(yǎng)學生的參與精神、創(chuàng)新精神和實踐能力；將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)融為一體，培養(yǎng)學生正確的世界觀、人生觀和價值觀；激發(fā)學生的學習興趣，吸引學生注意，培養(yǎng)學生好學上進的態(tài)度，堅定學生的專業(yè)理想信念。

（三）課程教學內容

緒論部分教學內容涉及的背景知識較為復雜，覆蓋面廣，知識點較多，主要有：①新能源的定義和分類；②儲能技術的定義、特點、定位和作用；③新能源與化學電源的關系；④化學電源的定義和優(yōu)勢；⑤化學電源的發(fā)展歷程；⑥各類化學電源的應用需求；⑦廢舊電池的回收與綜合利用；等等。為充分將思政內容融入教學內容，課程教研組結合課程教學目標和隨堂學生聽課反饋，將緒論部分的教學內容進行了優(yōu)化整合。

融合思政元素后，教學內容調整如下：優(yōu)化原有知識點①，補充新能源在當今社會經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用；重組原有知識點②③④，補充化學電源在新能源開發(fā)和應用中的中心地位；整合原有知識點⑤和⑥，補充化學電源的發(fā)展和創(chuàng)新要符合社會發(fā)展和經(jīng)濟建設的時代需求；整理原有知識點⑦，補充化學電源的可持續(xù)化和資源閉環(huán)回收利用是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成。

（四）課程教學方式

課程教研組依據(jù)課程教學目標、學生前期知識儲備和緒論的教學思路，以豐富學生知識儲備、融入家國情懷、提升學生實踐能力為中心，確定線上+線下、寓教于樂（課堂互動）、實踐參觀三種模式相結合的教學新模式。教師在課前通過雨課堂發(fā)送當堂課的隨堂習題和課程任務，在線分享專業(yè)合作企業(yè)的專題講座，從實業(yè)報國和科技強國角度讓學生了解創(chuàng)新的價值；在課堂教學中采用互動娛樂、問題解決的教學思路，利用多媒體教學軟件將知識融入其中，讓學生在互動中學習；課后借助專業(yè)實驗室資源，讓學生身臨其境地了解科研環(huán)境和氛圍，結合當今電池材料與器件發(fā)展前沿培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新思維。

三、課程思政教學改革亮點案例

化學電源作為當前應用最為廣泛的儲能系統(tǒng)，承擔著國家能源產業(yè)結構調整的重要使命。因此，針對緒論部分的教學，課程教研組精選了四個思政亮點，結合國家政策需求，融入大國精神、科技報國理念和科學家精神，全方位、多層次培養(yǎng)學生家國情懷，凸顯育人特色。

（一）新能源產業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐

以新能源產業(yè)發(fā)展的背景和重要作用為議題，通過引入《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）框架下每年舉行的聯(lián)合國氣候變化大會，從《京都議定書》到《巴黎協(xié)定》，講解減少溫室氣體排放的重要性，以及推進綠色制造體系建設、促進工業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要使命，并從當前能源短缺和環(huán)境問題日益嚴重出發(fā)，講述當前發(fā)展綠色新能源技術的重要性。要實現(xiàn)綠色新能源技術的可持續(xù)發(fā)展，就必須依靠新能源產業(yè)和高性能的儲能技術，踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，從而喚起學生保護地球、保護環(huán)境和愛國愛家的情懷[8]。此外，以2020年習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會上宣布的中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”為切入點，詳細講解國家在碳減排和新能源領域發(fā)展的信心和決心，以及大國的責任擔當和信守承諾的大國形象，指出當前是國家能源產業(yè)結構調整的關鍵時期，體現(xiàn)新能源發(fā)展的重大意義，促使學生今后投身國家能源產業(yè)建設大潮。

在講授新能源分類內容時，先以新能源發(fā)電（風電、光電、水電、生物質發(fā)酵等）在生活中的應用為切入點，圍繞“為什么新能源可以助力國家能源結構調控”這一問題展開該部分的教學。例如從風、光、水電，氫能的布局、發(fā)電特點和面臨的問題入手，講解國家能源利用從一次能源利用向二次能源利用轉變的過程。接著，通過事例講解引入身邊的生活實例，如家用太陽能光儲系統(tǒng)、新能源汽車、風力發(fā)電路燈等，引導學生從日常衣、食、住、行等方面進行分析，讓學生認識到，上到國家能源戰(zhàn)略，下到日常生活，新能源無處不在，正影響和改變著大家的生活方式。最后將主題升華，面向星辰大海：從“可上九天攬月”的載人航天工程、探月工程、空間站建設，到“可下五洋捉鱉”的探海神器——“蛟龍”號載人潛水器，都與新能源發(fā)展和能源存儲緊密相關。通過國家重大科技成果和高科技裝備的事例，增強學生的民族自豪感，堅定學生科技報國的決心。

（二）化學儲能技術助力新能源發(fā)展

以“儲能技術對間歇式發(fā)電的作用”為切入點，引出化學儲能對新能源產業(yè)發(fā)展的支撐，讓學生在理解化學電源在新能源開發(fā)和應用中的中心地位的基礎上，明確化學電源的發(fā)展和創(chuàng)新要符合社會發(fā)展和經(jīng)濟建設的時代需求。

在講授化學電源發(fā)展、類型和應用領域時，梳理不同儲能體系的發(fā)展背景和特點，構建起化學電源發(fā)展與政策導向、行業(yè)發(fā)展和社會需求間的內在聯(lián)系，再從器件發(fā)展的脈絡入手，講解材料和器件開發(fā)的過程。在具體教學中，如在介紹當今鋰電池發(fā)展背景和高能量密度電池發(fā)展需求時，引入“中國制造2025”對動力電池發(fā)展的規(guī)劃，其中明確指出2030年電池能量密度要達到500 Wh/kg，而在當今商業(yè)化的電池體系中，只有鋰離子電池能滿足這一要求。在授課過程中，通過設定相應的目標值，除了讓學生討論不同體系化學電源的特點，分析實現(xiàn)目標的途徑，還可以讓他們了解國家政策導向和行業(yè)發(fā)展需求，從而激發(fā)學生的學習興趣。

將主題升華，我國科技事業(yè)取得的歷史性成就，是一代又一代矢志報國的科學家前赴后繼、接續(xù)奮斗的結果。其中，在儲能材料與器件“百花齊放”的今天，以朱亞杰、陳立泉、歐陽明高、趙東元等為代表的一批科學家堅持“胸懷祖國、勇攀高峰、追求真理、潛心研究、獎掖后學”的精神，為國家新能源發(fā)展貢獻力量[9]。通過器件開發(fā)過程中的一些典型案例，融入創(chuàng)新性科技理念和勇于吃苦的科學精神。如以2019年諾貝爾化學獎三位獲獎者［約翰·B.古迪納夫（John B. Goodenough）、斯坦利·威廷漢（Stanley Whittingham）和吉野彰（Akira Yoshino）］的生平為例，激發(fā)學生對科學的興趣，培養(yǎng)學生觀察、思考和動手等科學素養(yǎng)，啟發(fā)的學生想象和創(chuàng)新思維，告知學生，三位高齡諾貝爾獎獲得者能取得這么大的成就，歸因于他們這么多年的堅持不懈和勤奮努力。此外，向學生講解我校冶能學院精神和文化、學院典型人物事例（戴永年院士90多歲還堅持每天上班，與年輕的科研教師座談，并致力于鋰離子電池、鈉空氣電池和光伏電池的研究），將理想信念、專業(yè)精神、職業(yè)素養(yǎng)、價值取向、工匠精神等思政元素融入其中，培養(yǎng)學生正確的理想信念、價值觀和高尚品德。最后，引用唐代劉禹錫的詩句——“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”，希望學生在今后的學習和事業(yè)中也能經(jīng)得起千錘百煉、耐得住寂寞，認準目標，堅持不懈，最終成為閃閃發(fā)亮的金子。

（三）綠色化學電源的可持續(xù)發(fā)展

在講解教學內容“廢舊電池的回收與綜合利用”時，以社會發(fā)展中廢舊電池的污染事件為切入點，指出綠色化學電源可持續(xù)發(fā)展的重要意義，并讓學生理解化學電源發(fā)展對社會進步的兩面性。以典型的環(huán)境污染案例切入，通過1956年的日本水俁病事件，指出在滿足社會發(fā)展的同時，化學電源造成的污染層出不窮。其中，鎳鉻電池中的金屬鉻如果進入人體會導致骨痛，引起骨質軟化；鉛酸電池中的金屬鉛會抑制血紅蛋白的合成代謝，導致體格發(fā)育遲緩；鋰離子電池鎳鈷錳三元材料中的金屬元素鎳、鈷、錳也會導致綜合性功能紊亂、中樞神經(jīng)受損等問題。通過這些環(huán)境問題的出現(xiàn)和惡化，引出人與自然和諧相處的重要性，以及合理有效處理廢舊電池的緊迫性。針對廢舊化學電源，從2003年出臺的《廢電池污染防治技術政策》到2022年出臺的《關于做好推進有效投資重要項目中廢舊設備規(guī)范回收利用工作的通知》，我國已經(jīng)形成完整的回收體系，再結合當前首批新能源汽車退役潮的來臨和廢舊鋰離子電池回收問題，向學生講解各類化學電源的回收處理方式，讓學生充分認識化學電源的組成，正確運用所學知識解決電池可持續(xù)發(fā)展問題。

（四）參觀學習+科研活動的實踐模式

基于化學電源課程緒論教學的開展，帶領學生到位于石林的云南首個太陽能光伏并網(wǎng)實驗示范電站——石新公司太陽能光伏電站現(xiàn)場參觀實習。石新公司向學生們介紹了集團、新能源公司及石林太陽能項目的發(fā)展歷程，光伏行業(yè)在國內的發(fā)展狀況以及在全世界的發(fā)展前景。此外，還對太陽能光伏發(fā)電技術進行了詳細的分享交流，充分展示了集團新能源板塊的太陽能、風能、生物質能項目，倡導健康、綠色、低碳環(huán)保的生活理念，讓學生了解我國生態(tài)文明建設的發(fā)展情況，培養(yǎng)學生的愛國主義情懷、專業(yè)精神與工匠精神，提高學生對專業(yè)的認可度。進一步整合學生資源，讓學生在課余時間參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。在科研訓練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中，專業(yè)教師積極宣傳團隊取得的一系列科研成果，開設系列專題講座，以研究成果和實踐成果反哺教學，堅定學生的專業(yè)信念，培養(yǎng)學生的科學鉆研精神、學術道德和進取精神，使教書育人、科學研究、社會服務相得益彰，為推動構建課程思政育人大格局打下堅實基礎。

四、教學效果

課程教研組通過對化學電源課程思政教學的探索，對教學目標、課程內容、教學方法進行創(chuàng)新性改革，融入思政元素，充分發(fā)揮化學電源課程協(xié)同育人的功能，逐漸形成特色化、多元化的人才培養(yǎng)體系。學生評教課堂滿意度、教師教學水平等均取得了顯著提升。

（一）逐漸形成特色化、多元化的人才培養(yǎng)體系，助力一流本科專業(yè)建設

經(jīng)過教學團隊對化學電源課程思政的探索與實踐，逐漸形成以“厚基礎、寬口徑、重實踐、能創(chuàng)新”為培養(yǎng)理念的一流本科教學體系，將家國情懷和科技報國的理念融入其中，逐漸形成特色化、多元化的人才培養(yǎng)體系，學生評教課堂滿意度由原先的92%提升到97%。在此基礎上，助力新能源材料與器件專業(yè)成功申報國家和省級一流本科專業(yè)。借助課程思政建設和專業(yè)建設，實現(xiàn)“以點帶面”“點面結合”的量變效果，推動其他核心專業(yè)課程思政教學的改革，進一步完善專業(yè)整體人才培養(yǎng)體系。

（二）堅持以思政引導和學生培養(yǎng)為中心，育人成果顯著

采用“思政引導，能力培養(yǎng)”的教學模式，在教學過程中，培養(yǎng)學生的家國情懷和科學家精神；在課后實踐中，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的獨立實踐能力，促進學生科學戰(zhàn)略思維的發(fā)展。此外，對不同學生進行差異化的培養(yǎng)。通過專項化培訓，很多學生在大學生科技競賽、科研成果產出等方面均取得了優(yōu)異成績。學生通過課堂學習和科研實踐，不僅能夠深刻理解和運用所學基礎知識，而且為未來進入新能源行業(yè)工作打下了堅實基礎。

（三）課程思政體系日趨完善，教育教學成果突出

課程教研組在工程教育專業(yè)認證、新工科建設的指導下，參照本課程思政教學改革標準和成效，對本課程思政教學進行嚴格要求，積極組織教師團隊開展教學研究；借助課程思政教學探索和實踐，在培養(yǎng)學生的同時，加強師資隊伍建設，歷練出了一支教學方式多元、專業(yè)知識基礎扎實、科研水平高、工程實踐能力突出、全方位發(fā)展的人才培養(yǎng)隊伍。

五、結語

化學電源是儲能材料與器件開發(fā)和產業(yè)化應用的基礎。緒論章節(jié)的教學是引導學生認識化學電源發(fā)展背景和組成的關鍵。課程教研組通過創(chuàng)新教學理念、整合教學目標、梳理教學內容、豐富教學模式，在化學電源課程緒論教學過程中，恰如其分地融入思政元素，引導學生形成正確的理想信念和價值取向，厚植家國情懷，增強科技報國和科技強國的使命感，形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，為社會培養(yǎng)更多復合型高素質人才。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：周侯辰］