《碳材料科学基础》课程的思政教学探索*

范 磊

(扬州大学化学化工学院，江苏 扬州 225002)

随着社会经济的不断发展和国际形势的风云变幻，我国的高等教育工作也不断出现新的问题，具体表现为大学生的家国情怀薄弱、理想信念模糊[1]。面对此类问题，习近平总书记在全国教育工作会议上指出，“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”[2]。因此高校引入思政教育不但可以提高教师队伍思想道德素质修养，而且有利于培养大学生正确的价值观、人生观，使他们将来可以承担起建设有中国特色社会主义职责[3-4]。

《碳材料科学基础》课程是材料化学专业学生的选修课程，主要介绍新型碳纳米材料的结构、性能、制备和应用方面的知识。内容包含“碳材料发展概论”、“富勒烯”、“碳纳米管”、“石墨烯”、“碳纤维”、“金刚石”、“先进多孔碳材料”等。从教学内容上看，新型碳纳米材料囊括了碳材料行业最前沿的研究领域，都是当今各类应用的研究热点，因此不管对于科学研究还是对国民经济发展而言都非常重要。掌握新型碳材料的物理化学性能、制备方法等与思政教学中提高科学素养、培养工匠精神、增强爱国情感和社会责任感等相一致。因此，在《碳材料科学基础》课程中融入思政教育不仅重要而且必要。

1 课程思政的内涵构建

根据碳材料科学基础课程的特点，把握该课程的系统理论脉络，抓住其课程特点与当前主流正面思想交叉的结合点，构建基于《碳材料科学基础》课程的内涵主旨[5]。主要包括：(1)培养学生的文化自信。在碳材料科学基础课程的教学过程中，结合国内科学家在新型碳材料研究过程中的具体事例，讲好中国科学家的故事。培养学生的自信心和使命感，让他们觉得中国人也可以做世界一流的科学研究。(2)培养学生的工匠精神。在碳材料的制备过程中，很多因素会影响产品的品质，要给学生灌输精益求精的精神，做好每一道工序，做最好的产品，当好大国工匠，勇创一流。(3)培养学生的科学思想。事物发展都会遵循一定的规律，科学研究同样是找出事物的运行规律。我们的教学就是要让同学们在学习过程中建立起一种用科学的理论去认识世界，改造世界的决心。让同学们用哲学的思想去认识问题、思考问题和解决问题，树立正确的世界观和人生观。(4)培养学生的责任意识。强调文化自信的同时，我们也要清晰的看到我们曾经和世界的差距，主要的新型碳材料大部分都是由其它国家的科学家的提出或者发现的。主要原因在于我们起步较晚，很多领域还处于追赶当中，如何缩小与世界顶尖水平的差距甚至超过世界顶尖水平，希望可能就寄托在现在的同学们身上。因此同学们必须要明白身上所担负的责任，唯有努力工作，勇担责任，才能把我国的碳材料行业推向国际一流水平。

2 《碳材料科学基础》课程中思政教育元素挖掘

在碳材料科学基础课程中挖掘课程思政的元素，首先要立足于专业课程内容的特点，同时体现哲学、政治经济学等的科学世界观和方法论观点，要能充分展现国家情怀、民族智慧、工匠精神，激发学生的文化自信，民族自信，提升同学们的爱国热情，责任担当。因此，应该要联系各部分具体讲授内容，充分发掘讲授内容中的思政教育元素，部分结合点如表1所示。

表1 《碳材料科学基础》课程思政教育元素挖掘

3 《碳材料科学基础》课程中思政教学具体案例分析

在授课过程中，激发同学们的爱国热情，树立为国家之崛起而读书的目标是非常重要的。联系《碳材料科学基础》课程，中国在碳及相关材料方面的应用发展已有数千年历史，在传统碳材料的使用上创造了诸多的辉煌。例如中国是最早利用煤炭的国家；中国四大发明中的火药就大量地使用了木炭。因此在碳材料的发展历史中中国创造了诸多的第一。近现代，我们国家的碳材料研究在逆境中求发展，尤其是近20年来取得了长足的进步，也获得了许多值得写进教科书的成果。因此寻找具体思政案例，体现我们国家在这领域取得的成绩对于激发大家的爱国热情和学习热情是非常有益的，下面就具体的实例略作分析。

3.1 案例一之郑兰荪院士的碳团簇研究

在讲授富勒烯章节时，可以介绍厦门大学郑兰荪院士的研究经历。郑兰荪院士早年在美国留学，师从美国科学院院士、因发现碳60而获得诺贝尔化学奖的斯莫利教授。经过几年的勤奋努力，成功完成博士课题“超冷的原子簇正负离子束的产生”，他的博士论文得到导师的高度评价。学业完成之后，郑兰荪院士拒绝了美国、德国、沙特阿拉伯等国同行提供的优厚待遇，毅然回到了母校。回国后，郑兰荪进入厦门大学物理化学博士后流动站工作，他研究的方向是激光产生原子簇、激光化学等，填补了国内这一领域的研究空白。一切从无到有，创建实验室，申请各种基金项目。经过多年的努力钻研，2004年，郑兰荪领导的科研组在《科学》杂志上发表了《活泼碳50的捕获》。成功捕获碳50，科研组从确定选题到最终取得成果，历经了10年艰辛。发现碳50的成功几率非常小，但郑兰荪课题组坚持不懈地做下来，事实证明，他们的坚持是对的。碳50这一成果全部在国内完成，这在我国科学界也不多见。比碳60更小、更难以捕捉的碳50的发现无疑是该领域研究的一项重要突破。郑兰荪院士的选择无形中契合了习近平总书记提出的“要把论文写在祖国的大地上”的要求。他所进行的研究紧跟科学前沿，为推动富勒烯领域的研究做出了重要的贡献。郑兰荪院士的事例更要告诉我们，科研成果的取得绝不是偶然的撞大运，需要的是长期不懈的努力和坚持。

3.2 案例二之刘忠范院士的石墨烯研究院

讲授石墨烯相关内容的时候，可以介绍北京大学刘忠范院士在石墨烯的产业化方面所做的努力。石墨烯号称新材料之王，其一经报道便因其优越的物理化学性能吸引了全世界的关注。中国拥有最庞大的石墨烯研究队伍，从2011年起，中国发表世界最多的石墨烯相关学术论文和最多的专利。同时，中国也在引领着石墨烯材料的产业化运动，目前国内有几百家企业从事石墨烯产品和生产设备开发。看似热闹的产业化也暴露出许多问题，例如产业规划重复、核心技术缺乏、盲目投入等，严重制约着行业的发展。刘忠范院士在石墨烯的化学气相沉积生长方法研究领域做出了一系列开拓性和引领性的工作，是国际著名石墨烯专家。在他的推动下，北京石墨烯研究院(BGI)由北京大学牵头建设。BGI致力于打造引领世界的石墨烯新材料研发高地和创新创业基地，瞄准未来石墨烯产业，全方位开展石墨烯基础研究和产业化核心技术研发，推动中国石墨烯产业健康、快速发展。刘忠范院士的观点是石墨烯作为一种战略新兴材料，国家应该积极谋划布局，充分体现国家意志，不能过于急功近利。既要关注今天的产品，更要关注未来的核心技术，只有拥有这些核心技术，才能拥有石墨烯产业的未来。刘忠范院士在石墨烯产业化方面的尝试说明他正在践行中国科学家的担当精神和工匠精神，扎扎实实面向产业做技术，勇于对行业各类不良现象说不，切实肩负起中国科技产业发展的重任。

3.3 案例三之李玉良院士的石墨炔创新

在前面所举的例子中，新型的碳纳米材料富勒烯和石墨烯都是由外国科学家首先发现或提出的概念。我们中国科学家在新型碳材料方面有没有原创性的重要成果呢？当然是有的，例如在讲sp杂化碳材料具体例子的时候，我们可以介绍李玉良任院士和他的石墨炔材料。石墨炔是一种新兴的二维碳材料，由李玉良院士团队于2010年首次制备，受到了国内外的广泛关注。石墨炔是一种具有很大发展潜力的新碳同素异形体，由于其奇特的sp和sp2电子结构并具有本征带隙，展现了已发现的碳材料难以出现的性质。近年来，石墨炔已经在锂离子电池，催化剂，太阳能电池，电化学驱动器等方面开展了系列前沿性探索研究，取得了引人注目的研究成果。李玉良院士课题组从创新理念出发建立了石墨炔基材料自组装和自组织方法学，结合碳基材料的结构和生长规律以及考虑结构和能量等科学问题，实现了聚集态结构从一维到二维的可控制备。从二维碳石墨炔的大面积、高有序生长方法学，到基础和应用科学研究。李玉良院士的研究是典型的从零到壹的过程，但是这个壹并非是凭空而来的，李玉良院士在此之前在富勒烯和碳纳米管合成等领域做了长期的研究工作，打下了坚实的基础。但是他们没有满足于当年的研究，目光总是盯着未知的领域。石墨炔的合成也不是一蹴而就的，李玉良院士课题组也经过了长期的坚持不懈的努力，终于找到了合适的合成方法，最终得到了满意的结果。

4 《碳材料科学基础》课程中思政教学过程改进

将课程思政教育融入专业课程的建设中去将是一个长期的过程，如何提高课程思政水平是当务之急。结合《碳材料科学基础》这门课程，我认为可以从以下几个方面着手。首先提高专业课程教师的课程思政意识，将专业知识的讲授与育人紧密结合起来。作为老师平时要注意关心政治，加强思政学习，提高自己的思想道德修养。其次，认真挖掘《碳材料科学基础》专业课程中所蕴含的丰富的思政元素，整合教研室材料系统课程思政资源，以教研室为单位，建立由专业课教师、思政教师、辅导员、党员教师组成的课程思政协同团队，定期进行交流研讨，提出问题，并讨论相应的对策，还应建立以专业课程为单位的专业课程组。该组负责研究制订专业课课程思政标准、建设课程思政资源库、制订课程思政学期计划，明确本门课程的思政元素、课程思政的重点和难点、课程思政的设计与教学方法。专业课程组备课时，不仅要备课程，还要备思政，确保思政内容进专业课教案、进专业课课堂、进专业课考试卷，同时，学期末要组织教师进行课程思政教学心得分享与交流。最后，“思政教学内容”要与碳材料课程教学内容紧密结合，切记不能生搬硬套，做到“随风潜入夜，润物细无声”的效果。由于大学生群体不同于中小学生，他们对知识的学习已经从被动变为灵活主动，我们的教学方法也应该做出相应的改变，贴合他们的学习特点和学习习惯，充分激发学生的学习兴趣和学习热情，让他们在潜移默化的过程中树立正确的世界观、人生观、价值观，成为中国特色社会主义可靠接班人。

5 结 语

《碳材料科学基础》课程中引入思政教学是大势所趋，随着国家在科研方面的积淀越来越深厚，我们可以用在教学中的元素越来越丰富。在高校的理工科课程中，将思政内容融入严谨枯燥的理论知识讲授体系中，一方面可以调节课堂气氛，提高课堂效率，增加同学们的学习热情；另一方面，可以提高同学们的爱国热情，培养他们正确的人生观、价值观，树立艰苦奋斗、精益求精的工匠精神，有助于促进学生全面成才，成长为对社会有用的人。