高分子物理课程思政设计与实践
——以聚合物的取向结构为例

苏晓竞，吴文剑，谢华理，李坤泉

（东莞理工学院 材料科学与工程学院，广东东莞 523808）

1 前言

习近平总书记在党的二十大报告中提到，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。教育是国之大计、党之大计。培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题。我们必须办好人民满意教育，落实立德树人根本任务，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[1]。为全面贯彻习近平总书记对教育工作的指示，适应新时代高等学校思政育人的需求，将思政元素有机融入专业课程教学中以提高立德树人的育人成效，是当前每一位教育工作者必须思考和探索的课题[2]。我们既要教授给学生过硬的专业知识和技能，也要引导学生树立正确的世界观、价值观和人生观，为国家培养担当民族复兴大任的时代新人。

高分子物理是高分子材料与工程专业的核心课程，该课程旨在通过学习和了解高聚物的链结构、分子运动、溶液性质、聚集态结构、黏弹性和力学性能等基础知识和典型实际应用，使学生理解高分子结构、分子运动、性能与应用之间的关系，培养和奠定学生从事高分子材料科学与工程研究的能力和理论基础。但是，高分子物理课程因教学内容较多、理论性较强、教材涉及工程案例较落后等，教学过程相对枯燥和乏味[3]。如果能在教学过程中融入课程思政，可有效提高学生学习兴趣、加深对知识点的理解，并让学生体会到高分子科学与国家发展的紧密联系，增强专业认同感和归属感[4]。本文选取高分子物理中的“聚合物的取向结构”作为教学案例，介绍将专业课程与思政教育元素巧妙融合的设计与实践，使学生掌握专业知识的同时，拓宽知识视野，激发科学探索的热情与爱国情怀。

2 聚合物的取向结构教学设计

2.1 教学内容分析

本节内容主要包括聚合物的取向概念、取向机理、取向度及其测定方法、取向特点等。聚合物取向是加工工艺中常见的现象，如纤维纺丝单轴拉伸、薄膜吹塑双轴拉伸、管材成形等，该结构对制品性能有重要影响。授课过程中，可引入生活化案例，激发学生学习兴趣，培养发散性思维；通过取向结构特点提出“劲往一处使，心往一处想”的优势，激发学生积极作为和培养团结一致的美好品德；重点介绍我国超高分子量聚乙烯纤维在高强材料方向取得的国际领先成果，增强学生的专业认同感和爱国精神。

2.2 教学目标设定

知识目标：掌握高分子链的取向现象、取向机理和取向特点，了解取向度及其测定方法和取向应用。

能力目标：强调学以致用，能从实际生活中挖掘取向案例，运用取向结构特点调节聚合物性能，培养学生的科学思维和创新能力。

素质目标：学习我国超高分子量聚乙烯纤维国际领先的成果和在高科技领域中的应用，增强专业认同感和爱国精神，树立为中国特色社会主义奋斗的理想信念。

2.3 教学活动安排

本节的教学活动主要分为5个步骤。

（1）导入：通过展示聚丙烯打包绳和聚四氟乙烯生料带，导入本节课的学习内容；

（2）课堂讲授：首先以竹签无规和有序排列方式，引入取向概念，并介绍取向机理，随后学习取向度及其测定方法。授课过程侧重于采用情境和问题解决等教学方法，将思政元素有机融入知识讲授中；

（3）小组讨论：理论联系应用，挖掘日常生活中的取向案例，探讨取向的意义、特点和注意事项。播放纤维纺丝视频，讲述我国超高分子量聚乙烯纤维的蓬勃发展；

（4）课后测试：请同学们登录优学院平台，在考核模块完成习题练习，巩固知识；

（5）总结：回顾聚合物取向结构的主要内容，强调我国高分子产业在高新技术领域的迅猛发展。

3 聚合物的取向结构课程思政教学实践

基于“三全育人”和“立德树人”的教育理念，教育过程中应坚持“育人为本，德育为先”[5]。为了更好地培养学生的家国情怀和使命担当，本节课深入挖掘了聚合物的取向结构中的课程思政元素，将其润物细无声地融入专业知识讲授中，使教学内容更生动形象，具有针对性和实效性。

3.1 引入生活化案例，激发学习兴趣，培养发散性和创新性思维

根据高分子专业学生学习现状调查分析可知，大部分学生认为高分子物理的知识点理论性较强，不清楚所学知识在日常生产中的具体应用，不了解以后会从事何种工作，也不知道如何应用高分子物理知识去解决复杂的工程问题。因此，如何激发学生学习兴趣、调动思维能动性是本课程亟待解决的问题之一。基于此，本节课通过情景式教学方法引入生活中的案例，并结合小组讨论的形式，培养学生的发散性思维。比如：在课堂导入部分，分发聚丙烯打包绳、普通聚丙烯薄膜和聚四氟乙烯生料带，让学生对比材料横向和纵向方向的拉伸性能，抛出原理性问题“为什么聚丙烯打包绳和聚四氟乙烯生料带两个方向的拉伸强度截然不同，而普通聚丙烯薄膜两个方向的拉伸强度又基本相同”，进而引出聚合物取向结构主题。此外，采用小组讨论形式，请学生思考日常生活中的取向案例，借此引出单轴取向样品如纤维、双轴取向样品如机舱用有机玻璃、多轴取向样品如ABS安全帽等实例，再进一步探讨“如果想要提高拉伸强度或赋予纤维适当韧性，取向过程要注意什么”，引导学生思考问题、剖析问题和解决问题的能力。这有利于加强学生对知识点的掌握，增强专业兴趣，培养学生积极思考、创新探索的精神。

3.2 专业知识形象化，融入党的方针政策，激发学生积极作为的精神

高分子物理课程主要分析分子链结构与性能的关系，但由于分子链的堆砌排列方式是不可见的，教学内容较抽象和难以理解[6]。因此，可以将专业知识形象化，同时将某些知识点融入党的方针政策，以提高学生的政治觉悟。例如，聚合物取向后，分子链在取向方向整齐排列，这极大增强了高分子在该方向的拉伸强度。在该知识点中，可把每根分子链比作一个人，当所有人在党的领导下，心往一处想、劲往一处使，规则有序地堆砌起来，就能形成“一块坚硬的钢铁”，就能推动中华民族伟大复兴号巨轮乘风破浪、扬帆远航[7]。这样将抽象的专业知识形象化后，可以提高学生的学习兴趣和参与感，学生也更容易理解该知识点的具体内涵。同时，通过党的政策方针的引入，激发学生团结一致、勇于担当、积极作为的美好品德。

3.3 结合科学研究前沿热点，引导学生坚定“四个自信”，培养家国情怀

当前，我国经济和科技迅猛发展，高分子材料与产业也在不断地传承与创新，并在国防、军事等高精尖领域均有重要应用，如隐形飞机、高强纤维、宇宙飞船、电子封装等[8]。但是，大部分学生对高分子材料的认识仍停留在传统的塑料、纤维、橡胶、涂料等方面，对学习缺乏兴趣。因此，可以在教学过程中引入高分子材料的前沿热点、我国高分子产业的瞩目成果等，激发学生的爱国热情和民族自豪感。本节课的纤维纺丝取向结构内容中，重点介绍了我国超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维的发展现状。首先从俄乌战争引出问题“防弹衣可以采用什么高分子材料制备？制造国有哪些”，接着引出UHMWPE纤维，它作为世界三大高科技纤维之一，具有轻质高强、耐磨损、抗冲击、耐化学腐蚀等优点，被广泛应用于特种伞材、防弹衣、降落伞绳、雷达防护外壳罩、飞船结构、装甲车防护板等军工、航天领域。目前掌握整套UHMWPE纤维整套生产技术的国家仅四个。我国虽然在该纤维的研发上起步较晚，但先后取得一系列重大理论突破，成为第四个掌握UHMWPE纤维生产及应用技术的国家。同时，我国作为制造业大国，2019年UHMWPE纤维产能占全球63%，国产UHMWPE纤维已经在全世界占有举足轻重的地位[9]。最后引入江苏九九久科技有限公司、中国石化仪征化纤有限责任公司、北京同益中新材料科技股份有限公司等企业在UHMWPE纤维方面的探索与突破案例[10]。通过了解学习UHMWPE纤维在高端科技领域的应用及我国UHMWPE纤维的国际领先水平，增强学生的专业认同感，引导学生坚定“四个自信”，激励学生为实现国家振兴、民族强盛而不断奋斗的精神。

4 教学效果与学生反馈

在聚合物的取向结构教学内容中有机融入课程思政元素，对提升教学效果具有积极作用，主要表现为以下3个方面：

1）学生学习兴趣提高，能主动去挖掘生活中的聚合物取向案例，并将理论和实际生产联系起来，利用所学专业技能去剖析和解决问题；

2）专业知识中融入党的方针政策既促进了知识点的学习，也增强了学生对党政治方针的领悟，更了解国家发展方向，也明白要积极作为去响应国家号召；

3）通过介绍UHMWPE纤维在高端科技领域的应用及我国UHMWPE纤维的国际领先水平，学生对科教兴国有了更深刻的理解，增强了学生的专业认同感和爱国精神。

调研发现，全体同学都认为本节课中课程思政元素的引入极大地提高了他们听课的兴趣，增强了对知识点的掌握和灵活运用能力，加深了他们对专业的认同和喜爱，调动了科研创新兴趣、家国情怀和自觉担当使命的精神。同时，同学们纷纷表示希望在今后的课堂能有更多这样的课程思政元素，为他们学习高分子材料提供源源不断的动力。

5 结语

从聚合物的取向结构的课程思政设计和实践中可以看出，与传统教学模式相比，思政元素的引入可以有效提高学生的学习兴趣和对高分子专业的认同感，增强爱国情怀、责任担当和使命感。然而，高分子物理作为一门理论性较强的专业必修课，如何加强其与课程思政的紧密联系仍然是教学过程中面临的难点。因此，作为一名教育工作者，要花更多的时间和精力做好高分子物理课程的教学改革和设计，不仅要充分了解教学内容，具备过硬的专业知识与技能，还要更多地关注时事，不断提高个人政治觉悟和思政教学意识。只有深入推进专业知识和课程思政的有机融合，才能提高立德树人的育人成效，为国家培养出德智体美劳全面发展的高层次创新型人才。