金属腐蚀与防护原理课程思政教学设计与实践

亢淑梅 陈书文 金辉 李军丽

摘  要：结合当代大学生思维特点，应用超星泛雅平台，进行金属腐蚀与防护原理课程混合式教学，通过合理设计金属腐蚀与防护发展历程，腐蚀原电池，海水腐蚀等金属腐蚀与防护相关课程思政教学案例，在授课过程中润物细无声地达到课程思政效果，弘扬学生爱国热情，激发学生投身祖国建设的激情，课程思政思想的融入对加强腐蚀与防护人才的培养具有重要的社会和经济意义。通过将教师科研与课堂教学有机结合，培养学生的创新精神，科学精神，同时学生对知识的理解更加深入，实现学生综合运用知识能力培养与价值引领的统一。

关键词：金属腐蚀与防护原理;课程思政;混合式教学;价值引领

中图分类号：G642 文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）08-0176-05

Abstract： Combined with the thinking characteristics of contemporary college students， the mixed teaching of the course of Metal Corrosion and Protection Principle is carried out by using the ChaoxingFanya platform. Through the reasonable design of the development process of metal corrosion and protection， corrosion of primary battery， seawater corrosion and other metal corrosion and protection related courses， the ideological and political teaching cases are used to achieve the ideological and political effect of the course and promote students' patriotic enthusiasm. It is of great social and economic significance to strengthen the cultivation of corrosion and protection talents by integrating the ideological and political thoughts into the curriculum. The ideological and political work runs through the whole process of education and teaching， realizing the organic unity of knowledge teaching， ability training and value guidance.

Keywords： Metal Corrosion and Protection Principle; the ideological and political education in all courses; the mixed teaching; value guidance

习近平在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心環节，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。大学教学中专业课程的教授中包含着大量的思政元素。比如，各类专业方向的发展史中即存在丰富的励志故事，价值倾向，民族情怀等，弘扬传统文化;另一方面，随着时代的迅速发展，专业教师可以结合我国科技进步为社会带来的发展，结合古今思政元素体现时代特点，也更易为学生所接受。因此，课程教材的选择，以及课程设计应紧密结合当今世界科技的发展，同时教师在授课过程中应关注能力培养与价值引领的有机结合。

金属材料在国家建设、生产生活中发挥着重要作用，一旦发生腐蚀，材料的机械力学性能受到影响，可能会引起设备的损坏，严重情况下还会造成桥梁坍塌、飞机失事、管道爆炸等严重事故，因此，研究金属材料的腐蚀对于延长设备、设施等使用寿命具有重要意义，同时对于节约能源、环境保护也具有不可忽视的作用。通过与金属学、机械、电化学等知识的有机结合来研究金属材料的腐蚀机理，对于合理制定材料保护手段具有重要作用。加强金属腐蚀与防护原理知识的学习，培养腐蚀与防护人才，对于祖国建设的相关行业具有重要意义。作为高校教师要与时俱进，不断地提高个人专业和职业道德素质，任何一种教育模式都不是一成不变的，作为高校教育工作者更要深刻理解教育的本质，结合新时期大学生的特点，跟上当代教学改革的步伐，随着疫情期间线上教学模式的推进，混合式教学改革势在必行，以培养出适合社会需求的人才。本课程以超星泛雅平台为基础，建立线上课程，教师可通过线上平台将融合课程思政元素的教案提前上传，学生可通过手机学习通进行线上预习、案例分析、答题、翻转课堂等环节，扩展金属腐蚀与防护知识，学以致用。

一、金属腐蚀与防护原理课程思政育人目标

近年来，随着科学技术的进步，经济的高速增长，及我国工业体系的逐步完备，腐蚀学科理论以及相关交叉学科的防护技术也在快速发展。同时许多材料腐蚀研究与测定方法也日臻完善。正是各行各业的发展需求、各相关学科的进步推动了金属腐蚀与防护科学的形成和发展;另一方面，材料腐蚀与防护技术的发展进步，也为海洋工程、航天工程、汽车制造等工业领域的生产制造提供了有力支撑。随着多学科协同发展理念的深入，对金属腐蚀的理论研究提出了新的挑战，同时也带来了新的机遇。材料腐蚀原理与防护技术的辩证认识得到了进一步深化。由腐蚀的利用引导学生辩证地理解材料腐蚀产生的双重作用，即合理的金属“腐蚀”也可以成为金属防护的“外衣”。目前，我国有关腐蚀的科学研究不仅成为材料科学学科的重要组成部分，而且腐蚀与防护研究已展现出蓬勃发展的趋势，培养材料腐蚀与防护方向专业人才已迫在眉睫。

金属腐蚀与防护原理课程教学目标主要包括掌握金属腐蚀相关的基本英语表达，熟悉专业词汇。利用多媒体教学，使学生直观了解金属材料腐蚀给国民经济、人民财产生命等带来的危害，掌握金属腐蚀与防护的基本原理，掌握耐蚀合金理论和金属的耐蚀性。能够利用不同环境对金属腐蚀影响的基本规律，合理选择和设计防护手段。以工程案例为线索，引导学生自主完成某一腐蚀与防护原理章节的学习，通过分析工程实践中可能出现的各种腐蚀问题，提出解决方案，培养学生应用专业知识针对不同环境正确选择并合理使用金属材料，及解决复杂工程问题的能力，培养自主应用型人才。课后布置综合应用型习题，设讨论、分组答辩环节，训练学生独立思考问题、查阅相关资料来解决问题的能力，为学生解决复杂工程问题奠定基础。

围绕金属腐蚀与防护原理课程教学目标，设计思政育人目标包含以下内容。

思政育人目标1：在传统“腐蚀”猛如虎的背景下，作为高校教师，需要使学生辩证地认识与理解金属腐蚀学科。一方面要认识到在自然环境、工业环境、太空环境等条件下金属材料可能发生化学或电化学破坏;另一方面又要认识到结构致密、附着性好的锈层可以提高金属材料的耐蚀性，降低金属腐蚀速度。使学生能够理解金属腐蚀与防护既对立又统一的辩证关系，学会一分为二地分析问题，提高解决问题的能力。

思政育人目标2：通过学研结合，学习金属腐蚀的防护与控制方法，将教师的科学研究引入课堂，实现学科建设、科学研究、教育教学之间的良性互动，培养大学生创新意识和创新能力，培养学生的科学精神，提高学生工程应用能力，培养防腐蚀工程师的职业素养。

思政育人目标3：通过引入最新的科技进展素材进行案例教学，如天问一号、奋斗者号、港珠澳大桥等防腐技术应用实例，使学生体会到防腐技术在大国重器中发挥的重要作用，激发学生的民族自豪感，使学生坚定理想信念，注重家国情怀的培养，培养学生具有高尚情操，发挥课程思政的价值引领作用。

课程教学目标与思政育人目标相辅相成，通过合理设计教学过程中的思政元素，使学生了解金属材料腐蚀给国民经济、人民财产生命等带来的危害，掌握金属腐蚀与防护的基本原理，掌握耐蚀合金理论和金属的耐蚀性。在金属腐蚀与防护原理教学中培养学生的科学精神和团队精神，培养学生辩证思考问题和工程应用能力。能够利用不同环境对金属腐蚀影响的基本规律，合理选择和设计防护手段，从而学以致用，为祖国的建设添砖加瓦。

二、金属腐蚀与防护原理课程的思政元素设计

金属腐蚀与防护原理课程主要由三个大部分构成，第一部分主要讲解金属腐蚀基本原理，包括腐蚀发展历程、腐蚀电化学基础、局部腐蚀分类及原理等;第二部分主要讲解各种环境下金属腐蚀与防护原理，包括自然环境中的腐蚀、工业环境中的腐蚀、高温腐蚀与防护等;第三部分主要讲解金属腐蚀的防护与控制方法，包括合理选材、缓蚀剂保护、电化学保护、涂镀层保护等内容。该课程内容结合材料科学、电化学、表面科学、环境科学等学科知识，课程内容学科交叉性较强，思政元素丰富。通过课程教学小组多年的教学经验，紧跟时代发展步伐，科学设置教学案例，达到润物细无声地进行课程思政的效果，课程整体思政设计见表1。

三、金属腐蚀与防护原理混合式思政教学设计实践

学生通过学习金属腐蚀与防护原理知识，达到能够应用腐蚀基本原理对材料成分、安装结构合理设计、材料表面制定有效防护手段，从而为以后的就业奠定基础。课程思政教学围绕教学目标进行设计，思政元素力求与知识点默契配合，达到一举两得的效果。基于辽宁科技大学泛雅在线课程建设平台的分享互动教学，通过学生撰写课内大创申请书及结合教师科研，培养学生创新创业理念，增强学生进行科學研究的自信心，同时理解金属腐蚀与防护原理在生产生活中的重要作用，树立使我国由腐蚀防护技术大国向腐蚀防护技术强国转变的坚定信念。建立课堂教育与创新创业教育于一体的人才培养模式和机制，融课堂训练与学生自我创新于一体。课程思政教学设计目标的实现必须强化学习主体是学生的概念，制定易于学生课堂知识吸收，价值观培养全方位立体化教学设计结构。以绪论和腐蚀原电池部分教学设计为例说明基于混合式教学模式的课程思政教学设计实践。

（一）金属腐蚀发展历程的混合式课程思政教学设计

在金属腐蚀与防护原理课程的绪论中，金属腐蚀与防护发展历程及腐蚀原电池基本概念的教学内容蕴含丰富的哲学思想，如对立统一原理、矛盾的普遍性原理、矛盾双方在一定情况下相互转化原理和主、次矛盾关系原理等。基于此，在讲授金属腐蚀与防护原理课程绪论部分时，结合上述哲学原理形成如下课程思政教学设计。

课前组织教学，课前将预习视频《金属的电化学腐蚀》《山东科学技术最高奖获得者侯保荣海水防腐蚀研究探路人》，写预习笔记。通过自主视频学习建立对腐蚀与防护的感性认识和基本分类，增强金属腐蚀与防护研究的责任感。课堂利用学习通签到，学习通优秀预习笔记展示。课程由著名的越王勾践剑千年不锈的原因入手，引起学生的学习兴趣，提出“为什么越王勾践剑千年不锈呢？”然后与学生进行互动，讨论这把青铜剑出土时，为什么依然锋利，仍然能够寒光凛冽，虽然已经过了两千多年，但仍然没有被腐蚀，利用已有的知识从合金材质、制造工艺、环境因素分析耐蚀原因，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养科学精神，同时也为我们祖先先进的青铜制造技艺感到骄傲。通过腐蚀科学的发展历程，对腐蚀的防护手段建立基本概念。通过学习腐蚀科学历史发展，说明腐蚀研究对国家建设的重要作用，进行课程思政教育，激发爱国情感。课程第二个环节，由教师发布本节课阶段任务“说明腐蚀和冶金的区别与联系”。任务驱动式学习可以让学生紧紧围绕知识点听课，该任务的设计有利于学生认识腐蚀的本质原因，对于培养学生的辩证思维分析能力也非常有益。通过课堂互动说明腐蚀的特点，然后学习通完成教师发布的任务。课堂第三个环节结合材料科学基础实验——金相腐蚀，说明腐蚀不一定对人类都是有害的，合理地加以利用，就能为我们所用。以学生亲手做过的实验为例，使学生更容易接受，辩证地分析腐蚀的两面性，培养学生利用辩证唯物主义思维思考问题、分析问题的能力。同时还能将腐蚀的基本知识学以致用。课堂第四个环节结合教师实际科研案例，生动讲解腐蚀速度的评定方法。结合教师实际研究事例，增强学生代入感，加深知识理解，增强师生感情。课堂最后一个环节，学习通发布课堂测试，考查学生对课堂知识的掌握情况。课后通过学习通发布作业，学生做完后拍照上传。

通过结合学习通进行混合式教学，学生可以提前预习课程内容，课程当中设置任务，课堂小测，督促学生上课注意力要集中，否则不能完成相关测试。通过合理设置课前预习，课堂中四个环环相扣的环节及课后作业，使学生达到心中有数，紧跟教师上课节奏。通过教师上传的课程相关视频，也可以提高学生学习兴趣，也是学生能够意识到虽然该门课程主要讲金属腐蚀与防护原理，理论性的内容较多，但最终目的是将原理与生产科研实践相结合，服务于祖国桥梁、船舶、石化生产等相关材料的腐蚀与防护领域，将课程思政润物细无声地植入课堂。

（二）腐蚀原电池混合式教学课程思政教学设计

学生通过绪论的学习，已了解基本的腐蚀危害、研究内容及腐蚀速度测定方法知识。在对腐蚀现象感性认识的基础上，通过由易到难、由常用干电池基本原理到电极电位在腐蚀中的应用，通过实例分析及比较法，提高学生自主学习能力与归纳分析能力。结合耐候钢在我国基础设施建设中的应用，提高学生学习兴趣，提高学生辩证分析问题能力，达到树立为祖国明天而奋斗的志向。

课前组织教学，提前在超星泛雅资料中发放任务点视频《原电池的由来》及课程教案等，要求学生写预习笔记，并展示预习笔记。通过自主视频学习建立对腐蚀与防护的基本原理认识，从而能够辩证地认识腐蚀过程。課程引入由学生高中时就已经接触过的水果电池入手，辩证地分析金属腐蚀是可以被利用的，同时引出原电池与腐蚀电池之间的区别与联系。既然水果将金属腐蚀释放的电子可以使灯泡发光，可以作为玩具小车的动力来源，自然而然地提出问题—水果电池没有被广泛应用的原因，然后与学生互动，培养学生思考问题、解决问题的能力。进而进入课堂第一个重要环节，提出任务：金属锈层的双重作用。任务驱动教学大大地提高了学生的学习效率，使学生能够紧跟教师上课节奏。通过讲解腐蚀原电池原理、腐蚀原电池的工作过程，由腐蚀电池工作过程归纳腐蚀形成原因，理解腐蚀电池与原电池的区别。原电池是能将化学能转换成电能，做出有用功的装置，而腐蚀电池实质上是一个短路原电池，只能导致金属破坏，不能对外作有用功。课堂第二个环节，由学生根据课堂讲授在学习通上完成任务。课堂第三个环节，结合具体工程应用讲解腐蚀原电池的利用，学以致用，通过耐候钢锈层在金属腐蚀过程中对金属材料的保护作用，讲解桥梁耐候钢在我国的发展，如杨泗港长江大桥、雅鲁藏布江大桥等，近几年我国腐蚀科技工作者在大型基础设施建设方面发挥了重要作用，使得耐候钢生产技术也得到了发展，耐候钢作为一种不需要涂装且节能环保的材料，得到越来越多的认可，我国桥梁建设者们不仅在国内建设了多座世界领先技术桥梁，而且在美国、德国等发达国家也建造了重要的桥梁工程，通过讲解，使学生增强祖国自豪感，达到课程思政育人目标。课程第四个环节，教师在学习通发布课堂测试，由学生当堂完成，检验上课学习效果，课下布置作业。

本节课教学设计符合大学生的认知规律和知识水平，由高中已学过的水果电池的分析入手，由浅入深，逐步带入，在专业知识的讲述过程中，引入课程思政。由工程应用实例中国耐候钢应用技术发展的讲解，激发学生学习兴趣，辩证理解金属腐蚀锈层的作用，同时弘扬爱国主义情感。学生在提问、互动、做任务的过程中，引出了大量辩证统一的科学问题，教师讲解的过程中，引导学生用辩证唯物主义分析问题，正确树立腐蚀与防护的科学认识。

四、结束语

本课程设计的课程思政元素既融合了主要知识点与案例设计又能够与时俱进，便于学生理解，提高了学生的学习兴趣，契合当代大学生思维特点，使学生更易接受。辩证思维在科研活动中有重要的指导作用，科研活动本质上是教学活动的延伸，教学活动应体现科研活动的基本规律，有利于提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。结合授课内容，培养学生辩证分析问题能力。

结合金属腐蚀与防护原理基础知识讲授，通过融入恰当的思政教学案例，落实立德树人根本任务，达到润物细无声的效果，充分发挥思想政治理论课的主渠道作用。着力培养有社会责任、有创新精神、有专业知识、有实践能力以及有健康身心的应用型高级专业人才。

结合任务驱动教学模式的设置目的，充分实施以教师引导、学生自主学习的教育教学模式，从而从根本上提高学生在学习金属腐蚀与防护原理课程中自主学习的主观能动性，这样才有利于提高大学生的自主学习能力，培养学生的创新能力，结合任务完成过程中，学生通过查阅相关文献，自主获取最新发展动态，达到知识更新同步。设定的任务可以从身边的腐蚀现象入手，通过由易到难、由古剑到港珠澳大桥的防腐以及通过了解腐蚀科学发展，激发投身腐蚀研究的热情。通过学生在完成任务的过程中培养成就感，为其今后学会自主学习打下良好的基础。

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基金项目：辽宁科技大学一流本科课程建设项目“线上线下混合式一流本科课程”（202002）;辽宁科技大学课程思政建设项目“金属腐蚀与防护原理课程思政建设项目”（2020031）

作者简介：亢淑梅（1980-），女，汉族，山西临汾人，博士，副教授，研究方向为材料表面腐蚀与防护教学。