材料科学基础课程思政教学案例与教学模式探索

马丽莉

[摘           要]  立德树人是教育的根本任务和时代主题。把思想政治工作贯穿教育教学全过程，将思政元素自然、和谐地融入专业课程的讲授是高校专业课教师面临的重大挑战。主要从思政教育案例和教学模式两方面进行材料科学基础课程思政元素挖掘与教学方法探索，旨在实现专业知识教学与思想政治教育的统一，实现全面育人的目的。

[关    键   词]  材料科学基础;课程思政;教学案例;教学模式

[中图分类号]  G641                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2022）17-0043-03

教育是民族振興、社会进步的重要基石。教育的根本任务是立德树人，关注人的全程发展、全面发展、和谐发展、持续发展和终身发展[1]。2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议中强调要坚持把立德树人作为中心环节，实现全员育人、全过程育人、全方位育人[2]。2019年，教育部发布的《关于一流本科课程建设的实施意见》明确提出，建设适应新时代要求的一流本科课程要落实立德树人根本任务，深入挖掘课程中蕴含的思想政治教育元素[3]。2020年，教育部在《高等学校课程思政建设指导纲要》中要求深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，实现课程教学的价值塑造、知识传授、能力培养的结合[4]。高校教师的80%是专业教师，高校课程中的80%是专业课程，高校学生80%的学习时间用于专业知识学习，因此专业课的教学是课程思政的主要依托。在高校思政教育全员育人、全过程育人、全方位育人的环节中，专业课中的思政教育发挥着重要作用[5]。

材料科学基础课程是国内材料类专业的核心课程，也是系统学习专业课程前必须掌握的专业基础课程。本文结合材料科学基础课程知识体系和内容、教学方式和规律进行课程思政元素案例的发掘和梳理，并通过剖析不同课程教学内容和思政元素的关联性，结合学生学习的基本规律，进行思政元素相关教学模式的设计和探索。旨在将课程思政理念以“润物细无声”的方式融入教学资源建设、教学方式和课程考核模式等环节中，实现知识传授与价值引领相融合的成果导向目标。

一、材料科学基础课程概况

材料科学基础是一门材料类专业的基础课，主要研究材料成分、组织结构、制备加工和性能四要素之间的关系。本课程的教学要达成知识、技能和情感三个教学目标，包括：学生能掌握材料领域共性规律的理论知识（知识目标），能运用知识解决实际生产和复杂工程问题的能力（技能目标），具备职业道德、社会责任感和爱国情怀（情感目标）[6]。这门课程是材料类学生真正开始接触专业理论、建立专业兴趣、形成专业思想、树立专业方向，甚至未来职业选择的关键。但在近年的教学实践过程中，学生在情感目标的达成中出现了诸多问题，如学历功利化，应试化、敷衍性的学习;对西方国家科学技术及装备盲目崇拜，国家荣誉感和专业自豪感缺失;职业道德和社会责任感欠缺、人生观和价值观方向偏离等。

课程情感目标低达成度的原因一定程度上为教学过程中思政元素的引入不足。针对以上问题，拟从典型课程思政案例的挖掘和思政元素引入模式两方面展开讨论，深挖教学内容中所蕴含的思政元素，将“课程思政”理念融入课程内容设置、教学平台建设、课程成绩评定等环节，将专业教学有机地融入思政教育，引导学生形成正确的“三观”，培养学生作为“材料人”的责任感和使命感[7]。

二、材料科学基础典型课程思政案例挖掘

课程思政包含两个基本要素和活动，即课程教学和思政教育。专业课程教学是对专业知识教学目标、教学内容和教学方式的规划和实施过程的总和。思政教育是指用某种思想观念、政治观点、道德规范，对成员施加有目的、有计划的影响，使其形成符合社会所要求的思想品德的教育活动[8]。专业课的课程思政即在专业知识教学活动中渗透德育，使两者有机结合。因此，在专业课程中挖掘思政元素必须依赖专业知识体系，不能脱离知识体系单独存在，两者应相辅相成。通过梳理材料科学基础课程知识体系，可将与课程相关的思政案例资源整合为以下几类。

（一）材料科学发展史与专业自信、民族自豪感

材料科学的发展对人类社会进步的贡献是巨大的，而中华民族在几千年的历史长河中，在材料领域所取得的成就也是卓越的。在适当的章节引入材料科学发展史，展示了中国人民的聪明才智和在人类文明史上取得的不朽成就，能显著增强学生的专业自信和民族自豪感。如在绪论部分引入材料科学发展史，介绍材料对人类历史发展的贡献，可树立学生的专业自信。通过讲解中国材料先进的生产技术，展示我国古代的材料科技，使学生建立起文化自信和民族自豪感。如我国古代的四大发明推动了全人类的发展，丝绸、唐三彩、铸造、造船等技术也是当时各国学习的典范[9]。先秦时期《考工记》中“金有六齐：六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐……”的相关记载则充分说明了古人对材料成分、性能和应用之间的清晰认识。

（二）科学家精神与爱国情怀

在教学过程中引入与知识点相关的我国材料科学家的科研贡献，不仅可以培养学生的理论自信，提高学生的学习热情，还可以激发学生的爱国情怀。如在讲固溶体知识点时可引入李薰院士的事迹。李薰院士在英国学习期间提出氢脆理论，为钢铁材料热处理去氢奠定了科学基础。1951年，他克服重重困难毅然回到祖国，创建中国科学院金属研究所，几十年来为我国原子弹、人造地球卫星和核潜艇等突破性研制工作作出了卓越贡献。通过讲解李薰院士的社会使命感、对国家富强的崇高理想追求，可激发学生报效祖国的宏伟志向。在讲功能材料相关知识点时，以“两弹一星”功勋科学家郭永怀的事迹为切入点，感染、引导大学生的爱国思想。郭永怀在海外的生活富足优渥，但他始终心系祖国，经历种种阻挠后仍毅然回国，赴青海参加“两弹一星”研制工作。1968年，郭永怀乘坐的去北京送材料的飞机失事，他和警卫员两人紧紧抱在一起的身体被大火烧焦，用身体保护了绝密资料，用生命诠释了“以身许国”[10]。

（三）工匠精神与专业责任感

工匠精神的引入能让学生认识到专业和职业的魅力所在，能让学生感受到干一行、爱一行、精一行的重要性，能提升学生的专业素养和职业道德。如中央电视台大型工匠精神系列教育纪录片《大国工匠》中展现的就是大技贵精，片中展示了中国工匠们在自己的专业中站到了世界巅峰。顾秋亮仅凭双手捏、捻、搓、摸便可精准感知细如发丝的钢板厚度;李峰在高倍显微镜下手工精磨刀，5微米的公差也要返工;李刚只凭借双手闭上眼睛也能在方寸之间插接百条线路。这些心有精诚、手有精艺的工匠精神能让学生了解行业和专业的魅力所在[11]。在形变热处理章节引入生产中未严格执行再结晶工艺、热处理温度选择不当等专业不精导致的质量与安全问题等反面教材，引导学生在未来的从业过程中认真、负责、专业，并坚决抵制那些有悖于职业伦理和社会法规的违法行为。

（四）前沿应用、工程案例与社会使命感

授课过程中引入专业知识在我国经济建设、国防军事中的前沿應用及典型工程案例，可以提升学生的学习兴趣，增强学生的专业责任感和社会使命感。在讲结晶相关知识点时，引入形核理论在涡轮叶片制备方面的应用。师昌绪院士是我国单晶高温合金的奠基人、金属腐蚀与防护领域的开拓者。20世纪50年代，他的团队成功研制出中国第一个铁基高温合金，在60年代成功研制了我国第一代空心涡轮叶片，使我国航空发动机性能上了一个新台阶[4]。在讲表面界面知识点时可引入在港珠澳跨海大桥构建中表面耐腐蚀性的重要作用。在中国拥有七项世界之最的港珠澳大桥的研发早在二十年前就开始准备，其各种技术的完美对接体现了中国人民的奋斗精神。在讲相结构知识点时，引入中央电视台《超级工程》中最大的风力发电装备材料研发片段，不仅可以让学生看到专业知识在国家建设中的重要作用，还可以培养大学生勇攀高峰的钻研意识和社会使命感。

（五）行业发展与创新能力

通过行业发展趋势介绍，以新工艺、新材料的研究开发应用作为切入点，增强学生的生态环保意识，培养学生的创新思维。结合行业国际竞争案例，增加学生的行业紧迫感，使学生建立为中华科技之崛起而读书的责任感。在功能材料章节，介绍我国刚刚成功发射的空间站核心仓是由众多功能性材料制造的，展示了当前我国材料制备的最高水平。通过介绍中国天眼五百米口径球面射电望远镜、全球最大的海上钻井平台“蓝鲸2号”、磁悬浮列车等科研成果，融入积极探索、努力开拓的科研精神，激发大学生的自主创新意识[10]。

（六）马克思主义与哲学思维

哲学是科学之科学，自然科学理论蕴含着哲学道理，将马克思主义哲学和方法论融入教学，站在马克思主义哲学的高度，体现专业知识的情感和价值引领，引导学生用正确的立场观点和方法看待事物和分析问题。如在铁碳相图章节分析铁碳合金的显微组织随含碳量的变化情况，充分说明量变引发质变的转化过程;对比不同含碳量铁碳合金的组织性能，树立事物间相互关联制约的哲学思想;同时要清楚性能是表象，成分和组织是本质，做事情看问题都要透过现象看本质;而性能中强度和塑性的不可兼得又体现了对立统一的哲学观点[12]。在讲晶体缺陷的知识点时，可知材料各类功能特性均起源于结构缺陷，因此需用辩证、全面的眼光看待问题，“缺陷”有可能是引发材料时效的原因，但也是材料具有与众不同性能的根源，不能片面地思考万事万物的存在，要用全面的眼光去分析各类事物。

三、材料科学基础课程思政教学模式探索

专业课在内容和形式上都有别于传统的思政课，要做好专业知识和思政元素两者的有机结合，教学设计与教学模式显得尤为重要。因此，在专业类课程思政教学的建设改革过程中，既要关注资源建设，又要注重整体框架搭建，还要重视课程教学模式探索。

（一）抓好课堂主阵地，采用案例教学法，巧妙融入思政

课堂是专业知识传授的第一阵地，不管是线下教学、线上授课，还是混合式教学，学生获取知识的第一途径都是课堂和老师，因此抓好课堂主阵地，是做好思政教育的根本。案例融入是思政元素最直接、最有效的引入手段，学生感兴趣，教师好发挥，才能发挥出思政教学的最佳效果。而案例融入过程中常见的问题有两种，一是案例虽然生动，但和知识点衔接度不高，容易给学生生搬硬凑的违和感，导致学生产生排斥心理。二是尽管案例衔接度高，但离学生的知识经验储备过于少，学生共情度低。如在讲析出相的强化作用时引用前沿研究成果说明析出强化对金属材料性能提升的意义，尽管案例衔接度高，但过于专业的英文文献对于还处在专业知识启蒙阶段的学生来说，内容过于晦涩，学生共情度有限。而如果引入“同样是金属铝，为什么有些可以做易拉罐，有些可以做飞机的翼板”这种贴近生活的案例，进一步引出添加强化元素发挥固溶强化和析出强化的作用，进一步引导他们意识到中国军用民用飞机的研发还需要他们在专业上做出成绩，这不仅联系了实际，还能提高学生的学习兴趣。此外，案例的形式也可以是多种多样的，如在PPT中简单插入案例，播放相关视频，展示相关实物，或者基于教学设计在适当章节让学生分享案例等，以提高学生的参与度。

（二）建设第二课堂，以学生为中心，多种形式融入思政

“第二课堂”是学生最活跃的阵地，也是能力素养的孵化器。紧紧围绕材料科学基础的思政育人目标，打造主题性强且形式丰富的活动。如布置学生观看纪录片《超级工程》，收获知识的同时增加民族自豪感，强化学生的专业兴趣与自信，树立终身学习和行业服务意识。鼓励学生听取专家学术报告及校友座谈，由优秀校友谈行业发展、职业履历、校园经历等，激发科研与人文思想，增强脚踏实地与奋斗实干的精神。利用公众号或其他平台，实现热点话题与课堂上思政内容的“无缝对接”，增强学生专业认可度、生态及创新创业意识。也可通过让学生组织专题、做海报、做案例分享等进行专业知识和思政元素的推广。

（三）改革考核方式，明确体现思政教学效果

专业课中添加思政元素的目的是让学生全面发展，德智并行。思政教育顺利、有效地开展，也需要通过恰当的方式对思政教学效果进行考核。考核方式的合理改革是保证思政教育有效开展的手段，同时也是学生思想建设不松懈的动力。目前常见的方式有两种：一是重构考核方式，适当调整过程考核中思政教学效果占比;二是在考试内容中添加思政元素，如科学家及成果的关联考核，专业知识点在学科前沿或工程案例中的应用原理等。

四、结语

专业课程是思政的载体和源泉，思政教学是专业课程思想价值的体现和升华。本文以实现“知识传授与价值引领相融合”的教学效果为目标，从思政教育案例和教学模式两方面进行材料科学基础课程思政元素的挖掘与教学方法的探索。旨在知识传授中强调主流价值引领，“守好一段渠，种好责任田”，为社会培养德才兼备的建设者和接班人。

参考文献：

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[2]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

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[4]王芳，陈慧琴，刘光明.基于学科专业特色的课程思政建设[J].铸造设备与工艺，2021（2）：68-70.

[5]教育部.高等学校课程思政建设指导纲要（教搞[2020]3号）[Z]，2020.

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[8]赖金茂.“课程思政”的本质内涵、建设难点及其解决对策[J].湖北经济学院学报，2021，18（4）：149-152.

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[10]向鹏，肖婷，姜礼华，等.课程思政视域下党史教育融入专业课教学探索：以“神奇的新材料”课程为例[J].三峡大学学报（人文社会科学版），2021，43（S1）：107-111.

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[12]贾涓，宋新莉，师静蕊，等.“材料科学基础”课程思政教学设计案例与分析[J].科教导刊，2021（8）：104-106.

编辑 薛直艳