材料专业课程思政元素融合实验教学的设计与探索

刘晓 崔素萍 王亚丽 王子明 孙诗兵 王剑锋

摘  要：在新工科背景下，全面推进新时代课程思政建设已成为落实立德树人、强化大学生成长成才根本任务的重要举措。文章以材料专业的课程思政为例，从课程思政目标与意义出发，以实验教学融合课程思政的角度，结合具体案例论述了思政元素的发掘、思政内容的设计、思政教学的方法和路径、思政效果评价等探索过程。以配合专业课程特色的实验教学为载体，实现课程思政教学与专业课程讲授的创新融合，这一范式能为高校教师在材料专业课程思政过程提供重要借鉴与指引。

关键词：课程思政；材料专业；实验教学；融合设计

中图分类号：G641    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2023）28-0041-04

2020年6月，教育部印发了关于课程思政的纲领性文件《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》），清晰谋划了“全面推进课程思政建设”的战略布局［1］。开展新工科背景下的工科专业课程思政建设，关键是用好课堂教学的主渠道，在专业课程的设计中持续构建课程思政的育人大格局，以知识传递、能力培养与精神塑造为抓手，推动课程思政广覆盖，赋予专业课程价值引领重任［2］。在思政设计过程中，教师结合工科专业基础课程的知识点，深入挖掘蕴含在课程中的思政教育资源，将专业教学目标和课程德育目标相结合，能够在知识传授中融入价值引领，做好全方位的课程思政工作。

工科材料类专业作为一门综合性学科，按照组成划分包括金属、无机非金属、高分子材料等，按照流程划分又可以包括材料合成制备、材料结构表征、材料性能测试等，其内容丰富多样，知识点之間也具有紧密的关联性和学科交叉性。为顺应时代发展，培养社会主义新人才，实现全面育人，这对高校和专业任课教师提出了更高要求和挑战［3］。本研究结合教师在材料学科教育教学的研究和实践，探索将材料专业实验与课程思政有机融合的方法，以适应新时代构建高水平应用型本科人才培养体系的根本需求。

一、专业课教学思政元素与实验教学相融合的必要性

随着“双碳”“中国制造2025”等一系列国家战略的实施，材料学科已成为基础性和支柱性战略产业，大多数现代高新技术的成功开发和应用，都是以新材料为起点首先突破的［4］。课程思政建设是立德树人的长效举措，作为新时代党加强高校人才培养和思想政治教育的新要求、新举措、新方向，从根本上回应了“为谁培养人、培养什么样的人、怎样培养人”等重大理论与实践问题［5］。基于此，本研究认为，高校在推进课程思政过程中，需要将思政元素融入材料专业课程体系的各个环节，特别是实验实践等教学环节的探索。

目前，高等教育课程思政的理论基础与实践经验仍相对薄弱，其设计与实践大多偏重在理论课堂中融入思政教育，忽视了新工科背景下在实验课堂中对学生实践技能水平提升方面的思政教育。因此，以实验教学中知识传授和能力培养为主线，统筹布局课程思政与实践操作，既能培养学生的团队合作精神、严谨的科学精神等，还能向学生及时传递与专业相关的科技前沿发展，使学生树立正确价值观，润物无声地寓思政内容于专业教学中，紧扣思政铸魂育人的主线，真正推进新时代高校课程“协同育人”的发展与进步。

二、专业课内容与实验教学融合思政元素的设计

材料专业课程中的实验实践环节融合材料科学基础及材料工程基础等多门专业基础理论内容，是理论指导实践的关键载体。本研究以“混凝土材料与结构”课程为例，对照材料专业课程的人才培养目标和对课程教学目标，将实践实验与思政教育深度融合，实现学生专业能力与综合素养的全方位提高。

图1为本课程实验环节的思政逻辑与模式图。具体来讲，就是将专业课程的实验环节与课程思政教育相融合：课前布置实验学习任务，引导学生提前熟悉实验内容，切入实验课程的重点难点，使学生提前思考相关专业问题；在课中的实验讲授与操作演示环节，寓思政内容于操作讲解与结果分析中，以实验互评和创新设计为抓手，通过思政教育引领实践探索；在课后总结实验过程与结果，拓展思政教学新空间，反思实验背后的教育意义，实现内涵式发展和跨越式进步，提升学生的专业技能与思政能力，在归纳提炼过程中完成思政教育。

本课程属于材料专业无机非金属模块的特色限选课，不仅具有很强的新工科背景，还具备实践性、应用性和工程性的特点。因此，基于图1的逻辑思维导图，针对本课程的教学与实验内容，选择主要的课程思政元素设计了“三位一体”的课程思政脉络。

弘扬民族自豪感，突出爱国主义为核心的民族精神，这就需要通过早期强度实验，使学生发现我国科学家开发的纳米晶种材料能够显著提高混凝土早期强度，直观感受纳米晶种材料的威力与魔力，提升学生的专业认同感，增强对中华民族的认同感和自豪感，激发学生的民族自豪感和爱国主义为核心的民族精神。

树立生态文明建设和可持续科学发展观，这就需要教师通过固体废弃物替代不同比例水泥熟料制备混凝土的实验，使学生理解绿色低碳循环经济的发展理念，引导学生树立“绿水青山就是金山银山”的可持续发展观，从理想信念培养高度来认识生态文明建设的个体责任，推动生态文明教育和大学生胸怀“绿色低碳”的发展理念。

培养“恪尽职守、励精图治、廉洁自律”的科学素养精神和“使命担当”意识，需要通过混凝土配合比实验，使学生认识到错误配合比计算或错误施工带来的危害，突出强调职业精神和质量意识，注重对学生的价值引领、人格塑造、专业素质和品行态度的培养，以“认同感、责任感、使命感”为核心强化学生的责任担当和职业操守。

三、专业课内容与实验教学融合课程思政的教学安排

表1列举部分本课程实验部分围绕各课程思政点的教学步骤与安排。课程思政点的教学步骤与安排呼应了“三位一体”思政脉络，采用开展特色实验教学，改革教学方式，统筹规划和设计内容体系等教学形式，将知识传授的显性教育和课程思政的隐性教育实现有机融合，达到润物无声和潜移默化的效果。通过在专业课的实验教学中融入课程思政点，按照上述教学步骤，可以实现本课程立德树人的基本功能。

四、专业课内容与实验教学融合思政的教学成效分析

为了检查本课程思政教学的效果，采用课程结束后发放学生问卷调查的方式，主要评价教学效果、学习成效、思政教育效果等方面，为该模式提供反馈与参考。表2列出了学生对实验教学融合思政的问卷调查统计结果。

从问卷结果可以看出，有80%以上的学生认同该教学模式提升了课程理解程度和学习兴趣。100%的学生认同这种方式促进了在实验课堂中的积极性和参与度，也有利于培养他们独立思考社会问题并加强道德品质教育，并在分析解决问题的过程中创新能力有所显现。这说明在材料专业课程的实验环节中以适当的教学路径融入课程思政，能够发挥专业课程优势和特色的同时，对学生进行积极正向的价值引领，提升课程的整体育人效果。

五、结语

文章基于新工科背景和课程思政协同育人的新时代要求，将材料专业课程思政融合于实验教学中，选取与专业课程内容相关的思政点，设计课程思政逻辑与模式，形成“三位一体”的思政脉络。在此基础上开展特色实验教学，改革创新教学方式与手段，阐明了教学路径及安排、教学方法与载体、思政育人功能等。课后的学生问卷调查结果也表明该教学方式能够达到课程思政与立德树人的配合互动，共同促进新时代高校思政教育质量和高素质复合型新工科人才培养质量的显著提升。

参考文献：

［1］ 中华人民共和国教育部. 关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知［EB/OL］. （2020-06-01）. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html，2020.

［2］ 孙秋野，高嘉文，黄雨佳，等. 工科专业课课程思政建设方案思考［J］. 高教学刊，2022，28（08）：189-192.

［3］ 贺冰心. 高职院校从“思政课程”走向“课程思政”的困境及突破路径探索［J］. 南方农机，2019，50（21）：219-220.

［4］ 卞曙光. 科技创新推动新材料产业蓬勃发展——863计划推动我国新材料发展历程［J］. 新材料产业，2019（09）：37-45.

［5］ 张大良. 课程思政：新时期立德树人的根本遵循［J］. 中国高教研究，2021（01）：5-9.

（责任编辑：罗欣）

基金项目：本文系教育部课程建设試点——北京工业大学研究生课程建设项目“高分子学”（项目编号：CR202013）；北京工业大学材料与制造学部“课程思政”示范课程建设项目（A类）“混凝土材料与结构”；北京工业大学教育教学研究课题项目“工程问题——发明原理双驱动的材料创新设计实践教学设计与改革”（项目编号：ER2022SJB01）。

作者简介：刘晓（1983—），男，博士，北京工业大学教授，研究方向为材料科学工程及教育；崔素萍（1964—），女，博士，北京工业大学教授，研究方向为材料科学工程及教育；王亚丽（1978—），女，博士，北京工业大学教授，研究方向为材料科学工程及教育；王子明（1963—），男，博士，北京工业大学教授，研究方向为材料科学工程及教育；孙诗兵（1963—），男，博士，北京工业大学教授，研究方向为材料科学工程及教育；王剑锋（1986—），男，博士，北京工业大学副教授，研究方向为材料科学工程及教育。