思政元素融入《材料科學基礎(chǔ)》課程的教學實踐

李月英 喬振亮 劉 琪

（安徽工程大學材料科學與工程學院 安徽·蕪湖 241000）

0 引言

立德樹人是高等學校教育的中心任務(wù)和根本目標。習近平總書記在召開全國高校思想政治理論課教師座談會上指出，“思想政治理論課是落實立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵課程”，同時，習近平總書記還提出思想政治理論課改革創(chuàng)新要堅持“八個相統(tǒng)一”，其中包括“要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源，實現(xiàn)全員、全程、全方位育人”，“使各類課程與思想政治理論課同向同行”、同頻共振。把課程思政作為新時代新形勢下高校有效開展“三全育人”工作的有力抓手、培養(yǎng)能夠擔當民族復(fù)興大任的時代新人的重要舉措，進一步加強和改進高校思想政治教育工作。

1 材料科學基礎(chǔ)課程的特點

《材料科學基礎(chǔ)》是安徽工程大學材料學院為材料成型及控制工程、材料科學與工程、金屬材料工程三個專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的教學內(nèi)容系統(tǒng)講述了晶體學基礎(chǔ)、晶體缺陷、固體中的擴散、材料的形變與再結(jié)晶、相平衡及相圖等材料科學的基礎(chǔ)知識。主要研究材料的成分、微觀組織結(jié)構(gòu)、制備工藝與材料宏觀性能和應(yīng)用之間的關(guān)系。使學生掌握研究材料微觀結(jié)構(gòu)的方法，明確材料的微觀結(jié)構(gòu)決定材料的宏觀特性，建立彼此間的聯(lián)系和對應(yīng)關(guān)系；掌握材料研究的基本實驗方法；培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的基本思維能力，并為后續(xù)學習各種專業(yè)課程打下必需的理論基礎(chǔ)，同時也為將來從事材料的研究與開發(fā)打下堅實的理論基礎(chǔ)。該課程的教學內(nèi)容與日常生活、科研活動、生產(chǎn)實踐均有較緊密的聯(lián)系，具備大量的思政元素“融入點”。

2 課程思政融入專業(yè)課的必要性

課程思政旨在將思政育人融入到專業(yè)課程的教學中，實現(xiàn)知識傳授和價值引領(lǐng)的有效結(jié)合，顯性與隱性教育相統(tǒng)一，全方位立體化育人，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜瞬拧Ｒ虼耍n程思政是構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系的有效切入點，也是完善“三全育人”的重要抓手。

《材料科學基礎(chǔ)》課程是材料學科課程體系中的重要主干課程，也是學生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課和碩士研究生入學考試課程。對后續(xù)專業(yè)課的學習以及學生專業(yè)興趣、科學思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有主導(dǎo)作用。該課程的授課對象是全院三個專業(yè)的大二本科生，這個時期學生剛剛開始接觸專業(yè)課，是建立專業(yè)興趣、樹立專業(yè)思想、甚至是決定未來職業(yè)選擇的關(guān)鍵期。這就需要教師根據(jù)學生的學情特點，在滿足知識體系傳輸?shù)幕A(chǔ)上，創(chuàng)新教學方式和教學方法，深度挖掘思政育人元素，進行巧妙的融入設(shè)計，從而將其滲透到教學的全過程。

思政元素融入課堂的必要性一方面從大的層面來說，材料科學在社會進步、經(jīng)濟發(fā)展和國防安全等國家戰(zhàn)略中起著舉足輕重的作用。我國的航母、大飛機、蛟龍?zhí)柕取皣仄鳌倍寂c材料科學的發(fā)展息息相關(guān)。該課程對于學生了解材料，熱愛材料，乃至將來能夠成長為國家需要的專門技術(shù)人才，起到了奠定專業(yè)基礎(chǔ)的作用。因此，在“專業(yè)第一課”中融入思政元素是非常有必要的。另一方面從小的層面即學生個人角度來說，在其還沒有進行系統(tǒng)學習專業(yè)課的階段，他們對于專業(yè)的內(nèi)涵和發(fā)展前景是既模糊而又充滿憧憬的。因此，一方面，有必要將我國材料科學的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢向?qū)W生進行介紹，以提升學生的民族自豪感和專業(yè)發(fā)展緊迫感。另一方面，也有必要結(jié)合實際科研與生產(chǎn)實踐，提升學生的專業(yè)自豪感和專業(yè)認知度，樹立專業(yè)意識，對自己的未來發(fā)展也能夠有一個初步的認識和定位。

3 思政元素融入教學內(nèi)容的實踐

根據(jù)材料科學基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容，教師在進行課堂教學中可以根據(jù)教學內(nèi)容科學合理地進行課堂教學設(shè)計，充分挖掘和提煉專業(yè)課程所蘊含的思想政治教育元素，把價值觀培育有機地融入到課堂教學中。以下就從該課程的各個教學內(nèi)容中嘗試找出思政元素的融入點。

3.1 緒論

緒論部分是學生了解課程內(nèi)容、課程性質(zhì)、學習目標和任務(wù)的重要環(huán)節(jié)，也是課程思政教育的起點。通過介紹材料的發(fā)展歷程，展現(xiàn)材料是現(xiàn)代文明和社會進步的標志，是現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。教導(dǎo)學生要尊重中華文明的優(yōu)秀文化成果，傳播弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)科技文化，從而加強學生對專業(yè)的理解和認可度，增強學生的愛國主義意識和堅定文化自信，將“愛國情懷，文化自信”這一思政元素融入到課程內(nèi)容中。同時也可以引入我國科學家在研制TiAl金屬間化合物上的突破實例，通過摻入Nb的方法，實現(xiàn)TiAl金屬間化合物的強韌性提升，從而實現(xiàn)其在神舟飛船上的應(yīng)用，從而培養(yǎng)學生樹立“科研強國”的意識。

課堂上還可以穿插觀看視頻《新聞直播間》“共建一帶一路”特別欄目，展現(xiàn)廣大走出國門的材料生產(chǎn)企業(yè)在實現(xiàn)自身發(fā)展的同時，也在持續(xù)造福當?shù)厝嗣瘢苿拥胤浇?jīng)濟振興與發(fā)展。鼓勵同學們樹立專業(yè)信心，材料專業(yè)大有可為，同學們要努力使自己成為具備全球視野的復(fù)合型人才。在講述專業(yè)前沿時還可以將近年來的最新科研動態(tài)和應(yīng)用實例引入課堂。例如微納米技術(shù)在新材料研發(fā)中的應(yīng)用，空間時代材料新工藝在發(fā)展空間技術(shù)中的應(yīng)用，等等。讓學生能夠體會到“材料改變世界”，提升學生的專業(yè)自豪感。

在緒論中還可以加入一些短視頻進行行業(yè)人物介紹，將一些材料行業(yè)的杰出人物或校友的勵志故事作為切入點，介紹他們甘于吃苦、奮斗實干的職業(yè)經(jīng)歷，激勵學生要培養(yǎng)吃苦耐勞、踏實勤奮、精益求精的“工匠精神”，將“愛崗敬業(yè)”這一思政元素融入課堂中。

3.2 晶體學基礎(chǔ)

這部分內(nèi)容主要講述晶體學的基礎(chǔ)知識和幾種常見晶體結(jié)構(gòu)以及合金相結(jié)構(gòu)。思政教學的切入點可以在講述晶體時引入中科院院士蔣民華的詩《晶體賦》來作為開場白，人工晶體更是“智慧與心血的結(jié)晶”，“育晶之人，奉獻晶體凝練自己”。晶體純潔透明，和諧有序。教導(dǎo)學生做人要像晶體一樣光明磊落，誠實守信，有職業(yè)素養(yǎng)。

再比如晶體學中的概念如空間點陣、晶胞等的提出，是人們?yōu)榱搜芯抗腆w物質(zhì)的內(nèi)部特征而構(gòu)建的模型。在講解這些概念的同時，可以引導(dǎo)學生今后在科學探究的過程中，要敢于創(chuàng)新，勇于創(chuàng)新，始終如一地堅持培養(yǎng)“科學創(chuàng)新”精神這一思政元素融入到教學中。

3.3 晶體缺陷

這部分主要講述點缺陷、線缺陷和面缺陷三種晶體缺陷的形成、結(jié)構(gòu)、特征、運動等知識。思政教學設(shè)計的切入點例如，晶體表面看似完美，實則均存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷，而正是由于這些缺陷才賦予了晶體性能的多樣性。可以把維納斯的美與晶體缺陷做對比，人無完人，我們都有缺點，所以要學會彼此包容；我們都有優(yōu)點，所以要學會彼此欣賞。在與人的交往中，要彼此多欣賞，多包容，這樣才有利于和諧社會的建立，將這一培養(yǎng)學生“人文情懷”的思政元素融入其中。

在講述點缺陷的運動時有關(guān)“空位運動”概念的提出，就是一個逆向思維的典型發(fā)表。我們一般的有關(guān)物體運動的概念指的都是實物，而空位的運動則是概念上的運動。這一運動概念的提出大大利于熱力學上的分析，這是一個創(chuàng)新的思維方式。通過這一實例啟發(fā)學生在今后進行科學探究的過程中，當遇到科學研究瓶頸的時候，不妨改變一下傳統(tǒng)思維方式，選擇逆向思維，或許就會找到打開科學大門的鑰匙。

再比如，在晶體中這三類缺陷經(jīng)常共存，它們互相聯(lián)系，互相制約，在一定條件下還能互相轉(zhuǎn)化，從而對晶體性能產(chǎn)生復(fù)雜的影響。我們今后在遇到任何復(fù)雜工程問題的時候，都可以遵循由點到線再到面的研究方法，可以先將復(fù)雜工程問題拆解，從簡單工程問題開始分析，一步步將其復(fù)雜化，并將所研究的事物建立起普遍聯(lián)系，最終將一個復(fù)雜的工程問題解決掉。

還有在晶體中，正是由于大量晶體缺陷的存在以及它們的運動，才導(dǎo)致了材料的各種宏觀上的性能變化。這是一個由量變到質(zhì)變的過程，任何事物的發(fā)展都是從量變開始，質(zhì)變是量變的終結(jié)。同學們在今后的學習和工作過程中要樹立堅定的信念，勇于思考，敢于創(chuàng)新，注重積累。“人無遠慮必有近憂”，要及早做好自己的人生規(guī)劃，厚積薄發(fā)實現(xiàn)自己的人生夢想。

3.4 固體中的擴散

這部分內(nèi)容主要講述擴散的微觀機制和宏觀規(guī)律，以及擴散的熱力學分析等。思政教學設(shè)計的融入點例如在講述擴散的原子理論及反應(yīng)擴散時，當某種元素通過擴散自金屬表面向內(nèi)部滲透時，若該元素的含量超過基體金屬的溶解度，則隨著擴散的進行會在金屬表層形成中間相，也就是會形成新相。這就是一個本質(zhì)上從量變到質(zhì)變的過程，從而引導(dǎo)學生要樹立“一以貫之、久久為功”的學習態(tài)度，在科學探究的道路上要培養(yǎng)持之以恒的鉆研精神，遇到問題要有迎難而上的勇氣。

3.5 材料的形變與再結(jié)晶

這部分教學的主要內(nèi)容是材料的塑性變形機理、特點及對組織性能產(chǎn)生的影響，以及回復(fù)再結(jié)晶對冷加工材料的影響。其思政教學的融入點可以在講述材料的強韌化機制及其對性能產(chǎn)生的影響過程中，引導(dǎo)學生聯(lián)想中華文明之所以能夠成為四大文明之一，最重要的原因是中華民族勞動人民的勤奮與堅韌精神。讓學生更加系統(tǒng)地了解中華傳統(tǒng)文化的博大精深，激發(fā)學生以艱苦奮斗精神鑄就青春底色，以真知識、真見識淬煉真本領(lǐng)的“大國工匠”精神。

3.6 相平衡與相圖

這部分的主要教學內(nèi)容是相與相平衡，以及相圖的相關(guān)知識。思政教學的融入可以從相平衡的建立入手，在某一溫度下，系統(tǒng)中的各個相的相對含量會達到一個平衡狀態(tài)，使系統(tǒng)處于熱力學上能量最低的狀態(tài)。這是唯物辯證法中的三大規(guī)律之對立統(tǒng)一。在一定溫度下，各相的含量此消彼長，對立統(tǒng)一，他們是一組矛盾的因素。只要找到了他們能夠和諧相處的平衡點，最終他們就能夠達到平衡統(tǒng)一且穩(wěn)定存在的狀態(tài)。從而啟發(fā)學生在處理科學上遇到的矛盾問題時，要首先找到系統(tǒng)的矛盾因素，再進而找到其平衡點，并在平衡點解決這一矛盾問題。從而將這一“培養(yǎng)科學思維方式”的思政元素融入課堂教學。

再者思政元素的融入還可以從啟發(fā)學生根據(jù)相圖制定適合的熱處理工藝入手。在這一理論與工程實踐相結(jié)合的實踐過程中，讓學生體會到制定合理的熱處理工藝，需要考慮多方面的因素，包括如健康、安全、社會、法律、環(huán)境等等因素。通過這一思政元素的融入，進而培養(yǎng)學生的社會責任感、安全意識、環(huán)保意識、法律意識等。

4 結(jié)束語

課程思政的建設(shè)不應(yīng)當僅僅局限于思想政治理論課中，將思政元素融入專業(yè)課的教育教學內(nèi)容中，是新形勢下立德樹人的必然趨勢和發(fā)展要求。《材料科學基礎(chǔ)》這門課的特點和在專業(yè)課中的地位決定著這門課程是開展思政教育的理想陣地。通過挖掘《材料科學基礎(chǔ)》課程中蘊含的思政元素，實現(xiàn)專業(yè)知識傳授與思政元素育人功能融合，全程全方位育人。我們要以理想信念的教育為核心，堅持立德樹人的根本，全方位地充實教學內(nèi)容，豐富教學手段，將思政元素“鹽溶于水，潤物無聲”式地融入到課程教學中，從而實現(xiàn)高校思政教育的價值目標。