基于應用型人才培養的“材料科學基礎”課程思政研究與實踐

胡夢晗,劉 瑩,曹 宇，曾勇謀，鐘 山，賓月景

（梧州學院 機械與資源工程學院，廣西 梧州 543002）

0 引言

中共黨的十八大以來，習近平總書記對高校思想政治教育作出了一系列重要指示，為高校推進課程思政建設指明了前進方向、提供了根本遵循[1-4]。2020年5月28日教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，根據不同學科專業的特色和優勢，深入研究不同專業的育人目標，深度挖掘、提煉專業知識體系所蘊含的思想價值和精神內涵，科學合理拓展專業課程的廣度和深度，從課程所涉專業、行業、國家、國際、文化、歷史等角度，增加課程的知識性、人文性，提升引領性、時代性和開放性[5]。本研究以地方高校“材料科學基礎”課程為例，以立德樹人為核心，踐行“全員育人、全程育人、全方位育人”，對專業課程思政進行了探索與實踐。

1 地方高校機械類專業特點

1.1 專業特點

機械類專業包括機械工程、機械設計制造及自動化、材料成型及控制工程等。這些專業承擔著機械類專業人才的培養任務，高校教學質量直接影響著機械科學與技術的發展，進而影響經濟建設和社會發展。地方高校與重點高校在機械類專業定位方面具有明顯不同。地方高校機械類專業定位培養高素質應用技術型人才，服務于區域性經濟發展，具有專業性、地緣性、應用性較強等特點[6-8]。然而這類高校主要實行“省市共建，以市為主”的管理體制，并且大部分由專科學校升為本科院校[6]，存在師資力量不足，教學資源緊缺，學生基礎薄弱等問題[9-10]。

1.2 課程特點

機械類專業必修課程都包含有材料相關課程，尤其是材料成型及控制工程專業，但是各高校開設課程有所不同，主要有“機械工程材料”“材料科學基礎”“工程材料及成形技術”等相關課程。“材料科學基礎”屬于專業必修課程中的學科基礎課程，包含了材料領域的發展歷史、材料科學基本理論、材料工程基本理論等[11]。該課程為后續學習專業主干課程奠定基礎。并且材料類專業的必修課程也開設相關課程。

1.3 學生特點

當前，大學生已經全面進入“00后”時代，2019級學生占比80%以上，到了2020級學生占比98%以上。他們生活在移動互聯網時代，受到社會發展和家庭環境的影響，該群體具有獨特的個性與特點。地方高校與重點高校學生在生源基礎、心理狀況和家庭背景等方面具有明顯差異，地方高校機械類專業學生特點：個性化追求，網絡化娛樂，務實化理念，獨立化意識，易挫化自信，動手化能力，多元化學習，體驗化消費[12-15]。

2 課程思政的教育目標確定

本課程根據機械類專業、課程和學生特點，以培養高素質應用技術型人才為定位，針對低年級本科生，課程專業教育目標[11]：向學生介紹金屬材料學科相關的基本知識和基礎理論，力求在嚴謹系統地展現理論知識的同時，側重從更容易理解、更容易引發學習興趣和思考的角度來闡釋知識，盡量使理性知識感性化，為后續的專業課程奠定基礎。課程思政教育目標[16-19]：要在課程教學中把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養結合起來，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力。要注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

3 課程思政的思政元素選擇

基于“三全”育人的大背景，“材料科學基礎”的課程思政，首先要深入梳理專業課教學內容：根據材料科學與工程歷史和發展，以及材料的成分結構、材料的固有性質、材料的合成制備、材料的使用性能，可以將本課程思政內容分為三個部分。第一部分：材料的歷史發展；第二部分：材料的基礎理論；第三部分：材料的應用理論。然后將教學內容依據課程特點、思維方法和價值理念緊密銜接社會主義價值觀。最后以思政元素作為抓手將社會主義價值觀有機融入課程教學，達到潤物無聲的育人效果[5]。具體見表1所示。

表1 課程思政的思政元素

表1 續

4 課程思政的實施路徑探索

2015年10月24日，國務院印發的《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》要求：高校要根據自身實際，合理選擇一流大學和一流學科建設路徑，科學規劃、積極推進“雙一流”建設，為地方高校建設指明了發展方向。這是歷史的機遇也是現實的挑戰。《關于一流本科課程建設的實施意見》和《高等學校課程思政建設指導綱要》都強調了思想政治教育的育人作用。習近平總書記指示：“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”的指示精神。根據“材料科學基礎”的課程思政的思政內容，具體課程實施路徑探索如下：

4.1 材料的歷史發展

材料的歷史發展部分主要內容包括材料的歷史和發展，材料科學與工程的歷史和發展兩部分。該部分課程思政元素主要是：家國情懷。專業教學目標讓學生了解材料及材料科學內涵、地位和作用。授課中，教師從人類與動物區別的根本標志——制造和使用工具開始講起，材料是人類社會進步的里程碑，材料的歷史就是一部人類文明進化和發展的歷史。這里可以將中華民族五千年的燦爛文明與材料的歷史結合起來，通過圖片、視頻和故事，引導學生樹立“文化自信” 的理念 。20世紀50年代末才出現“材料科學”的概念。這里可以將新中國的建立和發展與材料科學與工程的歷史結合起來，通過新民主主義革命、社會主義革命和建設、改革開放和社會主義現代化建設中科技創新和工業生產取得的成就，增強“道路自信、理論自信、制度自信”。材料的歷史發展課程與社會主義先進文化教育有機融合，增強專業認同，厚植家國情懷，打牢“四個自信”的堅實基礎。

4.2 材料的基礎理論

材料的基礎理論部分主要內容包括：材料結構的基本知識、材料中的晶體結構、高分子材料的結構、章晶體缺陷、材料的相結構及相圖。該部分課程思政元素主要方向為科學精神。材料的成分結構屬于微觀領域，往往該領域理論早期是通過某位科學家的假說或推理獲得，然后通過許多科學家多年的努力論證和應用，最終稱為材料領域的基礎理論。這里可以通過案例將科學精神中的質疑和獨立與材料的成分結構結合起來。材料的固有性質是某種材料在某些特定環境下體現的一些功能特性。為了強化功能或者拓展應用領域，科學家在不斷研發新的材料。這里可以通過案例將科學精神中的探索與材料的固有性質結合起來。高分子材料的結構具有特殊性，但是原子結構和結合鍵理論與其他材料相近，可以參考歷史發展和成分結構課程思政元素進行結合，也可以將科學精神中的合作結合起來。如元素有機高分子是高分子與非典型元素形成的高分子聚合物。無論是定義的字面意思，還是實際材料的綜合性研究，都離不開不同領域團隊合作和努力。材料的基礎理論課程與科學精神的內涵有機融合，培養學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感。

4.3 材料的應用理論

材料的應用理論部分主要內容包括：材料的凝固與氣相沉積、擴散與固態相變、材料的變形與斷裂、固體材料的電子結構與物理性能。該部分課程思政元素主要方向為道德倫理和科學精神。其中金屬材料的凝固理論和變形理論，屬于本課程的核心內容。這里可以通過案例將科學精神中的理性與材料的理論結合起來。材料的使用性能可以理解為材料應用的考核技術指標。這里通過案例將科學精神中的求真和實證與材料都使用性能結合起來。材料的應用理論的新發展，可以通過與我國新材料產業發展案例相結合，如二維材料、儲能材料、光電材料等。在我國新材料高質量發展轉型期，高素質應用技術型人才培養必須深植科學倫理與工程倫理。強化倫理意識和責任，了解倫理基本規范，提高倫理決策能力。

以上教學內容并不是孤立的，而是相互聯系。這就像“材料科學基礎”原子結構，專業課內容就是占了大部分質量的原子核，而課程思政就是圍繞原子核無規律運動的電子。專業課程教學建立包含課程思政的教學設計、實踐、檢查、改進的質量循環。既要有課中的質量小循環，又要注重人才培養的課前、課中和課后的質量大循環。

5 結語

“材料科學基礎”主要研究材料科學與工程歷史和發展，以及材料的成分結構、材料的固有性質、材料的合成制備、材料的使用性能基礎理論的課程。該基礎知識能夠應用在材料、機械、化工、電信等行業。要想推動制造業高質量發展，高素質應用型工程技術人才培養是關鍵。因此，“材料科學基礎”課程教學應把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養結合起來，提升學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力[5]。“材料科學基礎”的教學過程中，正確理解課程思政的含義和必要性，了解專業、課程和學生特點，建立“設計、實踐、檢查和改進”的循環過程質量管控體系，再通過“潤物細無聲”方式，就可以實現專業課教學的“三全育人”的效果。