通識課的課程思政探索
——以《神奇的金屬微觀世界》為例*

楊 猛, 彭秋明，王利民, 李 慧**

(1.燕山大學材料科學與工程學院，河北 秦皇島 066004；2.燕山大學國家級材料綜合實驗教學示范中心，河北 秦皇島 066004)

1 通識教育和課程思政的關系

1.1 通識教育

通識教育是大學教育的重要內容，是邁向“全人教育”的重要教學手段。通識教育是一種普及教育、通才教育，通過培養學生對不同學科知識與能力的融會貫通，了解不同的文化、觀念、價值，積累基礎性學科的綜合性知識，提升學生的綜合素質，解決人的全面發展與專業教育之間的矛盾，為學生接受專業學習前做好普及知識和練就科學思維的準備[1-2]。通識教育作為提升本科教育質量的重要探索方向、一流本科教育的重要內容和一流大學的重要標志，受到越來越多學者和高校的重視，呈現出蓬勃發展的態勢[3]。

1.2 課程思政

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，“用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，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”[4]。這段話告訴我們：只要認真挖掘專業課與思政課的切合點和閃光點，采取靈活多樣的教學組織形式與授課方式，就能夠做到思政內容無聲潤入課堂，進而為構建高校“三全育人”的大思政格局提供強有力的支撐。2022年4月25日，習近平總書記來到中國人民大學考察調研，觀摩思政課智慧教室現場教學，并對思政課建設提出了明確要求。

1.3 通識教育與課程思政的關系

通識教育從誕生到發展，宗旨一直是強調理性思維，培養綜合素質，傳承經典。通識教育是以培養合格公民為目標的文化素質教育，引導學生在拓寬知識領域和視野的基礎上建立良好的世界觀、人生觀和價值觀，提高學生的思考、表達和判斷能力，增強學生的社會責任感，成長為人格健全的合格公民。課程思政的宗旨也是如此。課程思政包含了家國情懷、職業操守、做人準則、道德情操。所以，通識教育和課程思政有著關聯和契合，培養理念是一致的，兩者同向同行，共生發展，合力育人。通識課更易于在挖掘課程價值意蘊的基礎上，把意識形態教育有機融入課程知識體系中，實現課程專業知識與國家價值導向間的同頻共振[5]。課程思政可以豐富與延伸通識教育，還可以提升通識教育的內涵和拓寬發展路徑。

2 本課程的意義和內容

材料是人類文明的基石，被視為人類社會進化的里程碑。縱觀人類發現材料和利用材料的歷史，每一種重要材料的發現，都會把人類支配和改造自然的能力提高到一個新水平，給社會生產力和人類生活水平帶來巨大變化，把人類物質文明和精神文明向前推進一步[6]。材料中的金屬材料，在材料工業中一直占據著絕對優勢，在工業、農業、國防等各個領域廣泛應用，更是現代社會生活中不可或缺的。金屬材料是機械、冶金、化工、建筑、信息、能源、航天航空等工業的支撐，與多學科交叉、滲透和融合，所以讓不同專業的學生學習金屬材料知識，有利于培養創造思維、培養學生的科學素養，開拓視野，促使不同學科和不同專業的知識互相融合，增強社會適應能力，培養復合型人才。

《神奇的金屬微觀世界》是實驗類通識選修課，課程按照OBE教學理念，學生通過磨制金相樣品，使用金相顯微鏡觀察金屬材料微觀組織，學會識別顯微組織。了解掌握金屬材料微觀組織和金屬材料性能之間的關系，掌握金屬材料的性能和應用范圍，了解金屬材料的發展前沿。本課程通過材料和人類發展、社會文化的關系，領略科技如何推動人類社會，了解材料如何影響我們生活，以全新的方式看待身邊的每一樣物品。金屬材料科學的發展日新月異，小到手機零件，大到汽車、火車，人們的生活離不開金屬材料[7]。在人們享受金屬材料帶來優質生活的同時讓人們更多地了解金屬材料的特性，是金屬材料科技工作者的使命。本課程內容以通識教育為主，課程的難度在準專業與科普之間，選取常用金屬材料，通過科學性與趣味性相結合，以生動的方式教學，通過微觀組織圖片和實例揭示各種金屬材料背后的神奇微觀組織，了解金屬材料背后的精采故事，展現金屬材料之美，打開金屬材料的神秘大門，領略到金屬材料世界的魅力。結合金屬材料學科發展的成果，講解金屬材料的新概念、新知識和新應用，讓學生了解生活中無所不在的金屬材料的特性。

3 課程思政研究的內容和目標

《神奇的金屬微觀世界》通識選修課，可以弘揚愛國主義、科學倫理和工匠精神。充分發掘課程教學的德育內涵，突出專業課程教學的育人導向，將德育教育與專業教學充分融合，促使知識傳授與價值觀教育同頻共振；在課程內容上，突出弘揚社會主義核心價值觀，遵循教育教學規律，體現現代教育思想，反映學科最新發展成果和教改教研成果。通過將思政教育的元素融入到本課程的學習過程中，不僅能夠為學生的思政教育拓寬思路，成為學生思想政治工作的有力推手，而且可以有效地拓寬高校思政教育的渠道，為高校思想政治教育工作提供有益的探索。

授課教師在課前備課時利用互聯網，收集與金屬材料相關的精品教學資源，如各種圖片、CCTV播放的《國家寶藏》《大國重器》《大國鋼鐵》《超級工程》紀錄片；等等，讓思政教育進行得更為形象、生動。課堂上，將上述內容融入教學講述，和課程知識點巧妙融合。展現上下五千年的中華文明和新中國70年的金屬材料發展歷程；培養學生的愛國主義情懷、創新意識、工匠精神、科學素養等等。考核評價方法：采用課上提問加討論的方式直接評價；通過實驗表現評價；借助調查問卷、學生的結課報告，了解課程思政對學生思想的影響。

通過將課程思政元素融入到《神奇的金屬微觀世界》課程的學習中，讓學生在提升自我專業思維素養的同時思政思維素養也同步得到提升，他們在未來生活或工作中將個人命運與國家命運緊密連接起來，關鍵時刻能以大局為重。將愛國精神、工匠精神傳遞給學生，引導學生刻苦鉆研，治學嚴謹、精益求精和不畏艱難，可以進一步完善工程型人才教育與教學培養模式，構建全國重型機械行業理工科工程型人才培養基地，培養出專業創新能力強、實踐能力強的工程型創新人才，實現人才培養戰略。

4 課程思政的探索與實踐

在實施課程思政的實踐中，著重從幾個方面融入思政元素。

1)民族自豪感，愛國教育

講解知識點“鐵和鋼的誕生”時，引入生鐵是中國人的發明這一歷史事實。中國發現最早的鐵器，是河北省出土的商代鐵刃，經過確認是用含鎳較高的隕鐵鍛造而成的。另外有同時代的北京平谷的隕鐵刃，河南商末的銅兵鐵刃。由此考證，我國在商代中期就已經使用鐵器了。1976年，在長沙楊家山65號春秋晚期墓葬中出土了一把鋼劍，這是中國已發現的最早的鋼兵器，也是中國最早的鋼制品。可以證實碳鋼出現在春秋晚期，比歐洲早兩千年。歐洲國家，在文藝復興時才掌握了生鐵冶煉技術。中國流傳下來的世界古代最大的鑄件，是河北滄州的鐵獅子，于公元10世紀鑄造而成，重量有50噸之重。

講解知識點“熱處理技術”，引入我國古代的熱處理技術。洛陽市出土的春秋末期戰國初期的鐵錛經過脫碳退火；河北省滿城出土的西漢劉勝的佩劍，經分析，表面有明顯的滲碳層，并且經過了淬火處理；考古發現，淬火工藝出現在春秋晚期，河北省易縣燕下都遺址出土的戰國后期鍛劍等武器大多數都經過淬火硬化處理的。漢代的淬火技術也有很大成就。這期間古代工匠還發明了局部淬火，徐州獅子山楚王陵出土的4件鑿刀，經過金相組織分析發現，這4件鑿刀的刀頭，都經過了局部淬火處理，是為了獲得刀頭硬度高、刀體韌性好的優良力學性能。以上事例充分說明了我國的熱處理技術有著悠久歷史。

這些事例可以增強學生的民族自豪感、愛國精神；使學生深刻理解中華優秀傳統文化，了解中國古代金屬材料發展歷史，堅定文化自信。

2)青年榜樣，工匠精神

用青年榜樣孫帥奇的故事引出知識點“退火”。孫帥奇是河鋼石鋼廠銀亮線生產上的一名普通工人，負責鋼材退火線的質量管理。孫帥奇和團隊對技術的不斷突破和對每一個細節的偏執，保持著產品質量“零缺陷”的記錄。“零缺陷”的背后是由辛勤的付出和嚴謹的工作態度換來的。每支料段必須100%檢驗，不斷優化產品工藝，更新改造舊設備，才能生產出更優質的產品。孫帥奇對質量“零缺陷”的偏執，充分體現了不畏艱難，敢于創新的工匠精神，展現了青年榜樣的力量。視頻中展示的工作環境和工作狀態就是金屬材料專業學生畢業后的工作境況。面對單調枯燥的鋼鐵世界，如何能綻放青春，承擔起鋼鐵人的責任，孫帥奇做出了完美的詮釋。孫帥奇在平凡的崗位上能做出不平凡的業績，以奮斗者的堅毅和炙熱的匠人精神，書寫著一位普通青年工人的鋼鐵人生。對于學生更具有引領和指導意義，這些就是當代的工匠精神的內涵，值得每一個學生去學習。

3)淬煉利劍鋒芒，彰顯使命擔當

從知識點“淬火”，引出CCTV 7播放的4集大型紀錄片《礪刃》第2集《淬火》。通過《淬火》紀錄片，展現中國軍人從嚴冬到酷暑，從遼闊大海到蒼莽高原，淬火實戰化演兵場。中國軍人拼出了血性斗志，拼出了膽氣、豪氣，拼出了能打仗、打勝仗的精氣神。淬煉利劍鋒芒，彰顯使命擔當。寶劍鋒自磨礪出，日復一日礪煉，年復一年淬火，最終只有一個目標，完美制勝。軍之不訓，與無軍同；訓之不嚴，與不訓同。點出“哪有什么歲月靜好，都是軍人們在負重前行”。從金屬材料的淬火引申出了年輕人要經過鍛打和磨礪，才能成長為像鋼一樣堅韌、正直、像鋼一樣頑強的新時代中國青年。通過類比淬火和磨練，提醒同學們鋼材通過淬火提高了硬度和耐磨性，年輕人也需要“淬火”才能快速成長成才。激發同學們的愛國情懷、使命感。引導學生不畏艱難，刻苦學習，努力拼搏，做國家的棟梁之才。

4)勵精圖治，自強不息

用越王勾踐劍引入知識點“銅和銅合金”。純銅強度低，不適合作為結構材料，所以在純銅中加入合金元素制成銅合金。1965年冬，湖北省荊州出土了一把劍，拔出劍鞘，寒光閃閃，毫無銹蝕，劍刃鋒利，20多層紙一劃而破。這把越王勾踐劍是國家一級文物，現藏于湖北省博物館。劍身上有精美的黑色菱形花紋，劍柄處鑲嵌綠松石和兩顆藍色琉璃；鑄造工藝精美絕倫，劍首的11道同心圓整齊排列，間距僅0.2 mm，和現代數控機床技術相比，也毫不遜色；劍身上有八個鳥纂銘文“越王勾踐，自作用劍”。越王勾踐劍，距今有2500多年，被譽為“天下第一劍”。劍的主要成分是銅、錫組成的青銅合金。劍脊含銅較多，能使劍韌性好，不易折斷；而刃部含錫高，硬度大，使劍非常鋒利；微觀組織是樹枝晶。

這個故事的融入給學生兩方面的啟迪：(1)五千年的文明，創造的每一件文物都是文化。越王勾踐劍精美高超的制作工藝，名垂青史，萬古流芳；名滿中華，享譽世界。激發同學們的民族自豪感、愛國精神。(2)劍的主人勾踐，歷盡滄桑，臥薪嘗膽，一把絕世寶劍，凝聚天地靈氣，彰顯王者氣魄，成就榮耀之光；它冠絕華夏，見證亂世傳奇；越王勾踐劍既是國寶重器，亦是文化符號。它承載著中華民族勵精圖治，自強不息的民族精神。當代中國正處于民族復興的關鍵時期，激勵同學們為實現偉大的中國夢發奮向上，努力學習。

5)航天精神，勇于探索，勇攀高峰，不斷前行

由知識點航天材料“鈦及鈦合金”，引出我國航天事業的發展。在全球市場中，鈦合金材料主要應用于航空航天領域。航天飛行器每減重1克，運載火箭就可以減輕幾百克。不是“斤斤計較”，而是“克克計較”。導彈和火箭減少結構質量1 kg，將增加射程1～3 km。經過幾代航天人的接續奮斗，我國航天事業創造了以兩彈一星、載人航天、月球探測、火星探測為代表的輝煌成就。走出了一條自力更生、自主創新的發展道路，積淀了深厚博大的航天精神。從1970年我國首顆人造衛星東方紅一號進入太空到如今長征系列火箭已突破三百次發射，中國正從航天大國向航天強國邁進。神州十三號載人飛船的成功發射和順利返回地面，標志著空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿完成，為中國建造“天宮”打下重要基石，標志著中國空間站關鍵技術驗證階段成功完成，中國空間站即將進入全面建造階段。同時樹立起了一座新的里程碑，見證著中國航天人對航天事業的不懈奮斗。航天科技工作者自主創新、自力更生、艱苦奮斗、協同攻關、共同奮斗的航天精神，激勵同學們勇于探索、勇攀高峰、不斷前行。

6)實事求是,精益求精,不言放棄,團結協作,遵守制度

實事求是是馬克思主義的根本觀點，是課程思政的重要元素，實事求是學生必須具備的優良品質和基本科學素養。當今社會學術造假、產品弄虛作假等屢見不鮮，是實事求是基本世界觀的缺失和淪喪。當學生實驗操作失誤，得不到正確實驗數據時，教師需要教育學生實事求是的重要性，要尊重客觀事實，使學生在以后的工作中，撥開層層表象尋找真理，透過現象看本質，做一個誠實守信的人。所以培養學生實事求是的優良品質，尊重事實的科學態度，對于國家、民族及學生個人都非常重要[8-9]。

實驗中強化分工協作和團隊精神，培養學生的創新精神和創新能力，鼓勵學生克服困難、提升團結協作和服務意識。教育學生在制備金相試樣的過程中堅守初心、追求至精至善，將每個細節都盡可能做到極致，培養學生的工匠精神。有的學生為了制備出無劃痕、無假象、浸蝕完美的金相樣品，不惜一次次返工重來，不言放棄，最終制出合格并且完美的金相樣品。將磨制樣品這一看似簡單、枯燥的工作做到了極致，這對培養學生的工匠精神、永不言棄、勇于探索、不斷創新品質的培養具有重要意義。教導學生遵守實驗室規章制度，加強紀律教育和安全教育。建立環保意識，引導學生愛護環境，培養學生的社會責任感。

5 考核方法和效果評價

考核方式的改革是提高學生創造力的推手。本課程的考核打破傳統的一張試卷評定成績的模式，考核要體現出課程思政融合的效果[10]，以及教學全過程的學習效果。考核學生學習態度，課堂提問、討論情況、實驗表現、動手能力等。開放式的作業題融入思政元素，學生通過搜集資料、查閱文獻，不僅加強了對專業知識的學習，也加深對思政內容的理解消化。結課報告要考核設計解決方案能力、從事科學研究能力、責任意識、團隊意識、創新創業意識、管理與決策能力、終身學習的意識和能力，發展獨立的思考能力及批判性思維[11]。

學生通過本課程的學習，全面了解金屬材料的分類，懂得身邊的金屬材料是通過加入不同的合金元素，通過不同熱處理工藝進行熱處理，才得到顯微鏡里面看到的神奇的微觀世界(顯微組織)，從而實現預期的力學性能，最終目的是滿足各行各業的需求。為材料學院實驗室開設實驗類型通識選修課探索新路。該課程已經上了五個循環，學生對該課程反饋是：非常滿意；是上過的最認真的通識選修課；能鍛煉動手能力；不枯燥；生動有趣；在輕松愉快的氣氛中學習;等等。該課程在全校本科生課堂教學質量評價中，2019秋、2020春和2020秋，連續三次評價結果為“優秀”。

6 結語

利用課程中蘊含的思政教育資源，實現思政教育與知識體系教育的緊密結合，發揮隱性教育春風化雨、潤物無聲的優勢，幫助學生塑造家國情懷，樹立文化自信、強化社會責任感、弘揚擔當精神。培養學生艱苦奮斗的科學精神，團隊合作意識。培養學生嚴謹求實的科學態度，勤奮刻苦、勇于承擔的科學精神和團結合作、顧全大局的服務意識。通過強化“價值塑造”，與OBE教育教學理念相結合來實現能力培養目標，探索通識課與思政課程同向同行的育人格局。