材料科學與工程專業課程思政教學設計與實踐

李新星　王紅俠　徐艷

摘? ? ?要：“金屬材料學”課程是材料科學與工程專業的核心課程之一，具有綜合性、應用性和辯證性較強的特點，旨在培養學生初步研究、開發和合理應用金屬材料的能力。在基于理論與實踐緊密聯系的教學環節，教師可將課程思政的相關內容融入課程教學過程，引領學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，引導學生構建積極進取、刻苦好學、團結協作、勇于創新的精神體系。

關鍵詞：材料科學與工程專業;金屬材料學;課程思政;設計與實踐

中圖分類號：G642.3? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2022）02-0071-03

教育部在《高等教育課程思想政治建設指導綱要》中指出，專業課是課程思想政治建設的重要載體，要對專業課的教學內容進行詳細分析，結合不同課程的特點、思維方式和價值觀，提煉出課程中蘊含的思想政治元素，并將其有機地融入課程教學過程，從而實現“春風化雨，潤物無聲”的教育效果。在教學過程中，將馬克思主義哲學思想與科學精神的培養緊密結合，培養學生分析和解決問題的能力。同時，加強對學生的工程道德教育，激勵他們以科技報國，從而實現中華民族偉大復興。

金屬材料是工程材料中最重要的組成部分，是人類社會發展的重要物質基礎。“金屬材料學”課程是材料科學與工程專業的核心課程之一，其教學目標在于幫助學生掌握金屬材料方面的相關理論和實踐知識，培養學生初步研究、開發及合理應用金屬材料的能力，為今后從事金屬材料相關的科研或工程技術工作起到承先啟后的作用[1]。本文以“金屬材料學”課程為例，充分提煉專業課中蘊含的思政元素，探索將思政元素有機融入專業課教學過程的有效途徑，從而充分發揮課程思政在材料科學與工程專業人才培養中的積極作用。

一、課程思政教學設計

結合材料科學與工程學科特點與“金屬材料學”課程授課內容，將思想政治教育有機融入教學過程，建立“思政統籌教學、理論聯系實際”的新型教學模式。具體實現思路如下。

（一）構筑知識網絡，融入哲學思想

構筑知識網絡既包括“金屬材料學”課程內部知識網絡，又包括專業課程之間甚至交叉學科之間的知識網絡。尤其是要建立“金屬材料學”課程與社會實際應用之間的關聯，讓社會主義核心價值觀貫穿整個課程教學過程，讓學生在學習專業知識和專業技能的同時去思考“我能做些什么”以及“應該怎樣去做”。將哲學思想融入課程教學過程。哲學，立足科學而又超越科學，揭示科學中蘊含的世界觀和方法論，是從總體上把握科學規律，是科學之科學。以“金屬材料學”課程為例，“極限合金化理論”中蘊含著“物極必反”這一哲學道理;而“Cr元素提高耐磨性的作用符合n/8定律”中蘊含著“量變導致質變”的哲學道理。教師要引導學生運用哲學思想去分析科學規律的理論本質，讓其學會站在哲學的高度去分析問題并解決問題，幫助他們樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。

（二）樹立遠大志向，激發愛國情懷

在“金屬材料學”課程教學過程中引入一些材料領域的新聞報道，通過比較國內外一些尖端科學技術的發展水平，分析這些技術涉及的材料學科專業知識，讓學生切實感受到學習專業課程的重要性。“一代材料，一代裝備”，新材料不僅是國民經濟建設、社會進步和國防安全的物質基礎，也是實現我國從工業大國向工業強國轉變的基本保障。

在課程教學中引入國內材料領域的最新研究成果和應用實例，增強學生的社會責任感和民族自豪感，引導學生志存高遠、腳踏實地，為國家科技發展、社會進步貢獻力量。如：在2010年之前，我國每年用于購買芯片的資金多達上千億美元，比進口石油的資金還要多。2018年我國自主研發出了制造芯片的利器——新型金屬材料濺射靶材，實現了由芯片行業的純進口到大量出口反攻的關鍵性轉折。通過講解柯俊、師昌緒先生在材料科學領域取得的學術成就以及他們報效祖國的偉大事跡，激發學生的學習興趣和愛國情懷，鼓勵他們積極投身實現中國夢的偉大實踐，為中華民族的偉大復興奉獻力量。

（三）培養工匠精神，端正科學態度

聯系“棠溪寶劍”案例，弘揚中華傳統文化，培養學生的工匠精神和迎難而上的勇氣。我國“棠溪寶劍”傳人高慶民與其父奮斗了半個多世紀，經歷了無數次失敗，最終成功恢復、研制并生產出位于歷史九大名劍之首的棠溪寶劍。高端棠溪寶劍的劍條需要鍛工、熱處理、磨工等10大工種與劍鞘、雕刻、油漆等600多道工序，每個工序都必須一絲不茍。在金屬材料零件工藝設計過程中，要想把零件選材和工藝路線設計的合理，就需要扎實的專業基礎知識;要獲得高品質的零件，就需要具有精益求精的“工匠精神”。在實驗教學過程中，通過團隊成員分工合作，培養協作精神;通過實驗操作，培養嚴謹求實的科學態度;通過自主實驗設計，培養學生的自信心和探索精神;通過分組匯報，深化學生對實驗科學性和安全性等方面的理解。此外，行勝于言，教師自身在教學過程中體現出嚴謹的治學精神和積極向上的人生態度會潛移默化地影響學生。

二、教育方法和載體途徑

如何在“金屬材料學”課程教學過程中融入思想政治教育，關鍵在于“潤物細無聲”，要做到這一點，必須全方位、多角度、生動有趣地開展課程教學，構建多元混合式教學平臺[2]。在混合式教學模式下，教師為教學的主導，學生為教學的主體，可以充分調動學生學習的積極性和主動性。傳統教學模式下的課程教學通常在規定的教學時間和特定的教學場所進行，而在混合式教學模式下，學生可以根據自己的需要選擇任意的學習時間和場所，學習更加方便。

（一）充分利用網絡資源

“金屬材料學”課程利用中國大學MOOC和超星泛雅在線課程平臺實現學生學習、師生互動等全部教學流程的數據記錄和分析。教師不僅可以實時查看各個教學環節的詳細參與情況，及時了解學生的學習情況，合理調整教學計劃，還可以充分利用網絡平臺上的優質資源，布置學生觀看《大國之材》等與材料領域相關的記錄片及其他視頻資料，在線實時互動，幫助學生在了解專業背景、獲取專業知識的同時提升學習興趣和愛國主義情懷。

（二）廣泛開展學術活動

通過聽取學術報告，學生可以用最短的時間快速了解材料領域的前沿知識和行業研究動態，清楚目前材料領域的研究熱點及其研究的意義和價值。通過了解材料領域優秀專家和學者的科研方向，激發學生的科研靈感，幫助其進行自我評估，并認識到自己的優勢和不足，激起他們的探索和求知欲望。為了強化學生聽取學術報告的有效性，在聽取某一學術報告之后，教師可圍繞“聽完學術報告的感受、收獲、啟發等主題”進行課堂討論或在線討論，并根據學生的發言情況進行總結和評價。

（三）增設行業調研環節

材料科學與工程專業部分本科生對自己所學專業不夠了解，對未來從事的工作比較迷茫。在“金屬材料學”課程教學過程中，教師可安排一些自主性行業調研環節，要求學生通過網絡平臺資源或到材料相關企業進行實地考察，調研“金屬材料學”課程中講授的知識點與實際生產應用的關系，以及可以具體應用到的行業。通過行業調研，學生可以充分了解本專業的發展現狀及發展前景，使其對自己將來可能從事的職業有所規劃，提升專業認同度。

三、“金屬材料學”與課程思政的結合點

立德樹人是課程思政教育的根本目的[3]。通過課程思政建設，將專業知識的傳授和專業技能的培養與思政教育結合起來，在專業課程的學習過程中對學生進行價值引領，引導學生樹立正確的人生觀和價值觀;培養學生的愛國情懷、工匠精神、社會責任感和奉獻精神;塑造學生愛崗敬業、勤勞踏實、團結進取的作風和嚴謹認真、實事求是的科學態度。表1為“金屬材料學”課程教學內容中挖掘的思政元素與專業知識的結合點。

四、課程德育目標

在課程中有機融合思想政治教育之后，將價值塑造、能力培養、知識傳授作為“金屬材料學”新的課程目標，從而培養材料科學與工程專業本科生的歷史使命感及責任感。具體目標體現在以下三個方面。

第一，在“鋼的強韌性轉變矛盾”“極限合金化理論”“石墨形狀是影響鑄鐵性能的主要矛盾因素”等知識點的講解過程中，將“矛盾是普遍存在的”“量變引起質變”“物極必反”等哲學道理融入教學。引導學生運用哲學思想去分析科學規律的理論本質，讓其學會站在哲學的高度去分析和解決問題。

第二，在“金屬材料學”課程教學過程中，通過引入材料科學領域的偉人事跡、材料前沿研究、材料重大成就、材料重大工程案例等，培養學生的愛國情懷、工匠精神、社會責任感和奉獻精神;塑造學生愛崗敬業、勤勞踏實、團結進取的作風和嚴謹認真、實事求是的科學態度。

第三，在零件工藝設計和實驗教學過程中，引導學生學以致用，自主完成工藝設計和實驗方案設計，培養學生的自信心和探索精神。通過團隊成員分工合作，培養學生的協作精神;通過實驗操作，培養學生嚴謹認真、實事求是的科學態度;通過分組匯報，強化學生的安全意識、質量意識、環保意識等職業素養。

五、結語

習近平總書記在高校思想政治工作會議上強調，“好的思想政治工作應該像鹽，但不能光吃鹽，最好的方式是將鹽溶解到各種食物中自然而然吸收”[4]。對高等學校專業課程而言，課程思政元素應該像鹽一樣，既能為學生提供必備的精神營養，又能調動學生的胃口，提高學習的積極主動性。因此，在“金屬材料學”的教學過程中，要充分提煉課程中蘊含的思政育人元素，選擇合適的時機，自然地融入教學過程，實現知識傳授和價值引領的有機統一，讓學生在學習專業知識和專業技能的同時，不知不覺地汲取精神養分，真正做到春風化雨，育人無聲。

參考文獻：

[1]江鴻杰，喻亮，董譯升，等.《金屬材料學》課程教學建設與改革[J].廣州化工，2016（3）.

[2]李發國，尹付成，岳慧君.“材料科學基礎”課程的思政教育設計與實踐[J].文教資料，2018（28）.

[3]金曉怡，張航，杭魯濱.“新工科”背景下《機械設計》課程思政教學建設[J].教育教學論壇，2019（42）.

[4]劉承功.高校深入推進“課程思政”的若干思考[J].思想理論教育，2018（6）.

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