新工科背景下課程思政教學改革的探索與實踐

王利媛　吳呈珂　劉旭坡　劉洋　高書燕

[摘 要] “材料科學基礎”作為材料類本科專業的必修課程，其教學目標及任務緊密圍繞立德樹人。以河南師范大學材料科學與工程學院“材料科學基礎”課程為例，結合新工科建設背景下課程思政建設目標，強調以教師為主導，學生為主體的教學思想，深入挖掘思政元素，探索課程知識體系與課程思政理念的有機融合方式，豐富課堂教學。同時，加強教學方法創新實踐，全方位、多角度、生動有趣地開展課堂教學，強化學生“德育”及“智育”的協同培養。

[關鍵詞] 課程思政;教學改革;立德樹人

[基金項目] 2020年度河南省本科高校課程思政項目“河南省首批本科高校課程思政樣板課程（熱學）”（教高〔2020〕531號）

[作者簡介] 王利媛（1990—），女，河南新鄉人，博士，河南師范大學材料科學與工程學院講師，主要從事納米纖維材料研究;高書燕（1972—），女，河南南陽人，博士，河南師范大學材料科學與工程學院教授，博士生導師（通信作者），主要從事材料表界面物質與能源轉化研究。

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）16-0068-04 [收稿日期] 2021-06-21

課程思政是新時代背景下提出的一種以立德樹人為根本任務的綜合教育理念。習近平總書記提出，要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[1]。在2018年6月全國高等學校本科教育工作會議上，時任教育部部長陳寶生強調，高校要明確所有課程的育人要素和責任，推動每一位專業課老師制定開展“課程思政”教學設計，做到課程門門有思政，教師人人講育人[2]。之后，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，為進一步深化高校課程思政體系化建設提供了指導意見，為高校專業課教師課程思政教學的改革創新明確了前進方向。

“材料科學基礎”作為材料類本科專業的一門必修課，在專業課程體系中發揮著承前啟后的作用。“材料科學基礎”課程內容豐富、體系完整，在培養學生科學研究能力、創新能力、工程實踐能力等方面起著重要作用。本文以河南師范大學材料科學與工程學院新工科建設為例，緊密聯系時代背景和學院現實，從“材料科學基礎”課程思政建設目標出發，以教師為主導，學生為主體的教學思想理念為切入點，將“時代話語”、著名科學家事跡、核心價值觀、行業精神培育等融入“材料科學基礎”課程教學中，將價值引領、能力培養和知識傳授有機融合在一起，從而充分發揮課程思政在培養具有社會主義核心價值觀、德才兼備的專業技術人才中的重要作用。

一、“材料科學基礎”課程思政建設目標

在相當一段時間內，“材料科學基礎”課程目標主要針對知識目標和能力目標，即通過課程培養使學生能夠掌握材料組成—結構—性能之間的關系理論、材料在加熱過程中的物理化學變化規律及相關動力學模型、材料的相結構與相圖等，重點培養學生科學研究及實踐能力，為今后從事材料科學與工程方面的教學、科研、生產等工作奠定堅實基礎[3]。在新工科背景下，課程思政建設對“材料科學基礎”課程的培養目標提出了新要求。在課堂教學中，除了知識理論的傳授，思政元素、價值理念及精神追求也應有機融入課堂中，以期同步實現價值的塑造、能力的培養及知識的傳授[4，5]。因此，針對課程教學改革，應結合課程內容特點深度挖掘、提煉其中所蘊含的思政元素，例如，將優秀傳統文化、科學家精神等融入課堂教學中，對學生世界觀、人生觀、價值觀的樹立起到積極引導作用;增強學生民族自豪感和愛國情懷;培養實事求是、勇于創新的科學態度及追求真理、勇攀高峰的科學精神;提升學生專業認同感、材料工程倫理意識;提高自主學習能力及團隊協作能力;促進學生成長為德、智、體、美、勞全面發展的社會主義建設者和接班人。

二、“材料科學基礎”課程思政教學實踐

（一）以教師為主導，豐富教學內容，將思政元素融入課堂教學

根據所選教材內容，科學合理地設計課堂教學，豐富教學內容，將馬克思主義哲學觀、社會主義核心價值觀、優秀傳統文化、愛國主義、科學家精神等思政元素融入課程教學過程中，在“潤物細無聲”中踐行德育為先、立德樹人的教育理念。

1.將材料的文化背景和發展史融入課程中，樹立專業自信感、民族自豪感。材料滲透于人們生活的方方面面，機器、構件、產品的制造均離不開材料的發展。材料的進步發展與人類的生存和發展息息相關，深究人類文明發展史，無不包含著利用、制造和創造材料的過程。從遠古時代的石器，到近代的青銅器、鐵器，再到現代的先進材料技術，材料的改進、興起及廣泛應用，一步步地改變著人們的生活和生產方式，逐步推進社會進步與發展[6]。具體地，以古代鑄劍為例，對比古今精鐵鑄造技術，引入現代化工設備材料加工工藝性能的概念，讓學生了解目前國家高超的加工工藝性能的處理手段。通過這些介紹，使學生深刻了解材料專業的重要性，強化專業認同感，激勵學生發奮學習，積極向上，同時激發學生愛國主義情懷和民族自豪感。

2.將專業典型人物、先進事跡融入課堂中，培養科學素養、工匠精神。材料科學發展中重要理論的發現均是一代代材料學家奮斗積淀而凝成的結晶。秉承“以道理贏得認同，以悟道取代灌輸”的思想，通過對材料專業典型人物先進事跡的講述，潛移默化地將世界觀、人生觀、價值觀及理想信念靈活有趣地傳導給學生。比如，通過講解材料科學與工程學科重要奠基人之一、中國形變熱處理基礎研究奠基人雷廷權院士的科研事跡，玻璃大王、慈善大王曹德旺創業經歷，以他們求實創新、協作自律、艱苦奮斗的精神激勵學生，培養學生工匠精神。又如，通過引導學生從諾貝爾獎獲得者屠呦呦人物事跡出發，了解其50多年帶領團隊攻堅克難、讓青蒿舉世聞名的科學故事，剖析其背后所蘊含的“成功秘方”——內心平靜的力量、淡泊名利的境界、追求真理的執著及孜孜不倦的堅持，進而培養學生從零到一的原創性學術能力及科學素養。E5C04FCF-3DE6-4A71-B572-B02AD1A9241E

3.將新材料的開發應用融入課程中，激發創新意識、創新能力。以新材料的研究開發和應用成果為切入點，在課程內容中加入與材料相關的學術及新聞報道，有意識地引導學生關注材料前沿問題。引入《中國制造2025》等重大發展戰略中關于新材料的部分及“卡脖子”關鍵戰略材料技術，比如稀土永磁材料、節能與新能源汽車關鍵材料、生物醫藥材料等，通過對這些技術背后所運用的材料理論知識的學習及國內外相關材料技術的對比分析，讓學生從內心深處理解“一定要把關鍵核心技術掌握在自己手里”的重要性，提高學生的知識運用能力，讓學生切實感到學習的重要性，激發學生國情意識，樹立為“中華之崛起而讀書”的偉大志向。

4.將馬克思主義哲學觀融入教學中，提升哲學思辨層次，樹立正確世界觀。材料科學中的許多理論都包含了很深的哲學思想。比如，材料的強度和韌性二者就是一對矛盾統一體。一般來說，材料強度越高、韌性越差，但是對于聚合物膜材料，隨著納米填充劑材料的引入，當填充量達到一定程度時，膜材料的強度和韌性可得到同步提升，二者得到統一。另外，許多材料的變化過程蘊含著量變到質變的過程。例如，材料的結晶過程，當達到一定的能量、結構、濃度值時，結晶過程才會發生;材料化學中離子勢對羥基化合物（Al（OH）3，Si（OH）4，H3PO4，HClO4等）酸堿性影響規律，離子勢逐步增大，化合物從酸性、中性逐步過渡到堿性，這些實例直觀地揭示了物質因量不同而引起質的變化，體現了事物“量變”到“質變”規律。因此，在傳授理論知識的過程中，注重哲學思想及辯證唯物觀的提煉及歸納總結，使學生在掌握材料課程的理論知識和實踐案例的同時，其哲學思辨層次，分析問題、解決問題的能力得到培養和提升，進而引導學生形成科學的思辨方法，樹立正確的世界觀。

5.將環保理念融入課堂，培養社會責任感。《習近平總書記系列重要講話讀本》之：綠水青山就是金山銀山，強調了建設生態文明是關系人民福祉、關乎民族未來的大計，是實現中國夢的重要內容[7]。將綠色發展理念貫穿于教學中，例如在講授新能源材料時，通過介紹燃料電池工作原理和離子交換膜的研究進展，使學生深入理解綠色能源與電極材料、聚合物膜材料之間的緊密聯系;同時通過廢舊生物質材料在儲能關鍵材料中的應用，廢舊電池材料資源循環利用等研究實例的講授，樹立“變廢為寶”可持續發展綠色理念。在講授可生物降解聚合物材料時，向學生展示塑料污染的嚴重性和治理的迫切性，使學生深切體會綠色發展的重要性，進而建立起可持續科學發展觀和綠色生態技術觀，培養學生綠色發展的社會使命感與責任感。

（二）以學生為主體，創新教學方法，提升學生主動學習興趣及能力

課程思政的主體是學生，唯有調動學生學習的主動性和積極性，使學生以主人翁的身份參與并投入課堂活動中，才能達到理想的教學效果。因此，精心設計參與度高、互動性強的教學環節，構建形式多樣的教學活動，全方位、多角度、生動有趣地開展課堂教學，進而“潤物細無聲”地完成價值引領。

1.以問題討論為引導，激發學習興趣。采用線上與線下相結合的教學方法，建立以超星、釘釘、“雨課堂”等為載體的“線上”網絡教學與傳統面授“線下”教學相結合的方式，同時通過線上教學網站、微信公眾號、班級群等網絡平臺，持續定期地推送材料領域熱點新聞及優質課件資源;布置學生收看與課程內容相關的國產優秀紀錄片（如《大國重器》《材料改變世界》《傳奇：改變世界的新材料》等），與學生實時互動問答，構建深層次學習場域。比如，通過在微信群推送網絡上有關華為事件的新聞，設計諸如“如何看待華為事件？”“造成該事件的主要原因是什么？”“作為一名材料專業學生，我們能夠做些什么？”等問題，學生們通過討論探究“華為事件”的根本原因，進一步了解目前中國材料加工技術的現狀，同時融入思政元素，只有掌握頂尖材料加工技術才能贏得主動權，引導學生積極響應國家號召，開展創新創業，激發學生的愛國主義情懷，培養學生立志報國的理想信念。同時，引導學生從解決關鍵科學問題及“卡脖子”技術出發，聆聽專家學者學術報告，領略領域研究前沿成果、關注材料行業發展動態，清楚該領域研究現狀以及研究的意義和價值，進一步啟發學生的科研思路、激發靈感。

2.以課題項目為落腳點，提高主動學習能力。緊跟學院老師研究前沿及材料領域研究熱點，歸納總結具體課題方向，比如，柔性聚合物太陽能電池研究進展、燃料電池用電解質膜研究進展、生物質碳材料在超級電池容器中的應用等綜述課題，讓學生根據興趣選擇課題研究方向，進行文獻資料檢索和總結，通過PPT講解匯報、教師點評、互動討論的形式，讓學生親身感受前沿材料與生產生活之間的緊密聯系。教師在點評過程中，可從專業理論知識、社會生產實踐層面出發，逐步引導學生，一步步上升至國家發展、民族振興層面，鼓勵學生敢于表達，提升學生思辨能力。除了綜述課題，進一步開設實驗性課題項目，比如，3D打印給我一雙靈巧的“手”，纖維素增強可生物降解聚合物——“限塑令”下的綠色塑料，微能源巨能量——無處不在的摩擦能源與摩擦納米發電機，金屬腐蝕的“克星”——自驅動電化學防腐，納米纖維助力高性能儲能材料等，鼓勵學生參與課題實踐，從實踐中對專業理論知識進一步反饋學習，培養學生發現問題、解決問題的能力。教師在實踐引導時，引導學生在實驗過程中細致觀察實驗現象，客觀記錄實驗數據，注重科研誠信，同時學會獨立思考、正確處理及分析實驗數據等，力爭每個實驗的進行都體現出嚴謹、細心、精益求精的“工匠精神”。

3.加速教學模式改革，培養學生自主學習習慣。順應當下“互聯網+”時代，在日常教學中，創新教學主體，實施課程思政新媒體教學，合理利用碎片化時間，用學生樂見的方式傳播專業知識，同時擴展專業課的教學時間和空間維度，潛移默化地完成價值引領。同時，課堂上組織學生以個人興趣為導向，以“材料科學基礎”課程為落腳點，以PPT內容制作、小組辯論賽等為主要方式，形成自主學習總結、小組交流溝通，全班分享的學習模式，充分調動學生自主學習積極性，使學生以“主體”的身份，投入學習當中去，充分發揮主觀能動性，提高學生自主學習能力和興趣。通過“興趣”課程教育培養學生自主學習習慣，培養其發現問題、解決問題的能力，實現學習效果最優化。E5C04FCF-3DE6-4A71-B572-B02AD1A9241E

結語

在“材料科學基礎”課程教學中，挖掘思政元素，創新教學模式，通過對材料發展史講解、典型人物事跡分享、前沿動態追蹤、哲學理論剖析、環保理念傳播，基于問題討論、課題匯報實踐等方式，提升學生學習興趣及自主學習能力，增強學生的專業及民族自豪感、社會使命感及綠色發展理念，培養了學生的科學素養、創新意識及工匠精神，有效實現課程思政價值引領。

參考文獻

[1]習近平：把思想政治工作貫穿教育教學全過程[EB/OL].（2016-12-08）[2021-06-11].http：//www.xinhuanet.com/politics/2016-12/08/c_1120082577.htm？ivk_sa=1024320u.

[2]陳寶生部長在新時代全國本科教育工作會議上的講話[EB/OL].（2018-07-05）[2021-06-11].http：//pgzx.xzit.edu.cn/94/3d/c163a103485/page.htm.

[3]任璐.本科生材料科學基礎課程教學改革探索與實踐[J].教育教學論壇，2020（51）：213-214.

[4]何紅娟.“思政課程”到“課程思政”發展的內在邏輯及建構策略[J].思想政治教育研究，2017（5）：60.

[5]高大海，戴玉華.探索新工科背景下的課程思政教學：以聚合物制備工程課程為例[J].教育教學論壇，2020（21）：49-51.

[6]郝士明.材料圖傳：關于材料發展史的對話[M].北京：化學工業出版社，2014.

[7]中共中央宣傳部.習近平總書記系列重要講話讀本[M].北京：學習出版社、人民出版社，2014.

Abstract： As a compulsory core course of material major， the teaching objectives and tasks of Material Science Foundation course closely focus on “Enhance Morality，Foster Talents”. Taking the Materials Science Foundation course of the School of Materials Science and Engineering of Henan Normal University as an example， combined with the construction goals of “curriculum ideological and political education” for this course under the background of “emerging engineering education”， the teaching thoughts of taking teachers as the guide and students as the main body are emphasized. The ideological and political elements are deeply excavated， and the effective integration of course content and ideological and political education is explored to enrich the teaching content. At the same time， the innovation practice of teaching methods is strengthened to realize the all-round， multi-angle， vivid and interesting course teaching， so as to promote the collaborative cultivation of the moral education and professional education of students.

Key words： “curriculum ideological and political education”; teaching reform; “Enhance Morality，Foster Talents”E5C04FCF-3DE6-4A71-B572-B02AD1A9241E