材料專業課程思政元素融合實驗教學的設計與探索

劉曉 崔素萍 王亞麗 王子明 孫詩兵 王劍鋒

摘? 要：在新工科背景下，全面推進新時代課程思政建設已成為落實立德樹人、強化大學生成長成才根本任務的重要舉措。文章以材料專業的課程思政為例，從課程思政目標與意義出發，以實驗教學融合課程思政的角度，結合具體案例論述了思政元素的發掘、思政內容的設計、思政教學的方法和路徑、思政效果評價等探索過程。以配合專業課程特色的實驗教學為載體，實現課程思政教學與專業課程講授的創新融合，這一范式能為高校教師在材料專業課程思政過程提供重要借鑒與指引。

關鍵詞：課程思政；材料專業；實驗教學；融合設計

中圖分類號：G641? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）28-0041-04

2020年6月，教育部印發了關于課程思政的綱領性文件《高等學校課程思政建設指導綱要》（以下簡稱《綱要》），清晰謀劃了“全面推進課程思政建設”的戰略布局［1］。開展新工科背景下的工科專業課程思政建設，關鍵是用好課堂教學的主渠道，在專業課程的設計中持續構建課程思政的育人大格局，以知識傳遞、能力培養與精神塑造為抓手，推動課程思政廣覆蓋，賦予專業課程價值引領重任［2］。在思政設計過程中，教師結合工科專業基礎課程的知識點，深入挖掘蘊含在課程中的思政教育資源，將專業教學目標和課程德育目標相結合，能夠在知識傳授中融入價值引領，做好全方位的課程思政工作。

工科材料類專業作為一門綜合性學科，按照組成劃分包括金屬、無機非金屬、高分子材料等，按照流程劃分又可以包括材料合成制備、材料結構表征、材料性能測試等，其內容豐富多樣，知識點之間也具有緊密的關聯性和學科交叉性。為順應時代發展，培養社會主義新人才，實現全面育人，這對高校和專業任課教師提出了更高要求和挑戰［3］。本研究結合教師在材料學科教育教學的研究和實踐，探索將材料專業實驗與課程思政有機融合的方法，以適應新時代構建高水平應用型本科人才培養體系的根本需求。

一、專業課教學思政元素與實驗教學相融合的必要性

隨著“雙碳”“中國制造2025”等一系列國家戰略的實施，材料學科已成為基礎性和支柱性戰略產業，大多數現代高新技術的成功開發和應用，都是以新材料為起點首先突破的［4］。課程思政建設是立德樹人的長效舉措，作為新時代黨加強高校人才培養和思想政治教育的新要求、新舉措、新方向，從根本上回應了“為誰培養人、培養什么樣的人、怎樣培養人”等重大理論與實踐問題［5］。基于此，本研究認為，高校在推進課程思政過程中，需要將思政元素融入材料專業課程體系的各個環節，特別是實驗實踐等教學環節的探索。

目前，高等教育課程思政的理論基礎與實踐經驗仍相對薄弱，其設計與實踐大多偏重在理論課堂中融入思政教育，忽視了新工科背景下在實驗課堂中對學生實踐技能水平提升方面的思政教育。因此，以實驗教學中知識傳授和能力培養為主線，統籌布局課程思政與實踐操作，既能培養學生的團隊合作精神、嚴謹的科學精神等，還能向學生及時傳遞與專業相關的科技前沿發展，使學生樹立正確價值觀，潤物無聲地寓思政內容于專業教學中，緊扣思政鑄魂育人的主線，真正推進新時代高校課程“協同育人”的發展與進步。

二、專業課內容與實驗教學融合思政元素的設計

材料專業課程中的實驗實踐環節融合材料科學基礎及材料工程基礎等多門專業基礎理論內容，是理論指導實踐的關鍵載體。本研究以“混凝土材料與結構”課程為例，對照材料專業課程的人才培養目標和對課程教學目標，將實踐實驗與思政教育深度融合，實現學生專業能力與綜合素養的全方位提高。

圖1為本課程實驗環節的思政邏輯與模式圖。具體來講，就是將專業課程的實驗環節與課程思政教育相融合：課前布置實驗學習任務，引導學生提前熟悉實驗內容，切入實驗課程的重點難點，使學生提前思考相關專業問題；在課中的實驗講授與操作演示環節，寓思政內容于操作講解與結果分析中，以實驗互評和創新設計為抓手，通過思政教育引領實踐探索；在課后總結實驗過程與結果，拓展思政教學新空間，反思實驗背后的教育意義，實現內涵式發展和跨越式進步，提升學生的專業技能與思政能力，在歸納提煉過程中完成思政教育。

本課程屬于材料專業無機非金屬模塊的特色限選課，不僅具有很強的新工科背景，還具備實踐性、應用性和工程性的特點。因此，基于圖1的邏輯思維導圖，針對本課程的教學與實驗內容，選擇主要的課程思政元素設計了“三位一體”的課程思政脈絡。

弘揚民族自豪感，突出愛國主義為核心的民族精神，這就需要通過早期強度實驗，使學生發現我國科學家開發的納米晶種材料能夠顯著提高混凝土早期強度，直觀感受納米晶種材料的威力與魔力，提升學生的專業認同感，增強對中華民族的認同感和自豪感，激發學生的民族自豪感和愛國主義為核心的民族精神。

樹立生態文明建設和可持續科學發展觀，這就需要教師通過固體廢棄物替代不同比例水泥熟料制備混凝土的實驗，使學生理解綠色低碳循環經濟的發展理念，引導學生樹立“綠水青山就是金山銀山”的可持續發展觀，從理想信念培養高度來認識生態文明建設的個體責任，推動生態文明教育和大學生胸懷“綠色低碳”的發展理念。

培養“恪盡職守、勵精圖治、廉潔自律”的科學素養精神和“使命擔當”意識，需要通過混凝土配合比實驗，使學生認識到錯誤配合比計算或錯誤施工帶來的危害，突出強調職業精神和質量意識，注重對學生的價值引領、人格塑造、專業素質和品行態度的培養，以“認同感、責任感、使命感”為核心強化學生的責任擔當和職業操守。

三、專業課內容與實驗教學融合課程思政的教學安排

表1列舉部分本課程實驗部分圍繞各課程思政點的教學步驟與安排。課程思政點的教學步驟與安排呼應了“三位一體”思政脈絡，采用開展特色實驗教學，改革教學方式，統籌規劃和設計內容體系等教學形式，將知識傳授的顯性教育和課程思政的隱性教育實現有機融合，達到潤物無聲和潛移默化的效果。通過在專業課的實驗教學中融入課程思政點，按照上述教學步驟，可以實現本課程立德樹人的基本功能。

四、專業課內容與實驗教學融合思政的教學成效分析

為了檢查本課程思政教學的效果，采用課程結束后發放學生問卷調查的方式，主要評價教學效果、學習成效、思政教育效果等方面，為該模式提供反饋與參考。表2列出了學生對實驗教學融合思政的問卷調查統計結果。

從問卷結果可以看出，有80%以上的學生認同該教學模式提升了課程理解程度和學習興趣。100%的學生認同這種方式促進了在實驗課堂中的積極性和參與度，也有利于培養他們獨立思考社會問題并加強道德品質教育，并在分析解決問題的過程中創新能力有所顯現。這說明在材料專業課程的實驗環節中以適當的教學路徑融入課程思政，能夠發揮專業課程優勢和特色的同時，對學生進行積極正向的價值引領，提升課程的整體育人效果。

五、結語

文章基于新工科背景和課程思政協同育人的新時代要求，將材料專業課程思政融合于實驗教學中，選取與專業課程內容相關的思政點，設計課程思政邏輯與模式，形成“三位一體”的思政脈絡。在此基礎上開展特色實驗教學，改革創新教學方式與手段，闡明了教學路徑及安排、教學方法與載體、思政育人功能等。課后的學生問卷調查結果也表明該教學方式能夠達到課程思政與立德樹人的配合互動，共同促進新時代高校思政教育質量和高素質復合型新工科人才培養質量的顯著提升。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部. 關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知［EB/OL］. （2020-06-01）. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html，2020.

［2］ 孫秋野，高嘉文，黃雨佳，等. 工科專業課課程思政建設方案思考［J］. 高教學刊，2022，28（08）：189-192.

［3］ 賀冰心. 高職院校從“思政課程”走向“課程思政”的困境及突破路徑探索［J］. 南方農機，2019，50（21）：219-220.

［4］ 卞曙光. 科技創新推動新材料產業蓬勃發展——863計劃推動我國新材料發展歷程［J］. 新材料產業，2019（09）：37-45.

［5］ 張大良. 課程思政：新時期立德樹人的根本遵循［J］. 中國高教研究，2021（01）：5-9.

（責任編輯：羅欣）

基金項目：本文系教育部課程建設試點——北京工業大學研究生課程建設項目“高分子學”（項目編號：CR202013）；北京工業大學材料與制造學部“課程思政”示范課程建設項目（A類）“混凝土材料與結構”；北京工業大學教育教學研究課題項目“工程問題——發明原理雙驅動的材料創新設計實踐教學設計與改革”（項目編號：ER2022SJB01）。

作者簡介：劉曉（1983—），男，博士，北京工業大學教授，研究方向為材料科學工程及教育；崔素萍（1964—），女，博士，北京工業大學教授，研究方向為材料科學工程及教育；王亞麗（1978—），女，博士，北京工業大學教授，研究方向為材料科學工程及教育；王子明（1963—），男，博士，北京工業大學教授，研究方向為材料科學工程及教育；孫詩兵（1963—），男，博士，北京工業大學教授，研究方向為材料科學工程及教育；王劍鋒（1986—），男，博士，北京工業大學副教授，研究方向為材料科學工程及教育。