新工科材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程思政探索與實(shí)踐
——以“材料性能學(xué)”為例

孫 毅，項(xiàng)宏發(fā)，呂 珺，周如龍

（合肥工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

2019年3月，習(xí)近平總書(shū)記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會(huì)上強(qiáng)調(diào)，思政課是落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的關(guān)鍵課程［1］。自黨的十八大以來(lái)，課程思政建設(shè)就已經(jīng)在高校廣泛展開(kāi)。將各類(lèi)課程與思想政治理論課有機(jī)融合，形成協(xié)同效應(yīng)，是培養(yǎng)大學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，推進(jìn)和加強(qiáng)高校思想政治工作的重要手段。而對(duì)于工科類(lèi)的專(zhuān)業(yè)課程，教育部在2020年5月印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出，“要深入梳理專(zhuān)業(yè)課教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合不同課程特點(diǎn)、思維方法和價(jià)值理念，深入挖掘課程思政元素”“要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)”［2］。推進(jìn)工科專(zhuān)業(yè)課程的課程思政建設(shè)具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義，也是目前的研究熱點(diǎn)。賈則琴［3］等聚焦高校工科課程思政建設(shè)面對(duì)的現(xiàn)實(shí)困境，基于既有經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)施機(jī)制、教師引導(dǎo)和學(xué)生培養(yǎng)等方面提出了優(yōu)化路徑。劉國(guó)龍［4］等闡明了新工科建設(shè)背景下課程思政建設(shè)的育人意蘊(yùn)和價(jià)值，提出優(yōu)化思政教學(xué)形態(tài)、提升教師教研能力和整合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，進(jìn)行新工科課程思政教學(xué)的實(shí)踐路徑。

工業(yè)報(bào)國(guó)、為黨育人、為國(guó)育才是合肥工業(yè)大學(xué)的初心使命。學(xué)校將課程思政作為“三全育人”長(zhǎng)效機(jī)制構(gòu)建的思想引領(lǐng)、教師育人能力提升的動(dòng)力平臺(tái)，以及課程育人效果走深走實(shí)的根本保障。而習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想主題教育的學(xué)習(xí)貫徹也為繼續(xù)深入推進(jìn)課程思政建設(shè)提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力。材料科學(xué)與工程學(xué)院各黨支部在學(xué)院黨委的指導(dǎo)下，深入結(jié)合本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，將課程育人理念有效融入專(zhuān)業(yè)課程。“材料性能學(xué)”作為材料科學(xué)與工程學(xué)科的核心課程之一，旨在使學(xué)生了解材料的基本概念、基本理論、基本物理性能以及性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，掌握基本理論及基本概念，熟練運(yùn)用基本理論及基本概念分析和解決實(shí)際問(wèn)題。其在整個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中起到承上啟下的作用，是專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)和內(nèi)容。本文從“材料性能學(xué)”課程特點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)思政元素的挖掘和思政教學(xué)策略的研究，討論課程思政融入的教學(xué)實(shí)踐方式，旨在為相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)改革與創(chuàng)新提供有益的參考。

一、“材料性能學(xué)”課程思政目標(biāo)的確定

“培養(yǎng)什么人，怎樣培養(yǎng)人，為誰(shuí)培養(yǎng)人”是我國(guó)高等教育需要回答的根本問(wèn)題。課程思政是引導(dǎo)大學(xué)生樹(shù)立社會(huì)主義核心價(jià)值觀，凝聚愛(ài)黨報(bào)國(guó)信念，提升身體心理素質(zhì)的關(guān)鍵抓手。專(zhuān)業(yè)課程的理論和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程在工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。因此，專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)除了知識(shí)傳授和技能培養(yǎng)，更承擔(dān)著價(jià)值引領(lǐng)的責(zé)任。而在目前新工科建設(shè)的大背景下，將材料專(zhuān)業(yè)課程與思想政治教育進(jìn)行有機(jī)融合，對(duì)于更好地發(fā)揮出材料專(zhuān)業(yè)課程服務(wù)人才培養(yǎng)、服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展具有重要意義。

“材料性能學(xué)”在課程大綱中一般設(shè)置在大學(xué)三年級(jí)，這一階段的學(xué)生正面臨著今后發(fā)展的規(guī)劃和選擇問(wèn)題。未來(lái)的不確定性和信息的多樣性會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的思想和學(xué)習(xí)狀態(tài)變得浮躁，易出現(xiàn)迷茫的心態(tài)。通過(guò)設(shè)計(jì)思政元素融入課堂教學(xué)的具體舉措，可以對(duì)學(xué)生施加正確的引導(dǎo)，讓學(xué)生更加深刻地體會(huì)學(xué)科的重要性，端正學(xué)習(xí)態(tài)度。

由于“材料性能學(xué)”的學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，每章都涉及材料的一種物理性質(zhì)，每種物理性質(zhì)又是一個(gè)獨(dú)立的研究方向，而在后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程中又有相應(yīng)的獨(dú)立課程來(lái)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)講解，如開(kāi)設(shè)的半導(dǎo)體物理、磁性材料與磁測(cè)量等。因此，本課程是將幾個(gè)方面的物理性能進(jìn)行壓縮，只保留核心知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)難點(diǎn)。這樣做的好處是可以在有限的課時(shí)內(nèi)把課程內(nèi)容講授完畢，讓學(xué)生對(duì)材料的物理性能有相應(yīng)的理解和鞏固。但是也會(huì)出現(xiàn)由于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不足，缺乏相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等原因?qū)φn程內(nèi)容的吸收程度較差的情況。此外，外界因素如手機(jī)游戲、課外讀物等也使得學(xué)生在課堂中容易出現(xiàn)心不在焉的情況。通過(guò)將專(zhuān)業(yè)知識(shí)與課程思政元素相結(jié)合來(lái)改善教學(xué)效果，能夠有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生多角度看問(wèn)題的能力。

在目前信息化時(shí)代，學(xué)生能夠從不同渠道接受大量信息，從而發(fā)展出多元化的興趣、愛(ài)好，以及學(xué)習(xí)方式，網(wǎng)絡(luò)新媒體平臺(tái)，如微博、抖音、B站和知乎等在學(xué)生群體中具有較大的影響力，學(xué)生可以通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)快速獲取各類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分享各自的見(jiàn)解，在知識(shí)共享化的過(guò)程中塑造出不同的興趣偏好。這對(duì)于在“材料性能學(xué)”這類(lèi)工科的專(zhuān)業(yè)課程中開(kāi)展思政工作提出了更高的要求。“過(guò)硬”的引入方式不僅效果有限，還容易造成部分學(xué)生產(chǎn)生反感情緒。需要通過(guò)精心設(shè)計(jì)，將課程思政元素以潤(rùn)物無(wú)聲的方式進(jìn)行融入，從而提高學(xué)生的接受度。

通過(guò)結(jié)合課程定位，梳理課程內(nèi)容，從學(xué)生培養(yǎng)的要求和效果著眼，“材料性能學(xué)”課程思政的目標(biāo)可以歸納為三點(diǎn)：闡明材料發(fā)展是促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)文明進(jìn)步的重要?jiǎng)恿Γ鰪?qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)同感、自豪感和使命感；樹(shù)立學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，培養(yǎng)社會(huì)主義責(zé)任感、大國(guó)工匠精神和愛(ài)國(guó)主義情操；培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，激發(fā)學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神。

二、“材料性能學(xué)”課程思政元素的挖掘

課程思政教學(xué)改革和創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)是思政元素的挖掘。高校教師首先要堅(jiān)持正確方向，持續(xù)理論學(xué)習(xí)，才能更好地發(fā)掘思政元素，將國(guó)家富強(qiáng)、民族復(fù)興、人民幸福的歷史使命與實(shí)際教學(xué)有機(jī)結(jié)合，正確引領(lǐng)學(xué)生的價(jià)值觀。其次，教師要提升業(yè)務(wù)能力，結(jié)合自身從事科研工作的實(shí)際體會(huì)和最新的科研成果，秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，挖掘與課程內(nèi)容之間具有牢固內(nèi)在聯(lián)系的思政元素，提升專(zhuān)業(yè)知識(shí)和思政元素的關(guān)聯(lián)度。最后，教師還要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，尊重并正視學(xué)生的興趣點(diǎn)和所關(guān)注的問(wèn)題，將社會(huì)熱點(diǎn)和課程內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系，發(fā)掘?qū)W生喜聞樂(lè)見(jiàn)且符合課程思政教育的元素，通過(guò)正向引導(dǎo)增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和國(guó)家自豪感，在傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人的根本目標(biāo)。

具體到“材料性能學(xué)”課程，部分思政元素的挖掘如表1所示。

表1 “材料性能學(xué)”課程思政元素的挖掘

三、“材料性能學(xué)”課程思政元素應(yīng)用策略

課程思政元素挖掘的目的是將其有效融入日常教學(xué)，而如何將工科課程的理性思維與思政偏向情感、責(zé)任等的感性思維有機(jī)融合，達(dá)到鹽溶于水的效果，是課程思政教學(xué)方法實(shí)施的重點(diǎn)和難點(diǎn)。具體而言，在“材料性能學(xué)”課程中教師可以通過(guò)“述、論、探、評(píng)”四步開(kāi)展實(shí)施思政教學(xué)。

“述”即為教師通過(guò)精心備課在課堂上對(duì)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的講述。教師在課程組內(nèi)進(jìn)行交流溝通，建立包括視頻、圖片和文字等多種形式的課程思政素材庫(kù)。在授課過(guò)程中，可以通過(guò)引入材料領(lǐng)域中的科學(xué)家事跡、材料前沿研究成果、重大工程案例和專(zhuān)業(yè)原理等，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和內(nèi)容，堅(jiān)定學(xué)生的理想信念，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神、創(chuàng)新精神，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)獲得新知識(shí)的能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。如在講述金屬材料的低溫脆性這一章節(jié)時(shí)，引入泰坦尼克號(hào)的沉沒(méi)過(guò)程。在現(xiàn)代研究者發(fā)現(xiàn)泰坦尼克號(hào)的殘骸后，將其金屬碎片與如今的造船鋼材進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)鋼材的冷脆性是導(dǎo)致災(zāi)難性斷裂的原因。而后再通過(guò)視頻介紹引申出我國(guó)跨越世界屋脊的青藏鐵路，為何其能穿越千年凍土帶，以延伸出中國(guó)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域取得舉世矚目的成就。這樣不僅有助于引導(dǎo)學(xué)生在面對(duì)問(wèn)題時(shí)能夠正確分析和積極解決，更有助于培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。再如，在講述離子導(dǎo)電這一章節(jié)時(shí)，教師可以結(jié)合當(dāng)前二次電池領(lǐng)域研究的前沿知識(shí)，并結(jié)合自身科研工作講述鋰/鈉離子電池領(lǐng)域存在的關(guān)鍵問(wèn)題，如設(shè)計(jì)高能量密度、高倍率的電極材料，讓學(xué)生對(duì)材料的物理性能和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行聯(lián)系。此外，在進(jìn)行磁性材料的講述時(shí)結(jié)合稀土永磁的重要應(yīng)用和美國(guó)針對(duì)中國(guó)制造2025發(fā)展規(guī)劃的反制措施，解釋為何國(guó)家要保護(hù)稀土資源、規(guī)范限制出口程序，從而讓學(xué)生理解中國(guó)與美國(guó)貿(mào)易戰(zhàn)的根源，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，使學(xué)生明白中國(guó)堅(jiān)定走自主發(fā)展道路的必要性。

“論”即為引導(dǎo)學(xué)生聚焦問(wèn)題思辨，交流討論。對(duì)于課程的部分知識(shí)點(diǎn)，可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的方式，提前布置任務(wù)讓學(xué)生預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備材料，在課堂上開(kāi)展案例分析。如在講述材料的超導(dǎo)性能時(shí)，教師在課前組織學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，包括超導(dǎo)材料物理機(jī)制、發(fā)展里程碑、領(lǐng)域內(nèi)著名科學(xué)家貢獻(xiàn)等，制作PPT后在課堂上以小組為單位進(jìn)行講演。在其他同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)后，由教師對(duì)講演內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并隨機(jī)抽取學(xué)生介紹超導(dǎo)原理和高溫超導(dǎo)的概念。之后再對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)延伸擴(kuò)展，補(bǔ)充我國(guó)在超導(dǎo)材料發(fā)展中做出的重要貢獻(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用，如趙忠賢院士在鐵基超導(dǎo)技術(shù)上的創(chuàng)新成果、上海磁懸浮列車(chē)的運(yùn)行和托卡馬克核聚變裝置的開(kāi)發(fā)等。整個(gè)過(guò)程以學(xué)生為中心開(kāi)展，教師作為輔助者和指導(dǎo)者參與。這不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性和積極性，還能讓學(xué)生更加深刻地體會(huì)到學(xué)科的重要性，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信心和民族自豪感。

“探”即為設(shè)計(jì)調(diào)研問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的探索精神與創(chuàng)新思維。設(shè)置的問(wèn)題可以來(lái)自國(guó)際國(guó)內(nèi)科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)話(huà)題，也應(yīng)當(dāng)和學(xué)生自身關(guān)注的就業(yè)領(lǐng)域、考研方向等有所聯(lián)系。如，提出為何我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)能夠從無(wú)到有快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)的問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)課后的調(diào)研、探索、分析，能夠了解國(guó)內(nèi)新能源企業(yè)的蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)，以及二次電池的原理和關(guān)鍵技術(shù)，明晰快離子傳導(dǎo)的固態(tài)電解質(zhì)是二次電池的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向。同時(shí)，在調(diào)研過(guò)程中，學(xué)生也能夠認(rèn)識(shí)到新能源政策的制定和具體實(shí)施情況，直觀感受到國(guó)家政策的指引作用。進(jìn)一步，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到碳達(dá)峰、碳中和工作的重大意義，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的綠色思維、生態(tài)思維和創(chuàng)新思維。再如，針對(duì)美國(guó)和韓國(guó)發(fā)表的室溫超導(dǎo)研究論文，提出室溫超導(dǎo)離我們現(xiàn)實(shí)生活還有多遠(yuǎn)的問(wèn)題。學(xué)生在進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值，但也注意到國(guó)內(nèi)外諸多研究機(jī)構(gòu)對(duì)相關(guān)論文工作進(jìn)行了復(fù)現(xiàn)，在機(jī)理和磁化率等數(shù)據(jù)上提出了質(zhì)疑。通過(guò)正反兩方面資料的收集整理，再聯(lián)系課程上講述的超導(dǎo)理論，讓學(xué)生提出自己的見(jiàn)解和意見(jiàn)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于鉆研的品質(zhì)。

“評(píng)”即為進(jìn)行課程考核和課程評(píng)價(jià)，持續(xù)改進(jìn)。一方面，在專(zhuān)業(yè)考核時(shí)將課程思政內(nèi)容融入到部分考題中。選擇的思政內(nèi)容應(yīng)以相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)為載體，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考查，即考查學(xué)生對(duì)思政元素的理解程度，以及學(xué)生綜合分析問(wèn)題、解答問(wèn)題的能力。如選取“熱傳導(dǎo)”這部分內(nèi)容中神舟飛船返回艙穿越大氣層安全著陸這一思政元素，考核學(xué)生對(duì)于隔熱材料專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握，并分析我國(guó)取得一系列航天偉大成績(jī)背后的原因。另一方面，在課程結(jié)束后讓學(xué)生對(duì)課程教學(xué)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，如詢(xún)問(wèn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中最感興趣的方向和印象最為深刻的內(nèi)容，尋找課程思政元素融入的潛在切入點(diǎn)和過(guò)程中存在的問(wèn)題。此外，課程組教師之間相互交流溝通，多角度、多層次評(píng)價(jià)課程思政實(shí)施效果，為今后教學(xué)工作的持續(xù)改進(jìn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)

在新工科課程中融入課程思政不僅要求高校教師具備開(kāi)展課程思政教學(xué)的積極意識(shí)，還要具有挖掘課程思政元素的能力。課程思政教學(xué)不是簡(jiǎn)單的案例堆砌，而是經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的教育教學(xué)理念。作為高校教師，要在充分理解所授專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，始終堅(jiān)持正確的政治方向，不斷尋找和提煉課程中與思政相關(guān)的元素。這不僅對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式提出了更高的要求，同時(shí)也是教師自身在思想上的一次洗禮和升華。從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造“三位一體”的教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生立德成人，立志成才，努力成為德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。