付 林，楊 林，楊春亮，劉 飛

（貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550025）

材料學(xué)概論是材料學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程，該課程開(kāi)設(shè)的目的是使學(xué)生明白材料對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展巨大的推動(dòng)作用、掌握材料科學(xué)的研究方法、了解材料的分類(lèi)及各類(lèi)材料的發(fā)展簡(jiǎn)史，以及洞悉材料學(xué)科發(fā)展的前沿。材料學(xué)概論是面向低年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)的課程，對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)視野的開(kāi)闊和職業(yè)生涯的規(guī)劃具有重要意義。材料學(xué)概論的開(kāi)設(shè)能讓學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，拓寬知識(shí)面，提升專(zhuān)業(yè)熱愛(ài)度，為隨后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

21世紀(jì)是中華民族實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興的時(shí)代，中國(guó)將成為具有重大國(guó)際影響力的創(chuàng)新型國(guó)家，中國(guó)智慧將為人類(lèi)社會(huì)問(wèn)題的解決提供中國(guó)方案。在美國(guó)對(duì)我國(guó)加大科技封鎖力度的當(dāng)下，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域人才的培育，進(jìn)而為“卡脖子”技術(shù)的突破提供高素質(zhì)的科技人才。在此形勢(shì)背景下，基礎(chǔ)學(xué)科相關(guān)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)教育需要適時(shí)改革。材料學(xué)概論課程看似簡(jiǎn)單，但因其內(nèi)容多、概念多、部分內(nèi)容專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)，導(dǎo)致高質(zhì)量地完成教學(xué)目標(biāo)難度極大。加之特殊的時(shí)代背景，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容及模式已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)課程開(kāi)設(shè)的既定目標(biāo)。

貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院以培育出具有家國(guó)情懷的高素質(zhì)材料領(lǐng)域的人才為己任，對(duì)材料學(xué)概論的課程教學(xué)內(nèi)容和方式進(jìn)行改革：以“四個(gè)自信”為導(dǎo)向加強(qiáng)課程思政教育，培養(yǎng)具有家國(guó)情懷的科技人才[1]；利用基礎(chǔ)理論結(jié)合相關(guān)科技前沿激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)自信；通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，優(yōu)化教學(xué)評(píng)估模式，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

1 加強(qiáng)課程思政教育，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷

習(xí)近平在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人[2]。材料學(xué)概論課程的教學(xué)內(nèi)容廣，涉及各類(lèi)材料的發(fā)展簡(jiǎn)史及當(dāng)前的研究進(jìn)展，能在不影響專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授的前提下，高效地開(kāi)展課程思政教育[3]。陶瓷、青銅器、絲綢的發(fā)展及應(yīng)用都彰顯了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧，表明了中國(guó)古代自然科學(xué)的發(fā)展一直處于世界領(lǐng)先水平，這些都是該課程內(nèi)容蘊(yùn)含的思政元素，具有重要的育人價(jià)值。在課程開(kāi)展過(guò)程中只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的言語(yǔ)引導(dǎo)，就能將這些思政元素高效地融入課堂，引發(fā)學(xué)生的民族自豪感和優(yōu)越感。另一方面，通過(guò)分析近代我國(guó)材料科學(xué)發(fā)展停滯不前的原因，闡述新中國(guó)成立以后中國(guó)材料人在研究條件極度匱乏的情況下披荊斬棘，追上甚至在一些領(lǐng)域超過(guò)西方國(guó)家的歷程。結(jié)合中華民族百年抗?fàn)幍臍v史，弘揚(yáng)我們不屈的民族精神，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷。以小故事的形式講述現(xiàn)當(dāng)代中國(guó)材料領(lǐng)域前輩們的“創(chuàng)新精神”“勞模精神”和“工匠精神”，展示新時(shí)代我國(guó)材料科學(xué)和制造業(yè)的新形象，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)價(jià)值觀；以當(dāng)前受到歐美國(guó)家技術(shù)封鎖和在此背景下某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破為案例，在學(xué)生腦海中植入“科學(xué)無(wú)國(guó)界，但科學(xué)家有國(guó)界”的人生觀。以金屬材料的發(fā)展為例，我國(guó)從銅石頭并用時(shí)代就與世爭(zhēng)輝，到商周時(shí)期青銅器鑄造的輝煌成就，再到春秋時(shí)期發(fā)明生鐵冶煉技術(shù)（領(lǐng)先歐洲1 000多年）及隨后發(fā)明煉鋼技術(shù)，無(wú)不彰顯古代勞動(dòng)人民的智慧和中國(guó)金屬材料發(fā)展在世界的領(lǐng)先地位。結(jié)合火藥的發(fā)明，講述西方經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)獲得高品質(zhì)的鋼材后，通過(guò)武裝侵略使中國(guó)逐步淪為半殖民地半封建社會(huì)。新中國(guó)建立后，李薰、師昌緒、柯俊等老一輩金屬材料領(lǐng)域科學(xué)家放棄國(guó)外舒適的生活環(huán)境，克服重重困難，為中國(guó)金屬材料事業(yè)奮斗一生的精神，及當(dāng)前歐美國(guó)家仍然在一些特殊鋼材領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)實(shí)行技術(shù)封鎖的現(xiàn)狀。通過(guò)將金屬材料的發(fā)展與中國(guó)的歷史進(jìn)程結(jié)合，讓學(xué)生明白中華民族是一個(gè)充滿智慧的民族，進(jìn)而立志成為一個(gè)為中國(guó)材料科學(xué)發(fā)展奮斗的當(dāng)代青年。

2 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感

材料學(xué)概論傳統(tǒng)的教學(xué)核心內(nèi)容包括材料的定義、材料的基本要素、材料對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要性、四大類(lèi)材料（金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料及復(fù)合材料）的發(fā)展簡(jiǎn)史及相應(yīng)代表性材料的基本情況。此外，從20世紀(jì)90年代公認(rèn)新型材料、生物工程、信息技術(shù)為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的標(biāo)志至今，發(fā)現(xiàn)或制備出許多在成分和組織結(jié)構(gòu)均不同于傳統(tǒng)材料且性能獨(dú)特的新材料。這些新材料在信息、能源、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等事關(guān)國(guó)家科技發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的領(lǐng)域中展現(xiàn)出重要作用，是新時(shí)代背景下材料學(xué)概論教學(xué)必不可少的內(nèi)容。事實(shí)上，學(xué)科相關(guān)的科研動(dòng)態(tài)對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的新時(shí)代材料領(lǐng)域?qū)I(yè)人才具有重要意義。如果全面詳細(xì)地講授完這些內(nèi)容，需要約180個(gè)學(xué)時(shí)，但沒(méi)有任何一所高校會(huì)給一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程如此多的課時(shí)，因而必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出合理的取舍并進(jìn)行巧妙的編排。面對(duì)時(shí)代發(fā)展的要求，為保證學(xué)生學(xué)有所成，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、突出教學(xué)重點(diǎn)、增加知識(shí)維度（學(xué)科研究前沿）是新時(shí)代背景下材料學(xué)概論課程教學(xué)變革的關(guān)鍵。

2.1 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

材料學(xué)概論在我院是無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)科知識(shí)入門(mén)的重要課程，對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有引領(lǐng)性的作用，是完善學(xué)科知識(shí)體系的重要一環(huán)。材料學(xué)概論課程的教學(xué)內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)分散、綜述性強(qiáng)，但教學(xué)課時(shí)僅為32學(xué)時(shí)，因而通過(guò)舉行針對(duì)該課程的教學(xué)研討會(huì)，決定以“降低專(zhuān)業(yè)性，加強(qiáng)故事性”為改革方針。教學(xué)內(nèi)容不再追求理論深度和邏輯連續(xù)性，而是以日常生活所見(jiàn)所聞為主線展現(xiàn)給學(xué)生，以“講故事”實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。比如對(duì)金屬腐蝕的原理、高分子材料形成的反應(yīng)機(jī)制、復(fù)合材料中增強(qiáng)體的類(lèi)型及作用機(jī)制等專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)只進(jìn)行簡(jiǎn)單講解，不再使用大量的時(shí)間進(jìn)行深入剖析。事實(shí)上，這些專(zhuān)業(yè)知識(shí)將在其他專(zhuān)業(yè)課程中被詳細(xì)講解，如此設(shè)計(jì)并不存在知識(shí)點(diǎn)漏講的問(wèn)題。另一方面，專(zhuān)業(yè)性的降低有助于任課教師以“講故事”的形式完成授課，進(jìn)而有效摒棄填鴨式的教學(xué)方式，讓學(xué)生感受到材料的“親切”，從而在不知不覺(jué)中培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料學(xué)專(zhuān)業(yè)的熱愛(ài)度。

新時(shí)代背景下材料學(xué)概論課程的教學(xué)工作不但要讓學(xué)生了解各類(lèi)材料的發(fā)展簡(jiǎn)史及被廣泛應(yīng)用的各種經(jīng)典材料，還要引領(lǐng)他們洞悉材料學(xué)相關(guān)的國(guó)家戰(zhàn)略需求和研發(fā)動(dòng)態(tài)。加快基礎(chǔ)材料升級(jí)換代、提前布局和研制戰(zhàn)略前沿材料、研發(fā)新材料制備關(guān)鍵技術(shù)和裝備等作為國(guó)家重大需求的重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域出現(xiàn)在國(guó)務(wù)院2015年印發(fā)的《中國(guó)制造2025》中，它們都和材料專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)。教材的更新一般比較緩慢，因而在課程教學(xué)開(kāi)展過(guò)程中，授課教師應(yīng)利用最新的文獻(xiàn)報(bào)道向?qū)W生展現(xiàn)材料學(xué)科的無(wú)限魅力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。事實(shí)上，隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)等新領(lǐng)域的快速發(fā)展，材料學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生存在所學(xué)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域不夠“尖端前沿”的深造和就業(yè)困惑。通過(guò)優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，合理講授各類(lèi)材料的發(fā)展簡(jiǎn)史及當(dāng)前科研動(dòng)態(tài)，展現(xiàn)材料發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要作用，尤其是對(duì)新興領(lǐng)域發(fā)展的支撐性作用，可以消除學(xué)生的這些困惑。

貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生以服務(wù)貴州本地產(chǎn)業(yè)為主。2021年7月，貴州省發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)鋰電池材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，成為全國(guó)第一個(gè)從省級(jí)層面明確扶持鋰電池材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的省份。基于此，適時(shí)增加在二次電池材料及器件方面的教學(xué)內(nèi)容，主要包括鋰離子電池的原理及發(fā)展歷程、鋰離子電池材料及發(fā)展現(xiàn)狀、下一代高比能二次電池體系及發(fā)展方向等。

2.2 優(yōu)化任課教師團(tuán)隊(duì)

材料學(xué)概論知識(shí)覆蓋面極廣、涉及材料種類(lèi)繁多，各類(lèi)材料之間既有共性，也存在根本的差異，比如金屬材料和高分子材料在組成、結(jié)構(gòu)、性能、工藝、用途等方面均表現(xiàn)出明顯的不同。若由單一老師講授多種材料，因受專(zhuān)業(yè)背景限制，很難全面地做到“深入淺出”，難以獲得良好的課程教學(xué)效果。因此，摒棄由單一老師完成全程教學(xué)的傳統(tǒng)模式，組建一支由不同專(zhuān)業(yè)研究背景的老師組成的教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)材料學(xué)概論課程教學(xué)工作的開(kāi)展具有重要意義。我院材料學(xué)概論課程由一位教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師負(fù)責(zé)教學(xué)內(nèi)容的整體設(shè)計(jì)，根據(jù)不同章節(jié)的內(nèi)容選取研究背景相同或相近的老師負(fù)責(zé)具體教學(xué)工作。此外，充分考慮國(guó)家及地方發(fā)展需求，適當(dāng)調(diào)整任課教師的課時(shí)比重，讓從事電化學(xué)儲(chǔ)能材料及器件研究的教師作為課程主要講授者，并要求其在教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中穿插講授相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和開(kāi)展專(zhuān)題講授。為了確保教學(xué)內(nèi)容的多元化，還邀請(qǐng)從事智能材料、生物醫(yī)用材料、光電轉(zhuǎn)換材料、電子信息材料等先進(jìn)材料研究的老師以專(zhuān)題講座形式參與教學(xué)工作。

3 豐富教學(xué)開(kāi)展模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

在新時(shí)代背景下，單一的教學(xué)模式不但容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)疲勞，還不利于學(xué)生領(lǐng)悟能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，進(jìn)而難以培養(yǎng)出滿足國(guó)家和社會(huì)需要的復(fù)合型專(zhuān)業(yè)（科技）人才。因此，結(jié)合課程教學(xué)的具體內(nèi)容，使用多種模式開(kāi)展教學(xué)工作不但是調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性的有效方法，還是高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)的有效途徑。當(dāng)前的大學(xué)課堂以多媒體教學(xué)為主，相較傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)，既有利于呈現(xiàn)更豐富的內(nèi)容，又容易讓老師不自覺(jué)地照本宣科。因此，除了優(yōu)化多媒體課件的內(nèi)容外，豐富教學(xué)開(kāi)展模式對(duì)高水平完成大學(xué)課程教學(xué)十分重要。我院要求任課老師以多媒體教學(xué)為主，板書(shū)補(bǔ)充為輔進(jìn)行講授，以提高教師上課的專(zhuān)注度，避免填鴨式教學(xué)，進(jìn)而增加教學(xué)內(nèi)容的維度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。此外，除了講授模式，部分內(nèi)容的教學(xué)工作以課堂互動(dòng)形式開(kāi)展，通過(guò)合理地設(shè)置豐富多樣的主題，充分發(fā)揮學(xué)生查詢(xún)、收集、整理資料的能力，讓學(xué)生成為教學(xué)工作開(kāi)展的主體，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，將這些主題互動(dòng)活動(dòng)加入最終的成績(jī)考評(píng)中，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。除了課堂互動(dòng)形式，還采用了視頻、實(shí)物演示等教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，延展知識(shí)體系的維度。比如在開(kāi)展金屬材料部分的教學(xué)工作時(shí)，通過(guò)剪輯幾分鐘電影《鋼鐵俠》中的片段進(jìn)行開(kāi)場(chǎng)；在開(kāi)展高分子材料部分的教學(xué)工作時(shí)，通過(guò)演示紙浸泡在水和油中發(fā)生不同現(xiàn)象進(jìn)行開(kāi)場(chǎng)，并從球類(lèi)、家庭用具等淺顯易懂的材料出發(fā)闡述高分子材料的分類(lèi)和特點(diǎn)。如果只使用傳統(tǒng)的講授教學(xué)模式，材料學(xué)概論的教學(xué)內(nèi)容使其教學(xué)過(guò)程容易引起學(xué)生學(xué)習(xí)疲勞。教學(xué)模式的多樣化能在緩解學(xué)生學(xué)習(xí)疲勞的同時(shí)提升其學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而高質(zhì)量地完成教學(xué)活動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

在貴州大學(xué)大類(lèi)招生的背景下，當(dāng)前我院無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生源于化工與制藥類(lèi)，因而大一時(shí)的培養(yǎng)以化工及制藥方向的知識(shí)為主，基本沒(méi)有涉及材料類(lèi)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。從課程安排實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，材料學(xué)概論作為我院無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，材料學(xué)概論課程教學(xué)的成功與否關(guān)系到學(xué)生對(duì)所選專(zhuān)業(yè)的認(rèn)可度和熱愛(ài)度，對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)視野的開(kāi)闊和職業(yè)生涯的規(guī)劃具有重要意義。通過(guò)該課程的教學(xué)，務(wù)必使學(xué)生明白材料對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展巨大的推動(dòng)作用、掌握材料科學(xué)的研究方法、了解材料的分類(lèi)及各類(lèi)材料的發(fā)展簡(jiǎn)史以及洞悉材料學(xué)科發(fā)展的方向，為今后的學(xué)習(xí)奠定學(xué)科專(zhuān)業(yè)視野。另一方面，隨著我國(guó)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的提升，以美國(guó)為代表的西方國(guó)家加大了對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖力度。我國(guó)要想在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，成為具有重大國(guó)際影響力的創(chuàng)新型國(guó)家，對(duì)科技人才的培育必須兼顧專(zhuān)業(yè)技能和思想政治素質(zhì)。結(jié)合我院的實(shí)際情況，在材料學(xué)概論課程開(kāi)展過(guò)程中須借助其獨(dú)特的課程內(nèi)容，深入進(jìn)行課程思政教育，進(jìn)而培育出具有家國(guó)情懷的高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才。處于高速發(fā)展和不斷變革的時(shí)代，本科生教學(xué)工作要適時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，不能一味地根據(jù)教學(xué)大綱安排教學(xué)工作。為高質(zhì)量地完成教學(xué)工作，從教學(xué)過(guò)程面臨的困難出發(fā)，深入探討新時(shí)代背景下該課程教學(xué)模式和課程內(nèi)容的改革方向，以學(xué)生為根本，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，敢于變革，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)模式，培養(yǎng)滿足國(guó)家對(duì)新時(shí)代材料學(xué)領(lǐng)域科技發(fā)展需求的人才。