李承娣 陳梟

摘? 要：材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料相關(guān)專業(yè)本科生必修的專業(yè)課，也是大部分高校考研專業(yè)課的科目之一，該課程作為工科專業(yè)課，專業(yè)性較強。思政元素要與教學(xué)模式、評價模式改革相結(jié)合，以生動的案例加強學(xué)生對知識點的理解，同時正確引導(dǎo)學(xué)生的世界觀、人生觀、社會主義核心價值觀，使學(xué)生增強專業(yè)自豪感與社會責(zé)任感，樹立文化自信和工匠精神，培養(yǎng)其成為德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)社會主義棟梁之材。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；思政元素；教學(xué)改革；案例設(shè)計；工科專業(yè)課

中圖分類號：G641? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）02-0181-04

Abstract： Fundamentals of Materials Science is a required professional course for undergraduates majoring in materials related majors， and also one of the professional courses for postgraduate entrance examination in most universities. As an engineering professional course， this course is highly professional. Ideological elements should be combined with a reform of teaching mode， evaluation model， with vivid case to strengthen student's understanding of knowledge points， and correctly guide the students' world outlook， the outlook on life， the socialist core values. This causes the student to enhance the professional pride and sense of social responsibility， set up cultural spirit， confidence and craftsmen. This will train students to become high quality socialist pillars with both political integrity and ability.

Keywords： Fundamentals of Materials Science; ideological and political elements; teaching reform; case design; specialized course of engineering

自從《中國制造2025》發(fā)布以來，我國全面推進實施制造強國戰(zhàn)略，2021年工信部等四部門更是發(fā)布了《智能制造試點示范行動實施方案》，提出到2025年，建設(shè)一批技術(shù)水平高、示范作用顯著的智能制造示范工廠[1]。新材料的研發(fā)是智能制造中最為重要的一環(huán)，以特種金屬功能材料、高性能結(jié)果材料、先進復(fù)合材料等為發(fā)展重點，加快研發(fā)先進熔煉、凝固成型、氣相沉積、型材加工和高效合成等新材料制備關(guān)鍵技術(shù)和裝備，加強基礎(chǔ)研究和體系建設(shè)，突破產(chǎn)業(yè)化制備瓶頸。在新材料研發(fā)領(lǐng)域存在高素質(zhì)應(yīng)用型人才的缺口，近些年，大部分工科院校均開設(shè)材料相關(guān)的本科專業(yè)，更有科研水平較高的雙一流高校設(shè)有材料相關(guān)專業(yè)的碩士點、博士點。各大高校在培養(yǎng)學(xué)生時關(guān)注于專業(yè)課的發(fā)展，其中材料科學(xué)基礎(chǔ)課是材料專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)型專業(yè)課，更是眾多高?？佳袑I(yè)課的必備科目，其重要性不言而喻。

2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上發(fā)表了重要講話，在強調(diào)“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(xué)生成長發(fā)展需求和期待”的同時，明確要求“其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[2]。之前，對于專業(yè)課的講授通常只關(guān)注于專業(yè)知識點，忽略了思政的教育，大部分專業(yè)課老師會覺得思政方面的知識得由馬克思理論等思政課程來講授。而思政課程的概念較為抽象，工科學(xué)生對其吸收力不足。另外在我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展的大環(huán)境下，很多人看重個人能力的培養(yǎng)而忽視了道德品質(zhì)，造成了許多社會問題。高收入群體甚至高管高官出現(xiàn)貪污腐敗，損害人民利益的事情層出不窮，在本科教育階段重視思政教育，培養(yǎng)學(xué)生具備高尚的道德情操是減少以上事件發(fā)生概率的重要策略。思政課程一般在大二前已經(jīng)講授過，學(xué)生上大三后主要課程為專業(yè)課，思政教育同樣不容忽視[3]。如今，我們要將思政元素融入到每一門工科專業(yè)課，需要對教學(xué)方式及教學(xué)內(nèi)容等方面進行改革，如何融入思政元素是廣大教育工作者近些年討論的熱點[4-5]。本文從材料科學(xué)基礎(chǔ)工科專業(yè)課出發(fā)，將思政貫穿到整個課程中，探索融入思政元素的教學(xué)改革路徑以及案例設(shè)計，為培養(yǎng)具備愛國情懷、擁有正確價值觀的高素質(zhì)應(yīng)用型人才作出貢獻。

一? 材料科學(xué)基礎(chǔ)課程特點及融入思政元素的必要性

材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料專業(yè)本科生必修的基礎(chǔ)型專業(yè)課，一般開設(shè)在大三階段，是本科生面向自己專業(yè)方向的入門級課程，對于學(xué)生未來的職業(yè)生涯非常重要[6-7]。這門課程將系統(tǒng)全面地介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，諸如固體材料的結(jié)合鍵、材料的結(jié)構(gòu)與性能、材料中的擴散、材料的相變、材料的塑性變形與強化、材料的電子結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)、各類材料概論，以及材料科學(xué)研究方法等。該課程知識點較為基礎(chǔ)，涉及材料學(xué)知識較廣，能夠讓學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)有一定了解。教育人才不能只關(guān)注于專業(yè)知識的提升，也要重視綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。專業(yè)課是學(xué)生掌握本專業(yè)技能的重要渠道，用心程度較高，在課堂上慢慢滲透正確的人生觀、價值觀，幫助學(xué)生豐富精神世界，構(gòu)建良好的人生規(guī)劃與職業(yè)規(guī)劃宏圖。將思政元素融入到教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候提升專業(yè)自豪感，了解本專業(yè)與國之建設(shè)的關(guān)聯(lián)性，一方面激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，另一方面提升愛國情懷和為國奉獻的責(zé)任感?？平膛d邦離不開培育國之棟梁，而本科教育是國之棟梁的基石，高校有責(zé)任將學(xué)生培養(yǎng)成德才兼?zhèn)涞纳鐣髁x接班人。在專業(yè)課領(lǐng)域融入思政元素是在潛移默化地立德樹人，幫助學(xué)生在成才的同時樹立正確的思想觀念，所學(xué)所用為早日實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢作出貢獻。

二? 融入思政元素的教學(xué)改革

（一）? 教學(xué)模式改革

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師在講臺上直接向?qū)W生講解知識點，課堂上布置作業(yè)，通過作業(yè)情況判斷學(xué)生對知識的接受程度。當(dāng)課程思政的理念提出后，很多老師依然采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，只是在課堂上代入一些思政元素，這樣對學(xué)生的吸引力還是有所不足。本文秉承OBE教育理念，利用線上教學(xué)和課堂教學(xué)的優(yōu)勢互補，采用啟發(fā)式教學(xué)，結(jié)合學(xué)生實際情況和工程實踐經(jīng)驗，采用線上線下混合式教學(xué)，在教學(xué)過程中采用理論教學(xué)、實踐教學(xué)和案例綜合分析相結(jié)合的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和認知水平，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。在這種比較新穎的教學(xué)模式下再融入思政元素，增強學(xué)生對專業(yè)知識和思政的接收力。具體情況如圖1所示。

教學(xué)方法采用線上自學(xué)、線下課堂教學(xué)、課后在線復(fù)習(xí)三種方法。

1）線上自學(xué)：課堂學(xué)習(xí)之前，教師提供給學(xué)生包含思政課程教學(xué)大綱、課前測試題、課程PPT及針對知識點的思政案例視頻等線上資源，讓學(xué)生提前對所講內(nèi)容進行預(yù)習(xí)，對基本概念有個初步的認識，了解學(xué)習(xí)上主要的側(cè)重點，提前進行自學(xué)，便于能夠在之后的課堂學(xué)習(xí)中與教師有更好的交流。

2）線下課堂教學(xué)：學(xué)生通過之前的自學(xué)，帶著興趣點積極地參與到課堂教學(xué)討論中，教師在回答學(xué)生問題的同時給予思政方面的引導(dǎo)，在講授知識點的同時引入思政元素的實際案例，開展針對性的授課。在課堂上注重師生互動，鼓勵學(xué)生站上講臺演示或解說自己對知識點的理解。根據(jù)授課內(nèi)容可在課上成立討論小組，分組辯論，證明觀點，之后教師進行點評，以此來加強學(xué)生對知識點的理解。

3）課后在線復(fù)習(xí)：學(xué)生課后利用線上平臺可隨時進行提問，教師在線回答問題，增強師生互動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終在不受時間和空間的限制下，促進學(xué)生在課后進一步的復(fù)習(xí)和提升。

材料科學(xué)基礎(chǔ)專業(yè)課不光有理論教學(xué)內(nèi)容，還包括金相分析、材料測試方法等內(nèi)容相關(guān)的實驗課，整個教學(xué)過程可包含有理論教學(xué)、實踐教學(xué)以及案例分析。在每個環(huán)節(jié)中融入思政元素，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、世界觀、社會主義核心價值觀，同時在講解材料學(xué)知識應(yīng)用在實際生產(chǎn)中時，輔助以方法論，鼓勵學(xué)生參加挑戰(zhàn)杯及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等活動，以賽促學(xué)，提高學(xué)生動手能力和實踐操作能力，在學(xué)生心中打造好工匠精神的烙印，努力培養(yǎng)學(xué)生成為具有理想信念、家國情懷的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

圖1? 教學(xué)模式改革示意圖

（二）? 評價模式改革

現(xiàn)有的課程評價模式主要是對教師教學(xué)方面的評價，包含學(xué)生對教師評價、教師自評、同行評價等。當(dāng)課程融入思政元素，為了及時了解學(xué)生的思想動態(tài)和對課程的了解程度，加入學(xué)生的自評、互評、師評環(huán)節(jié)，使師生評價形成閉環(huán)反饋，如圖2所示。學(xué)生在上課后進行自評，根據(jù)自己對于課程知識點的理解進行打分，并對同小組的學(xué)生之間互評，對于教師的講課方式和內(nèi)容給出評價意見，教師根據(jù)意見不斷調(diào)整授課方式。同時，教師也進行自評，接收同行教師的評價，然后對學(xué)生進行點評，及時掌握學(xué)生的思想動態(tài)和對課程的理解，可動態(tài)修改教學(xué)案例，在薄弱處重點強調(diào)，并且能夠?qū)⑺颊厝诤显跁r事發(fā)展中，作為專業(yè)知識點案例進行輸出。這種閉環(huán)反饋的評價模式能夠增加師生互動性，對教學(xué)質(zhì)量提升有幫助，并且提高了學(xué)生對于課程的互動性，師生互評，共同進步。

圖2? 評價模式改革

（三）? 考核方式改革

教學(xué)模式改革后，課程的考核方式也要相應(yīng)改革，總成績也結(jié)合線上線下的平時表現(xiàn)、實驗和作業(yè)結(jié)果、期末考試組合而成，采用百分制評定，評分細則見表1。平時表現(xiàn)和期末考試各占分數(shù)的50%，其中平時表現(xiàn)分為過程性學(xué)習(xí)成績和自主性學(xué)習(xí)成績。過程性學(xué)習(xí)成績占平時表現(xiàn)的30%，其中包含課堂出勤（60%）和線上自學(xué)（40%）。自主性學(xué)習(xí)成績占平時表現(xiàn)的70%，其中實驗成績占60%，線上作業(yè)及討論占40%，材料科學(xué)基礎(chǔ)課包含了理論教學(xué)內(nèi)容和實驗內(nèi)容，實驗的過程是讓學(xué)生更好地理解理論是如何應(yīng)用到實踐中的，實驗成績主要依據(jù)實驗報告內(nèi)容進行評價，評價標準見表2。設(shè)計性實驗還需要學(xué)生進行小組協(xié)作、合作完成后提交，形成報告后再進行PPT展示，通過自評、互評和師評確定各組的成績。教師在考核學(xué)生的學(xué)習(xí)成績的同時要關(guān)注學(xué)生對思政元素的接收情況，尤其是小組展示環(huán)節(jié)，可讓學(xué)生自由發(fā)揮，暢所欲言，用所學(xué)的知識點擴展到生產(chǎn)應(yīng)用背景，并暢想未來的從業(yè)方向，教師在此過程中了解學(xué)生的思想動態(tài)，及時給予指導(dǎo)性意見，引導(dǎo)學(xué)生走向正確的思想道路。

三? 融入思政元素的案例設(shè)計

將思政元素融入到材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的每一章中，實現(xiàn)專業(yè)課程思政教育全部滲透的目標。

第一章：導(dǎo)論。作為材料專業(yè)學(xué)生的第一課，要讓學(xué)生了解材料科學(xué)的基本概念，在人類發(fā)展的歷史長河中材料所貢獻的力量，了解材料制備與加工工藝對材料性能的影響，掌握材料科學(xué)四要素及其相互關(guān)系。在本章內(nèi)容中，由古至今介紹材料知識點對社會的貢獻，從古時候的冶金、鑄劍、青銅器的表面加工，結(jié)合現(xiàn)代材料分析方法講授為什么名劍能夠“削鐵如泥”，在地下塵封百年而不朽；而我國現(xiàn)代航空航天以及海洋極地等領(lǐng)域的發(fā)展離不開材料專業(yè)工作者的支持，神舟飛船可上九天攬月，蛟龍?zhí)柹詈撍上挛逖笞谨M，新型戰(zhàn)斗機的研發(fā)和“遼寧艦”“山東艦”“福建艦”航母正式亮相都標志著我國綜合國力和競爭力的提升。學(xué)生在歷史和時事中提升對材料專業(yè)的認知，增強職業(yè)榮譽感，將會努力成為投身社會主義建設(shè)的國之棟梁。

第二章：材料中的晶體結(jié)構(gòu)。在講授原子結(jié)合鍵、配位數(shù)和致密度等概念的時候引入團結(jié)就是力量的概念，不管是自然界的組織構(gòu)成還是人類社會，需要集合集體的力量才能做成事情，每一個原子都在發(fā)揮作用，就像我們每一個人都是生活的主角。講述跟原子級別相關(guān)的科研實例，材料專業(yè)的科研工作者發(fā)表在國際期刊的重要成果，激發(fā)學(xué)生對科研創(chuàng)新工作的向往。

第三章：晶體缺陷。晶體缺陷存在于材料中是很普遍的現(xiàn)象，就像“人無完人”，正視缺陷，研究其產(chǎn)生的機理才會進步，結(jié)合講述我國科學(xué)研究先驅(qū)在金屬和氧化物晶體中缺陷的組態(tài)和起源上的研究對晶體微結(jié)構(gòu)化的貢獻實例，培養(yǎng)學(xué)生對科研的鉆研精神和面對問題迎難而上的勇氣與精神。

第四章：材料的相結(jié)構(gòu)與相圖。此章較為重要，其中涉及的鐵碳相圖更是材料考研專業(yè)課的必考內(nèi)容，教師會要求每個材料專業(yè)的學(xué)生必須把鐵碳相圖默背下來。在相圖的學(xué)習(xí)中了解熱處理工藝，根據(jù)碳含量的多少對于鋼鐵材料進行分類介紹，從而延伸介紹世界鋼鐵材料的發(fā)展歷史、鋼鐵材料與國家競爭力的關(guān)系、我國鋼鐵材料的發(fā)展現(xiàn)狀。向?qū)W生講述中國科學(xué)院院士、國際知名相圖研究專家金展鵬同志，我國高溫合金的奠基人、國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者，中國科學(xué)院、中國工程院資深院士、中國材料科學(xué)之父師昌緒等老一輩科學(xué)家的事跡。讓學(xué)生感受到前輩們對于祖國建設(shè)的貢獻，并把這種精神傳承下去。

第五章：材料的凝固與氣相沉積。此章講解的重點在于材料凝固過程、均勻形核和非均勻形核，此部分知識點也是期末考試及考研專業(yè)課的重點考核目標。向?qū)W生介紹傳統(tǒng)鑄造所遇到的問題及難題，以及當(dāng)今提出的綠色鑄造及智能制造的理念，拓寬學(xué)生的思維與眼界，發(fā)展其內(nèi)心對傳統(tǒng)文化的正確認知，使其樹立文化自信和工匠精神。

第六章：擴散與固態(tài)相變。讓學(xué)生掌握擴散第一定律以及擴散第二定律，理解固態(tài)相變中的形核及長大，了解馬氏體相變。從古代鑄劍工藝引出馬氏體轉(zhuǎn)變研究的必要性，我國具備悠久的歷史，發(fā)現(xiàn)古人在生產(chǎn)一線多年經(jīng)驗中提煉出材料學(xué)知識并有所應(yīng)用，這是我們要傳承的工匠精神。就像唯物辯證法所提到量變引起質(zhì)變，材料學(xué)的發(fā)展是離不開勞動人民多年的生產(chǎn)經(jīng)驗的。鼓勵學(xué)生未來多進入生產(chǎn)一線學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗，實現(xiàn)“形核-長大”，最終成才。

第七章：材料的變形與斷裂。講授金屬變形過程、應(yīng)力-應(yīng)變曲線、塑性變形冷變形知識點。材料在變形中強化，由材料強韌化對其性能的顯著影響，聯(lián)想中華文明能夠成為四大文明之一并被延續(xù)至今，最重要的原因就是中華民族的勤奮和韌性，讓學(xué)生更加系統(tǒng)地了解中國傳統(tǒng)文化的博大精深，激發(fā)學(xué)生以奮斗精神鑄就青春底色，以知識見識淬煉真本領(lǐng)。

四? 結(jié)束語

材料科學(xué)基礎(chǔ)這門課專業(yè)性較強，融入思政元素要與教學(xué)模式、評價模式改革等相結(jié)合。教師要秉承著立德樹人的原則，在講授專業(yè)知識的同時為學(xué)生輸入正確的世界觀、人生觀、社會主義核心價值觀，在每一章節(jié)的講授中以帶有思政元素的案例引入知識點，使學(xué)生增強專業(yè)自豪感與社會責(zé)任感，培養(yǎng)其成為能力與思想道德全面發(fā)展的高素質(zhì)社會主義棟梁之材。

參考文獻：

[1] 本刊編輯部.工信部等四部門部署開展2021年度智能制造試點示范行動[J].智能制造，２０２１（６）：６．

[2] 習(xí)近平在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].光明日報，2016-12-09（1）.

[3] 袁文君.高?！罢n程思政”與思政課程協(xié)同育人研究[D].吉首：吉首大學(xué)，2020.

[4] 康亞華，尹秋蓮.高等院校工科專業(yè)課課程思政路徑探究[J].學(xué)周刊，2022（19）：9-10.

[5] 鄧明智.課程思政融入工科專業(yè)課的實踐與思考[J].科教文匯，2022（2）：84-87.

[6] 馬雪，李良鋒，李芳，等.課程思政融入材料類專業(yè)課程的探索——以材料科學(xué)基礎(chǔ)課程為例[J].大學(xué)教育，2022（2）：57-59.

[7] 何鑫，禹庭，張弛，等.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程思政設(shè)計與實踐[J].高教學(xué)刊，2021，7（33）：161-164，168.