思想政治理论教育在材料计算与模拟课程中的教学探索

徐京城　王玉娴　卢杰

摘 要：文章从思想政治理论教育与专业课程教育相结合的角度出发，结合材料计算与模拟专业课程的特点，通过案例教学方式对思想政治與专业相结合的教育模式进行了初步尝试，发现三条与专业课程内容联系紧密的思想政治理论或名句，并将其贯穿到课程教学环节中。

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议强调，高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。要坚持把思想政治工作贯穿教育教学全过程，努力开创我国高等教育事业发展的新局面。

2011年美国提出材料基因组（MGI）计划，计算工具、实验工具和数字化数据库是材料基因组计划中三个重要的核心组成部分。2012年中国香山召开中国版的MGI会议，上海、北京等地先后成立材料基因组计划相关的研究组织。由此可见，材料计算模拟已经在现代材料科学领域的发展中占有重要的学术地位。

我们在材料计算与模拟课程教学活动中，通过小而具体的案例教学，探索思想政治教育在专业课程中的有效结合方式，探索思想政治与专业课程相辅相成的教学模式。

材料计算与模拟课程是面向材料科学类专业本科生开设的专业课程。课程具有多学科交叉、理论与实践操作相结合、课程内容涵盖领域面广等特点，考虑到专业课程教学内容与思想政治理论课程教学内容的显著差异，我们提出在材料计算与模拟课程的教学活动中通过小而具体的案例将思想政治理论体现出来。

（1） 理论联系实际。涉及计算机相关应用的专业课程通常均采用理论与实践相结合的教学模式，在上机实践过程中穿插理论内容的讲解，重点在于培养学生对实际工程问题中涉及材料计算模拟部分动手解决的能力。例如，计算扩散系数的案例教学，先告诉学生扩散系数计算的实际意义是表征小分子或介质在材料中运动的快慢程度，进而可以表示腐蚀的快慢程度或穿过某种材料的速度快慢，这就与防腐或面料设计中的实际问题联系起来了。虽然课堂上并没有专门讲授思想政治理论方面的内容，但理论联系实际的思想已经通过专业理论内容的传授和实际问题的动手实践潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

（2）“没有调查就没有发言权”和“实事求是”。材料计算与模拟课程是典型的理工科专业课程，其计算结论是建立在合理准确的计算数据和正确的推导计算基础上的。例如，在无机晶体结构弹性模量的计算模拟案例教学中，学生不能简单地从晶体结构包含的元素种类来判断弹性模量的大小，而是需要在通过一系列严谨的计算后才能断定其弹性模量的数值。在此类案例教学中逐渐培养学生在解决工程问题中实事求是的认真态度和价值观。

（3）与时俱进。材料计算与模拟课程涉及的材料领域非常宽泛，其中不乏材料科学领域的研究热点和前沿。因此，不断更新和丰富相关教学案例是体现与时俱进精神的一个重要方面。从最新的材料计算模拟相关文献中提取主要内容和结论，重点在于摘取文献中解决问题的新思路和新方法，保持教学内容的先进性。

与时俱进还在于教学方式方法的与时俱进。慕课、微课等教学模式的出现是互联网、教育、学生个性化发展等诸多因素共同作用的产物，而材料计算与模拟等计算机相关课程涉及很多计算机实际操作的内容，可以有效利用慕课、微课等新手段，将常用的重要操作步骤以视频形式记录下来供学生课后进一步学习。

与时俱进还包括宏观问题的新思路、新想法。近些年来，横扫围棋界的Alpha Go无疑使机器学习及深度学习的概念迅速进入人们的视野中。机器学习可通过计算机自主学习并建立数据与目标参数之间的内在关联，可在诸多领域大展身手。从与时俱进的角度出发，应该也有必要通过小案例的讲解或练习让学生了解这种新的材料研究方法。

总之，在全国思想政治教育与专业课程教学相结合的大背景下，本课程通过案例教学潜移默化地将思想政治理论传授给新时代的大学生。我们相信，坚持以人为本、以工程教育作为最终目标，坚持改进教学环节中的每个细节，材料计算与模拟课程的教学就会不断前行。

参考文献：

[1]赵继成.材料基因组计划简介[J]. 自然杂志，2014（2）.

[2]曲德强，李陈财，韦 彪.大数据时代高校德育工作的挑战、机遇与对策[J].上海理工大学学报（社会科学版），2015（1）：90-94.