思政元素融入《材料科学基础》课程的教学实践

李月英 乔振亮 刘 琪

（安徽工程大学材料科学与工程学院 安徽·芜湖 241000）

0 引言

立德树人是高等学校教育的中心任务和根本目标。习近平总书记在召开全国高校思想政治理论课教师座谈会上指出，“思想政治理论课是落实立德树人根本任务的关键课程”，同时，习近平总书记还提出思想政治理论课改革创新要坚持“八个相统一”，其中包括“要坚持显性教育和隐性教育相统一，挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，实现全员、全程、全方位育人”，“使各类课程与思想政治理论课同向同行”、同频共振。把课程思政作为新时代新形势下高校有效开展“三全育人”工作的有力抓手、培养能够担当民族复兴大任的时代新人的重要举措，进一步加强和改进高校思想政治教育工作。

1 材料科学基础课程的特点

《材料科学基础》是安徽工程大学材料学院为材料成型及控制工程、材料科学与工程、金属材料工程三个专业开设的一门专业基础课。该课程的教学内容系统讲述了晶体学基础、晶体缺陷、固体中的扩散、材料的形变与再结晶、相平衡及相图等材料科学的基础知识。主要研究材料的成分、微观组织结构、制备工艺与材料宏观性能和应用之间的关系。使学生掌握研究材料微观结构的方法，明确材料的微观结构决定材料的宏观特性，建立彼此间的联系和对应关系；掌握材料研究的基本实验方法；培养学生分析问题和解决问题的基本思维能力，并为后续学习各种专业课程打下必需的理论基础，同时也为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。该课程的教学内容与日常生活、科研活动、生产实践均有较紧密的联系，具备大量的思政元素“融入点”。

2 课程思政融入专业课的必要性

课程思政旨在将思政育人融入到专业课程的教学中，实现知识传授和价值引领的有效结合，显性与隐性教育相统一，全方位立体化育人，培养德才兼备的人才。因此，课程思政是构建德智体美劳全面培养的教育体系的有效切入点，也是完善“三全育人”的重要抓手。

《材料科学基础》课程是材料学科课程体系中的重要主干课程，也是学生接触的第一门专业基础课和硕士研究生入学考试课程。对后续专业课的学习以及学生专业兴趣、科学思维和创新能力的培养具有主导作用。该课程的授课对象是全院三个专业的大二本科生，这个时期学生刚刚开始接触专业课，是建立专业兴趣、树立专业思想、甚至是决定未来职业选择的关键期。这就需要教师根据学生的学情特点，在满足知识体系传输的基础上，创新教学方式和教学方法，深度挖掘思政育人元素，进行巧妙的融入设计，从而将其渗透到教学的全过程。

思政元素融入课堂的必要性一方面从大的层面来说，材料科学在社会进步、经济发展和国防安全等国家战略中起着举足轻重的作用。我国的航母、大飞机、蛟龙号等“国之重器”都与材料科学的发展息息相关。该课程对于学生了解材料，热爱材料，乃至将来能够成长为国家需要的专门技术人才，起到了奠定专业基础的作用。因此，在“专业第一课”中融入思政元素是非常有必要的。另一方面从小的层面即学生个人角度来说，在其还没有进行系统学习专业课的阶段，他们对于专业的内涵和发展前景是既模糊而又充满憧憬的。因此，一方面，有必要将我国材料科学的发展历史、发展现状和发展趋势向学生进行介绍，以提升学生的民族自豪感和专业发展紧迫感。另一方面，也有必要结合实际科研与生产实践，提升学生的专业自豪感和专业认知度，树立专业意识，对自己的未来发展也能够有一个初步的认识和定位。

3 思政元素融入教学内容的实践

根据材料科学基础课程的教学内容，教师在进行课堂教学中可以根据教学内容科学合理地进行课堂教学设计，充分挖掘和提炼专业课程所蕴含的思想政治教育元素，把价值观培育有机地融入到课堂教学中。以下就从该课程的各个教学内容中尝试找出思政元素的融入点。

3.1 绪论

绪论部分是学生了解课程内容、课程性质、学习目标和任务的重要环节，也是课程思政教育的起点。通过介绍材料的发展历程，展现材料是现代文明和社会进步的标志，是现代社会经济发展的三大支柱产业之一。教导学生要尊重中华文明的优秀文化成果，传播弘扬中华优秀传统科技文化，从而加强学生对专业的理解和认可度，增强学生的爱国主义意识和坚定文化自信，将“爱国情怀，文化自信”这一思政元素融入到课程内容中。同时也可以引入我国科学家在研制TiAl金属间化合物上的突破实例，通过掺入Nb的方法，实现TiAl金属间化合物的强韧性提升，从而实现其在神舟飞船上的应用，从而培养学生树立“科研强国”的意识。

课堂上还可以穿插观看视频《新闻直播间》“共建一带一路”特别栏目，展现广大走出国门的材料生产企业在实现自身发展的同时，也在持续造福当地人民，推动地方经济振兴与发展。鼓励同学们树立专业信心，材料专业大有可为，同学们要努力使自己成为具备全球视野的复合型人才。在讲述专业前沿时还可以将近年来的最新科研动态和应用实例引入课堂。例如微纳米技术在新材料研发中的应用，空间时代材料新工艺在发展空间技术中的应用，等等。让学生能够体会到“材料改变世界”，提升学生的专业自豪感。

在绪论中还可以加入一些短视频进行行业人物介绍，将一些材料行业的杰出人物或校友的励志故事作为切入点，介绍他们甘于吃苦、奋斗实干的职业经历，激励学生要培养吃苦耐劳、踏实勤奋、精益求精的“工匠精神”，将“爱岗敬业”这一思政元素融入课堂中。

3.2 晶体学基础

这部分内容主要讲述晶体学的基础知识和几种常见晶体结构以及合金相结构。思政教学的切入点可以在讲述晶体时引入中科院院士蒋民华的诗《晶体赋》来作为开场白，人工晶体更是“智慧与心血的结晶”，“育晶之人，奉献晶体凝练自己”。晶体纯洁透明，和谐有序。教导学生做人要像晶体一样光明磊落，诚实守信，有职业素养。

再比如晶体学中的概念如空间点阵、晶胞等的提出，是人们为了研究固体物质的内部特征而构建的模型。在讲解这些概念的同时，可以引导学生今后在科学探究的过程中，要敢于创新，勇于创新，始终如一地坚持培养“科学创新”精神这一思政元素融入到教学中。

3.3 晶体缺陷

这部分主要讲述点缺陷、线缺陷和面缺陷三种晶体缺陷的形成、结构、特征、运动等知识。思政教学设计的切入点例如，晶体表面看似完美，实则均存在内部结构缺陷，而正是由于这些缺陷才赋予了晶体性能的多样性。可以把维纳斯的美与晶体缺陷做对比，人无完人，我们都有缺点，所以要学会彼此包容；我们都有优点，所以要学会彼此欣赏。在与人的交往中，要彼此多欣赏，多包容，这样才有利于和谐社会的建立，将这一培养学生“人文情怀”的思政元素融入其中。

在讲述点缺陷的运动时有关“空位运动”概念的提出，就是一个逆向思维的典型发表。我们一般的有关物体运动的概念指的都是实物，而空位的运动则是概念上的运动。这一运动概念的提出大大利于热力学上的分析，这是一个创新的思维方式。通过这一实例启发学生在今后进行科学探究的过程中，当遇到科学研究瓶颈的时候，不妨改变一下传统思维方式，选择逆向思维，或许就会找到打开科学大门的钥匙。

再比如，在晶体中这三类缺陷经常共存，它们互相联系，互相制约，在一定条件下还能互相转化，从而对晶体性能产生复杂的影响。我们今后在遇到任何复杂工程问题的时候，都可以遵循由点到线再到面的研究方法，可以先将复杂工程问题拆解，从简单工程问题开始分析，一步步将其复杂化，并将所研究的事物建立起普遍联系，最终将一个复杂的工程问题解决掉。

还有在晶体中，正是由于大量晶体缺陷的存在以及它们的运动，才导致了材料的各种宏观上的性能变化。这是一个由量变到质变的过程，任何事物的发展都是从量变开始，质变是量变的终结。同学们在今后的学习和工作过程中要树立坚定的信念，勇于思考，敢于创新，注重积累。“人无远虑必有近忧”，要及早做好自己的人生规划，厚积薄发实现自己的人生梦想。

3.4 固体中的扩散

这部分内容主要讲述扩散的微观机制和宏观规律，以及扩散的热力学分析等。思政教学设计的融入点例如在讲述扩散的原子理论及反应扩散时，当某种元素通过扩散自金属表面向内部渗透时，若该元素的含量超过基体金属的溶解度，则随着扩散的进行会在金属表层形成中间相，也就是会形成新相。这就是一个本质上从量变到质变的过程，从而引导学生要树立“一以贯之、久久为功”的学习态度，在科学探究的道路上要培养持之以恒的钻研精神，遇到问题要有迎难而上的勇气。

3.5 材料的形变与再结晶

这部分教学的主要内容是材料的塑性变形机理、特点及对组织性能产生的影响，以及回复再结晶对冷加工材料的影响。其思政教学的融入点可以在讲述材料的强韧化机制及其对性能产生的影响过程中，引导学生联想中华文明之所以能够成为四大文明之一，最重要的原因是中华民族劳动人民的勤奋与坚韧精神。让学生更加系统地了解中华传统文化的博大精深，激发学生以艰苦奋斗精神铸就青春底色，以真知识、真见识淬炼真本领的“大国工匠”精神。

3.6 相平衡与相图

这部分的主要教学内容是相与相平衡，以及相图的相关知识。思政教学的融入可以从相平衡的建立入手，在某一温度下，系统中的各个相的相对含量会达到一个平衡状态，使系统处于热力学上能量最低的状态。这是唯物辩证法中的三大规律之对立统一。在一定温度下，各相的含量此消彼长，对立统一，他们是一组矛盾的因素。只要找到了他们能够和谐相处的平衡点，最终他们就能够达到平衡统一且稳定存在的状态。从而启发学生在处理科学上遇到的矛盾问题时，要首先找到系统的矛盾因素，再进而找到其平衡点，并在平衡点解决这一矛盾问题。从而将这一“培养科学思维方式”的思政元素融入课堂教学。

再者思政元素的融入还可以从启发学生根据相图制定适合的热处理工艺入手。在这一理论与工程实践相结合的实践过程中，让学生体会到制定合理的热处理工艺，需要考虑多方面的因素，包括如健康、安全、社会、法律、环境等等因素。通过这一思政元素的融入，进而培养学生的社会责任感、安全意识、环保意识、法律意识等。

4 结束语

课程思政的建设不应当仅仅局限于思想政治理论课中，将思政元素融入专业课的教育教学内容中，是新形势下立德树人的必然趋势和发展要求。《材料科学基础》这门课的特点和在专业课中的地位决定着这门课程是开展思政教育的理想阵地。通过挖掘《材料科学基础》课程中蕴含的思政元素，实现专业知识传授与思政元素育人功能融合，全程全方位育人。我们要以理想信念的教育为核心，坚持立德树人的根本，全方位地充实教学内容，丰富教学手段，将思政元素“盐溶于水，润物无声”式地融入到课程教学中，从而实现高校思政教育的价值目标。