材料研究测试方法课程教学中的课程思政

2021-11-29邱灵芳多树旺张豪李平王莉卢金泳沈艳

魅力中国 2021年39期

邱灵芳多树旺张豪李平王莉卢金泳沈艳

（1 江西科技师范大学材料与机电学院，江西南昌 330038；2 上饶市信州区灵溪日升小学，江西上饶 334000）

教育强则国强。在“不忘初心、牢记使命”主题教育的启发下，深入思考和明确高校的建设和发展目的显得尤为重要。完善的培养方案更是成就合格大学生的必备条件。习总书记提过，“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”[1-2]“我们办中国特色社会主义教育，就是要理直气壮开好思政课。同时，要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。”[3]

一、课程思政融入材料研究测试方法课程的目的与意义

作为一门新兴的交叉学科，材料化学是众多高科技领域的基础和先导。目前，复旦大学、湖南大学、山东理工大学、湘潭大学等多所高校已顺利将思政元素引入到材料工程基础、材料科学基础等材料化学专业课程中，使专业课与思政课程同向同性，培养出的大学生“德艺双馨”。材料研究测试方法课程同样是材料化学专业的核心课程，介绍多种科研表征仪器的构造、工作原理及使用原理。但目前该课程只限于课程教学改革，学生对知识点的掌握方式往往只是听与记，对相关内容在祖国科技发展的实际作用方面思考不多也不深入，上课积极性与效果不佳。因此，将爱国主义精神、中国文化等思政元素融入与专业知识传授有机结合的教学模式成为培养具有正确世界观、人生观和价值观的技术型人才，培养具有创新创造能力和实践应用意识的新一代大学生的重要途径。通过精心设计每个教育环节中思政元素的融入，培养学生的高格局，有助于激发学生对课程学习的热情，促使学生对我国材料研究进展和材料表征科技发展现状与趋势的认识加宽加深，建立专业自信；还能激发起学生为国家相关科技领域贡献一份力量的动力。江西科技师范大学材料研究测试方法课程在培养方案中安排为大二学生的核心课程。大二的学生经历了大一的懵懂，需要吸收大量的专业知识以及思想政治教育，才能转变为具有独立思考能力的人，才能逐渐成为热爱化工、向往成为化工科技人才为国家发展做贡献的具有家国情怀的人。在专业技能不断加强巩固的过程中，投入的“精神粮食”能让这些大学生成为更加健全的人。

二、材料研究测试方法课程思政元素的发掘及其融入路径研究

课程思政虽然是近几年才提出来的概念，但是专业课程中可挖掘的课程思政素材却是一直存在于课程中，只需授课老师有意识地引导便可达到事半功倍的效果。材料研究测试方法课程的学习是以材料的研究为起点探究测试方法的过程，涉及材料研究以及表征方法两个方面。下面以笔者主讲的材料研究测试方法课程为例，介绍课程思政在整个教学过程中是如何得以体现的。

（一）培养学生的国家荣誉感

材料研究测试方法课程涉及多种表征方式，而这些表征都是为当代先进材料的研究服务的。笔者通过介绍一些前沿纳米材料在国内的研究成果，激发学生强烈的国家荣誉感。例如可以广泛用于纳米电子器件、光电化学电池、超轻型飞机材料等研究领域的石墨烯。尽管我国科技发展起步很晚，但发展速度非常迅速。目前我国石墨烯产品均已实现量产。预计到2025 年整体产业规模预计突破千亿。在课堂上，当学生了解到石墨烯材料的结构性质和发展现状，都非常惊讶和佩服，惊叹于中国科研工作者的科研创新能力，国家荣誉感油然而生。

另外，笔者还引入多项我国科学研究发展事迹。例如，1964 年至1970 年，我国连续研发出原子弹、氢弹并且发射出第一颗人造卫星。科技兴则国兴，“两弹一星”的成果不仅将中国的国防实力推向更高的水准，更加激起了国人身为中国人的骄傲与自豪。在那样艰苦的年代，科学家们有众多的伟大发明是基于科学家们对研究的热情与创新、对工作的兢兢业业、更是对祖国的热爱。[4]再如，中国发射嫦娥一号卫星，第一次获得全月球影像图和月球探测的原始数据。探索太空往往是国家实力足够强大的情况下才能开展的工作，我国月球和深空探测的这一起步将促使更多的科研工作者为之奉献，大大促进我国基础科学的迅速发展。[5]课堂上听得目瞪口呆的同学神情变得认真，一副很骄傲的样子，我国经济与科技实力突飞猛进的事迹对学生的心理产生了一定的震撼效果。一件件一桩桩，仿佛都能激起学生的学习热情，激发学生的学习动力，提升学生的国家荣誉感。

（二）引入爱国科学家事迹，培养爱国情怀

材料的研发与应用往往涉及多个学科，笔者在材料研究测试方法课程授课过程中不仅介绍基本的理论知识，还适时引入一些相关科学家爱国事迹。众所周知,“中国现代火箭之父”钱学森、著名物理学家周培源、原子能科学事业创始人钱三强等人都突破种种困难、拒绝各种诱惑毅然决然地从国外回到祖国，报效国家。令人欣慰的是在21 世纪的今天仍然有许多出色的科学家也效仿他们，不辜负祖国的培养，时刻以祖国的荣耀为先。比如，施一公，中国科学院院士，国际著名结构生物学家，在海外生活了二十年，心中的家国情怀却一天比一天深，即使美国给出千万美金的报酬也不为所动，辞去美国普林斯顿大学终身讲席教授，回到他日夜思念的祖国，他说“爱国是最朴素的感情，有谁不爱自己的母亲呢”。简单朴素的言语让人潸然泪下。再如，段路明，清华大学教授，因心怀一颗报效祖国的心，辞去了美国密歇根大学终身教席的职位，回到了中国。他坚持要将自己的所见所学带回祖国，教授给中国学生，内心的家国情怀促使他排除万难回到祖国、报效国家。他指导的学生获得了著名的美国斯隆研究奖，是中国本土培养的博士中第一个获得该奖项的科学奖。类似的例子还有很多，笔者发现在课堂上，同学们听到这样的故事时都若有所思，科学家们的爱国主义情怀，愿为祖国奉献一切的精神深深触动了他们，那爱国的种子必在他们心里埋得更深了。

（三）引入科学家研究事迹激励学生

材料研究测试方法课程中涉及到多种材料表征及分析的先进测试手段，包括仪器的构造原理及使用原理。所有的仪器构造理论都基于大量的物理学研究理论，是经过许多科学家多年的实验探索与理论分析得到的。比如伦琴、赫兹、爱因斯坦、波尔、德布罗意、卢瑟福、泡利等各国科学家。物理学研究在常人看来是枯燥的，但科学家们在研究过程中能找到自己的乐趣和激情。笔者在课堂上介绍一些科学巨匠的研究故事以开拓学生的视野、激励学生学习热情。比如，X 射线。科学研究中一个现象可能出现得简单，但是现象被认知和研究并定义却并不简单。X 射线被发现的时期，众多著名科学家都在研究阴极射线，伦琴也不例外。实验中看到了被黑色铅板挡住的装置2 米以外出现亮斑，这不属于阴极射线的性质，伦琴紧抓着偶然看到的现象进一步探究发现是一种新的穿透力更强的射线，命名为X 射线。然而，在此之前有其他科学家也发现过这样的现象，但是都忽略了。此后，X 射线被用于多种分析设备中，不仅可以研究物质结构，更能用于患者治病。伦琴善于抓住实验中出现的偶然现象并且深入研究和探讨，最终造福世界，课堂上的学生听得激动。

再如，介绍光电效应的时候，同学们总是对产生的现象非常惊讶和好奇，但光电效应被发现和认同的过程也同样具有重要的意义。当时，近乎完美的麦克斯韦理论认为电子的攻击出若是基于能量吸收上的话，应该是个连续的过程，此能量可以积累，电子必须花一定时间吸收才能跳出表面。而光电效应表明电子的跃出是瞬时的，光的强弱只影响飞出电子的数量。已有理论和新现象之间的矛盾另许多物理学家们感到头疼，他们无法接受麦克斯韦理论是错误的。要知道，麦克斯韦的方程组在当时是像《圣经》一样被信着奉。然而，科学要发展，时代要进步，必须有敢于突破的人。当时还默默无名的爱因斯坦从普朗克的量子假设（黑体公式）受到启发，得到了自己的光量子理论，获得了诺贝尔奖，也开创了量子论新时代。在任何领域，只有勇于突破勇于创新的人才会备受关注，才可能创造出更有价值的理论或者产品。课堂上基于课本知识很自然地讲述这样的小故事，学生们自然听得很入神，听得激情澎湃，学生们感叹科学家们积极探索与讨论的精神、勇于改革创新的精神以及勇于奉献的精神。笔者认为课程思政通过这样的方式导入专业课堂中，非常适合我们材料化学学生，也适合推广到其他理工学科的教学中。

（四）从X 射线产生与二次X 射线产生谈奋斗

大量定向高速运动的自由电子打在金属靶上时会辐射出X 射线，带有高能量的X 射线作用于物质时会辐射出二次X 射线（即光电效应）。少年强则国强，大学生都将成为社会的新主力军，他们必须像具有高能量的自由电子一样，处于奋发向上的状态，将来才能独当一面，在社会某个领域有立足之地并为之奉献。笔者时常提醒学生，珍惜大学时期，认真学习，只有自己的能量积蓄到了一定程度，才有厚积薄发的定力，没有人可以随随便便成功。许多学生进入社会后总是抱怨各种不公平，孰不知他当初的付出和自身能力本就与社会公平不相匹配。

（五）从严于律己谈人生规划

离开实践谈理论总是不够有说服力的。材料研究测试方法是一门理论课，同时也配有实验课，但毕竟都还只是“纸上谈兵”。将来大学生们毕业都将分流到各地相关行业工作，不仅要有扎实的理论基础，也要对本行业有一定的了解与认识。笔者安排适当的课时，组织学生去本行业相关的企业实地观看。同学们在企业看到了流水线上的工人，认真严谨；看到了研发部专心致志地思考和讨论；看到了企业员工严格的上下班制度。另外，在工作人员对本企业的企业文化和产品设计研发的简单介绍中，同学们很自然地将课堂上的知识点与现实联系在了一起。笔者认为在实地考察的整个过程中，同学们能认识到读书要专心致志，严格要求自己；工作要严谨，兢兢业业，一丝不苟，这些都是成长成才的重要素质。学生养成了良好的行为习惯和一定的社会认知，也符合课程思政的预期效果。