材料科学与工程专业课程思政教学设计与实践

李新星　王红侠　徐艳

摘     要：“金属材料学”课程是材料科学与工程专业的核心课程之一，具有综合性、应用性和辩证性较强的特点，旨在培养学生初步研究、开发和合理应用金属材料的能力。在基于理论与实践紧密联系的教学环节，教师可将课程思政的相关内容融入课程教学过程，引领学生树立正确的世界观、人生观和价值观，引导学生构建积极进取、刻苦好学、团结协作、勇于创新的精神体系。

关键词：材料科学与工程专业;金属材料学;课程思政;设计与实践

中图分类号：G642.3          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2022）02-0071-03

教育部在《高等教育课程思想政治建设指导纲要》中指出，专业课是课程思想政治建设的重要载体，要对专业课的教学内容进行详细分析，结合不同课程的特点、思维方式和价值观，提炼出课程中蕴含的思想政治元素，并将其有机地融入课程教学过程，从而实现“春风化雨，润物无声”的教育效果。在教学过程中，将马克思主义哲学思想与科学精神的培养紧密结合，培养学生分析和解决问题的能力。同时，加强对学生的工程道德教育，激励他们以科技报国，从而实现中华民族伟大复兴。

金属材料是工程材料中最重要的组成部分，是人类社会发展的重要物质基础。“金属材料学”课程是材料科学与工程专业的核心课程之一，其教学目标在于帮助学生掌握金属材料方面的相关理论和实践知识，培养学生初步研究、开发及合理应用金属材料的能力，为今后从事金属材料相关的科研或工程技术工作起到承先启后的作用[1]。本文以“金属材料学”课程为例，充分提炼专业课中蕴含的思政元素，探索将思政元素有机融入专业课教学过程的有效途径，从而充分发挥课程思政在材料科学与工程专业人才培养中的积极作用。

一、课程思政教学设计

结合材料科学与工程学科特点与“金属材料学”课程授课内容，将思想政治教育有机融入教学过程，建立“思政统筹教学、理论联系实际”的新型教学模式。具体实现思路如下。

（一）构筑知识网络，融入哲学思想

构筑知识网络既包括“金属材料学”课程内部知识网络，又包括专业课程之间甚至交叉学科之间的知识网络。尤其是要建立“金属材料学”课程与社会实际应用之间的关联，让社会主义核心价值观贯穿整个课程教学过程，让学生在学习专业知识和专业技能的同时去思考“我能做些什么”以及“应该怎样去做”。将哲学思想融入课程教学过程。哲学，立足科学而又超越科学，揭示科学中蕴含的世界观和方法论，是从总体上把握科学规律，是科学之科学。以“金属材料学”课程为例，“极限合金化理论”中蕴含着“物极必反”这一哲学道理;而“Cr元素提高耐磨性的作用符合n/8定律”中蕴含着“量变导致质变”的哲学道理。教师要引导学生运用哲学思想去分析科学规律的理论本质，让其学会站在哲学的高度去分析问题并解决问题，帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观。

（二）树立远大志向，激发爱国情怀

在“金属材料学”课程教学过程中引入一些材料领域的新闻报道，通过比较国内外一些尖端科学技术的发展水平，分析这些技术涉及的材料学科专业知识，让学生切实感受到学习专业课程的重要性。“一代材料，一代裝备”，新材料不仅是国民经济建设、社会进步和国防安全的物质基础，也是实现我国从工业大国向工业强国转变的基本保障。

在课程教学中引入国内材料领域的最新研究成果和应用实例，增强学生的社会责任感和民族自豪感，引导学生志存高远、脚踏实地，为国家科技发展、社会进步贡献力量。如：在2010年之前，我国每年用于购买芯片的资金多达上千亿美元，比进口石油的资金还要多。2018年我国自主研发出了制造芯片的利器——新型金属材料溅射靶材，实现了由芯片行业的纯进口到大量出口反攻的关键性转折。通过讲解柯俊、师昌绪先生在材料科学领域取得的学术成就以及他们报效祖国的伟大事迹，激发学生的学习兴趣和爱国情怀，鼓励他们积极投身实现中国梦的伟大实践，为中华民族的伟大复兴奉献力量。

（三）培养工匠精神，端正科学态度

联系“棠溪宝剑”案例，弘扬中华传统文化，培养学生的工匠精神和迎难而上的勇气。我国“棠溪宝剑”传人高庆民与其父奋斗了半个多世纪，经历了无数次失败，最终成功恢复、研制并生产出位于历史九大名剑之首的棠溪宝剑。高端棠溪宝剑的剑条需要锻工、热处理、磨工等10大工种与剑鞘、雕刻、油漆等600多道工序，每个工序都必须一丝不苟。在金属材料零件工艺设计过程中，要想把零件选材和工艺路线设计的合理，就需要扎实的专业基础知识;要获得高品质的零件，就需要具有精益求精的“工匠精神”。在实验教学过程中，通过团队成员分工合作，培养协作精神;通过实验操作，培养严谨求实的科学态度;通过自主实验设计，培养学生的自信心和探索精神;通过分组汇报，深化学生对实验科学性和安全性等方面的理解。此外，行胜于言，教师自身在教学过程中体现出严谨的治学精神和积极向上的人生态度会潜移默化地影响学生。

二、教育方法和载体途径

如何在“金属材料学”课程教学过程中融入思想政治教育，关键在于“润物细无声”，要做到这一点，必须全方位、多角度、生动有趣地开展课程教学，构建多元混合式教学平台[2]。在混合式教学模式下，教师为教学的主导，学生为教学的主体，可以充分调动学生学习的积极性和主动性。传统教学模式下的课程教学通常在规定的教学时间和特定的教学场所进行，而在混合式教学模式下，学生可以根据自己的需要选择任意的学习时间和场所，学习更加方便。

（一）充分利用网络资源

“金属材料学”课程利用中国大学MOOC和超星泛雅在线课程平台实现学生学习、师生互动等全部教学流程的数据记录和分析。教师不仅可以实时查看各个教学环节的详细参与情况，及时了解学生的学习情况，合理调整教学计划，还可以充分利用网络平台上的优质资源，布置学生观看《大国之材》等与材料领域相关的记录片及其他视频资料，在线实时互动，帮助学生在了解专业背景、获取专业知识的同时提升学习兴趣和爱国主义情怀。

（二）广泛开展学术活动

通过听取学术报告，学生可以用最短的时间快速了解材料领域的前沿知识和行业研究动态，清楚目前材料领域的研究热点及其研究的意义和价值。通过了解材料领域优秀专家和学者的科研方向，激发学生的科研灵感，帮助其进行自我评估，并认识到自己的优势和不足，激起他们的探索和求知欲望。为了强化学生听取学术报告的有效性，在听取某一学术报告之后，教师可围绕“听完学术报告的感受、收获、启发等主题”进行课堂讨论或在线讨论，并根据学生的发言情况进行总结和评价。

（三）增设行业调研环节

材料科学与工程专业部分本科生对自己所学专业不够了解，对未来从事的工作比较迷茫。在“金属材料学”课程教学过程中，教师可安排一些自主性行业调研环节，要求学生通过网络平台资源或到材料相关企业进行实地考察，调研“金属材料学”课程中讲授的知识点与实际生产应用的关系，以及可以具体应用到的行业。通过行业调研，学生可以充分了解本专业的发展现状及发展前景，使其对自己将来可能从事的职业有所规划，提升专业认同度。

三、“金属材料学”与课程思政的结合点

立德树人是课程思政教育的根本目的[3]。通过课程思政建设，将专业知识的传授和专业技能的培养与思政教育结合起来，在专业课程的学习过程中对学生进行价值引领，引导学生树立正确的人生观和价值观;培养学生的爱国情怀、工匠精神、社会责任感和奉献精神;塑造学生爱岗敬业、勤劳踏实、团结进取的作风和严谨认真、实事求是的科学态度。表1为“金属材料学”课程教学内容中挖掘的思政元素与专业知识的结合点。

四、课程德育目标

在课程中有机融合思想政治教育之后，将价值塑造、能力培养、知识传授作为“金属材料学”新的课程目标，从而培养材料科学与工程专业本科生的历史使命感及责任感。具体目标体现在以下三个方面。

第一，在“钢的强韧性转变矛盾”“极限合金化理论”“石墨形状是影响铸铁性能的主要矛盾因素”等知识点的讲解过程中，将“矛盾是普遍存在的”“量变引起质变”“物极必反”等哲学道理融入教学。引导学生运用哲学思想去分析科学规律的理论本质，让其学会站在哲学的高度去分析和解决问题。

第二，在“金属材料学”课程教学过程中，通过引入材料科学领域的伟人事迹、材料前沿研究、材料重大成就、材料重大工程案例等，培养学生的爱国情怀、工匠精神、社会责任感和奉献精神;塑造学生爱岗敬业、勤劳踏实、团结进取的作风和严谨认真、实事求是的科学态度。

第三，在零件工艺设计和实验教学过程中，引导学生学以致用，自主完成工艺设计和实验方案设计，培养学生的自信心和探索精神。通过团队成员分工合作，培养学生的协作精神;通过实验操作，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度;通过分组汇报，强化学生的安全意识、质量意识、环保意识等职业素养。

五、結语

习近平总书记在高校思想政治工作会议上强调，“好的思想政治工作应该像盐，但不能光吃盐，最好的方式是将盐溶解到各种食物中自然而然吸收”[4]。对高等学校专业课程而言，课程思政元素应该像盐一样，既能为学生提供必备的精神营养，又能调动学生的胃口，提高学习的积极主动性。因此，在“金属材料学”的教学过程中，要充分提炼课程中蕴含的思政育人元素，选择合适的时机，自然地融入教学过程，实现知识传授和价值引领的有机统一，让学生在学习专业知识和专业技能的同时，不知不觉地汲取精神养分，真正做到春风化雨，育人无声。

参考文献：

[1]江鸿杰，喻亮，董译升，等.《金属材料学》课程教学建设与改革[J].广州化工，2016（3）.

[2]李发国，尹付成，岳慧君.“材料科学基础”课程的思政教育设计与实践[J].文教资料，2018（28）.

[3]金晓怡，张航，杭鲁滨.“新工科”背景下《机械设计》课程思政教学建设[J].教育教学论坛，2019（42）.

[4]刘承功.高校深入推进“课程思政”的若干思考[J].思想理论教育，2018（6）.

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