《材料合成与制备》“课程思政”教学探索与实践*

马艺函，谭轶璇

(中南民族大学化学与材料科学学院，湖北 武汉 430074)

“课程思政”是一种综合的教育理念，需要深刻挖掘和梳理各门专业课程所蕴含的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能，融入课堂教学各环节，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一。2016年，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，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。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]。在此背景下，在高校教学体系中占主要地位的专业基础课程，迫切需要将“课程思政”有机地融入课堂教学过程中，充分发挥其主渠道的作用，坚持知识传授与价值引领相结合，增强学生的责任感和使命感，落实立德树人的根本任务，培养中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人[2]。

《材料合成与制备》作为材料化学专业的核心必修课，兼顾材料学科中多种材料的共性与个性、多学科的交叉与渗透，是一门理论和实践并重的课程。课程通过介绍金属材料、结构陶瓷、功能陶瓷、高分子材料、单晶材料、非晶态材料、薄膜材料和纳米材料等的制备原理、方法与工艺过程，拓展学生的思路及知识面，使其掌握材料制备的专业知识，能将所学理论知识与实践相结合，为今后从事材料科学相关生产实践和科学研究奠定扎实的基础。基于此，如何提炼该课程蕴含的文化基因和价值范式，与原有课程专业知识有机融合，将其转化为社会主义核心价值观，充分发挥课程的德育功能，笔者提出了以下几点思考和探索。

1 内化专业知识，加强理论学习，提高教师的思想政治修养

学高为师，身正为范。习近平总书记在北京大学师生座谈会上做出重要指示，要坚持教育者先受教育，让教师更好担当起学生健康成长指导者和引路人的责任。评价教师队伍素质的第一标准应该是师德师风。要引导教师把教书育人和自我修养结合起来，做到以德立身、以德立学、以德施教[3]。“课程思政”建设的直接实践者是教师，对其思想水平、业务知识和业务能力都提出了新的要求。因此，尤其是理工科的专业教师首先要转变观念，将其与狭义化的政治概念区分开来，深刻理解“课程思政”的育人元素，即只要涵盖做人做事的基本道理、符合社会主义核心价值观的要求、能够激发学生实现民族复兴的理想和责任感的内容都属于“课程思政”的范畴。因此，教师应坚持正确的政治方向，要“坚持教书和育人相统一，坚持言传和身教相统一，坚持潜心问道和关注社会相统一，坚持学术自由和学术规范相统一”，坚守“学术研究无禁区，课堂讲授有纪律”，杜绝有损国家利益和不利于学生健康成长的言行。

其次，教师要克服“重学术轻思想，重智育轻德育，重科研轻教学”的问题，明确教书育人是第一使命，坚持德才兼备的育人标准。在教学过程中，知识传递和价值塑造需要并轨同行。现在的高校青年教师基本都是博士，可以在授课过程中引入自身攻读学位的经历。例如在介绍材料的发展史和研究进展时，可提及自己是如何学习材料学专业课程的，博士期间是如何选择专业领域和研究方向的，曾经遇到什么样的困难，又是如何解决的，这些内容与学生的学习经历及现实境遇相契合，较容易引发他们的共鸣，加强与他们的沟通和对话。此外，对于学生关注的当下社会热点事件，也要因势利导，结合课程发掘其中的营养元素，在知识学习中融入理想信念层面的精神指引。例如，在介绍先进功能材料的发展趋势时，以神舟十二号航天员聂海胜和刘伯明身着的新一代舱外航天服为例，这套造价三千万的国产宇航服是高科技制造领域的尖端技术代表。它具有六层结构，相当于一个微型空间站，为宇航员提供安全保障及活动自由，其整体结构、外形设计、元器件及原材料都是我国自发研制，尤其是在手套关节处，利用仿生学原理设计了一种类似小龙虾尾部的层叠结构，既保证了强度，又满足了出舱活动的需求。通过这些前沿研究，引导学生从材料科学的基础理论出发，思考这些创新思路的由来，以及理论在实际应用中是如何呈现的，会带来什么样的变化。同时可以激发学生的家国情怀，自力更生和自主创新的主人翁意识。

2 挖掘“课程思政”元素，推进课程改革

《材料合成与制备》是一门典型的理工科课程，里面蕴含着科学思维、辩证思维、系统思维等丰富的思想政治教育资源，可针对性地与每章的教学内容有机结合，激发学生的爱国情怀和职业责任感，提升学生的科学素养和创新精神，实现知识传递和核心价值观教育相融共进[4]。绪论介绍时要突出材料的合成与制备、组成与结构、性质与性能和使用效能之间的“四面体”效应，这是把握课程脉络的主线，也是系统思维的直接体现。系统是由相互联系、相互作用和相互依赖的若干要素结合而成的具有特定功能的有机整体，具体到某种材料，它的整体功能取决于各要素之间的结构，可通过调整优化、协同配合来发挥其使用效能。帮助学生在理解专业知识的同时，建立材料研究的系统思维，学会用科学的方法分析和解决材料设计、制备以及应用中面临的复杂问题，实现知识的内化和迁移。

以金属材料中钢铁材料为教学案例，在讲解钢材的高炉冶炼工艺、成分和结构分析及相应性能时，可借题引申出国内钢铁行业的炼钢装备和工艺水平已达世界领先水平，这是我们国家实现一系列大规模基础建设和超级工程的支撑和底气。但同时也要意识到，我们国家虽然被冠以“基建狂魔”的称号，但在航空、高铁和高精密机械等产业不可或缺的核心零部件高端轴承仍然依赖进口，可喜的是高端轴承所需的钢材料已实现国产化，下一步就是克服设计加工等技术瓶颈。由此可潜移默化地增强学生的自信及专业使命感，引导学生领会精益求精的工匠精神，不断追求卓越技术。

对于结构陶瓷制品，在介绍其坯料制备、成型和烧结三个生产阶段时，可适时插入我国陶瓷文化的悠久历史和深厚底蕴，增强学生的民族自豪感和文化自信。同时在介绍结构陶瓷的产品定位、发展趋势和产品优化时，强调由于其自身的高强度、耐高温、耐腐蚀和高稳定性等优点非常适用于严苛的工作环境，在机械、电子等行业、航空航天和军事领域中发挥着关键作用，因此需要不断设计、研制和生产新型陶瓷材料来适应科学技术的发展及工业生产技术的新要求，借此培育学生的专业认同感，历史使命感和时代责任感。此外，陶瓷在高温生产过程中会产生大量CO、SO2、NOX、氟化物和烟尘等有害气体，釉料在淋釉过程中会产生高含量铅或镉的重金属废水，以及废渣的妥善处理和利用问题。通过这些实例帮助学生树立绿色环保意识和可持续发展的理念，引导学生在材料研发和工艺创新中，要兼顾节能减排和绿色环保的要求。

在介绍高分子材料的制备时，以环氧树脂为例，其分子结构中含有两个以上的环氧基团，可与多种含有活泼氢的固化剂发生交联而形成不溶不熔的三维网状结构，具有较强的黏结性能和电绝缘性能，是一种重要的聚合物基材料，但脆性大、耐冲击性能差、抗裂纹扩展能力不足。然而，国内的环氧树脂制品集中在常规类型，甚至产能过剩，而部分高纯和高端环氧树脂产品却完全依赖进口，尤其是碳纤维复合材料用的高性能环氧树脂。打破技术壁垒垄断需要从配方体系、分子结构等去设计和研发，在复杂环境下考察强度、模量、韧性、温度变化、耐疲劳性等一系列要素，最终满足长期使用时，复合材料在温度变化区间内始终保持较稳定的弹性模量和压缩强度。这是一项非常复杂的系统工作，技术含量高、研究难度大，需要积极探索新思路、新技术，突破常规，另辟蹊径。据此可以激发学生的学习热情和求知欲望，提高专业使命感，认识到技术的更新进步需要脚踏实地和刻苦钻研的精神。

在介绍薄膜材料时，以碲化镉(CdTe)薄膜和铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池为教学案例，引导学生掌握气相沉积磁控溅射镀膜技术的核心特点，熟悉其设备简单、操作方便、镀膜面积大和附着力强等优点。同时强调光伏产业是我国战略性新兴产业之一，其发展对于调整能源结构、推动能源生产和消费革命、推进生态文明建设具有重要意义。我国目前光伏市场90%以上为硅基太阳能电池，但其制备工艺复杂、能耗高，而薄膜太阳能电池具有原料丰富、成本低廉、柔性化的优点，在光伏电站、光伏建筑和可穿戴光伏器件等方面显示出巨大的应用潜力。然而，碲化镉薄膜太阳能电池光电性能的提升受到重P型掺杂、载流子寿命、欧姆接触电极等因素的限制，可通过近空间升华或气象输运沉积工艺实现低温基底表面凝结成膜，制造转换效率超过17%的太阳能电池。美国First Solar提供了全球95%以上的碲化镉组件，而国内的凯旋集团、杭州龙岩、中山瑞科产能相对较小，仍处于起步阶段。通过这些数据，帮助学生更好地解读“十四五”规划中提出的“碳达峰、碳中和”战略部署，激励学生奋发努力，立志于推动现有技术更新迭代并努力探索新的技术革新。

3 开展多元化的“思政教育”，构建科学的考核评价体系

充分利用当下移动互联时代获取信息和实时交流的便利性，进一步拓展“思政教育”的教学时空，通过开展线上线下混合模式，多渠道辅助学生汲取知识和提升能力[5]。利用超星学习通、中国大学MOOC等线上学习平台整合网络精品资源，向学生推送学习资料、相关网络链接或多媒体视频等，丰富“课程思政”的育人元素，增强学生的政治意识和理想信念。如鼓励学生在课余时间观看《大国重器》、《大国之材》和《科学光芒》等纪录片，了解和认识中国装备制造业的大型设备、生产制造能力、基础建设、航天航空、航海、互联网、通讯、人工智能等领域从无到有和赶超世界先进水平的艰辛历程，中国新材料产业领域创新发展的历史，以及“中国制造”和中国实体经济发展的方向。同时发起线上讨论，引导学生就感兴趣的内容独立思考、表达观点并积极讨论，在自主学习的过程中深刻感受我国以自主创新为核心, 科技立国，走中国特色科技强国之路的时代强音，更好地理解科学技术，领悟科学精神，树立实干奋斗、锐意创造的坚定信念，立志投身于时代的建设之中，奔向未来。

课程考核的方式同样要适应“思政教育”的需求，除了考察学生对专业知识的理解和应用能力外，还需要反馈“课程思政”的渗透效果和德育功能，实现传授知识和塑造品格的整体目标。基于此，本课程在期末卷面考试中增设附加题，以材料产业的发展现状及问题，新材料的设计、研发和应用，材料行业励志人物的典型事例等为切入点，引导学生辩证性地看待和分析问题，用科学思维武装头脑，用人文情怀滋养心灵，全面提升德行、视野和格局。同时，过程考核中设置大作业模块，以中国“卡脖子”的技术清单为主题，让学生自主调研某一核心材料的制备方法、主要性能、市场需求、技术难点和国外的差距等，以PPT的形式展示其调查报告。整个过程可以锻炼学生综合分析信息的能力,加深其对专业和学科的认知能力，同时深刻理解国家自主创新，掌握关键技术和知识产权的重要性，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

4 结 语

“课程思政”是落实立德树人根本任务的理念创新和实践创新，是贯彻价值塑造、能力培养、知识传授三位一体育人理念的重要抓手。笔者对《材料合成与制备方法》“课程思政”教学进行了思考和尝试。理工科老师自身要加强政治修养和文学素养，深刻挖掘课程内容蕴含的与社会主义核心价值观、家国情怀、创新思维和工匠精神等相关的育人元素，通过多元化的教学载体和考核方式，“润物细无声”地引导学生追求正确的价值取向和理想信念，实现专业教育和思想政治教育的相互促进。