材料专业课程“课程思政”教学探讨与实践

2023-08-23李万喜

化工时刊 2023年2期

李万喜郭芳

(晋中学院材料科学与工程系,山西晋中 030619)

1 课程思政内涵

2016年12月7日至8日,全国高校思想政治工作会议在北京举行。习近平总书记出席会议并发表重要讲话,突出强调了“思想政治理论课”存在问题的同时,对课程思政也作了具体的论述和要求,“要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课程都要守好一段渠,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]。这一要求也进一步说明和强调了大学生成长过程中“立德树人”原则的贯彻和正确价值导向的工作,应当是整个高等教育,是所有的课程和所有的教师都应当承担的基本职责,而不仅仅是思想政治理论课及其教师的单方面的工作[2]。习近平总书记多次强调,思想政治工作决不能单纯一条线,不能跟专业教育“两张皮”,要加强嵌入式、融入式、渗透式教育,把思想政治教育跟专业教育紧密联系起来。

抓好高校思想政治工作,关键是抓住课堂这个主阵地。课堂教学是育人主渠道,教师的认识水平跟不上,课程思政理念就无法在课堂落地。用好教学这个主渠道,重点是解决好教师“为谁教、教什么、教给谁、怎么教”的问题,让学生清楚知道应该在哪儿用力、对谁用情、如何用心、做什么样的人。这就要求教师在传递知识的同时,注重对学生的价值引领和价值塑造。课程思政是探索知识传授与价值引领相结合的一种有效路径。推进课程思政改革,不是简单增开几门课程,也不是增设几项活动,而是价值观的培育和塑造,通过“基因式”融入,将思政教育贯穿于学校教育教学全过程,将教书育人的内涵落实在课堂教学主渠道,让所有课程都上出“思政味道”、突出育人价值,让立德树人“润物无声”[3]。

2 专业课课程思政建设的常见问题

2.1 认识有偏差

专业知识的教学侧重于知识的“求真”,而思想政治教育则要求“真善美”的统一。调查发现,部分老师对课程思政认识不足,不清楚课程思政要干什么,不清楚为什么专业课程要融入思政元素,在课堂中不会融入课程思政元素,容易出现被动参与、导向功利、个别教师抵触等问题。

2.2 方法不得当

课程思政最终要通过教师这一关键主体发挥桥梁纽带作用。非思政课要达到育人的功能,不能生硬地把专业课或者通识课讲成思政课,学生对这样的课程往往具有逆反心理[4]。要借鉴隐形教育的理念和原则,在不经意间达到育人的目的。并非所有的课程内容都能融入课程思政元素,不能牵强附会。

2.3 效果不明显

部分老师不能从专业知识凝练出思政元素,思政元素对应不上思政案例或者合适的知识点,不明白怎样在专业课课堂上对学生进行思想政治教育,示范引导作用不明显。课程思政方面的好经验、好做法、好成效没有充分宣传报道,课程思政与教学改革结合不紧密,课程思政建设推进缓慢。

3 材料专业课程思政理念下的教学创新模式

材料、能源、信息为当代技术的三大支柱,而材料又是能源和信息工业技术的物质基础。新材料的出现和使用往往会给技术进步、新产业的形成,乃至整个经济和社会的发展带来重大影响。根据国务院正式印发的《中国制造2025》行动纲领,新材料是十大重点突破领域之一。因此,培养德才兼备的材料专业人才非常重要。这就要求高校教师借鉴课程思政的理念,积极进行教育教学改革,将专业课与思政元素进行融合,寓道于教,寓德于教,寓教于乐,将构造知识传授、能力培养和价值塑造三位一体的育人育德目标贯穿于材料专业课程教育全过程,使学生在学习中潜移默化。

3.1 教学设计思路

材料类专业属于工科专业,相关专业课程的理论性与应用性都较强。如果只以课本知识为本位,教学内容枯燥,教学方法单一,容易使学生产生枯燥乏味的感觉,从而影响学生的学习积极性和主动性,不利于学生专业知识的掌握、思维能力的培养和创新能力的提高。专业课与思政有机融合,不仅能引导学生掌握材料科学技术现代化的内涵,还可以全方位培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感,有效地引导学生树立起正确的世界观和价值观,不忘初心,砥砺前行。

以“材料表面与界面”课程为例,进行了思政元素和专业知识有机融合的探索,取得了较好的教学效果,具体教学设计思路如图1所示。由授课教师根据教学大纲和课程章节内容特点,精心选取重要知识点,查阅与之相关的科研成果和实际应用案例,将不断变化的学科前沿、学术动态和先进技术等融入教学内容之中,并有机穿插到课堂教学中,让死板的知识活起来,激发学生的学习兴趣,拓宽学生的视野和知识面,调动学生的学习积极性、增强学生的创新意识,培养学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的思维方式。在使学生深入了解科技发展前沿和我国科研发展现状的同时,激发学生的家国情怀和使命感、责任感,实现知识传授、能力培养和价值塑造三位一体的育人育德目标。

图1 教学设计思路

3.2 教学条件和方法

充分利用教学实践类、网络数字化类、文献资料类、科研成果与工程实践类教学素材,采用启发式教学、案例教学、研究性教学的课堂教学方法,在教学过程中紧扣理论知识,并初步引入与工程实践和科学研究相关的教学内容,将理论知识学习与应用实例和科学研究相结合,结合具体的教学过程与教学效果,做到边教学、边总结、边改进、边完善。通过学生的反馈和教学反思,优化课程教学中的应用实例,及时恰当地设计和修订教学方案。重点是通过知识的学习使学生体验科学研究和工程应用的过程,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。另外,高校材料专业教师一般都是研究生学历,扎根于教学科研第一线,对本学科的整体情况有较充分的了解。以作者为例,作者具有材料学博士学位,从事碳基功能材料的相关研究,主持山西省高校科技创新项目“以麻纤维为碳源的磁性多孔碳纳米复合材料的制备及电磁性能研究”和山西省基础研究计划项目“基于植物纤维的电磁参数连续可调的新型碳基吸波材料的研究”,在“材料表面与界面”课程的固体界面、接触角等知识点授课过程中能够有效地将自己的科研项目融入课堂教学中。

4 思政元素和专业课程有机融合的教学实施

表1为“材料表面与界面”课程中提取出来的一些与章节知识点紧密结合的思政案例。以第四章固—液界面第一节接触角的讲解为例,该节需要学生掌握接触角的定义、计算和应用。在课程讲授时,可以采用启发式教学、案例教学、研究性教学的课堂教学方法,将接触角知识学习与自然现象、应用实例和科学研究相结合,使学生体验科学研究和工程应用的过程,提高学生发现问题和分析解决问题的能力,培养学生的创新思维方式和理论联系实际的科学作风,从而提高学生的创新能力和实践能力。

表1 “材料表面与界面”课程中的课程思政案例

以表面现象教学内容为例,首先提出问题,为什么早晨水滴凝成露珠在树叶上闪闪发亮?为什么水滴在荷叶表面随意地滚动?分别往干净的玻璃和石蜡上滴一滴水,为什么水会很快地沿着玻璃表面展开,而水滴不能在石蜡上展开,力图保持球状?然后分析原因,从分子间的相互作用力来说,水能润湿玻璃是因为玻璃是由极性键构成的物质,它们和极性水分子间的吸引力大于水分子间的相互吸引力,因而滴在玻璃表面上的水滴,可以排挤玻璃表面上的空气而向外展开。水不能润湿石蜡,是因为石蜡是非极性键构成的物质,它们和极性水分子间的吸引力小于水分子间的相互吸引力。用什么来描述这种现象呢?这就可以很自然地引出接触角的概念。通过讲解接触角的定义和推导公式后就可分析,水滴在树叶和荷叶表面上的接触角大于90°,所以不润湿,呈半球形。为什么会呈现这种形态呢?这就需要查阅文献,从科学的角度进行分析。在放大1万倍以上的电子显微镜下看,荷叶表面有一层绒毛和一些微米级蜡粒结晶,这种材料表面的化学组成和微观结构使得荷叶具有超疏水性,使水不能打湿荷叶表面,每次下雨都可以清洁叶子。科学家受荷叶的这种特性启发,发明了纳米自清洁服装和建筑涂料。只需在布上或涂料中加入一点水,使其形成水滴,水滴落下,灰尘也消失了,这样衣服和建筑物可以自我清洁。除了植物以外,一些动物例如水黾腿部也具有特殊的微纳米结构,将空气有效地吸附在这些同一取向的微米刚毛和螺旋状纳米沟槽的缝隙内,在其表面形成一层稳定的气膜,阻碍水滴的浸润,宏观上表现出水黾腿的超疏水特性[6]。正是这种超强的疏水特性使得水黾在水面上行动自如,即使在狂风暴雨和急速流动的水流中也不会沉没。大自然很美,也很奇妙,动植物有它们自己的生存法则,大自然的美,不仅可以陶冶情操,还可以启发人类。生活和大自然中的每一个奇妙的现象都蕴藏着独特的科学奥秘,作为新时代的大学生,更重要的是要有好奇心,勇于探索美的背后所蕴含的奥秘。

超疏水固体表面在日常生活中也有广泛的应用,例如厨房中的电饼铛,其涂层材料一般都是含氟材料,这是因为含氟材料表面能低,既疏水又疏油,用完后非常容易擦干净。但是疏水涂层与基体的黏附力比较差,结构也非常脆弱,不耐摩擦,当表面经过冲击、摩擦等机械作用时很容易受到损坏而失去超疏水性能,所以电饼铛涂层只能用洗碗布轻轻擦拭[7]。开发稳定抗摩擦的超疏水涂层或者具有自修复功能的超疏水表面成为目前超疏水材料研究领域中急需解决的问题。整个教学实施过程通过知识的学习使学生体验科学研究和工程应用的过程,教授学生要敏于观察,善于学习,有扎实的知识储备;勤于思考,有发散性思维;勇于创新,有打破砂锅问到底的勇气;有持之以恒的毅力,才能形成解决问题的观念或想法,才能有收获和成果。整个教学过程可以激发学生的学习兴趣和解决问题的热情,多角度丰富学生的知识,培养学生的创新精神和实践能力,最终实现知识能力、素养、育人三位一体,共同提高。