“课程思政”背景下《材料科学与工程进展》的教学改革与实践*

安旭光，孔清泉，张 靖，吴小强，姚卫棠

(成都大学机械工程学院，四川 成都 610106)

“课程思政”是利用非思政类的课程如通识课、学科基础科、专业课等开展思政教育，与思政课程一道构筑隐性教学和显性教学有机结合，其核心内涵都是育人，是实现三全育人的重要途径[1-2]。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上讲话指出，“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”，“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”。2020年，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》。此后，课程思政成为了中国特色社会主义一流大学建设和人才培养的重要组成环节之一，得到了广泛的关注和迅速的发展[3-4]。

《材料科学与工程进展》是材料工程硕士研究生的专业课程之一。课程立足材料科学与工程，分析国内外材料领域发展新动向及战略部署，介绍当代材料科学与工程发展的新成就和新技术，引导学生开展新材料研究调研和研讨。高校的专业课程建设的本质不仅仅是传播知识观，而且还是对学生价值观和人生观的进一步塑造。《材料科学与工程进展》作为课程思政的重要阵地，如何更好地利用这一载体开展思政教育，做到“立德树人”和“传道授业”并举，是一个值得深入研究的课题。

1 将思政教育目的融入课程目标

全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，回答“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育根本问题的重要途径。当前，立德树人是检验高校一切工作的根本标准。高等学校人才培养是育人和育才相统一的过程，建设高水平人才培养体系，必须将思想政治工作体系贯通其中，从而全面提高人才培养质量。因此，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、共同发展，对于高素质人才培养具有重要的意义。理工类课程是高校“课程思政”建设的短板和难点，这是因为其课程培养目标较之人文科学有很大不同。如理工类课程内容考虑育“才”，而育“德”考虑得较少[5]。当前，理工科在经济社会发展中的重要性日益增加，发挥理工科“课程思政”的作用，形成独具特色的育人方式，显得尤其重要。因此，需要将思政教育达成效果融入到《材料科学与工程进展》的课程目标。通过课程学习，除了专业知识的丰富和掌握，还要让学生进一步坚定四个自信，增强民族自豪感和爱国情怀，坚持中国共产党的坚强领导和全心全意为人民服务的根本宗旨。

2 基于“课程思政”优化教学内容

“课程思政”与“思政课程”教学内容需要实现同向同行[6]。专业课程要向思政课程靠拢，在马克思主义等科学理论的指导下传递思政知识，深化辩证唯物主义和社会主义核心价值观，围绕坚定理想信念，系统开展中国特色社会主义和中国梦教育和社会主义核心价值观教育等。同时，课程思政建设还需弘扬中华传统文化、增强法制意识、树立正确的价值观等[7]。高校思政类课程会对上述内容进行系统的讲授，因而专业类课程的思政建设需具有更为鲜明的特色。在专业课程教育中，如果生搬硬套思政理论进行教学，会削弱课程感召力，降低理论对实践的指导作用[8]。《材料科学与工程进展》是一门导论性质的课程，其部分课程内容往往会概念化。如何在专业课程教学内容中融入“课程思政”元素，丰富教学内容，达到专业知识学习和思想政治教育相统一。因此，“课程思政”需以课程特点为依托，做好相关思政元素与案例的总结归纳。

(1)充分紧贴专业知识选取课程思政方面的最佳案例，将中华优秀传统文化元素有效融入到课程中。如，在无机非金属材料章节内容中，把对我国陶瓷的发展史进行介绍作为章节的引入，从原始社会的陶器、半坡文化的彩陶、商周时期的原始青瓷、唐三彩、宋元明清瓷器的辉煌等，增强民族自豪感。又如，三星堆中发掘出黄金面具和黄金权杖等大量黄金器件和青铜器。其中三星堆1号坑出土的黄金权杖是目前夏商考古中发现的体量最大的一件金器。远古先民在冶金行业萌芽阶段，如何将这些黄金器件打造的如此细致精美，让学生进一步感受到中华民族历史悠久、源远流长。(2)通过重大工程关键材料的开发和支撑作用使材料专业学生具有使命感，从而增强学生的从业信心和爱国意识。结合中国的重大工程建设的动态和中国学者最新的研究成果，把课程知识点建立在国家高新技术发展的背景下，聚焦辽宁号航母、高铁网、华龙一号、探月等重大工程的先进材料研发等事例；把国际上新材料研究中的先进成果和技术及时引入课堂，与课程讲授的知识点有机结合，通过与国外先进技术比较找差距和不足，从而增强学生的历史使命感、责任心和担当意识。如，航空母舰是搭载舰载机的大型水面舰艇，舰载机起降时滑行甲板产生的冲击载荷达到数十吨。HY高屈服强度钢、HSLA-15低合金钢是目前航母甲板最前沿的用钢型号。全世界能够造出航母钢板的国家屈指可数，如、日、俄、法等。鞍钢等研制的甲板用钢，其耐受抗压水平达到全球前列，屈服强度有690 MPa。材料上的突破，极大的加快了国产航空母舰的建造和服役。(3)针对一些重大事故中关于材料失效的问题进行剖析和探讨，从而帮助学生树立工匠精神和积极探索的精神。如泰坦尼克号事故中的钢铁材料冷脆现象、日本福岛核电站事故中包壳材料、美国挑战者号航天飞机灾难中固体火箭助推器的O型环密封圈失效等。泰坦尼克号是20世纪初世界上体积最庞大、内部设施最豪华的客运轮船，有“永不沉没”的美誉，然而在它的处女航中便因撞击冰山沉没。这是因为造船工程师只考虑到要增加钢的强度，而没有想到要增加其韧性，且增加钢的强度采用的向炼钢原料中增加大量硫化物，大大增加钢的脆性。由此事故，材料科学家发现了钢材的冷脆性，即在-40～0 ℃的温度下，钢材的力学行为由韧性变成脆性，从而导致灾难性的脆性断裂。通过泰坦尼克号等案例教学，能够让学生认识到材料科学与工程学科的重要性。

3 面向“课程思政”变革教学手段

传统的专业课程教学往往是以讲授式为主，对于导论性质的课程，经常会让学生有走马观花的感觉。如果加入思政教育环节，会导致学生学习获得感降低。因此，需对教学形式进行改革创新，从而更好的支持课程专业教育目标和思政教育目标的达成。通过创造更加生动自然的课堂，改变形式生硬的传统教学，让学生在潜移默化中接收思政教育的熏陶，做到“润物细无声”。(1)在常规教学的基础上，增加翻转课堂模式。我国课程改革历程，经历了“教师依据自己设计的‘教学路线图’，滴水不漏地按照预设的教案完成整个教学过程”的探究式课堂；到‘让学生课前进行前置性学习，再进行系统教学’先学后教模式；再到随信息时代互联网的普及，应运而生的各种学习平台而兴起的慕课和翻转课堂等三个阶段[9]。翻转课堂，通过学生分组调研总结和PPT讲述等环节，提高学生的课程参与度。通过学生主动去发掘材料科学与工程某个研究领域的研究现状，然后教师再进行点评并引入思政元素，实现对知识点的牢固掌握。这样，能够充分发挥学生的主观能动性，提升学生的综合素质和可持续发展能力[10]。(2)在教学过程中插入针对社会热点的班级讨论环节，同时加强在线互动交流，从而营造渗透式教学氛围。通过上述学习氛围营造，引导学生自动去体会和感受，使得他们在耳濡目染和潜移默化中接受思政教育。如，石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、新能源技术、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。通过魔角石墨烯、基于石墨烯的快充技术、新能源电池、柔性石墨烯显示屏、石墨烯海水淡化铝膜、北京冬奥会观礼台座椅内部和地毯等产品上应用的新型石墨烯柔性发热织物材料等一系列材料学最新研究和应用热点的引入，展示石墨烯研究新进展的同时，让学生认识到专业知识在社会经济发展中的应用潜力和重要推动作用。(3)课程思政建设在不同学科中具有不一样的特征。要根据不同学科专业的特色和优势，依托不同专业的育人目标，深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度和深度。如对工科专业的学生，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[11]。特别是要注重学以致用，在工程实践中落实“思政课程”，引导学生将科学知识更好的运用到社会实践中。

4 不断提升教师教育教学能力和理论功底

最后，高质量开展“课程思政”建设，必须要不断提升教师教学能力和理论知识水平。(1)教师是课程教学的主要参与者，需要在深入掌握课程内容的基础上，提高自己从课程教学内容中挖掘思政元素的能力。可以通过学习强国、蓉城先锋等APP和党史学习等活动开展理论学习，在提高自身思想政治理论水平的基础上，从而更多更好的挖掘专业课程中与思政教育相关的教学案例。(2)教师要把立德树人理念贯穿教育教学全过程中，从课程教学内容的准备、教学环节的设计等各个方面入手，更好的将专业知识与思政教育相融合。(3)专业课程教师的专业能力需要不断提升。“课程思政”对教师专业知识掌握的深度和广度有更高的要求。如在材料科学与工程的发展和研究中，蕴含了大量思想政治教育元素。如科学的事迹风采，用研究者探索科学的过程，追求真理的历程，来引导学生，教育学生，让科学家、学者、大事的科学人生成就他们的青春风采[12]。教师只有在牢固掌握专业知识的基础上，才能紧扣课程特点，深度挖掘课程中的思想政治资源，进而更好的融入课程教学中去。

5 结 语

“课程思政”是我国高校教育理性回归的重要举措，通过将思想政治教育与专业课程有机融合，从而更好的实现三全育人目标。“课程思政”在专业课程建设中具有重要的地位，本文对《材料科学与工程进展》开展“课程思政”后的教学改革与实践进行初步总结，从课程目标、教学内容、教学手段和教师教育教学能力等四个方面提出了自己的理解和认识。笔者相信，随着“课程思政”的不断深入践行和推进，我国高等教育人才培养将会迈上一个新台阶。