思政元素融入《材料科學基礎》課程的教學實踐

李月英 喬振亮 劉 琪

（安徽工程大學材料科學與工程學院 安徽·蕪湖 241000）

0 引言

立德樹人是高等學校教育的中心任務和根本目標。習近平總書記在召開全國高校思想政治理論課教師座談會上指出，“思想政治理論課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程”，同時，習近平總書記還提出思想政治理論課改革創新要堅持“八個相統一”，其中包括“要堅持顯性教育和隱性教育相統一，挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源，實現全員、全程、全方位育人”，“使各類課程與思想政治理論課同向同行”、同頻共振。把課程思政作為新時代新形勢下高校有效開展“三全育人”工作的有力抓手、培養能夠擔當民族復興大任的時代新人的重要舉措，進一步加強和改進高校思想政治教育工作。

1 材料科學基礎課程的特點

《材料科學基礎》是安徽工程大學材料學院為材料成型及控制工程、材料科學與工程、金屬材料工程三個專業開設的一門專業基礎課。該課程的教學內容系統講述了晶體學基礎、晶體缺陷、固體中的擴散、材料的形變與再結晶、相平衡及相圖等材料科學的基礎知識。主要研究材料的成分、微觀組織結構、制備工藝與材料宏觀性能和應用之間的關系。使學生掌握研究材料微觀結構的方法，明確材料的微觀結構決定材料的宏觀特性，建立彼此間的聯系和對應關系；掌握材料研究的基本實驗方法；培養學生分析問題和解決問題的基本思維能力，并為后續學習各種專業課程打下必需的理論基礎，同時也為將來從事材料的研究與開發打下堅實的理論基礎。該課程的教學內容與日常生活、科研活動、生產實踐均有較緊密的聯系，具備大量的思政元素“融入點”。

2 課程思政融入專業課的必要性

課程思政旨在將思政育人融入到專業課程的教學中，實現知識傳授和價值引領的有效結合，顯性與隱性教育相統一，全方位立體化育人，培養德才兼備的人才。因此，課程思政是構建德智體美勞全面培養的教育體系的有效切入點，也是完善“三全育人”的重要抓手。

《材料科學基礎》課程是材料學科課程體系中的重要主干課程，也是學生接觸的第一門專業基礎課和碩士研究生入學考試課程。對后續專業課的學習以及學生專業興趣、科學思維和創新能力的培養具有主導作用。該課程的授課對象是全院三個專業的大二本科生，這個時期學生剛剛開始接觸專業課，是建立專業興趣、樹立專業思想、甚至是決定未來職業選擇的關鍵期。這就需要教師根據學生的學情特點，在滿足知識體系傳輸的基礎上，創新教學方式和教學方法，深度挖掘思政育人元素，進行巧妙的融入設計，從而將其滲透到教學的全過程。

思政元素融入課堂的必要性一方面從大的層面來說，材料科學在社會進步、經濟發展和國防安全等國家戰略中起著舉足輕重的作用。我國的航母、大飛機、蛟龍號等“國之重器”都與材料科學的發展息息相關。該課程對于學生了解材料，熱愛材料，乃至將來能夠成長為國家需要的專門技術人才，起到了奠定專業基礎的作用。因此，在“專業第一課”中融入思政元素是非常有必要的。另一方面從小的層面即學生個人角度來說，在其還沒有進行系統學習專業課的階段，他們對于專業的內涵和發展前景是既模糊而又充滿憧憬的。因此，一方面，有必要將我國材料科學的發展歷史、發展現狀和發展趨勢向學生進行介紹，以提升學生的民族自豪感和專業發展緊迫感。另一方面，也有必要結合實際科研與生產實踐，提升學生的專業自豪感和專業認知度，樹立專業意識，對自己的未來發展也能夠有一個初步的認識和定位。

3 思政元素融入教學內容的實踐

根據材料科學基礎課程的教學內容，教師在進行課堂教學中可以根據教學內容科學合理地進行課堂教學設計，充分挖掘和提煉專業課程所蘊含的思想政治教育元素，把價值觀培育有機地融入到課堂教學中。以下就從該課程的各個教學內容中嘗試找出思政元素的融入點。

3.1 緒論

緒論部分是學生了解課程內容、課程性質、學習目標和任務的重要環節，也是課程思政教育的起點。通過介紹材料的發展歷程，展現材料是現代文明和社會進步的標志，是現代社會經濟發展的三大支柱產業之一。教導學生要尊重中華文明的優秀文化成果，傳播弘揚中華優秀傳統科技文化，從而加強學生對專業的理解和認可度，增強學生的愛國主義意識和堅定文化自信，將“愛國情懷，文化自信”這一思政元素融入到課程內容中。同時也可以引入我國科學家在研制TiAl金屬間化合物上的突破實例，通過摻入Nb的方法，實現TiAl金屬間化合物的強韌性提升，從而實現其在神舟飛船上的應用，從而培養學生樹立“科研強國”的意識。

課堂上還可以穿插觀看視頻《新聞直播間》“共建一帶一路”特別欄目，展現廣大走出國門的材料生產企業在實現自身發展的同時，也在持續造福當地人民，推動地方經濟振興與發展。鼓勵同學們樹立專業信心，材料專業大有可為，同學們要努力使自己成為具備全球視野的復合型人才。在講述專業前沿時還可以將近年來的最新科研動態和應用實例引入課堂。例如微納米技術在新材料研發中的應用，空間時代材料新工藝在發展空間技術中的應用，等等。讓學生能夠體會到“材料改變世界”，提升學生的專業自豪感。

在緒論中還可以加入一些短視頻進行行業人物介紹，將一些材料行業的杰出人物或校友的勵志故事作為切入點，介紹他們甘于吃苦、奮斗實干的職業經歷，激勵學生要培養吃苦耐勞、踏實勤奮、精益求精的“工匠精神”，將“愛崗敬業”這一思政元素融入課堂中。

3.2 晶體學基礎

這部分內容主要講述晶體學的基礎知識和幾種常見晶體結構以及合金相結構。思政教學的切入點可以在講述晶體時引入中科院院士蔣民華的詩《晶體賦》來作為開場白，人工晶體更是“智慧與心血的結晶”，“育晶之人，奉獻晶體凝練自己”。晶體純潔透明，和諧有序。教導學生做人要像晶體一樣光明磊落，誠實守信，有職業素養。

再比如晶體學中的概念如空間點陣、晶胞等的提出，是人們為了研究固體物質的內部特征而構建的模型。在講解這些概念的同時，可以引導學生今后在科學探究的過程中，要敢于創新，勇于創新，始終如一地堅持培養“科學創新”精神這一思政元素融入到教學中。

3.3 晶體缺陷

這部分主要講述點缺陷、線缺陷和面缺陷三種晶體缺陷的形成、結構、特征、運動等知識。思政教學設計的切入點例如，晶體表面看似完美，實則均存在內部結構缺陷，而正是由于這些缺陷才賦予了晶體性能的多樣性。可以把維納斯的美與晶體缺陷做對比，人無完人，我們都有缺點，所以要學會彼此包容；我們都有優點，所以要學會彼此欣賞。在與人的交往中，要彼此多欣賞，多包容，這樣才有利于和諧社會的建立，將這一培養學生“人文情懷”的思政元素融入其中。

在講述點缺陷的運動時有關“空位運動”概念的提出，就是一個逆向思維的典型發表。我們一般的有關物體運動的概念指的都是實物，而空位的運動則是概念上的運動。這一運動概念的提出大大利于熱力學上的分析，這是一個創新的思維方式。通過這一實例啟發學生在今后進行科學探究的過程中，當遇到科學研究瓶頸的時候，不妨改變一下傳統思維方式，選擇逆向思維，或許就會找到打開科學大門的鑰匙。

再比如，在晶體中這三類缺陷經常共存，它們互相聯系，互相制約，在一定條件下還能互相轉化，從而對晶體性能產生復雜的影響。我們今后在遇到任何復雜工程問題的時候，都可以遵循由點到線再到面的研究方法，可以先將復雜工程問題拆解，從簡單工程問題開始分析，一步步將其復雜化，并將所研究的事物建立起普遍聯系，最終將一個復雜的工程問題解決掉。

還有在晶體中，正是由于大量晶體缺陷的存在以及它們的運動，才導致了材料的各種宏觀上的性能變化。這是一個由量變到質變的過程，任何事物的發展都是從量變開始，質變是量變的終結。同學們在今后的學習和工作過程中要樹立堅定的信念，勇于思考，敢于創新，注重積累。“人無遠慮必有近憂”，要及早做好自己的人生規劃，厚積薄發實現自己的人生夢想。

3.4 固體中的擴散

這部分內容主要講述擴散的微觀機制和宏觀規律，以及擴散的熱力學分析等。思政教學設計的融入點例如在講述擴散的原子理論及反應擴散時，當某種元素通過擴散自金屬表面向內部滲透時，若該元素的含量超過基體金屬的溶解度，則隨著擴散的進行會在金屬表層形成中間相，也就是會形成新相。這就是一個本質上從量變到質變的過程，從而引導學生要樹立“一以貫之、久久為功”的學習態度，在科學探究的道路上要培養持之以恒的鉆研精神，遇到問題要有迎難而上的勇氣。

3.5 材料的形變與再結晶

這部分教學的主要內容是材料的塑性變形機理、特點及對組織性能產生的影響，以及回復再結晶對冷加工材料的影響。其思政教學的融入點可以在講述材料的強韌化機制及其對性能產生的影響過程中，引導學生聯想中華文明之所以能夠成為四大文明之一，最重要的原因是中華民族勞動人民的勤奮與堅韌精神。讓學生更加系統地了解中華傳統文化的博大精深，激發學生以艱苦奮斗精神鑄就青春底色，以真知識、真見識淬煉真本領的“大國工匠”精神。

3.6 相平衡與相圖

這部分的主要教學內容是相與相平衡，以及相圖的相關知識。思政教學的融入可以從相平衡的建立入手，在某一溫度下，系統中的各個相的相對含量會達到一個平衡狀態，使系統處于熱力學上能量最低的狀態。這是唯物辯證法中的三大規律之對立統一。在一定溫度下，各相的含量此消彼長，對立統一，他們是一組矛盾的因素。只要找到了他們能夠和諧相處的平衡點，最終他們就能夠達到平衡統一且穩定存在的狀態。從而啟發學生在處理科學上遇到的矛盾問題時，要首先找到系統的矛盾因素，再進而找到其平衡點，并在平衡點解決這一矛盾問題。從而將這一“培養科學思維方式”的思政元素融入課堂教學。

再者思政元素的融入還可以從啟發學生根據相圖制定適合的熱處理工藝入手。在這一理論與工程實踐相結合的實踐過程中，讓學生體會到制定合理的熱處理工藝，需要考慮多方面的因素，包括如健康、安全、社會、法律、環境等等因素。通過這一思政元素的融入，進而培養學生的社會責任感、安全意識、環保意識、法律意識等。

4 結束語

課程思政的建設不應當僅僅局限于思想政治理論課中，將思政元素融入專業課的教育教學內容中，是新形勢下立德樹人的必然趨勢和發展要求。《材料科學基礎》這門課的特點和在專業課中的地位決定著這門課程是開展思政教育的理想陣地。通過挖掘《材料科學基礎》課程中蘊含的思政元素，實現專業知識傳授與思政元素育人功能融合，全程全方位育人。我們要以理想信念的教育為核心，堅持立德樹人的根本，全方位地充實教學內容，豐富教學手段，將思政元素“鹽溶于水，潤物無聲”式地融入到課程教學中，從而實現高校思政教育的價值目標。