課程思政元素融入《SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論》本科課程建設(shè)的探索

竇允辰 杜 永 孟秋風(fēng) 徐家躍

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 上海 201418）

1 課程基本情況

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)課程《SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論》是面向材料類本科生開設(shè)的專業(yè)選修課程，安排在大四的第一學(xué)期，共32學(xué)時。本課程主要講述SPS（放電等離子燒結(jié)）裝置和工藝特點、特殊的燒結(jié)機(jī)理、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，以及SPS在功能梯度材料、復(fù)合材料、高致密度陶瓷、生物材料、超細(xì)或納米晶WC-Co硬質(zhì)材料、鎂合金等新材料制備方面的應(yīng)用及優(yōu)勢。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生們學(xué)習(xí)和掌握放電等離子燒結(jié)技術(shù)的基本原理和工藝特點，掌握制備工藝和材料結(jié)構(gòu)、性能之間的內(nèi)在關(guān)系，了解該技術(shù)在先進(jìn)材料制備和研究上的優(yōu)勢以及國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實際生產(chǎn)問題的能力和實驗技能。

放電等離子燒結(jié)（SPS）是具有升溫速度快、燒結(jié)時間短、所制得的材料致密度高、外加壓力和燒結(jié)氣氛可控等特點的一種材料制備的新技術(shù)，由于其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，越來越受到國內(nèi)外的廣泛重視。SPS主要是利用外加脈沖強電流形成的電場清潔粉末顆粒表面氧化物和吸附的氣體，凈化材料，活化粉末表面，提高粉末表面的擴(kuò)散能力，再在較低機(jī)械壓力下利用強電流短時加熱粉體進(jìn)行燒結(jié)致密。其消耗的電能僅為傳統(tǒng)燒結(jié)工藝（無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓）的1/5～1/3。因此，SPS技術(shù)具有熱壓、熱等靜壓技術(shù)無法比擬的優(yōu)點：（1）燒結(jié)溫度低（比熱壓燒結(jié)和熱等靜壓低200～300℃）、燒結(jié)時間短（只需3～10min，而熱壓燒結(jié)和熱等靜壓需要120～300min）、單件能耗低；（2）燒結(jié)機(jī)理特殊，賦予材料新的結(jié)構(gòu)與性能；（3）燒結(jié)體密度高，晶粒細(xì)小，是一種近凈成形技術(shù)；（4）操作簡單。由于其獨特的優(yōu)勢，國際上日本、美國、歐洲、韓國、俄羅斯等裝備了1000多臺SPS設(shè)備，國內(nèi)經(jīng)過近20年的發(fā)展，也裝備了近100臺SPS設(shè)備，將其用于制備各種先進(jìn)材料，如梯度功能材料、熱電材料、高性能陶瓷材料等，新材料研究和開發(fā)取得了顯著進(jìn)展。

本課程領(lǐng)銜主講教師是上海市海外名師 Jacques Guilluame Noudem教授。J.G.諾登教授是法國卡昂大學(xué)全職教授，知名材料科學(xué)家，長期從事超導(dǎo)陶瓷、熱電材料等新材料研究，特別擅長SPS方法快速制備大尺寸陶瓷材料。他是較早開展SPS制備MgB2超導(dǎo)體、BiTeSe熱電材料等塊體的科學(xué)家，相關(guān)論文發(fā)表在Scripta Materialia、Adv.Funct.Mat、Appl.Phy.Lett.等國際知名刊物上，引起國際同行廣泛關(guān)注，多次受邀在國際會議上做大會報告，并擔(dān)任國際會議分會主席。他還是一位活躍的材料科學(xué)家，與世界各國同行建立了良好的合作關(guān)系，其中包括日本物質(zhì)材料研究所、歐盟國家的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)、中國的西北工業(yè)大學(xué)和上海交通大學(xué)等。課程另一位主講教師是竇允辰博士，講師，主要研究方向是熱電材料，擅長利用SPS技術(shù)制備各種塊體材料，并分析工藝與結(jié)構(gòu)、性能之間的內(nèi)在關(guān)系。竇博士在教育教學(xué)工作中認(rèn)真負(fù)責(zé)，注重因材施教，獲得了較好的教學(xué)質(zhì)量和優(yōu)異的教學(xué)評價。

SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論課程傳統(tǒng)的授課方式是以教師教授為主，抑制了學(xué)生的想象力和創(chuàng)新力，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和獨立自主學(xué)習(xí)能力的提高。為滿足新時代人才發(fā)展的需求，授課教師對本課程的教學(xué)方法和手段進(jìn)行了革新和改進(jìn)，在課堂上實施“課程思政”，多采用啟發(fā)式、互動式、混合式教學(xué)。讓學(xué)生成為課程教學(xué)的主體，將傳統(tǒng)的“以教師講授為主”轉(zhuǎn)向“以學(xué)生主動學(xué)習(xí)為主”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。譬如課堂教學(xué)中所用的PPT，可以多配圖和動畫視頻，而不只是枯燥乏味的文字描述。圖文并茂，才能更加生動的表達(dá)知識的深層含義，也能更加吸引學(xué)生課堂注意力，學(xué)生能夠更加直觀的去掌握課程內(nèi)容。又例如在講授SPS技術(shù)在熱電功能材料的應(yīng)用這一章節(jié)，讓學(xué)生分組調(diào)研并討論國內(nèi)外的研究進(jìn)展，并重點討論中國科學(xué)家在其中的杰出貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生們的家國情懷和為中華民族的強盛而奮發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。

2 課程目標(biāo)

本課程教學(xué)目的是使學(xué)生掌握SPS的工藝特點、裝置和特殊的燒結(jié)機(jī)理，了解國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，以及SPS在功能梯度材料、熱電材料、復(fù)合材料、高致密度陶瓷、生物材料、超導(dǎo)材料、鎂合金等新材料制備方面的應(yīng)用及優(yōu)勢。培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實際生產(chǎn)問題的能力和實驗技能；激發(fā)學(xué)生們的家國情懷和為中華民族的強盛而奮發(fā)學(xué)習(xí)和工作的熱情；為學(xué)生從事材料行業(yè)的生產(chǎn)和科學(xué)研究工作打下必要的理論基礎(chǔ)。

3 《SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論》思政課程體系構(gòu)建

3.1 將教書育人貫穿于專業(yè)教學(xué)的全過程

在專業(yè)教學(xué)中同樣肩負(fù)著培養(yǎng)大學(xué)生社會主義核心價值觀的重任。無論是課堂教學(xué)還是實驗課程、實踐環(huán)節(jié)等都存在教書育人的問題。教師在專業(yè)知識的講授中不僅介紹最新科技成果以拓寬學(xué)生的視野，而且接合中國科學(xué)家使用SPS技術(shù)制備各種先進(jìn)材料中取得的突出成績形象地描述中國的快速發(fā)展歷程，增強學(xué)生的民族自豪感和自信心。如講解SPS技術(shù)在高致密度、細(xì)晶粒陶瓷的制備和研究的過程中，不僅講解機(jī)理、工藝、工藝對性能的影響、國內(nèi)外研究進(jìn)展等，同時更深入講解中國科研機(jī)構(gòu)如清華大學(xué)、上海硅酸鹽研究所的相關(guān)科研人員在此研究方向上取得的重要成就，增強了學(xué)生的愛國熱情和職業(yè)責(zé)任感。正確認(rèn)識遠(yuǎn)大抱負(fù)和腳踏實地，珍惜韶華、腳踏實地，把遠(yuǎn)大抱負(fù)落實到實際行動中，落實到中華民族偉大復(fù)興的不懈奮斗中，讓勤奮學(xué)習(xí)成為青春飛揚的動力，讓增長本領(lǐng)成為青春搏擊的能量。

3.2 將以學(xué)生為中心的理念貫穿教學(xué)全過程

以學(xué)生為中心的教學(xué)，就是從學(xué)生真正掌握知識、提高能力入手的教學(xué)。課堂教學(xué)，注重的不是教師把知識講給學(xué)生，而是從學(xué)生的角度出發(fā)，讓學(xué)生真正掌握。教師不僅講授知識點，同時要啟發(fā)學(xué)生掌握將知識融會貫通的能力。團(tuán)隊教師在研討教學(xué)方法時，比較了國內(nèi)外教學(xué)方法的差別，國外的教學(xué)更注重以學(xué)生為中心，使學(xué)生真正掌握，持久記憶；國內(nèi)授課時教師講授時間長，基本上滿堂灌，學(xué)生很難真正入腦并記住。針對這一問題，采用了課堂上把所學(xué)的知識點連貫起來，把制備工藝與先進(jìn)材料的性能研究結(jié)合起來，如利用SPS技術(shù)制備梯度功能材料，從梯度功能材料的基本特點和應(yīng)用前景到制備工藝的選擇和優(yōu)化，請學(xué)生考慮用到了哪些學(xué)過的知識，這樣學(xué)生不斷開動腦筋，思考問題，課上預(yù)留出可以供學(xué)生提問題的時間，進(jìn)行交流。以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)，明顯提升了學(xué)生的積極性，課后主動參與教師的科研課題的學(xué)生越來越多。

3.3 將傳授基礎(chǔ)知識同國家意識相結(jié)合

《SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論》主要介紹SPS的工藝特點、裝置、燒結(jié)機(jī)理以及其在各種先進(jìn)材料制備中的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解SPS燒結(jié)技術(shù)在材料制備領(lǐng)域的地位和作用，以及燒結(jié)機(jī)理、技術(shù)優(yōu)勢等有關(guān)基礎(chǔ)知識。我們在以往教學(xué)內(nèi)容注重知識點的基礎(chǔ)上，接合我院專業(yè)分類和研究方向，擴(kuò)展了SPS技術(shù)在先進(jìn)材料的制備上的應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，如利用SPS技術(shù)制備納米材料、高性能陶瓷材料、熱電材料、鎂合金、磁性材料等的優(yōu)勢和研究進(jìn)展等，使學(xué)生了解最新科學(xué)技術(shù)前沿，講解國內(nèi)技術(shù)應(yīng)用于發(fā)展與美國、日本等國家的差別。作為材料專業(yè)的本科學(xué)生就要有時代緊迫感和責(zé)任感，學(xué)好專業(yè)知識，學(xué)好專業(yè)本領(lǐng)和技能，志存高遠(yuǎn)，將來為我們國家在先進(jìn)材料的制備和研究等方面取得市場競爭的優(yōu)勢做出貢獻(xiàn)。

3.4 強化過程考核，加入思政元素，改進(jìn)考核模式

考核既可以對學(xué)生真正的知識水平與能力進(jìn)行客觀檢驗，又可以為課程的學(xué)習(xí)起到一定的導(dǎo)向作用。但是傳統(tǒng)考核模式基本上都是“期末一張卷”，考核的重點是結(jié)果，目的是檢查學(xué)生學(xué)得怎么樣，主要檢測的是學(xué)生對專業(yè)知識的接受程度。目標(biāo)很明確，但同時弊端也很明顯。這種模式考查不了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，教師不能通過試卷考試了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)狀態(tài)。而且，在現(xiàn)實中，很多學(xué)生都是在考試前對教師給出的考試大綱用一周的時間進(jìn)行死記硬背，以便應(yīng)付考試，這樣學(xué)生考完即忘，最后還抱怨沒學(xué)到什么東西。因此，本課程要改變這種傳統(tǒng)的考核方法，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)和學(xué)習(xí)態(tài)度，強化過程考核。

4 預(yù)期目標(biāo)

對照課程思政建設(shè)要點，把SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論課程思政建設(shè)不斷推向深入，突出強調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的中心地位，轉(zhuǎn)變教育理念，把對學(xué)生知識的給予轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實踐操作能力，激發(fā)學(xué)生的愛家愛國熱情，滲透家國情懷。以往此課程考核方式為考察，考核標(biāo)準(zhǔn)占比分為出勤（10%）、Presentation（20%）和研究報告（70%）。重點考核演講技巧、文獻(xiàn)調(diào)研和整理能力以及寫作技巧。進(jìn)行課程思政試點后，將重新設(shè)計評分體系，抽取原有指標(biāo)體系中的相關(guān)得分并單獨設(shè)置一塊核心課程思政要素得分，即出勤得分（10%）、Presentation得分（20%）、課程思政要素（20%）、研究報告（50%）。核心課程思政要素的評分依據(jù)是演講和研究報告中的思政內(nèi)容，其得分率取決于學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、科學(xué)精神、國家意識和國際視野。

5 結(jié)束語

根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位和材料學(xué)科的特點，在材料類專業(yè)選修課程教學(xué)過程中融入課程思政元素，將課程思政理念與專業(yè)知識體系相結(jié)合，充分發(fā)揮專業(yè)課教學(xué)的主渠道作用，把崗位意識和專業(yè)技能融為一體，把家國情懷和社會責(zé)任作為專業(yè)教學(xué)的靈魂，貫穿到人才培養(yǎng)的全過程，真正實現(xiàn)在課堂教學(xué)主渠道中全方位、立體化育人。