“材料物理”課程中的課程思政建設

孫金煜

（1.華東理工大學 材料科學與工程學院 上海 200237；2.華東理工大學材料國家級實驗教學示范中心 上海 200237）

理工科類學生在大學期間往往比較重視與專業相關的課程，而忽視人文課程與思想政治類課程。學生在潛意識中認為，只有專業課程才對他們今后的就業和人生產生影響，而忽視在大學期間對自己思想政治和道德水平的提高。

一、“材料物理”重點課程的建設方向

“材料物理”作為專業選修課，是面向華東理工大學材料學院全院本科生的選修課。它作為上海市重點課程的建設方向，將不僅僅局限于授課過程中如何使學生掌握材料結構、性能等理論知識，還應該根據不同專業學生的專業背景，設置實際應用范例，使學生能夠將理論結合實際，從而培養具有工程技術能力的高端技術人才。然而，作為一門重點課程，如果僅僅培養了具備較高知識水平和技術水平的人才，并不能完全實現課程教書育人的價值，培養的人才也無法真正滿足國家的需求。因此，在進行課程建設的過程中，我們更應該思考、學習如何在教學中，貫徹“使各類課程與思想政治理論課同向同行”的要求。新時代新形勢下的高校教育，要在專業課程中進行課程思政建設，結合思政課程的顯性教育，利用課程思政進行專業課程中的隱性教育，培養具有高尚道德品格的合格工程師。[1]

二、“材料物理”課程中的課程思政元素分析

（一）綠色材料與綠色化學

人們的生產生活離不開形形色色的材料。然而，材料學科發展至今，人們對于生產、制備、使用材料過程中的綠色環保理念還沒有引起足夠的重視。在材料的設計、開發或者加工生產的過程中，人們往往使用了很多有毒有害，或者排放對地球環境造成污染的物質。有些產品被利用后無法被降解，或者在降解過程中釋放對人類健康或者環境不利的物質，這些都需要工程師在研發過程中進行綜合考量，從設計和制備的源頭利用綠色化學手段生產和制備綠色材料。在進行材料的化學合成時，人們選用的技術和方法將直接導致生產過程和生產產品或副產品是否對人體健康、社會安全或者是生態環境產生危害。因此，在教學相關知識時，教師應從原料、催化劑、溶劑或者其他化學試劑入手，引導學生在制備材料的過程中正確分析和選擇生產技術和方法，在考量環境保護、健康保護的同時，考慮能源資源的節省，并有意識減少廢棄物的排放。這樣才能使學生明確防止污染應優于處理污染，將原料到產品的轉換率盡量提升至100%，設計和制備材料的過程中也應考慮生成物毒性對人類和社會的影響。因此，我們應盡量避免毒性。助劑如果不能循環使用，我們就應盡量減少對助劑的使用。在整個制備過程中，能量應遵循最小原則，合成方法盡量在常溫常壓下完成，節約原料，避免衍生，生產的材料最后應可降解為無害物質。如果有有害物質產生，那么我們應在物質生成前就開始進行控制，同時要注意化學操作的安全性，將化學事故發生率減少到最小。

（二）科學家與科學品質

材料物理教學中涉及到很多的理論，而每個理論的發現和發展無不蘊含著科學家不斷尋求真理，克服艱難險阻，不斷探索求知的艱辛過程。在追求真理的過程中，他們往往要經歷誘惑、挫折，甚至是要付出生命的代價。然而，正是無數的科學家克服了種種困難，秉持著堅信真理，在科研過程中不斷突破，進而實現人生價值和社會價值的積極探索精神，造就了這些理論的誕生和科技的進步。教師可從科學研究入手，利用科學研究自身的特點，引出科學家“不功利”“持之以恒”“嚴謹誠信”“勇于探索”“百折不撓”的精神品質，將社會責任、科學責任、民族責任在科學家身上的體現進行具體分析和闡述，使學生理解自然科學的結論是建立在科學的論證和嚴密的分析基礎之上的，不能脫離現實?？茖W家在探索求知的過程中，是一種全身心的投入，其物質訴求和功利之心降到了最低。帶有功利心的科研往往會導致急躁，因身份、地位、收入等“旁心”而錯過科學中最美的風景。研究的過程是一個持續的過程，只有真正醉心于科學探索中的人，才能在不斷的挫折和失敗中保持一顆斗志昂揚的心，才能不停地運用大腦思考和探索，而不受挫敗情緒的控制。[2]

（三）實事求是與杜絕學術造假

在人生中，挫折總是存在的，正如在科學研究中實驗的失敗是常有的事情。我們不能因為實驗的失敗而杜撰實驗數據，也不能因人生中遇到的挫折和失敗放棄生命。小小的一份抄襲的實驗報告或者作業，可能就是學術造假或者剽竊的開始。因此，對待所有的作業和實驗，我們都要秉承實事求是的科學理念，從小處對自身的言行進行約束，培養實事求是、堅持真理的科學價值觀。這一點在絕大多數的科學家身上都有體現。科學研究的是建立在事實的基礎之上的，它不像藝術可以展開豐富的想象，用飽滿的感情去描繪藝術景象。這就注定了理工科學生要通過實驗、論證、推理、佐證一步步接近科學中的“真相”。因此，在實驗和論證的過程中，我們必須以理性客觀的態度來對待，絕不能弄虛作假或者馬虎大意。嚴謹求實是作為科學家的基本素養。無數個成功的科學實驗都是建立在一次次失敗的實驗基礎上的。在失敗的實驗中，如何學會分析失敗的原因，改進實驗的條件才是我們應該注重的。如果沒有千百次失敗的實驗，就不會有電燈的誕生、666農藥的研制成功。只有真實客觀的實驗數據，才能幫助總結失敗的實驗經驗，最終尋找到成功的實驗道路。同時，在進行學術和科學研究的過程中，嚴謹和認真的態度是獲得真實實驗結果的必要保障，在實驗數據中因為“馬虎”而導致的錯誤實驗信息，將會直接導致實驗失敗，甚至在生產或生活中造成巨大的財產乃至生命的損失。因此，正確引導學生在求學過程中培養嚴謹的實事求是精神也是不可或缺的。

三、“材料物理”課程中對課程思政元素的教學實現

（一）材料分析與環境工程造價考評

空談綠色材料與綠色化學無法引起學生的足夠重視和興趣。在“材料物理”課程教學中，我們可以適當引入工程材料的實例，和學生共同分析材料結構和性能，并在這一過程中，通過引導學生考量不同的制備方法，分析對比不同的研究方法產生的能耗、產物的轉化率、助劑或者催化劑用量以及回收情況，廢棄物排放量和毒性，從多個角度對不同的制備方法進行“綠色生產”造價評估。我們在引導學生在進行造價評估的過程中，既要考慮經濟成本又要考慮環境成本，當材料的經濟價值和環境社會價值出現背離的時候，如何進行取舍和協調，鼓勵學生研究更為環保低耗的材料制備方法。[3]

（二）理論歷史背景引課

教師可通過科學家的故事作為理論知識的引課環節，在介紹科學家如何追求真理的同時，激勵學生向著更高的學術高峰攀登，不要滿足于當前的科技，要站在巨人的肩膀上不斷前行，當遇到挫折和困境時，不要輕言放棄，要保持積極向上的人生態度。失敗是常有的，要做克服失敗的勇士。面對誘惑的時候，學生要能夠保持一顆忠于黨、忠于祖國、忠于人民的平常心。

（三）結合實驗等實際問題辨析

教師可以學生的作業和實驗報告等為例，分析隨意篡改實驗數據、抄襲他人作業的危害，做到“不以善小而不為，不以惡小而為之”，防微杜漸，從身邊事做起，培養學生高尚的道德品格。在實驗中，如果遇到實驗失敗的情況，教師要引導學生如何正確認識失敗的實驗，先從自身是否嚴格按照實驗要求進行操作入手，檢查實驗過程，考察實驗環境，分析實驗失敗原因，給出實驗改進方案。作為驗證性實驗，雖然實驗結果是已知的，教師在教學過程中應該注重引導學生如何分析實驗、改進實驗，而不是強調實驗數據的一致性。如果我們從評判標準上進行改變，再結合我們理論課的引導，那么將對促進學生實驗課程“誠實守信”“嚴謹求實”的科研態度養成更為有效。

四、結束語

對于“材料物理”重點課程的建設，不僅僅著眼于“金課”建設，更要注重課程的思想政治建設，將上海市“材料物理”重點課程建設成為“有溫度、有思想、有內涵”的交叉學科“金課”。