通識課的課程思政探索
——以《神奇的金屬微觀世界》為例*

楊 猛, 彭秋明，王利民, 李 慧**

(1.燕山大學材料科學與工程學院，河北 秦皇島 066004；2.燕山大學國家級材料綜合實驗教學示范中心，河北 秦皇島 066004)

1 通識教育和課程思政的關系

1.1 通識教育

通識教育是大學教育的重要內容，是邁向“全人教育”的重要教學手段。通識教育是一種普及教育、通才教育，通過培養(yǎng)學生對不同學科知識與能力的融會貫通，了解不同的文化、觀念、價值，積累基礎性學科的綜合性知識，提升學生的綜合素質，解決人的全面發(fā)展與專業(yè)教育之間的矛盾，為學生接受專業(yè)學習前做好普及知識和練就科學思維的準備[1-2]。通識教育作為提升本科教育質量的重要探索方向、一流本科教育的重要內容和一流大學的重要標志，受到越來越多學者和高校的重視，呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢[3]。

1.2 課程思政

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，“用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應”[4]。這段話告訴我們：只要認真挖掘專業(yè)課與思政課的切合點和閃光點，采取靈活多樣的教學組織形式與授課方式，就能夠做到思政內容無聲潤入課堂，進而為構建高?！叭恕钡拇笏颊窬痔峁娪辛Φ闹巍?022年4月25日，習近平總書記來到中國人民大學考察調研，觀摩思政課智慧教室現(xiàn)場教學，并對思政課建設提出了明確要求。

1.3 通識教育與課程思政的關系

通識教育從誕生到發(fā)展，宗旨一直是強調理性思維，培養(yǎng)綜合素質，傳承經典。通識教育是以培養(yǎng)合格公民為目標的文化素質教育，引導學生在拓寬知識領域和視野的基礎上建立良好的世界觀、人生觀和價值觀，提高學生的思考、表達和判斷能力，增強學生的社會責任感，成長為人格健全的合格公民。課程思政的宗旨也是如此。課程思政包含了家國情懷、職業(yè)操守、做人準則、道德情操。所以，通識教育和課程思政有著關聯(lián)和契合，培養(yǎng)理念是一致的，兩者同向同行，共生發(fā)展，合力育人。通識課更易于在挖掘課程價值意蘊的基礎上，把意識形態(tài)教育有機融入課程知識體系中，實現(xiàn)課程專業(yè)知識與國家價值導向間的同頻共振[5]。課程思政可以豐富與延伸通識教育，還可以提升通識教育的內涵和拓寬發(fā)展路徑。

2 本課程的意義和內容

材料是人類文明的基石，被視為人類社會進化的里程碑?？v觀人類發(fā)現(xiàn)材料和利用材料的歷史，每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)，都會把人類支配和改造自然的能力提高到一個新水平，給社會生產力和人類生活水平帶來巨大變化，把人類物質文明和精神文明向前推進一步[6]。材料中的金屬材料，在材料工業(yè)中一直占據(jù)著絕對優(yōu)勢，在工業(yè)、農業(yè)、國防等各個領域廣泛應用，更是現(xiàn)代社會生活中不可或缺的。金屬材料是機械、冶金、化工、建筑、信息、能源、航天航空等工業(yè)的支撐，與多學科交叉、滲透和融合，所以讓不同專業(yè)的學生學習金屬材料知識，有利于培養(yǎng)創(chuàng)造思維、培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，開拓視野，促使不同學科和不同專業(yè)的知識互相融合，增強社會適應能力，培養(yǎng)復合型人才。

《神奇的金屬微觀世界》是實驗類通識選修課，課程按照OBE教學理念，學生通過磨制金相樣品，使用金相顯微鏡觀察金屬材料微觀組織，學會識別顯微組織。了解掌握金屬材料微觀組織和金屬材料性能之間的關系，掌握金屬材料的性能和應用范圍，了解金屬材料的發(fā)展前沿。本課程通過材料和人類發(fā)展、社會文化的關系，領略科技如何推動人類社會，了解材料如何影響我們生活，以全新的方式看待身邊的每一樣物品。金屬材料科學的發(fā)展日新月異，小到手機零件，大到汽車、火車，人們的生活離不開金屬材料[7]。在人們享受金屬材料帶來優(yōu)質生活的同時讓人們更多地了解金屬材料的特性，是金屬材料科技工作者的使命。本課程內容以通識教育為主，課程的難度在準專業(yè)與科普之間，選取常用金屬材料，通過科學性與趣味性相結合，以生動的方式教學，通過微觀組織圖片和實例揭示各種金屬材料背后的神奇微觀組織，了解金屬材料背后的精采故事，展現(xiàn)金屬材料之美，打開金屬材料的神秘大門，領略到金屬材料世界的魅力。結合金屬材料學科發(fā)展的成果，講解金屬材料的新概念、新知識和新應用，讓學生了解生活中無所不在的金屬材料的特性。

3 課程思政研究的內容和目標

《神奇的金屬微觀世界》通識選修課，可以弘揚愛國主義、科學倫理和工匠精神。充分發(fā)掘課程教學的德育內涵，突出專業(yè)課程教學的育人導向，將德育教育與專業(yè)教學充分融合，促使知識傳授與價值觀教育同頻共振；在課程內容上，突出弘揚社會主義核心價值觀，遵循教育教學規(guī)律，體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想，反映學科最新發(fā)展成果和教改教研成果。通過將思政教育的元素融入到本課程的學習過程中，不僅能夠為學生的思政教育拓寬思路，成為學生思想政治工作的有力推手，而且可以有效地拓寬高校思政教育的渠道，為高校思想政治教育工作提供有益的探索。

授課教師在課前備課時利用互聯(lián)網，收集與金屬材料相關的精品教學資源，如各種圖片、CCTV播放的《國家寶藏》《大國重器》《大國鋼鐵》《超級工程》紀錄片；等等，讓思政教育進行得更為形象、生動。課堂上，將上述內容融入教學講述，和課程知識點巧妙融合。展現(xiàn)上下五千年的中華文明和新中國70年的金屬材料發(fā)展歷程；培養(yǎng)學生的愛國主義情懷、創(chuàng)新意識、工匠精神、科學素養(yǎng)等等?？己嗽u價方法：采用課上提問加討論的方式直接評價；通過實驗表現(xiàn)評價；借助調查問卷、學生的結課報告，了解課程思政對學生思想的影響。

通過將課程思政元素融入到《神奇的金屬微觀世界》課程的學習中，讓學生在提升自我專業(yè)思維素養(yǎng)的同時思政思維素養(yǎng)也同步得到提升，他們在未來生活或工作中將個人命運與國家命運緊密連接起來，關鍵時刻能以大局為重。將愛國精神、工匠精神傳遞給學生，引導學生刻苦鉆研，治學嚴謹、精益求精和不畏艱難，可以進一步完善工程型人才教育與教學培養(yǎng)模式，構建全國重型機械行業(yè)理工科工程型人才培養(yǎng)基地，培養(yǎng)出專業(yè)創(chuàng)新能力強、實踐能力強的工程型創(chuàng)新人才，實現(xiàn)人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。

4 課程思政的探索與實踐

在實施課程思政的實踐中，著重從幾個方面融入思政元素。

1)民族自豪感，愛國教育

講解知識點“鐵和鋼的誕生”時，引入生鐵是中國人的發(fā)明這一歷史事實。中國發(fā)現(xiàn)最早的鐵器，是河北省出土的商代鐵刃，經過確認是用含鎳較高的隕鐵鍛造而成的。另外有同時代的北京平谷的隕鐵刃，河南商末的銅兵鐵刃。由此考證，我國在商代中期就已經使用鐵器了。1976年，在長沙楊家山65號春秋晚期墓葬中出土了一把鋼劍，這是中國已發(fā)現(xiàn)的最早的鋼兵器，也是中國最早的鋼制品?？梢宰C實碳鋼出現(xiàn)在春秋晚期，比歐洲早兩千年。歐洲國家，在文藝復興時才掌握了生鐵冶煉技術。中國流傳下來的世界古代最大的鑄件，是河北滄州的鐵獅子，于公元10世紀鑄造而成，重量有50噸之重。

講解知識點“熱處理技術”，引入我國古代的熱處理技術。洛陽市出土的春秋末期戰(zhàn)國初期的鐵錛經過脫碳退火；河北省滿城出土的西漢劉勝的佩劍，經分析，表面有明顯的滲碳層，并且經過了淬火處理；考古發(fā)現(xiàn)，淬火工藝出現(xiàn)在春秋晚期，河北省易縣燕下都遺址出土的戰(zhàn)國后期鍛劍等武器大多數(shù)都經過淬火硬化處理的。漢代的淬火技術也有很大成就。這期間古代工匠還發(fā)明了局部淬火，徐州獅子山楚王陵出土的4件鑿刀，經過金相組織分析發(fā)現(xiàn)，這4件鑿刀的刀頭，都經過了局部淬火處理，是為了獲得刀頭硬度高、刀體韌性好的優(yōu)良力學性能。以上事例充分說明了我國的熱處理技術有著悠久歷史。

這些事例可以增強學生的民族自豪感、愛國精神；使學生深刻理解中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，了解中國古代金屬材料發(fā)展歷史，堅定文化自信。

2)青年榜樣，工匠精神

用青年榜樣孫帥奇的故事引出知識點“退火”。孫帥奇是河鋼石鋼廠銀亮線生產上的一名普通工人，負責鋼材退火線的質量管理。孫帥奇和團隊對技術的不斷突破和對每一個細節(jié)的偏執(zhí)，保持著產品質量“零缺陷”的記錄?！傲闳毕荨钡谋澈笫怯尚燎诘母冻龊蛧乐?shù)墓ぷ鲬B(tài)度換來的。每支料段必須100%檢驗，不斷優(yōu)化產品工藝，更新改造舊設備，才能生產出更優(yōu)質的產品。孫帥奇對質量“零缺陷”的偏執(zhí)，充分體現(xiàn)了不畏艱難，敢于創(chuàng)新的工匠精神，展現(xiàn)了青年榜樣的力量。視頻中展示的工作環(huán)境和工作狀態(tài)就是金屬材料專業(yè)學生畢業(yè)后的工作境況。面對單調枯燥的鋼鐵世界，如何能綻放青春，承擔起鋼鐵人的責任，孫帥奇做出了完美的詮釋。孫帥奇在平凡的崗位上能做出不平凡的業(yè)績，以奮斗者的堅毅和炙熱的匠人精神，書寫著一位普通青年工人的鋼鐵人生。對于學生更具有引領和指導意義，這些就是當代的工匠精神的內涵，值得每一個學生去學習。

3)淬煉利劍鋒芒，彰顯使命擔當

從知識點“淬火”，引出CCTV 7播放的4集大型紀錄片《礪刃》第2集《淬火》。通過《淬火》紀錄片，展現(xiàn)中國軍人從嚴冬到酷暑，從遼闊大海到蒼莽高原，淬火實戰(zhàn)化演兵場。中國軍人拼出了血性斗志，拼出了膽氣、豪氣，拼出了能打仗、打勝仗的精氣神。淬煉利劍鋒芒，彰顯使命擔當。寶劍鋒自磨礪出，日復一日礪煉，年復一年淬火，最終只有一個目標，完美制勝。軍之不訓，與無軍同；訓之不嚴，與不訓同。點出“哪有什么歲月靜好，都是軍人們在負重前行”。從金屬材料的淬火引申出了年輕人要經過鍛打和磨礪，才能成長為像鋼一樣堅韌、正直、像鋼一樣頑強的新時代中國青年。通過類比淬火和磨練，提醒同學們鋼材通過淬火提高了硬度和耐磨性，年輕人也需要“淬火”才能快速成長成才。激發(fā)同學們的愛國情懷、使命感。引導學生不畏艱難，刻苦學習，努力拼搏，做國家的棟梁之才。

4)勵精圖治，自強不息

用越王勾踐劍引入知識點“銅和銅合金”。純銅強度低，不適合作為結構材料，所以在純銅中加入合金元素制成銅合金。1965年冬，湖北省荊州出土了一把劍，拔出劍鞘，寒光閃閃，毫無銹蝕，劍刃鋒利，20多層紙一劃而破。這把越王勾踐劍是國家一級文物，現(xiàn)藏于湖北省博物館。劍身上有精美的黑色菱形花紋，劍柄處鑲嵌綠松石和兩顆藍色琉璃；鑄造工藝精美絕倫，劍首的11道同心圓整齊排列，間距僅0.2 mm，和現(xiàn)代數(shù)控機床技術相比，也毫不遜色；劍身上有八個鳥纂銘文“越王勾踐，自作用劍”。越王勾踐劍，距今有2500多年，被譽為“天下第一劍”。劍的主要成分是銅、錫組成的青銅合金。劍脊含銅較多，能使劍韌性好，不易折斷；而刃部含錫高，硬度大，使劍非常鋒利；微觀組織是樹枝晶。

這個故事的融入給學生兩方面的啟迪：(1)五千年的文明，創(chuàng)造的每一件文物都是文化。越王勾踐劍精美高超的制作工藝，名垂青史，萬古流芳；名滿中華，享譽世界。激發(fā)同學們的民族自豪感、愛國精神。(2)劍的主人勾踐，歷盡滄桑，臥薪嘗膽，一把絕世寶劍，凝聚天地靈氣，彰顯王者氣魄，成就榮耀之光；它冠絕華夏，見證亂世傳奇；越王勾踐劍既是國寶重器，亦是文化符號。它承載著中華民族勵精圖治，自強不息的民族精神。當代中國正處于民族復興的關鍵時期，激勵同學們?yōu)閷崿F(xiàn)偉大的中國夢發(fā)奮向上，努力學習。

5)航天精神，勇于探索，勇攀高峰，不斷前行

由知識點航天材料“鈦及鈦合金”，引出我國航天事業(yè)的發(fā)展。在全球市場中，鈦合金材料主要應用于航空航天領域。航天飛行器每減重1克，運載火箭就可以減輕幾百克。不是“斤斤計較”，而是“克克計較”。導彈和火箭減少結構質量1 kg，將增加射程1～3 km。經過幾代航天人的接續(xù)奮斗，我國航天事業(yè)創(chuàng)造了以兩彈一星、載人航天、月球探測、火星探測為代表的輝煌成就。走出了一條自力更生、自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，積淀了深厚博大的航天精神。從1970年我國首顆人造衛(wèi)星東方紅一號進入太空到如今長征系列火箭已突破三百次發(fā)射，中國正從航天大國向航天強國邁進。神州十三號載人飛船的成功發(fā)射和順利返回地面，標志著空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿完成，為中國建造“天宮”打下重要基石，標志著中國空間站關鍵技術驗證階段成功完成，中國空間站即將進入全面建造階段。同時樹立起了一座新的里程碑，見證著中國航天人對航天事業(yè)的不懈奮斗。航天科技工作者自主創(chuàng)新、自力更生、艱苦奮斗、協(xié)同攻關、共同奮斗的航天精神，激勵同學們勇于探索、勇攀高峰、不斷前行。

6)實事求是,精益求精,不言放棄,團結協(xié)作,遵守制度

實事求是是馬克思主義的根本觀點，是課程思政的重要元素，實事求是學生必須具備的優(yōu)良品質和基本科學素養(yǎng)。當今社會學術造假、產品弄虛作假等屢見不鮮，是實事求是基本世界觀的缺失和淪喪。當學生實驗操作失誤，得不到正確實驗數(shù)據(jù)時，教師需要教育學生實事求是的重要性，要尊重客觀事實，使學生在以后的工作中，撥開層層表象尋找真理，透過現(xiàn)象看本質，做一個誠實守信的人。所以培養(yǎng)學生實事求是的優(yōu)良品質，尊重事實的科學態(tài)度，對于國家、民族及學生個人都非常重要[8-9]。

實驗中強化分工協(xié)作和團隊精神，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，鼓勵學生克服困難、提升團結協(xié)作和服務意識。教育學生在制備金相試樣的過程中堅守初心、追求至精至善，將每個細節(jié)都盡可能做到極致，培養(yǎng)學生的工匠精神。有的學生為了制備出無劃痕、無假象、浸蝕完美的金相樣品，不惜一次次返工重來，不言放棄，最終制出合格并且完美的金相樣品。將磨制樣品這一看似簡單、枯燥的工作做到了極致，這對培養(yǎng)學生的工匠精神、永不言棄、勇于探索、不斷創(chuàng)新品質的培養(yǎng)具有重要意義。教導學生遵守實驗室規(guī)章制度，加強紀律教育和安全教育。建立環(huán)保意識，引導學生愛護環(huán)境，培養(yǎng)學生的社會責任感。

5 考核方法和效果評價

考核方式的改革是提高學生創(chuàng)造力的推手。本課程的考核打破傳統(tǒng)的一張試卷評定成績的模式，考核要體現(xiàn)出課程思政融合的效果[10]，以及教學全過程的學習效果?？己藢W生學習態(tài)度，課堂提問、討論情況、實驗表現(xiàn)、動手能力等。開放式的作業(yè)題融入思政元素，學生通過搜集資料、查閱文獻，不僅加強了對專業(yè)知識的學習，也加深對思政內容的理解消化。結課報告要考核設計解決方案能力、從事科學研究能力、責任意識、團隊意識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、管理與決策能力、終身學習的意識和能力，發(fā)展獨立的思考能力及批判性思維[11]。

學生通過本課程的學習，全面了解金屬材料的分類，懂得身邊的金屬材料是通過加入不同的合金元素，通過不同熱處理工藝進行熱處理，才得到顯微鏡里面看到的神奇的微觀世界(顯微組織)，從而實現(xiàn)預期的力學性能，最終目的是滿足各行各業(yè)的需求。為材料學院實驗室開設實驗類型通識選修課探索新路。該課程已經上了五個循環(huán)，學生對該課程反饋是：非常滿意；是上過的最認真的通識選修課；能鍛煉動手能力；不枯燥；生動有趣；在輕松愉快的氣氛中學習;等等。該課程在全校本科生課堂教學質量評價中，2019秋、2020春和2020秋，連續(xù)三次評價結果為“優(yōu)秀”。

6 結語

利用課程中蘊含的思政教育資源，實現(xiàn)思政教育與知識體系教育的緊密結合，發(fā)揮隱性教育春風化雨、潤物無聲的優(yōu)勢，幫助學生塑造家國情懷，樹立文化自信、強化社會責任感、弘揚擔當精神。培養(yǎng)學生艱苦奮斗的科學精神，團隊合作意識。培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度，勤奮刻苦、勇于承擔的科學精神和團結合作、顧全大局的服務意識。通過強化“價值塑造”，與OBE教育教學理念相結合來實現(xiàn)能力培養(yǎng)目標，探索通識課與思政課程同向同行的育人格局。