材料測試與分析技術(shù)實驗課程融合思政教育的研究

劉文文，謝芳

（宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，江西宜春 336000）

2022年4月25日，習(xí)近平總書記到中國人民大學(xué)考察調(diào)研，在座談會上強(qiáng)調(diào)：“思想政治理論課能否在立德樹人中發(fā)揮應(yīng)有作用，關(guān)鍵看重視不重視、適應(yīng)不適應(yīng)、做得好不好。思政課的本質(zhì)是講道理，要注重方式方法，把道理講深、講透、講活，老師要用心教，學(xué)生要用心悟，達(dá)到溝通心靈、啟智潤心、激揚斗志”。習(xí)近平總書記的這段講話，進(jìn)一步體現(xiàn)出教師要采用恰當(dāng)?shù)姆椒▽⑺颊逃擅畹厝谌虢虒W(xué)各環(huán)節(jié)中，使思政教育和專業(yè)課程教育并行前進(jìn)，形成協(xié)同效應(yīng)，實現(xiàn)立德樹人潤物無聲的育人效果[1]。

材料測試與分析技術(shù)實驗課程是我校材料物理專業(yè)的一門專業(yè)必修課。學(xué)生通過該實驗課程的學(xué)習(xí)，掌握對所制備的材料選擇正確的測試方法，并能用相應(yīng)的儀器對材料進(jìn)行表征測試，以及對所得到的測試數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，加深對相應(yīng)理論課知識體系的理解，提高動手操作能力和創(chuàng)新能力。為了滿足新時代人才培養(yǎng)的要求，在實驗課程中除了提升學(xué)生的基本專業(yè)知識和實驗技能外，更要注重思政教育[2，3]。目前，我國高校在各類專業(yè)實驗課程中融合思政教育方面，已經(jīng)積累起了一定的實踐經(jīng)驗[4-6]。但是，在材料測試與分析技術(shù)實驗課程中融入思政教育的探討很少。因此，本文以我校材料測試與分析技術(shù)實驗課程為載體，精準(zhǔn)挖掘該課程中的思政元素，進(jìn)而將思政元素融合到課程教學(xué)中，為新時代材料測試技術(shù)領(lǐng)域高素質(zhì)綜合性專業(yè)人才的培養(yǎng)提供參考。

一、思政元素的挖掘

（一）在儀器發(fā)展史中挖掘

材料測試與分析技術(shù)實驗課程教學(xué)中要指導(dǎo)學(xué)生操作一些大型儀器，教師在介紹原理、公式時，可在發(fā)展史中進(jìn)行挖掘。介紹在儀器設(shè)計過程中，科學(xué)家的設(shè)計思路和研發(fā)過程，分析總結(jié)研究過程中所遇到的問題及解決方法，培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和研究方法，讓學(xué)生具備獨立思考、辯證分析問題的能力，從中感悟科學(xué)家堅持不懈、勵志求知的人生態(tài)度。如在實驗項目“掃描電子顯微鏡設(shè)備及試樣制備”中，通過對顯微鏡發(fā)展史的講解來提高思政教育的滲透性。第一臺真正意義上的顯微鏡的發(fā)明者列文虎克，他幼年沒有接受過正規(guī)教育，由于自己的喜愛和勤奮，他一生手工磨制了400多個透鏡并首次觀察到微生物。通過列文虎克的故事，引導(dǎo)同學(xué)們找到自己感興趣的方向后，付諸行動，把熱愛的事情做到極致，就會有所收獲。

教師還可以結(jié)合我國儀器儀表行業(yè)的發(fā)展歷程，挖掘相應(yīng)的思政元素。因為科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展及科學(xué)家不懈努力，我國很多優(yōu)質(zhì)企業(yè)也研發(fā)出高質(zhì)量、性能可靠和高性價比的大型精密儀器，來激發(fā)學(xué)生的愛國情懷和民族自信心，培養(yǎng)學(xué)生勇挑重?fù)?dān)和提高創(chuàng)新意識。在1956年，我國提出自主研發(fā)電子顯微鏡，蘇聯(lián)顧問認(rèn)為項目難度太大，中國研發(fā)不出來，中國需要用可以向蘇聯(lián)買。當(dāng)時眼光長遠(yuǎn)的中國科學(xué)家們并未因蘇聯(lián)顧問的一席話放棄這個想法。經(jīng)過不懈努力，在1959年姚駿恩團(tuán)隊成功研制出我國自行設(shè)計的電子顯微鏡，使我國顯微鏡研制取得重大突破，中國儀器儀表行業(yè)由仿制到自主研發(fā)邁進(jìn)了一大步。以此案例為切入點，告訴學(xué)生科學(xué)探索如走迷宮，是不斷試錯和修正的過程，要站在更高的位置看問題，不能被眼前的困難所打倒。

（二）在實驗環(huán)節(jié)中挖掘

該實驗課程共開展了七個綜合性實驗，學(xué)生按照“材料制備-材料表征-性能測試”這一主線開展工作，在這種實驗教學(xué)模式下，我們在每個實驗環(huán)節(jié)中挖掘與之相應(yīng)的思政元素（表1），并設(shè)計典型實驗案例，以提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和思想品質(zhì)。

表1 實驗環(huán)節(jié)中蘊含的思政元素

在材料制備環(huán)節(jié)中設(shè)計的典型案例：（1）學(xué)生們在制訂研究方案時，從原材料和溶劑的選取，實驗過程中的能耗以及反應(yīng)后的副產(chǎn)物等方面考慮，將綠色化學(xué)的理念引入，培養(yǎng)學(xué)生低碳節(jié)能的環(huán)保意識，增強(qiáng)社會責(zé)任感；（2）在選擇制備方法時，學(xué)生采用高溫固相法合成摻雜氮化碳，要經(jīng)過前驅(qū)體和摻雜劑的選擇、原料稱量、研磨、煅燒、冷卻，洗滌和烘干等，經(jīng)歷多重步驟才能把目標(biāo)物合成出來。以此延伸到學(xué)習(xí)生活中也會經(jīng)歷重重難關(guān)，這時要具有積極向上、樂觀進(jìn)取的心態(tài)。此外，在煅燒結(jié)束后，樣品要自然冷卻，因冷卻時間較長，切不可因心急而在高溫狀態(tài)下直接打開高溫爐的爐門，避免損傷儀器和燙傷事故的發(fā)生。以此引導(dǎo)學(xué)生做事不可操之過急，要穩(wěn)抓穩(wěn)打，才能把事情做好。

在材料表征環(huán)節(jié)中設(shè)計的典型案例：（1）在學(xué)生使用X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡等儀器時，講到儀器的品牌與型號時，提出我國在高端測試儀器上還有很多儀器主要依賴國外進(jìn)口，仍處于“卡脖子”狀態(tài)，讓學(xué)生了解到該領(lǐng)域內(nèi)所面臨的挑戰(zhàn)，作為新時代的材料接班人肩負(fù)重任，要勇挑重?fù)?dān)，研制出屬于“中國制造”的高精尖儀器。（2）學(xué)生在做X射線衍射物相分析時，因材料中某組分含量少，沒有觀察到目標(biāo)組分的衍射峰，該組成員即認(rèn)定是表征過程存在問題。因此，可以引導(dǎo)學(xué)生對材料進(jìn)行表征測試時，可通過不同檢測方法進(jìn)行測試，再將得到的結(jié)果相互佐證，要多角度分析問題，不要片面分析而得到錯誤的結(jié)果。

在性能環(huán)節(jié)中設(shè)計的典型案例：（1）對制備的樣品做測試時，需要小組成員相互配合，分工明確，才能保證實驗順利進(jìn)行，得出不同時間下的吸光度數(shù)據(jù)。如果該過程中沒有配合好，可能導(dǎo)致個別數(shù)據(jù)忘記測試或者對照數(shù)據(jù)記混，影響結(jié)果的分析，要增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊意識。（2）學(xué)生在做測試時，同一樣品多次測量，數(shù)據(jù)存在誤差，這時要引導(dǎo)學(xué)生詳細(xì)記錄實驗過程，找出誤差來源，保證數(shù)據(jù)的真實可靠，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。

（三）在分析處理數(shù)據(jù)中挖掘

學(xué)生做完實驗后，要對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，再撰寫實驗報告。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時，要求學(xué)生不捏造或修飾實驗數(shù)據(jù)、不篡改實驗結(jié)果、保留原始數(shù)據(jù)的真實性，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)遵守客觀規(guī)律、獨立思考和求真務(wù)實的品質(zhì)，切不可在處理數(shù)據(jù)時因異常或者不符合規(guī)律的數(shù)據(jù)就自行改動。遇到這種不理想數(shù)據(jù)，要查找記錄，分析可能的原因。加強(qiáng)學(xué)生誠信教育，傳遞給學(xué)生踏踏實實做人、實事求是做事的人生態(tài)度，加強(qiáng)學(xué)術(shù)道德、職業(yè)道德的建設(shè)。如在Jade軟件中對合成樣品的物相進(jìn)行分析時，某小組將測試數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片對比后，發(fā)現(xiàn)有其他雜質(zhì)峰存在，這時要引導(dǎo)學(xué)生先尋找這一雜峰對應(yīng)什么物質(zhì)，再從實驗步驟分析，分析產(chǎn)生雜質(zhì)峰的可能原因，從中培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力。

二、思政教育與專業(yè)實驗課程的融合

在專業(yè)實驗課程中融入思政教育，除了精準(zhǔn)挖掘出思政元素，還要注意融入的方式。如果老師照本宣科地將思政元素加入教學(xué)內(nèi)容中，不僅達(dá)不到教學(xué)目標(biāo)，反而使課程教學(xué)不倫不類。教師要在符合教學(xué)規(guī)律的前提下，將挖掘到的思政元素以恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式在實驗項目中進(jìn)行融合，以達(dá)到思政教育和專業(yè)教育協(xié)同育人的目標(biāo)。

（一）以學(xué)生為中心，優(yōu)化課程設(shè)計方案

教師上課的面向?qū)ο笫菍W(xué)生，因此在制訂實驗設(shè)計時，要以學(xué)生為主體，把學(xué)生的切實感受放在首位。老師在課下時間要多與學(xué)生溝通交流，聽取他們的課堂反饋，只有真正走入學(xué)生的世界，建立良好師生關(guān)系，再在教學(xué)內(nèi)容中將挖掘到的思政元素巧妙融合其中，學(xué)生才能聽得有興趣，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生積極向上、銳意進(jìn)取。如果總站在教師的角度去設(shè)計方案，讓學(xué)生按照既定的流程聽與做，死板的規(guī)定同學(xué)們不要這樣不要那樣，學(xué)生聽得渾渾噩噩，做得毫無趣味，那這堂實驗課評價結(jié)果就是不理想。比如學(xué)生們第一次來到材料物理實驗室，通過觀看實驗室建設(shè)過程，提問實驗室為何這樣布局與擺放儀器，讓同學(xué)們站在自己的角度去思考，學(xué)生在考慮過程中進(jìn)行實驗室安全的引導(dǎo)，進(jìn)而讓同學(xué)們具備一定的應(yīng)變能力和防范意識。此外，還可以讓同學(xué)們了解到如何克服多重困難才建設(shè)了專業(yè)實驗室，讓同學(xué)們珍惜當(dāng)下學(xué)習(xí)環(huán)境，靜下心來踏實學(xué)習(xí)。這種接地氣的方式不僅能讓同學(xué)們積極參與其中，自己認(rèn)真思考和主動動手操作，還在無聲中將思政元素融入其中，活躍了課堂氣氛。

（二）提高教師政治水平，樹立榜樣力量

教師是實施課程體系的主體，教師在實驗室的一言一行都應(yīng)該為學(xué)生樹立榜樣，教師的思想理論水平與政治素養(yǎng)也會潛移默化地影響學(xué)生看世界的態(tài)度。教師是學(xué)生成長路上的領(lǐng)行者，要不斷進(jìn)行政治理論學(xué)習(xí)來提高政治站位，給學(xué)生傳輸正確人生觀與價值觀。

老師要注重自身水平的提高，不斷更新自己的知識庫，動態(tài)掌握材料分析技術(shù)的前沿進(jìn)展，多參加學(xué)術(shù)交流，有過硬的操作技能，在實驗中要求學(xué)生做到的標(biāo)準(zhǔn)，老師自己要做得更好。比如在實驗項目“X射線衍射儀及試樣制備”中，老師自己在講授制備樣品步驟及注意事項時，要親自動手操作，用規(guī)范的操作步驟、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和積極探索的精神來引領(lǐng)學(xué)生。老師在實驗室的言行舉止也會隱形地引領(lǐng)學(xué)生，并且勝過一切說教。老師進(jìn)入實驗室上課時，把長發(fā)扎起來，要穿好實驗服，戴好手套與口罩，講解相關(guān)的理論知識后不離開崗位，全程注意學(xué)生實驗進(jìn)展，要求學(xué)生嚴(yán)格按照操作流程使用儀器，整個實驗環(huán)節(jié)不抱有僥幸心理，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和安全意識。

（三）多樣化教學(xué)方法，多維度育人模式

教師在專業(yè)實驗課上進(jìn)行實驗項目過程中，巧妙融合思政元素，將兩者緊密結(jié)合，使學(xué)生沉浸其中，教師也獲得成就感。除了在實驗項目中進(jìn)行思政教育外，還可在實驗課前課后中融入，延長思政教育的廣度與深度。教師要采用多樣的教學(xué)方法，充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段和學(xué)習(xí)平臺，采取線上線下混合式教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂等方式，建立良好的溝通通道，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)對知識的掌握度。比如在進(jìn)行實驗項目“掃描電子顯微鏡設(shè)備及試樣制備”前，可以借助學(xué)習(xí)通軟件或者釘釘課堂群發(fā)布任務(wù)，了解顯微鏡的發(fā)展史及名人的生平事跡，了解掃描電子顯微鏡有哪些品牌，這些品牌間有何不同，以及中國在這一領(lǐng)域處于什么水平，學(xué)生通過查資料、調(diào)研文獻(xiàn)、整理匯總材料、制作好課件后交到學(xué)習(xí)通或釘釘群里。在上實驗課時，老師與學(xué)生進(jìn)行角色互變，學(xué)生為主講授，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的自信心與主動性，還可以鍛煉學(xué)生科學(xué)的思維方法，在師生互動中自然地將思政元素滲透到課堂中。在課后，讓同學(xué)們在學(xué)習(xí)平臺上自主學(xué)習(xí)Origin、Jade軟件的安裝與使用視頻，然后將實驗過程中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，鍛煉學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

三、結(jié)束語

材料測試與分析技術(shù)實驗課程融合思政教育后，可將挖掘到的社會責(zé)任感、團(tuán)隊精神、勇?lián)姑人颊厝谌雽嶒灜h(huán)節(jié)中。在實驗過程中，教師要以學(xué)生為中心，增強(qiáng)學(xué)生對思政元素的領(lǐng)悟與思考。教師還要提高自身水平，言傳身教地去引導(dǎo)學(xué)生。此外，還可以采用多樣化教學(xué)方法，鍛煉學(xué)生的思考能力和自主能力。在今后的實驗教學(xué)過程中，還需根據(jù)時代的發(fā)展，及時挖掘凝練思政元素，完善思政元素的融合方式，充分發(fā)揮出思政育人與專業(yè)實驗課程育人的協(xié)同作用。