《材料合成與制備》“課程思政”教學探索與實踐*

馬藝函，譚軼璇

(中南民族大學化學與材料科學學院，湖北 武漢 430074)

“課程思政”是一種綜合的教育理念，需要深刻挖掘和梳理各門專業課程所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，融入課堂教學各環節，實現思想政治教育與知識體系教育的有機統一。2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[1]。在此背景下，在高校教學體系中占主要地位的專業基礎課程，迫切需要將“課程思政”有機地融入課堂教學過程中，充分發揮其主渠道的作用，堅持知識傳授與價值引領相結合，增強學生的責任感和使命感，落實立德樹人的根本任務，培養中國特色社會主義事業的合格建設者和可靠接班人[2]。

《材料合成與制備》作為材料化學專業的核心必修課，兼顧材料學科中多種材料的共性與個性、多學科的交叉與滲透，是一門理論和實踐并重的課程。課程通過介紹金屬材料、結構陶瓷、功能陶瓷、高分子材料、單晶材料、非晶態材料、薄膜材料和納米材料等的制備原理、方法與工藝過程，拓展學生的思路及知識面，使其掌握材料制備的專業知識，能將所學理論知識與實踐相結合，為今后從事材料科學相關生產實踐和科學研究奠定扎實的基礎。基于此，如何提煉該課程蘊含的文化基因和價值范式，與原有課程專業知識有機融合，將其轉化為社會主義核心價值觀，充分發揮課程的德育功能，筆者提出了以下幾點思考和探索。

1 內化專業知識，加強理論學習，提高教師的思想政治修養

學高為師，身正為范。習近平總書記在北京大學師生座談會上做出重要指示，要堅持教育者先受教育，讓教師更好擔當起學生健康成長指導者和引路人的責任。評價教師隊伍素質的第一標準應該是師德師風。要引導教師把教書育人和自我修養結合起來，做到以德立身、以德立學、以德施教[3]?！罢n程思政”建設的直接實踐者是教師，對其思想水平、業務知識和業務能力都提出了新的要求。因此，尤其是理工科的專業教師首先要轉變觀念，將其與狹義化的政治概念區分開來，深刻理解“課程思政”的育人元素，即只要涵蓋做人做事的基本道理、符合社會主義核心價值觀的要求、能夠激發學生實現民族復興的理想和責任感的內容都屬于“課程思政”的范疇。因此，教師應堅持正確的政治方向，要“堅持教書和育人相統一，堅持言傳和身教相統一，堅持潛心問道和關注社會相統一，堅持學術自由和學術規范相統一”，堅守“學術研究無禁區，課堂講授有紀律”，杜絕有損國家利益和不利于學生健康成長的言行。

其次，教師要克服“重學術輕思想，重智育輕德育，重科研輕教學”的問題，明確教書育人是第一使命，堅持德才兼備的育人標準。在教學過程中，知識傳遞和價值塑造需要并軌同行?，F在的高校青年教師基本都是博士，可以在授課過程中引入自身攻讀學位的經歷。例如在介紹材料的發展史和研究進展時，可提及自己是如何學習材料學專業課程的，博士期間是如何選擇專業領域和研究方向的，曾經遇到什么樣的困難，又是如何解決的，這些內容與學生的學習經歷及現實境遇相契合，較容易引發他們的共鳴，加強與他們的溝通和對話。此外，對于學生關注的當下社會熱點事件，也要因勢利導，結合課程發掘其中的營養元素，在知識學習中融入理想信念層面的精神指引。例如，在介紹先進功能材料的發展趨勢時，以神舟十二號航天員聶海勝和劉伯明身著的新一代艙外航天服為例，這套造價三千萬的國產宇航服是高科技制造領域的尖端技術代表。它具有六層結構，相當于一個微型空間站，為宇航員提供安全保障及活動自由，其整體結構、外形設計、元器件及原材料都是我國自發研制，尤其是在手套關節處，利用仿生學原理設計了一種類似小龍蝦尾部的層疊結構，既保證了強度，又滿足了出艙活動的需求。通過這些前沿研究，引導學生從材料科學的基礎理論出發，思考這些創新思路的由來，以及理論在實際應用中是如何呈現的，會帶來什么樣的變化。同時可以激發學生的家國情懷，自力更生和自主創新的主人翁意識。

2 挖掘“課程思政”元素，推進課程改革

《材料合成與制備》是一門典型的理工科課程，里面蘊含著科學思維、辯證思維、系統思維等豐富的思想政治教育資源，可針對性地與每章的教學內容有機結合，激發學生的愛國情懷和職業責任感，提升學生的科學素養和創新精神，實現知識傳遞和核心價值觀教育相融共進[4]。緒論介紹時要突出材料的合成與制備、組成與結構、性質與性能和使用效能之間的“四面體”效應，這是把握課程脈絡的主線，也是系統思維的直接體現。系統是由相互聯系、相互作用和相互依賴的若干要素結合而成的具有特定功能的有機整體，具體到某種材料，它的整體功能取決于各要素之間的結構，可通過調整優化、協同配合來發揮其使用效能。幫助學生在理解專業知識的同時，建立材料研究的系統思維，學會用科學的方法分析和解決材料設計、制備以及應用中面臨的復雜問題，實現知識的內化和遷移。

以金屬材料中鋼鐵材料為教學案例，在講解鋼材的高爐冶煉工藝、成分和結構分析及相應性能時，可借題引申出國內鋼鐵行業的煉鋼裝備和工藝水平已達世界領先水平，這是我們國家實現一系列大規?；A建設和超級工程的支撐和底氣。但同時也要意識到，我們國家雖然被冠以“基建狂魔”的稱號，但在航空、高鐵和高精密機械等產業不可或缺的核心零部件高端軸承仍然依賴進口，可喜的是高端軸承所需的鋼材料已實現國產化，下一步就是克服設計加工等技術瓶頸。由此可潛移默化地增強學生的自信及專業使命感，引導學生領會精益求精的工匠精神，不斷追求卓越技術。

對于結構陶瓷制品，在介紹其坯料制備、成型和燒結三個生產階段時，可適時插入我國陶瓷文化的悠久歷史和深厚底蘊，增強學生的民族自豪感和文化自信。同時在介紹結構陶瓷的產品定位、發展趨勢和產品優化時，強調由于其自身的高強度、耐高溫、耐腐蝕和高穩定性等優點非常適用于嚴苛的工作環境，在機械、電子等行業、航空航天和軍事領域中發揮著關鍵作用，因此需要不斷設計、研制和生產新型陶瓷材料來適應科學技術的發展及工業生產技術的新要求，借此培育學生的專業認同感，歷史使命感和時代責任感。此外，陶瓷在高溫生產過程中會產生大量CO、SO2、NOX、氟化物和煙塵等有害氣體，釉料在淋釉過程中會產生高含量鉛或鎘的重金屬廢水，以及廢渣的妥善處理和利用問題。通過這些實例幫助學生樹立綠色環保意識和可持續發展的理念，引導學生在材料研發和工藝創新中，要兼顧節能減排和綠色環保的要求。

在介紹高分子材料的制備時，以環氧樹脂為例，其分子結構中含有兩個以上的環氧基團，可與多種含有活潑氫的固化劑發生交聯而形成不溶不熔的三維網狀結構，具有較強的黏結性能和電絕緣性能，是一種重要的聚合物基材料，但脆性大、耐沖擊性能差、抗裂紋擴展能力不足。然而，國內的環氧樹脂制品集中在常規類型，甚至產能過剩，而部分高純和高端環氧樹脂產品卻完全依賴進口，尤其是碳纖維復合材料用的高性能環氧樹脂。打破技術壁壘壟斷需要從配方體系、分子結構等去設計和研發，在復雜環境下考察強度、模量、韌性、溫度變化、耐疲勞性等一系列要素，最終滿足長期使用時，復合材料在溫度變化區間內始終保持較穩定的彈性模量和壓縮強度。這是一項非常復雜的系統工作，技術含量高、研究難度大，需要積極探索新思路、新技術，突破常規，另辟蹊徑。據此可以激發學生的學習熱情和求知欲望，提高專業使命感，認識到技術的更新進步需要腳踏實地和刻苦鉆研的精神。

在介紹薄膜材料時，以碲化鎘(CdTe)薄膜和銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池為教學案例，引導學生掌握氣相沉積磁控濺射鍍膜技術的核心特點，熟悉其設備簡單、操作方便、鍍膜面積大和附著力強等優點。同時強調光伏產業是我國戰略性新興產業之一，其發展對于調整能源結構、推動能源生產和消費革命、推進生態文明建設具有重要意義。我國目前光伏市場90%以上為硅基太陽能電池，但其制備工藝復雜、能耗高，而薄膜太陽能電池具有原料豐富、成本低廉、柔性化的優點，在光伏電站、光伏建筑和可穿戴光伏器件等方面顯示出巨大的應用潛力。然而，碲化鎘薄膜太陽能電池光電性能的提升受到重P型摻雜、載流子壽命、歐姆接觸電極等因素的限制，可通過近空間升華或氣象輸運沉積工藝實現低溫基底表面凝結成膜，制造轉換效率超過17%的太陽能電池。美國First Solar提供了全球95%以上的碲化鎘組件，而國內的凱旋集團、杭州龍巖、中山瑞科產能相對較小，仍處于起步階段。通過這些數據，幫助學生更好地解讀“十四五”規劃中提出的“碳達峰、碳中和”戰略部署，激勵學生奮發努力，立志于推動現有技術更新迭代并努力探索新的技術革新。

3 開展多元化的“思政教育”，構建科學的考核評價體系

充分利用當下移動互聯時代獲取信息和實時交流的便利性，進一步拓展“思政教育”的教學時空，通過開展線上線下混合模式，多渠道輔助學生汲取知識和提升能力[5]。利用超星學習通、中國大學MOOC等線上學習平臺整合網絡精品資源，向學生推送學習資料、相關網絡鏈接或多媒體視頻等，豐富“課程思政”的育人元素，增強學生的政治意識和理想信念。如鼓勵學生在課余時間觀看《大國重器》、《大國之材》和《科學光芒》等紀錄片，了解和認識中國裝備制造業的大型設備、生產制造能力、基礎建設、航天航空、航海、互聯網、通訊、人工智能等領域從無到有和趕超世界先進水平的艱辛歷程，中國新材料產業領域創新發展的歷史，以及“中國制造”和中國實體經濟發展的方向。同時發起線上討論，引導學生就感興趣的內容獨立思考、表達觀點并積極討論，在自主學習的過程中深刻感受我國以自主創新為核心, 科技立國，走中國特色科技強國之路的時代強音，更好地理解科學技術，領悟科學精神，樹立實干奮斗、銳意創造的堅定信念，立志投身于時代的建設之中，奔向未來。

課程考核的方式同樣要適應“思政教育”的需求，除了考察學生對專業知識的理解和應用能力外，還需要反饋“課程思政”的滲透效果和德育功能，實現傳授知識和塑造品格的整體目標?；诖耍菊n程在期末卷面考試中增設附加題，以材料產業的發展現狀及問題，新材料的設計、研發和應用，材料行業勵志人物的典型事例等為切入點，引導學生辯證性地看待和分析問題，用科學思維武裝頭腦，用人文情懷滋養心靈，全面提升德行、視野和格局。同時，過程考核中設置大作業模塊，以中國“卡脖子”的技術清單為主題，讓學生自主調研某一核心材料的制備方法、主要性能、市場需求、技術難點和國外的差距等，以PPT的形式展示其調查報告。整個過程可以鍛煉學生綜合分析信息的能力,加深其對專業和學科的認知能力，同時深刻理解國家自主創新，掌握關鍵技術和知識產權的重要性，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

4 結 語

“課程思政”是落實立德樹人根本任務的理念創新和實踐創新，是貫徹價值塑造、能力培養、知識傳授三位一體育人理念的重要抓手。筆者對《材料合成與制備方法》“課程思政”教學進行了思考和嘗試。理工科老師自身要加強政治修養和文學素養，深刻挖掘課程內容蘊含的與社會主義核心價值觀、家國情懷、創新思維和工匠精神等相關的育人元素，通過多元化的教學載體和考核方式，“潤物細無聲”地引導學生追求正確的價值取向和理想信念，實現專業教育和思想政治教育的相互促進。