梁超平 羅海玉 唐思危 唐賽 姚樹(shù)偉 林鈺杰 蔡青山



摘? 要:在“立德樹(shù)人”的根本任務(wù)下,材料計(jì)算方法與應(yīng)用結(jié)合課程重點(diǎn)內(nèi)容——理論知識(shí)的“簡(jiǎn)單美”與實(shí)際材料中的“缺陷”之間的矛盾,闡述該課程中加入思政要素的創(chuàng)新性及必要性,討論學(xué)生參加該課程思政環(huán)節(jié)的收獲與意義。通過(guò)認(rèn)識(shí)材料世界中的“矛與盾”,引導(dǎo)學(xué)生形成辯證唯物主義思想,學(xué)會(huì)在對(duì)立統(tǒng)一中前進(jìn),樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀;學(xué)生自主進(jìn)行思政內(nèi)容學(xué)習(xí)的新方式提高主觀能動(dòng)性,也為其他課程開(kāi)展思政教學(xué)提供新的思路。
關(guān)鍵詞:材料計(jì)算方法與應(yīng)用;課程思政;矛盾論;材料理論;材料缺陷
中圖分類號(hào):G641? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2024)S1-0061-04
Abstract: Under the basic task of "to foster virtue through education", curriculum "Computational Methods of Materials Science and Their Applications" highlighted the contradiction inthe course that the "beauty of simplicity" of materials theory and the "defects" in practical materials, elaborated the innovation and necessity of adding ideological and political elements in this course. The harvest and significance of students' participating in the ideological and political links of this course were discussed in great detail. By understanding the concept of "spear and shield" in the world of materials, students are guided to form a dialectical materialism, learn to move forward in the unity of opposites, and establish a correct worldview, outlook on life, and values. This new approach enables students to study ideological and political content independently, which improves their subjective initiative and provides new ideas for other courses to incorporate ideological and political teaching.
Keywords: Computational Methods of Materials Science and Their Applications; curriculum ideology and politics; Contradiction Theory; materials theory; materials defects
現(xiàn)今是一個(gè)信息化、智能化的時(shí)代,公眾能夠便捷地從多種渠道獲取信息,價(jià)值觀塑造也更加多元化。而對(duì)于高校學(xué)生來(lái)說(shuō),正值人生價(jià)值觀形成的關(guān)鍵時(shí)期,早在2016年,習(xí)近平總書記就在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào):“要堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人,努力開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。[1]”
2020年,教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中明確要求全面推進(jìn)課程思政建設(shè),這一舉措不但決定著接班人問(wèn)題,還影響著國(guó)家的長(zhǎng)治久安,甚至決定著民族復(fù)興和國(guó)家崛起[2]。全面深化課程思政建設(shè),在高校專業(yè)課的基礎(chǔ)上將思想政治與道德修養(yǎng)教育貫穿全程,守好一段渠,種好責(zé)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(yīng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展,為黨育人,為國(guó)育才[3]。
中南大學(xué)積極響應(yīng)黨中央的號(hào)召,材料計(jì)算方法與應(yīng)用作為粉末冶金研究院重要研究生專業(yè)課程之一,也將思想政治工作貫穿了教學(xué)全過(guò)程。本課程介紹了材料設(shè)計(jì)中用到的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)理論,這些理論強(qiáng)調(diào)了理論材料的簡(jiǎn)單之美,而實(shí)際中用到的材料富含各種點(diǎn)、線、面缺陷,理論與實(shí)際的矛盾十分突出。因此,本課程中思政建設(shè)的核心內(nèi)容在于:在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí),幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)材料計(jì)算理論的“簡(jiǎn)單美”和實(shí)際應(yīng)用材料“缺陷”之間的矛盾,通過(guò)理論與實(shí)際的對(duì)立統(tǒng)一,辯證地思考材料計(jì)算方法中的基本理論、概念和技術(shù),并在實(shí)踐辯證唯物主義方法論中提升客觀看待世界的本領(lǐng),磨練意志,增強(qiáng)能力,幫助同學(xué)樹(shù)立愛(ài)國(guó)、勵(lì)志、求真、力行的優(yōu)良品質(zhì),成為習(xí)近平總書記所期望的有理想、有學(xué)問(wèn)、有才干的實(shí)干家[4]。
一? 認(rèn)識(shí)“矛盾”——思政創(chuàng)新與可行性
(一)? 特色與創(chuàng)新
材料計(jì)算方法與應(yīng)用課程著重關(guān)注辯證唯物主義中的“兩點(diǎn)論”“重點(diǎn)論”和“實(shí)踐論”概念在材料科學(xué),特別是本課程中的應(yīng)用,以及辯證唯物主義在學(xué)生知識(shí)體系建設(shè)、科學(xué)人文素養(yǎng)培養(yǎng)、新時(shí)代思想政治觀念樹(shù)立中的關(guān)鍵作用,使學(xué)生學(xué)會(huì)處理主要矛盾和次要矛盾之間的關(guān)系,用一分為二的思想對(duì)待所學(xué)內(nèi)容。以材料科學(xué)知識(shí)為橋梁,以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)核心,在“傳道授業(yè)”中實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”的目標(biāo),主要特色和創(chuàng)新如下。
1)突出理論知識(shí)的“簡(jiǎn)單美”與實(shí)際材料應(yīng)用的“缺陷”的對(duì)立與統(tǒng)一。在現(xiàn)有學(xué)習(xí)體系下,學(xué)生對(duì)完善的理論知識(shí)掌握比較好,如理想晶體結(jié)構(gòu)的描述,而對(duì)于實(shí)際材料中存在的缺陷掌握較差,如位錯(cuò)、晶界等。認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)中理論與實(shí)踐的矛盾,不僅能更好地幫助同學(xué)們掌握材料計(jì)算方法中基礎(chǔ)理論知識(shí),也能幫助同學(xué)們將這些知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中,更重要的是同學(xué)們能夠認(rèn)識(shí)到生活中的矛盾,將“理想”和“實(shí)際”結(jié)合,胸懷天下、腳踏實(shí)地,在科研工作和日常生活取得更大成果。
2)以材料科學(xué)歷史上和學(xué)校學(xué)院的典型事例突出材料科學(xué)關(guān)鍵知識(shí)及其育人內(nèi)涵。比如,歷史上李時(shí)珍為了治病救人,找出了很多具有醫(yī)用價(jià)值的礦物,如朱砂、芒硝等(圖1);中國(guó)“霍金”、輪椅上的院士金展鵬為了更快地獲得相圖,提出了多元擴(kuò)散偶的方法;黃伯云院士在炭/炭復(fù)合材料上的堅(jiān)守,為我國(guó)大飛機(jī)用上了自己的剎車副,這些學(xué)生身邊的關(guān)鍵事跡不僅與材料研究上的突破息息相關(guān),更重要的是他們的堅(jiān)守為國(guó)家、為人民、為民族復(fù)興作出了卓越貢獻(xiàn),影響了身邊一代又一代的材料工作者。
3)以豐富多彩的課堂教學(xué)和課后活動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐。通過(guò)課間“???與???材料發(fā)展的故事”,如“黃伯云院士與炭/炭復(fù)合材料發(fā)展的故事”,引導(dǎo)學(xué)生掌握辯證唯物主義思想和所學(xué)的材料計(jì)算方法專業(yè)知識(shí),在親身實(shí)踐中理解矛盾的兩點(diǎn)論和重點(diǎn)論,結(jié)合課程所講解的材料計(jì)算方法和具體的實(shí)際應(yīng)用案例,在科研生活中抓主要矛盾,提煉出研究中的主要科學(xué)問(wèn)題,反思課程所講述的計(jì)算方法和理論,根據(jù)科學(xué)問(wèn)題選擇合適的計(jì)算模擬方案,在對(duì)立統(tǒng)一中推進(jìn)研究,做到知行合一、經(jīng)世致用,成為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的實(shí)干家。
(二)? 課程思政設(shè)計(jì)
在教學(xué)內(nèi)容、思政映射與融入點(diǎn)、教學(xué)方法及預(yù)期成效中已經(jīng)體現(xiàn)了部分思政內(nèi)容 (表1),如錢臨照、師昌緒、金展鵬及黃伯云等材料大家的典型事跡和卓越貢獻(xiàn),并引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課外調(diào)研,如赴湖南省地質(zhì)博物館了解不同礦物的晶體對(duì)稱結(jié)構(gòu)。通過(guò)以上課程內(nèi)容,引入“一切從實(shí)際出發(fā),理論聯(lián)系實(shí)際”“天地本不全,萬(wàn)物皆有缺”“一切事物都是矛盾的統(tǒng)一體,都包含有相互矛盾的兩個(gè)側(cè)面,這兩個(gè)方面既對(duì)立又統(tǒng)一,推動(dòng)事物發(fā)展”等重要思想。從已結(jié)課的同學(xué)的反饋看,同學(xué)認(rèn)為多種手段相結(jié)合的教學(xué)起到了很好的教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生對(duì)于材料計(jì)算的興趣。大部分學(xué)生表示將在未來(lái)的科學(xué)研究工作中應(yīng)用課程中涉及的材料計(jì)算方法。
在通過(guò)教學(xué)提高學(xué)生的科研興趣的基礎(chǔ)上,以科研反哺教學(xué),將科研成果融入教學(xué),使科研與教學(xué)相互促進(jìn),相互影響。對(duì)于材料計(jì)算方法與應(yīng)用課程來(lái)說(shuō),科研內(nèi)容與學(xué)術(shù)資源豐富,授課老師均處于科研一線,并具有國(guó)外留學(xué)經(jīng)歷,將其研究成果和經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為教學(xué)素材。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生參與任課老師的科研項(xiàng)目討論,激發(fā)其在晶體建模、軟件開(kāi)發(fā)以及材料服役過(guò)程模擬等方面的興趣,在真正的實(shí)踐中促進(jìn)其對(duì)本課程理論知識(shí)的理解,引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新性、批判性思維,培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,提升教學(xué)質(zhì)量。
在此基礎(chǔ)上,通過(guò)課堂教學(xué)中加入辯證唯物主義思考方法,結(jié)合習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想,引導(dǎo)學(xué)生用辯證唯物主義反思課堂上所講述的基本理論、概念和技術(shù)手段,結(jié)合親身接觸的實(shí)際材料和案例,開(kāi)展課間“???與???材料發(fā)展的故事”交流會(huì),交流會(huì)不拘于形式,鼓勵(lì)學(xué)生以口述、PPT演示、視頻或小劇場(chǎng)等方式參與,并作為平時(shí)成績(jī)的判據(jù)之一。其次,在期末課程論文的考核中加入辯證唯物主義思考,來(lái)檢驗(yàn)材料計(jì)算方法與應(yīng)用所設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)和思政效果。
二? 認(rèn)識(shí)“矛盾”——思政教學(xué)的實(shí)施效果
以材料計(jì)算方法與應(yīng)用課程第二章內(nèi)容——晶體缺陷為例,教學(xué)內(nèi)容主要包含缺陷濃度方程、位錯(cuò)相互作用的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、晶界與相界位向關(guān)系以及分子動(dòng)力學(xué)缺陷模擬四個(gè)板塊,同時(shí)還通過(guò)位錯(cuò)建模實(shí)操教學(xué)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)位錯(cuò)的理解(圖2)。在利用多媒體演示教學(xué)晶體缺陷的過(guò)程中,引出“天地本不全,萬(wàn)物皆有缺”“矛盾無(wú)時(shí)不在、無(wú)處不有”的辯證思想,落實(shí)教育思想中尊重個(gè)體差異,促進(jìn)全面發(fā)展的重要理念。雖然缺陷的存在破壞了晶體的完美結(jié)構(gòu),但是卻為我們調(diào)節(jié)材料的性能提供了無(wú)限的可能性,這也證明了缺陷存在的必然性。利用該必然性,學(xué)習(xí)在材料研究中如何規(guī)避和利用缺陷,教導(dǎo)學(xué)生在生活中如何處理矛盾,通過(guò)錢臨照先生在晶體缺陷領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn),以及矢志不渝的愛(ài)國(guó)情懷,上升到在家國(guó)矛盾面前如何做出正確的抉擇。此種教學(xué)方式激發(fā)了學(xué)生對(duì)晶體缺陷及相關(guān)領(lǐng)域研究者光榮事跡的學(xué)習(xí)熱情,在本章教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后,同學(xué)們積極參加課堂討論,將自己在課余時(shí)間所調(diào)研到的相關(guān)知識(shí)以課堂PPT或調(diào)研報(bào)告的形式分享給同學(xué),其中包含以下內(nèi)容。
由小見(jiàn)大——空位的研究意義:分享該專題的同學(xué)從習(xí)近平總書記所言“衣服穿得好,扣好第一??圩雍苤匾睘殚_(kāi)端,講述了想要挖掘材料更多潛在應(yīng)用,就要從原子尺度去了解材料的本質(zhì)(圖3)。該同學(xué)以“不矜細(xì)行,終累大德”為切入點(diǎn),強(qiáng)調(diào)了材料點(diǎn)缺陷是材料發(fā)展的關(guān)鍵,同時(shí)還列舉了點(diǎn)缺陷的具體應(yīng)用,辯證地看待了缺陷對(duì)于材料的“矛盾”作用,學(xué)習(xí)了一切事物都有兩面性,事物需要在矛盾的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律下發(fā)展的重要思想。
科研中的矛與盾——科研學(xué)者的家國(guó)情懷:分享該主題的同學(xué)以錢學(xué)森、師昌緒學(xué)者的事跡為例,介紹了錢學(xué)森放棄美國(guó)優(yōu)渥的生活,回國(guó)研制導(dǎo)彈,鞠躬盡瘁、披荊斬棘,為祖國(guó)的航天事業(yè)作出了里程碑式的貢獻(xiàn);師昌緒院士將一生奉獻(xiàn)給黨和人民的航空金屬材料事業(yè)的偉大事跡。通過(guò)講述這些科研工作者的經(jīng)歷,幫助同學(xué)們認(rèn)識(shí)了矛盾的兩點(diǎn)論和重點(diǎn)論,學(xué)習(xí)了如何抓主要矛盾,在對(duì)立統(tǒng)一中前進(jìn),同時(shí)也幫助同學(xué)們樹(shù)立了正確的人生觀、價(jià)值觀和愛(ài)國(guó)主義情懷。
三? 結(jié)束語(yǔ)
在課程教育中添加思政要素,是新形勢(shì)下落實(shí)“立德樹(shù)人”根本任務(wù)的必要措施,是實(shí)現(xiàn)把思想品德教育融入高等教學(xué)全程,是高層次人才全方位發(fā)展的必要途徑。材料計(jì)算方法與應(yīng)用課程的思政教學(xué)實(shí)施結(jié)果表明,在專業(yè)課中加入思政內(nèi)容能夠潛移默化影響學(xué)生形成辯證、理性的認(rèn)識(shí)態(tài)度,同時(shí)也能夠讓學(xué)生更加深刻地理解材料計(jì)算方法與應(yīng)用中理論的“簡(jiǎn)單美”與實(shí)際材料應(yīng)用“缺陷”矛盾的對(duì)立與統(tǒng)一。
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