新工科材料類專業課程思政探索與實踐
——以“材料性能學”為例

孫 毅，項宏發，呂 珺，周如龍

（合肥工業大學 材料科學與工程學院，安徽 合肥 230009）

2019年3月，習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會上強調，思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程［1］。自黨的十八大以來，課程思政建設就已經在高校廣泛展開。將各類課程與思想政治理論課有機融合，形成協同效應，是培養大學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，推進和加強高校思想政治工作的重要手段。而對于工科類的專業課程，教育部在2020年5月印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，“要深入梳理專業課教學內容，結合不同課程特點、思維方法和價值理念，深入挖掘課程思政元素”“要注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當”［2］。推進工科專業課程的課程思政建設具有深刻的現實意義，也是目前的研究熱點。賈則琴［3］等聚焦高校工科課程思政建設面對的現實困境，基于既有經驗，從實施機制、教師引導和學生培養等方面提出了優化路徑。劉國龍［4］等闡明了新工科建設背景下課程思政建設的育人意蘊和價值，提出優化思政教學形態、提升教師教研能力和整合優質教學資源，進行新工科課程思政教學的實踐路徑。

工業報國、為黨育人、為國育才是合肥工業大學的初心使命。學校將課程思政作為“三全育人”長效機制構建的思想引領、教師育人能力提升的動力平臺，以及課程育人效果走深走實的根本保障。而習近平新時代中國特色社會主義思想主題教育的學習貫徹也為繼續深入推進課程思政建設提供了強大的推動力。材料科學與工程學院各黨支部在學院黨委的指導下，深入結合本專業特點，將課程育人理念有效融入專業課程。“材料性能學”作為材料科學與工程學科的核心課程之一，旨在使學生了解材料的基本概念、基本理論、基本物理性能以及性能與結構之間的關系，掌握基本理論及基本概念，熟練運用基本理論及基本概念分析和解決實際問題。其在整個專業學習過程中起到承上啟下的作用，是專業培養的重要環節和內容。本文從“材料性能學”課程特點出發，通過思政元素的挖掘和思政教學策略的研究，討論課程思政融入的教學實踐方式，旨在為相關專業課程的教學改革與創新提供有益的參考。

一、“材料性能學”課程思政目標的確定

“培養什么人，怎樣培養人，為誰培養人”是我國高等教育需要回答的根本問題。課程思政是引導大學生樹立社會主義核心價值觀，凝聚愛黨報國信念，提升身體心理素質的關鍵抓手。專業課程的理論和實踐教學過程在工科類專業中占據主導地位。因此，專業課程的教學目標除了知識傳授和技能培養，更承擔著價值引領的責任。而在目前新工科建設的大背景下，將材料專業課程與思想政治教育進行有機融合，對于更好地發揮出材料專業課程服務人才培養、服務國家戰略發展具有重要意義。

“材料性能學”在課程大綱中一般設置在大學三年級，這一階段的學生正面臨著今后發展的規劃和選擇問題。未來的不確定性和信息的多樣性會導致學生的思想和學習狀態變得浮躁，易出現迷茫的心態。通過設計思政元素融入課堂教學的具體舉措，可以對學生施加正確的引導，讓學生更加深刻地體會學科的重要性，端正學習態度。

由于“材料性能學”的學習內容較多，每章都涉及材料的一種物理性質，每種物理性質又是一個獨立的研究方向，而在后續的專業課程中又有相應的獨立課程來對其進行詳細講解，如開設的半導體物理、磁性材料與磁測量等。因此，本課程是將幾個方面的物理性能進行壓縮，只保留核心知識點和重點難點。這樣做的好處是可以在有限的課時內把課程內容講授完畢，讓學生對材料的物理性能有相應的理解和鞏固。但是也會出現由于學生基礎知識不足，缺乏相關實踐經驗等原因對課程內容的吸收程度較差的情況。此外，外界因素如手機游戲、課外讀物等也使得學生在課堂中容易出現心不在焉的情況。通過將專業知識與課程思政元素相結合來改善教學效果，能夠有利于激發學生學習的積極性，培養學生多角度看問題的能力。

在目前信息化時代，學生能夠從不同渠道接受大量信息，從而發展出多元化的興趣、愛好，以及學習方式，網絡新媒體平臺，如微博、抖音、B站和知乎等在學生群體中具有較大的影響力，學生可以通過相應的網絡平臺快速獲取各類專業知識，分享各自的見解，在知識共享化的過程中塑造出不同的興趣偏好。這對于在“材料性能學”這類工科的專業課程中開展思政工作提出了更高的要求。“過硬”的引入方式不僅效果有限，還容易造成部分學生產生反感情緒。需要通過精心設計，將課程思政元素以潤物無聲的方式進行融入，從而提高學生的接受度。

通過結合課程定位，梳理課程內容，從學生培養的要求和效果著眼，“材料性能學”課程思政的目標可以歸納為三點：闡明材料發展是促進人類社會文明進步的重要動力，增強學生對專業的認同感、自豪感和使命感；樹立學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養社會主義責任感、大國工匠精神和愛國主義情操；培養學生的科學素質，提高學生的自主學習和團隊合作能力，激發學生勇于探索、敢于創新的精神。

二、“材料性能學”課程思政元素的挖掘

課程思政教學改革和創新的關鍵點是思政元素的挖掘。高校教師首先要堅持正確方向，持續理論學習，才能更好地發掘思政元素，將國家富強、民族復興、人民幸福的歷史使命與實際教學有機結合，正確引領學生的價值觀。其次，教師要提升業務能力，結合自身從事科研工作的實際體會和最新的科研成果，秉持嚴謹的科學態度，挖掘與課程內容之間具有牢固內在聯系的思政元素，提升專業知識和思政元素的關聯度。最后，教師還要堅持與時俱進，尊重并正視學生的興趣點和所關注的問題，將社會熱點和課程內容進行聯系，發掘學生喜聞樂見且符合課程思政教育的元素，通過正向引導增強學生的社會責任感和國家自豪感，在傳授專業知識的同時實現立德樹人的根本目標。

具體到“材料性能學”課程，部分思政元素的挖掘如表1所示。

表1 “材料性能學”課程思政元素的挖掘

三、“材料性能學”課程思政元素應用策略

課程思政元素挖掘的目的是將其有效融入日常教學，而如何將工科課程的理性思維與思政偏向情感、責任等的感性思維有機融合，達到鹽溶于水的效果，是課程思政教學方法實施的重點和難點。具體而言，在“材料性能學”課程中教師可以通過“述、論、探、評”四步開展實施思政教學。

“述”即為教師通過精心備課在課堂上對重點知識點的講述。教師在課程組內進行交流溝通，建立包括視頻、圖片和文字等多種形式的課程思政素材庫。在授課過程中，可以通過引入材料領域中的科學家事跡、材料前沿研究成果、重大工程案例和專業原理等，進一步優化教學設計和內容，堅定學生的理想信念，培養學生的愛國主義精神、創新精神，提高學生自主學習獲得新知識的能力，增強團隊合作意識。如在講述金屬材料的低溫脆性這一章節時，引入泰坦尼克號的沉沒過程。在現代研究者發現泰坦尼克號的殘骸后，將其金屬碎片與如今的造船鋼材進行對比試驗，從而發現鋼材的冷脆性是導致災難性斷裂的原因。而后再通過視頻介紹引申出我國跨越世界屋脊的青藏鐵路，為何其能穿越千年凍土帶，以延伸出中國在交通基礎設施建設領域取得舉世矚目的成就。這樣不僅有助于引導學生在面對問題時能夠正確分析和積極解決，更有助于培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。再如，在講述離子導電這一章節時，教師可以結合當前二次電池領域研究的前沿知識，并結合自身科研工作講述鋰/鈉離子電池領域存在的關鍵問題，如設計高能量密度、高倍率的電極材料，讓學生對材料的物理性能和實際應用進行聯系。此外，在進行磁性材料的講述時結合稀土永磁的重要應用和美國針對中國制造2025發展規劃的反制措施，解釋為何國家要保護稀土資源、規范限制出口程序，從而讓學生理解中國與美國貿易戰的根源，激發學生的愛國熱情，使學生明白中國堅定走自主發展道路的必要性。

“論”即為引導學生聚焦問題思辨，交流討論。對于課程的部分知識點，可以通過翻轉課堂的方式，提前布置任務讓學生預習和準備材料，在課堂上開展案例分析。如在講述材料的超導性能時，教師在課前組織學生查閱文獻資料，包括超導材料物理機制、發展里程碑、領域內著名科學家貢獻等，制作PPT后在課堂上以小組為單位進行講演。在其他同學進行提問后，由教師對講演內容進行點評，并隨機抽取學生介紹超導原理和高溫超導的概念。之后再對相關知識點延伸擴展，補充我國在超導材料發展中做出的重要貢獻和實際應用，如趙忠賢院士在鐵基超導技術上的創新成果、上海磁懸浮列車的運行和托卡馬克核聚變裝置的開發等。整個過程以學生為中心開展，教師作為輔助者和指導者參與。這不僅能激發學生學習知識的主動性和積極性，還能讓學生更加深刻地體會到學科的重要性，增強學生的文化自信心和民族自豪感。

“探”即為設計調研問題，激發學生的探索精神與創新思維。設置的問題可以來自國際國內科學界和產業界關注的熱點話題，也應當和學生自身關注的就業領域、考研方向等有所聯系。如，提出為何我國新能源產業能夠從無到有快速發展，實現彎道超車的問題。學生通過課后的調研、探索、分析，能夠了解國內新能源企業的蓬勃發展態勢，以及二次電池的原理和關鍵技術，明晰快離子傳導的固態電解質是二次電池的研究熱點和發展方向。同時，在調研過程中，學生也能夠認識到新能源政策的制定和具體實施情況，直觀感受到國家政策的指引作用。進一步，讓學生認識到碳達峰、碳中和工作的重大意義，激發學生的愛國熱情，培養學生的綠色思維、生態思維和創新思維。再如，針對美國和韓國發表的室溫超導研究論文，提出室溫超導離我們現實生活還有多遠的問題。學生在進行文獻調研的過程中，發現室溫超導具有極大的潛在應用價值，但也注意到國內外諸多研究機構對相關論文工作進行了復現，在機理和磁化率等數據上提出了質疑。通過正反兩方面資料的收集整理，再聯系課程上講述的超導理論，讓學生提出自己的見解和意見，引導學生獨立思考、勇于鉆研的品質。

“評”即為進行課程考核和課程評價，持續改進。一方面，在專業考核時將課程思政內容融入到部分考題中。選擇的思政內容應以相關專業知識為載體，對學生進行綜合考查，即考查學生對思政元素的理解程度，以及學生綜合分析問題、解答問題的能力。如選取“熱傳導”這部分內容中神舟飛船返回艙穿越大氣層安全著陸這一思政元素，考核學生對于隔熱材料專業知識的掌握，并分析我國取得一系列航天偉大成績背后的原因。另一方面，在課程結束后讓學生對課程教學過程進行評價，如詢問學生在學習過程中最感興趣的方向和印象最為深刻的內容，尋找課程思政元素融入的潛在切入點和過程中存在的問題。此外，課程組教師之間相互交流溝通，多角度、多層次評價課程思政實施效果，為今后教學工作的持續改進打下堅實的基礎。

結語

在新工科課程中融入課程思政不僅要求高校教師具備開展課程思政教學的積極意識，還要具有挖掘課程思政元素的能力。課程思政教學不是簡單的案例堆砌，而是經過精心設計的教育教學理念。作為高校教師，要在充分理解所授專業課程特點的基礎上，始終堅持正確的政治方向，不斷尋找和提煉課程中與思政相關的元素。這不僅對教學內容和教學方式提出了更高的要求，同時也是教師自身在思想上的一次洗禮和升華。從而實現知識傳授、能力培養、價值塑造“三位一體”的教學目標，引導學生立德成人，立志成才，努力成為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。