基于应用型人才培养的“材料科学基础”课程思政研究与实践

胡梦晗,刘 莹,曹 宇，曾勇谋，钟 山，宾月景

（梧州学院 机械与资源工程学院，广西 梧州 543002）

0 引言

中共党的十八大以来，习近平总书记对高校思想政治教育作出了一系列重要指示，为高校推进课程思政建设指明了前进方向、提供了根本遵循[1-4]。2020年5月28日教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，根据不同学科专业的特色和优势，深入研究不同专业的育人目标，深度挖掘、提炼专业知识体系所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度和深度，从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度，增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性[5]。本研究以地方高校“材料科学基础”课程为例，以立德树人为核心，践行“全员育人、全程育人、全方位育人”，对专业课程思政进行了探索与实践。

1 地方高校机械类专业特点

1.1 专业特点

机械类专业包括机械工程、机械设计制造及自动化、材料成型及控制工程等。这些专业承担着机械类专业人才的培养任务，高校教学质量直接影响着机械科学与技术的发展，进而影响经济建设和社会发展。地方高校与重点高校在机械类专业定位方面具有明显不同。地方高校机械类专业定位培养高素质应用技术型人才，服务于区域性经济发展，具有专业性、地缘性、应用性较强等特点[6-8]。然而这类高校主要实行“省市共建，以市为主”的管理体制，并且大部分由专科学校升为本科院校[6]，存在师资力量不足，教学资源紧缺，学生基础薄弱等问题[9-10]。

1.2 课程特点

机械类专业必修课程都包含有材料相关课程，尤其是材料成型及控制工程专业，但是各高校开设课程有所不同，主要有“机械工程材料”“材料科学基础”“工程材料及成形技术”等相关课程。“材料科学基础”属于专业必修课程中的学科基础课程，包含了材料领域的发展历史、材料科学基本理论、材料工程基本理论等[11]。该课程为后续学习专业主干课程奠定基础。并且材料类专业的必修课程也开设相关课程。

1.3 学生特点

当前，大学生已经全面进入“00后”时代，2019级学生占比80%以上，到了2020级学生占比98%以上。他们生活在移动互联网时代，受到社会发展和家庭环境的影响，该群体具有独特的个性与特点。地方高校与重点高校学生在生源基础、心理状况和家庭背景等方面具有明显差异，地方高校机械类专业学生特点：个性化追求，网络化娱乐，务实化理念，独立化意识，易挫化自信，动手化能力，多元化学习，体验化消费[12-15]。

2 课程思政的教育目标确定

本课程根据机械类专业、课程和学生特点，以培养高素质应用技术型人才为定位，针对低年级本科生，课程专业教育目标[11]：向学生介绍金属材料学科相关的基本知识和基础理论，力求在严谨系统地展现理论知识的同时，侧重从更容易理解、更容易引发学习兴趣和思考的角度来阐释知识，尽量使理性知识感性化，为后续的专业课程奠定基础。课程思政教育目标[16-19]：要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

3 课程思政的思政元素选择

基于“三全”育人的大背景，“材料科学基础”的课程思政，首先要深入梳理专业课教学内容：根据材料科学与工程历史和发展，以及材料的成分结构、材料的固有性质、材料的合成制备、材料的使用性能，可以将本课程思政内容分为三个部分。第一部分：材料的历史发展；第二部分：材料的基础理论；第三部分：材料的应用理论。然后将教学内容依据课程特点、思维方法和价值理念紧密衔接社会主义价值观。最后以思政元素作为抓手将社会主义价值观有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果[5]。具体见表1所示。

表1 课程思政的思政元素

表1 续

4 课程思政的实施路径探索

2015年10月24日，国务院印发的《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》要求：高校要根据自身实际，合理选择一流大学和一流学科建设路径，科学规划、积极推进“双一流”建设，为地方高校建设指明了发展方向。这是历史的机遇也是现实的挑战。《关于一流本科课程建设的实施意见》和《高等学校课程思政建设指导纲要》都强调了思想政治教育的育人作用。习近平总书记指示：“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”的指示精神。根据“材料科学基础”的课程思政的思政内容，具体课程实施路径探索如下：

4.1 材料的历史发展

材料的历史发展部分主要内容包括材料的历史和发展，材料科学与工程的历史和发展两部分。该部分课程思政元素主要是：家国情怀。专业教学目标让学生了解材料及材料科学内涵、地位和作用。授课中，教师从人类与动物区别的根本标志——制造和使用工具开始讲起，材料是人类社会进步的里程碑，材料的历史就是一部人类文明进化和发展的历史。这里可以将中华民族五千年的灿烂文明与材料的历史结合起来，通过图片、视频和故事，引导学生树立“文化自信” 的理念 。20世纪50年代末才出现“材料科学”的概念。这里可以将新中国的建立和发展与材料科学与工程的历史结合起来，通过新民主主义革命、社会主义革命和建设、改革开放和社会主义现代化建设中科技创新和工业生产取得的成就，增强“道路自信、理论自信、制度自信”。材料的历史发展课程与社会主义先进文化教育有机融合，增强专业认同，厚植家国情怀，打牢“四个自信”的坚实基础。

4.2 材料的基础理论

材料的基础理论部分主要内容包括：材料结构的基本知识、材料中的晶体结构、高分子材料的结构、章晶体缺陷、材料的相结构及相图。该部分课程思政元素主要方向为科学精神。材料的成分结构属于微观领域，往往该领域理论早期是通过某位科学家的假说或推理获得，然后通过许多科学家多年的努力论证和应用，最终称为材料领域的基础理论。这里可以通过案例将科学精神中的质疑和独立与材料的成分结构结合起来。材料的固有性质是某种材料在某些特定环境下体现的一些功能特性。为了强化功能或者拓展应用领域，科学家在不断研发新的材料。这里可以通过案例将科学精神中的探索与材料的固有性质结合起来。高分子材料的结构具有特殊性，但是原子结构和结合键理论与其他材料相近，可以参考历史发展和成分结构课程思政元素进行结合，也可以将科学精神中的合作结合起来。如元素有机高分子是高分子与非典型元素形成的高分子聚合物。无论是定义的字面意思，还是实际材料的综合性研究，都离不开不同领域团队合作和努力。材料的基础理论课程与科学精神的内涵有机融合，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。

4.3 材料的应用理论

材料的应用理论部分主要内容包括：材料的凝固与气相沉积、扩散与固态相变、材料的变形与断裂、固体材料的电子结构与物理性能。该部分课程思政元素主要方向为道德伦理和科学精神。其中金属材料的凝固理论和变形理论，属于本课程的核心内容。这里可以通过案例将科学精神中的理性与材料的理论结合起来。材料的使用性能可以理解为材料应用的考核技术指标。这里通过案例将科学精神中的求真和实证与材料都使用性能结合起来。材料的应用理论的新发展，可以通过与我国新材料产业发展案例相结合，如二维材料、储能材料、光电材料等。在我国新材料高质量发展转型期，高素质应用技术型人才培养必须深植科学伦理与工程伦理。强化伦理意识和责任，了解伦理基本规范，提高伦理决策能力。

以上教学内容并不是孤立的，而是相互联系。这就像“材料科学基础”原子结构，专业课内容就是占了大部分质量的原子核，而课程思政就是围绕原子核无规律运动的电子。专业课程教学建立包含课程思政的教学设计、实践、检查、改进的质量循环。既要有课中的质量小循环，又要注重人才培养的课前、课中和课后的质量大循环。

5 结语

“材料科学基础”主要研究材料科学与工程历史和发展，以及材料的成分结构、材料的固有性质、材料的合成制备、材料的使用性能基础理论的课程。该基础知识能够应用在材料、机械、化工、电信等行业。要想推动制造业高质量发展，高素质应用型工程技术人才培养是关键。因此，“材料科学基础”课程教学应把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提升学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力[5]。“材料科学基础”的教学过程中，正确理解课程思政的含义和必要性，了解专业、课程和学生特点，建立“设计、实践、检查和改进”的循环过程质量管控体系，再通过“润物细无声”方式，就可以实现专业课教学的“三全育人”的效果。