“材料科学基础”课程思政教学设计案例与分析

贾涓 宋新莉 师静蕊 戴明杰

摘 要 本文对“材料科学基础”课程中的一节课程思政教学设计案例进行了讲述和详细分析，探讨了教学设计中挖掘课程思政元素的思路以及课程思政元素的融入模式以及对教师的要求。案例说明，从哲学内涵、专业素养和社会担当三个层面上进行课程思政元素的挖掘和设计可以为工科专业课程的教学提供一定的思路，同时也能激发学生的学习兴趣和专业认可度。要求教师不仅具备专业能力，还要具有一定的工程能力和人文素養。

关键词 课程思政 教学设计 案例分析

中图分类号：G424                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.03.038

Case Study and Analysis of Ideological and Political Teaching Design

of "Fundamentals of Materials Science"

JIA Juan， SONG Xinli， SHI Jingrui， DAI Mingjie

（School of Materials and Metallurgy， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430081）

Abstract In this paper， a case of Ideological and political teaching design in the course of "Fundamentals of materials science" is described and analyzed in detail， and the idea of excavating the ideological and political elements in the teaching design， the integration mode of the ideological and political elements in the course and the requirements for teachers are discussed. The case shows that the excavation and design of the ideological and political elements of the course from the three levels of philosophical connotation， professional quality and social responsibility can provide some ideas for the teaching of engineering professional courses， and also stimulate students' interest in learning and professional recognition. Teachers are required to have not only professional ability， but also engineering ability and humanistic quality.

Keywords curriculum Ideological and politics; teaching design; case analysis

***总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“做好高校思想政治工作，要因事而化、因时而进、因势而新。要遵循思想政治工作规律，遵循教书育人规律，遵循学生成长规律，不断提高工作能力和水平”。特别提出要“使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。

因此，全国各高等院校都在积极进行课程思政方面的改革。理工科专业课程侧重于基础理论与工程技术，如何将思政元素有机融合到专业课程中存在一定困难，加强专业课程的思政教学设计与实践是理工科改革的重点之一。[1-2]

“材料科学基础”是材料类专业的核心基础课程，是相关专业学生接触的第一门专业基础课。属于典型的“知识性学科”范畴，该课程主要介绍材料科学与工程的基础知识和理论，使学生掌握材料科学与工程的基本概念和方法。为学习后继专业课程、从事材料研究和工程技术工作打下坚实的理论基础。与其他专业课程相比，该课程的专业性强，除了涉及大量材料科学中的专业知识外，对于学生数理化的基础知识也有一定的要求。材料科学在国防安全、社会进步、经济发展等国家战略中起着举足轻重的作用，同时该课程的教学内容与日常生活、科研活动、生产实践结合紧密，具备大量思政元素的“融入点”。[3-4]

本文以“材料科学基础”课程中典型的章节作为案例，进行课程思政教学设计。设计中将三个层次的思政元素和育人目标融入具体的课堂教学中，以期为相关专业课程的课程思政提供思路，并分析整理了专业教师需要具备的素质和能力。

1教学设计案例

以课程第四章第三节内容：？.3铁碳合金的平衡凝固过程（工业纯铁和钢）为例进行教学设计，教学时长为一个学时（45分钟）。本节课的教学目标：熟练掌握工业纯铁和钢的平衡凝固过程，学会平衡组织中相组成和组织组成百分含量的计算，了解工业纯铁和钢的应用领域。具备判断和辨别工业纯铁和常规亚共析、共析和过共析钢的平衡凝固组织;构建组织结构与性能关系;解释平衡凝固过程中相变现象，解决凝固工程问题的基本能力。学会用“量变到质变”的观点思考相变，树立“结构-加工-性能-服役”间相互关联制约的哲学思想。提升学生在钢铁制造和应用方面的社会责任感和专业兴趣。

1.1 知识点学习目标描述及重难点

本节课共设有七个知识点，具体知识点及目标要求见表1，其中的前三个知识点为教学的重点，第四个知识点为教学的难点。教学过程中计划采用图文动画相结合，将详细的凝固过程一步步板书在黑板上。将凝固过程进行分解，按不同温度分段进行讲解。每类钢种举例进行相组成和组织组成百分含量的计算示范。将光学显微镜以及电子显微镜下的显微组织照片进行展示和解说。辅助作业习题和实验课程进行巩固。

1.2 教学活动及课程思政元素的融入

表2给出了课程的教学内容、教学活动以及课程思政元素的融入。课程以“感知-回顾-呈现-示范-对比-概括-迁移应用”的顺序安排教学内容，遵循了学生的认知过程和认知能力。

2案例分析

在本教学案例中，每一步的教学活动中均挖掘并融入了课程思政元素。案例中涉及的思政重点有：坚定文化自信，激发学习兴趣。凝固过程中蕴藏的“量变到质变”的哲学思想。材料的几个要素中蕴含的“联系的观点”。让材料更有用是“材料人”的社会责任，“钢铁人”疫情中的使命担当。

融入方式为：通过《宝刀赋》中寥寥十几字形象描述了锻打铸刀的过程;灿烂的历史体现了中华民族的智慧。详细分析亚共析钢的凝固过程，体会显微组织“从量变到质变”的转化，扩充到个人的成长和国家的强盛都不是一蹴而就的。对比不同成分亚共析钢的组织性能，树立事物间相互关联制约的哲学思想;同时，显微组织是影响材料性能的本质，做事情看问题都要通过现象看到本质。通过对专业社会责任和工作范畴的总结，疫情期间“钢铁人”责无旁贷的社会担当，提升学生的社会责任感和专业站位。

本案例从三个层次挖掘和设置课程思政元素：一是材料科学理论中的哲学内涵，在材料科学的发展演变和各种概念理論中包含有很多哲学的思想和方法，因此充分挖掘其中蕴含的哲学内涵，有助于培养学生的辩证思维能力和运用哲学方法解决专业问题的能力。二是“材料人”的伦理，包括人文和工程专业素养。是最广泛也是最难把握的思政方面，包括但不仅限于：工匠精神、诚信务实、热爱专业等专业素养以及正确的人生观、价值观等等。三是“材料人”的社会责任感和使命担当，结合国家相关的大政方针政策，比如：节能降耗、绿色制造、新能源战略等，从材料成分设计、加工、服役等工程应用方面提升学生的专业站位，树立责任担当。这三个层次的思政元素也是多数工科专业课程中都普遍存在的，因此可以被其他课程和专业借鉴。这些思政元素的引入，也会使得课堂更加生动，理论更加立体，大大提升学生的学习兴趣和专业认可度。

从案例还可以看出，思政元素涉及了中华古典文化、哲学思想、专业伦理素养，工程应用以及时事事件等等，因此需要教师具有更高的素养。不仅要有扎实的专业知识背景，还需要有工程应用背景以及人文历史素养等。同时，还需要密切关注国内外大事和国家在与专业相关的大政方针政策。这些都对任课教师提出了更高的要求。

3总结

“铁碳合金的平衡凝固过程”课程思政教学设计案例从材料科学理论中蕴藏的哲学内涵、“材料人”的人文和工程素养以及“材料人”的社会责任感和使命担当三个层次上挖掘和设置思政元素和目标。可以为工科类专业课程进行课程思政提供一定的思路和借鉴。

课程思政的实施不仅要求专业课教师具有专业知识背景，还需要具有工程应用能力和人文历史素养，并密切关注国家在专业领域的大政方针政策。

基金项目：武汉科技大学教学研究项目课程思政专项 （2020X079）

参考文献

[1] 赵丽玲，杨春艳.高校工科课程思政改革的特点与实践关键[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2019，32（10）：29-33.

[2] 卢杨，刘芳.高校课程思政建设的关键点位思考[J].高校教刊，2019（23）：164-166.

[3] 李发国，尹付成，岳慧君.“材料科学基础”课程的思政教育设计与实践[J].文教资料，2018（28）：194-196.

[4] 欧平，齐亮，汪志刚，等.基于《材料科学基础》开展课程思政的探讨[J].课程教育研究，2019（40）：65.