材料类专业课推进课程思政的切入点探索——以材料分析方法课程为例

于 姗 周 莹 王 斌 王 平 王 芳

西南石油大学新能源与材料学院，四川 成都 610500

2016 年12 月，习近平总书记在全国高校思想政治会议上明确指出，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，各门课程都要“守好一段渠，种好责任田”，从而实现全程育人，全方位育人。2018 年，时任教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上提出，高校要推动每一位专业课教师制定开展“课程思政”教学设计，做到课程门门有思政，教师人人讲育人。2020 年以来，随着新冠肺炎疫情在全世界范围内的大面积爆发，我国目前所处的国内外政治形势异常严峻。课程思政是理工科专业人才培养的重要环节。如何把握好宝贵的课堂和课后时间，有效培养和塑造大学生正确的世界观、人生观和价值观，是每一位大学教师必须主动接受的挑战，更是其应尽的基本职责和义务。然而，传统的理工科课程教学往往只重视专业知识和技能的传授，而忽视思想政治教育。要使思政教育真正落到实处，教师必须在各个环节积极主动融入课程思政。

在实际的教学过程中，课程思政不能敷衍了事，更不能只言片语，一笔带过，否则很难得到学生真正的关注和认同；也不能脱离实际，无法落实，否则难以引起学生的共鸣；更不能将思政教育和教学内容切割开来，进行单纯的“说教”，即“教书”与“育人”两张皮，这可能使学生感到枯燥，甚至可能会引起学生的抵触情绪。如何使理工科专业课的课程思政与思政课程同向同行，发挥两者间的协同作用，实现塑造学生价值的育人目的，仍是目前亟须解决的问题。

一、材料分析方法课程简介

材料分析方法是普通理工科院校材料专业学生必修的核心课程，西南石油大学（以下简称“我校”）该课程先后于2010 年和2018 年获批四川省精品课程和四川省创新创业教育示范课程。该课程的主要目的是使学生了解和掌握有关材料物相分析、结构分析、形貌分析等材料科学研究方法，并掌握X 射线衍射仪、电子显微镜、热分析、红外、紫外光谱等现代材料观察分析仪器的基本原理及操作方法，为以后开展材料研究检测工作及材料科学研究奠定基础。课程囊括了各种分析方法的基本原理、相关仪器的构造和操作方法，以及各种分析方法在实际工作中的具体应用。从教学内容上来说，该课程对理工科人才知识体系的完整构建具有非常重要的作用。与此同时，教师要在教学设计中凸显思政教育，在授课前做好预案，并在课堂上进行有的放矢的思政教育，才能在对学生进行知识传授和能力培养的同时实现有效的价值塑造，做到真正的教书育人。

二、材料分析方法课程思政相关教学环节的探索与实践

为使该课程的教学内容与思政教育实现有机融合，在知识转播中实现价值引领，完成思政教育的内化，做到真正的教书育人，笔者所在的教学团队主动探索与实践，利用思政教育的多样性和丰富性，从以下几个方面重点挖掘教学内容和设计。

（一）结合我国老一辈科学家的高尚品德感染学生

近代我国涌现出一批卓越的科学家，他们不畏困难，克服艰险，把一生奉献给了祖国，这些老一辈科学家的先进事迹值得后世永远铭记。授课时可以用他们的故事去感染学生，鼓励学生树立崇高的理想。在X 射线的康普顿散射的教学中，可以重点介绍吴有训先生的生平事迹。吴有训先生早年师从物理学家康普顿进行X射线散射光谱研究，以系统和精湛的实验协助证实了康普顿效应（1927年康普顿本人因此获得了诺贝尔物理学奖）。回国后，吴先生建立了国内第一所近代物理实验室，开创了我国物理学研究的先河。鉴于吴有训先生在康普顿效应的实验验证过程中所发挥的重要作用，后有国内学者指出应该将康普顿效应称为“康普顿—吴效应”，但吴先生公开表示拒绝。吴先生为我国的物理学事业和教育事业贡献了毕生精力，1988年中国邮政首次发行《中国现代科学家》纪念邮票，入选的四位科学家中就有吴有训先生。吴先生的治人为学态度和爱国情操都是值得当代大学生学习的。此外，还可通过吴先生指导的学生钱三强介绍我国著名的“三钱”科学家（“中国力学之父”钱伟长、“中国导弹之父”钱学森和“中国原子弹之父”钱三强），讲述老一辈科学家克服种种艰难报效祖国的先进事迹，激发学生的爱国热情。

另外，在讲授电子显微分析相关原理时，可以结合“中国粒子加速器”之父谢家麟先生（2011年国家最高科技奖获得者，入选“中国海归70年70人”榜单）早年回国报效祖国的先进事迹。谢先生不仅填补了我国在电子加速器相关科研领域的多项空白，还为全世界的加速器事业做出了重要贡献，2016年国际天文学联合会还将一颗小行星命名为“谢家麟星”。在讲授红外光谱相关内容时，可以提到我国的近红外光谱学科的创始人和相关技术的领路人陆婉珍先生，以及她与丈夫闵恩泽先生（2007年度国家最高科学技术奖获得者，入选“中国海归70 年70 人”榜单），两人早年放弃国外优渥的工作条件和生活待遇，回国投入石油事业建设的事迹。

在此基础上，还可以结合我国发射了世界首颗量子通信卫星“墨子号”和“天问一号”火星探测器等热点话题，以“墨子号”量子通信卫星首席科学家潘建伟等人的成长经历，使学生明白这些世界顶尖和超高难度的工程技术背后凝聚了无数不平凡的科学家长期的默默奉献和心血，从而感染学生。

（二）结合生产实践应用实际案例警醒学生

以显微镜的分辨率受光波波长影响为切入点，介绍CD、VCD、DVD 和BD 等光盘的发展历史。由于写入数据时使用的刻录激光束的波长从CD 到BD 依次减小（CD/VCD:780 nm，DVD : 650 nm，BD 405 nm），其对应的激光束斑更小，从而使得光盘的记录密度更高，光盘对应的储存能力也显著增强。在教学过程中可重点讲解我国自主研发的世界上第一台VCD机的发展及衰落。1993 年，世界上第一台VCD 机由我国的万燕电子系统有限公司成功研制，成为我国自主开发的首个“黑色家电”，随后在亚洲风靡一时。但是“万燕”牌VCD 未及时申请相关技术的专利保护，使得国内外产商大量跟进，从而走向了衰落。结合这一案例，向学生强调版权的重要性，培养学生的版权意识，并鼓励学生汲取教训，为实现我国自主研发设备而奋斗。

还可以在讲述热分析方法中差热分析和差示扫描量热分析中的异同点时，以两者图谱纵坐标单位的不同为出发点，向学生强调科学研究中容不得半点疏忽和大意，哪怕是一个小小的单位错误都可能引发难以估计的灾难性后果。具体可以用美国宇航局1999年“火星气候探测者号”任务失败这一典型案例加深学生的认识。调查发现火星气候探测者号任务失败的主要原因是探测器上的飞行软件系统和地面人员的输入系统分别采用了英制单位和公制单位，两者单位的不一致导致了探测器进入火星大气层的实际高度比科学家预测的高度低了60英里。该实际高度低于探测器的存活高度，进而使得总成本高达3亿多美元的火星气候探测者号最终撞向了火星表面。

此外，在讲授X 射线的危害和防护时，可以结合X射线的危害实例让学生明白无论什么时候都要以安全为第一，切不可疏忽大意，同时，强调培养学生的安全意识，为学生日后养成安全学习和生产的良好习惯打下坚实基础。

（三）结合部分高精尖技术的国内外差距激励学生

材料分析方法课程中每一种分析方法均涉及相应的仪器，包括X 射线衍射仪、电子显微镜、热重分析仪、紫外-可见分光光度计和红外光谱仪等。由于我国相关仪器设备的制造技术起步较晚，目前和欧美一些发达国家仍有较大的差距。例如在讲授电子显微镜的知识时，可适当提及高精尖仪器，如高分辨透射电子显微镜仪器的生产全部被日本、美国、荷兰和德国等欧美发达国家技术垄断，在这些精密技术和仪器上我国处于十分被动的地位。或者以紫外-可见分光光度计的构造为切入点，结合实际比较国产和进口紫外-可见分光光度计的性能差异。在承认目前我国在部分高精尖的仪器设备上与国际的差距的同时，结合专业特色，激励学生奋发图强，突破欧美国家的相关技术封锁，为我国在高精尖领域的崛起和实现我国真正的科技自主而不断努力。再结合时事，如美国对我国部分科技公司，包括华为、中兴、字节跳动（TikTok）、腾讯（微信）等知名国内公司和民族企业的打压，使学生明白只有自己不断强大，才能屹立于世界之林，激励学生脚踏实地，投身科学，为祖国的强大尽一份绵薄之力。

同时，我们还要让学生看到，改革开放四十多年来，我国在很多关键技术上已经取得了重大突破并走在了世界前沿，包括航空航天领域、大规模基建、量子通信、5G 技术、核聚变和暗物质等领域，还可结合图文实例具体讲解，让学生坚信我们突破发达国家的技术垄断只是时间上的问题。

（四）结合国外学者坚持科学真理的事迹鼓励学生

科学家们对科学的热爱和对真理的坚持是推动人类物质文明进步的基石。在理工科课程的相关教学中，教师可以结合科学家的事迹对学生进行潜移默化的影响，鼓励学生追求科学真理。例如在讲授红外光谱仪的基本工作原理时，以傅里叶变换红外光谱仪为切入点，结合法国著名科学家傅里叶的生平事迹，鼓励学生坚持科学真理。傅里叶早年出身于普通家庭，9 岁时父母双亡，被教会收养，后进入军校学校学习，在法国大革命期间曾被捕入狱。之后成为巴黎综合工科学校助教，并被选派跟随拿破仑远征埃及，成为地区高级官员并获封爵位。在这期间，傅里叶一直没有放弃过科学研究，于39岁时向巴黎科学院递交了《热的传播》一文，这是热学领域最为著名的论文之一，并在相关研究中提出了“傅里叶变换”这一重要概念。该研究论文受到业界权威拉格朗日的强烈反对，但傅里叶并不气馁，继续修改论文并在四年后重新提交，而因此斩获了巴黎科学院大奖。47岁时，傅里叶正式辞去获得的爵位和官职，全身心投入科学研究。

此外，还可在X 射线衍射中讲授布拉格方程时结合小布拉格一生的科研经历；在电子显微分析中讲授电子波长时可以结合德布罗意早年为追求科学真理弃文投理的经历；在讲授莫塞莱定律时结合莫塞莱本人如何理性客观地根据科学实验数据正确预测元素周期表中的元素排列等，以此培养学生追求科学真理的兴趣和决心。

（五）借助互联网APP的生动有趣吸引学生

2018 年后，“00 后”开始步入成年，大学校园迎来了越来越多的年轻面孔。“00 后”成长于移动网络时代，有着开阔的视野，生活方式受互联网社交等影响较为显著。哔哩哔哩、小红书和抖音短视频等手机应用程序（APP）已经成为学生日常生活的重要组成部分。这些新媒体平台也可成为思政教育的重要基地，例如共青团中央已经陆续入驻知乎、哔哩哔哩、QQ 空间、今日头条、网易云音乐、抖音和快手等平台。在进行传统线下课程思政教育的同时，也可以充分利用这些线上APP 的相关资源，增强思政教育对学生的吸引力。比如在介绍我国的航天事业所取得的成绩时，也可以在课间和学生分享哔哩哔哩上一些有趣且形象生动的小视频，使学生在放松的同时了解相关专业知识，培养其作为一个中国人的自豪感。此外，如介绍吴有训、陆婉珍先生时也可以引入一些有趣的、正能量视频辅助教学。借助网络工具，在课间休息向学生推送生动的网络资料，有助于课程思政教育真正融入学生之中。

三、结语

在以往的传统教学中，受课程和思政各司其职的错误观念的影响，理工科课程的思政教育没有受到足够的重视。笔者以材料分析方法这一典型的理工科专业核心课程为例，深入挖掘了教学内容中的思政教育元素，并将其与课程内容有机地结合在一起。在讲授课程知识点的同时结合历史和实事等穿插引入相关生动的案例，既提高了学生的注意力，还切实实现了思政教育目标。

除了积极挖掘思政教育的素材和发展新的教学方式，成功的课程思政教育还离不开教师本人端正的教学工作观。所谓“立德树人”，说明教师对待课程和课堂的态度是课程思政中最为重要的环节之一。大学生都有着敏锐的观察力，能够洞察课堂上教师有没有真正对学生用心，如果上课时只是单纯的照本宣科、敷衍了事，会对学生产生消极的影响。高校教师必须要以身示范，做到心中真正有学生，认真备好每一堂课，才能有效实现课程思政的育人目的。