材料科学基础课课程思政改革与成效

陈枭 李承娣 刘磊

摘  要：课程思政要实现专业课程与思政元素有机融合。该文基于材料科学基础课程特点，为实现“专业教育与价值引领”的有机结合，该课程逐渐形成一支相对稳定、结构合理、背景多元和经验丰富的教学团队，通过确定课程育人目标、知识目标及能力目标，思政元素挖掘及教学模式与体系创新，构建融入思政元素的网格立体化混合式教学模式及“五位一体”的创新型教学体系，达到思政育人及培养学生创新与实践能力的成效。

關键词：材料科学基础;课程思政;教学模式;教学体系;教学改革成效

中图分类号：G641        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）23-0185-04

Abstract： Organic integration of professional courses and ideological and political elements is realized by ideological and political education. Based on the characteristic of Fundamental of Materials Science， in order to realize the organic combination of "professional education and value guidance"，we have gradually formed a relatively stable， reasonably structured， diverse background and experienced teaching team. We determine the curriculum education objectives， knowledge objectives and ability objectives，excavate ideological and political elements and the innovation of teaching mode and system， construct a grid three-dimensional hybrid teaching mode with ideological and political elements and an innovative "five in one" teaching system. The effectiveness of ideological and political education and the cultivation of students' innovation and practical ability can be achieved.

Keywords： Fundamental of Materials Science; ideological and political education; teaching mode; teaching system; effect of teaching reform

习近平总书记在2016年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……要用好课堂教学这个主渠道……提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待……使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”国家也相继出台了《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》和《高等学校课程思政建设指导纲要》等关于课程思政的文件，推行专业课程思政改革[1-2]。

因此，自材料科学基础课程开设以来，本课程教学团队积极落实思政育人要求，在教学内容、教学设计与方法、思政元素挖掘与融入等方面开展改革与探索，实现“专业教育与价值引领”的有机结合。本文特色与创新主要在于：通过对课程的研究，以形成思政教育贯穿整个教学过程，课程知识点间及其与思政元素之间相互串连形成网格立体化结构，通过构建一种“理论教学+实验教学+学科竞赛+创新创业项目+科研项目”五位一体的创新型教学体系，最终在潜移默化中达到“知识传授与价值引领”的育人目的，具有研究和实践双重价值。

一  材料科学基础课程特点

（一）  专业入门基础课，价值引领作用突出

材料科学基础课程是材料成型及控制工程专业大二上学期所学的一门专业基础课程[3-4]，也是专业知识与思想政治教育协同育人的重要阵地，既在公共基础课与后续专业课程中起到了承前启后关键作用，同时又在培养学生创新实践能力方面有着极其重要的作用，为今后从事材料科学与工程方面的研究、设计及工程实践等工作打下坚实的基础。

（二）  课程内容多，教学难度大

目前材料科学基础课程课时较少、课程内容知识点较多，教学难度较大。课程内容涉及晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、金属和合金的凝固、塑性变形与再结晶及材料性能等知识[5]。

（三）  对教师专业素养与教学能力要求高

鉴于本课程专业教学基础作用重要、教学知识点多、课程学时偏少等特点，对课程教学团队的要求很高。除需要具备对“材料科学”有着深刻认识且有着丰富实践经验的教师来讲授，还需要有对课程教学设计与教学方法提出较高的要求的教学团队，而且该教学团队还需要有较高超的教学艺术与教学组织能力。只有这样才能在教学过程中做到通古今，举例旁征博引、生动活泼。随着思政元素融入课堂教学模式改革与推进，教师的作用不仅仅单纯局限于传道、授业和解惑，而是更要注重培养学生分析问题和解决问题的能力，教师应当重新审视学生的需求，找到适合的课堂与角色才能从以教师知识的传递为中心，转移成以学生的能力训练为中心，帮助学生夯实专业基础、培养动手能力和树立创新意识，最终提高学生的思维能力。

二  课程师资

基于材料科学基础课程特点，为实现本课程的教学目的与要求，实现“专业教育与价值引领”的有机结合，本课程逐渐形成了一支相对稳定、结构合理、背景多元和经验丰富的教学团队。目前课程团队共7名成员，包括1名教授、2名副教授、3名讲师和1名助教。其中具有博士学位的教师有5名，硕士学位的教师有2名;具有思政背景的教师2名，材料相关专业背景的教师5名。团队拥有相当丰富的教学与实践经验，近年来共同完成了对该课程的讲授工作。

本课程负责人为材料专业毕业的博士研究生，具有12年大学教龄，且多年执教该门课程，具有丰富的教学经验和丰硕的教研与科研成果。先后获得“江西省青年井岗学者”、“江西省远航工程”资助对象、“新余市学术和技术带头人”和“第六届新余市青年科技奖”等多项省市荣誉，并多次获评校级“优秀教师”，主持或参与教学研究与改革项目4项，发表教学研究论文4篇。在材料科学学术研究领域主持国家自然科学基金和江西省自然科学基金等科研课题16项，发表学术论文80余篇，其中SCI/EI收录论文50余篇，申请发明专利8项，授权5项。

此外，课程团队成员近年来一直致力于提高教学改革与科研工作，取得了丰硕成果。课程团队成员共承担了国家级或省级科研项目20余项，发表学术论文100余篇，申请国家发明专利26余项，获得省级科技成果奖2项，获得省级教学成果奖二等奖1项，主持完成及在研省级教改课题2项，负责省级精品资源共享课程1门。

在该门课程具体教学过程中，课程团隊成员一直注重自身素养和能力提升，近年来参加线上或线下师资队伍建设或教学能力及素养培训不少于12人次，尤其在师德师风建设方面，更是以“四有教师”标准严格要求自己，不断开展相关学习、培训和考核。此外，为了更好地建设“课程思政”示范课，团队邀请本校马克思主义学院博士教师作为思政指导顾问，不断把握和提升该课程的思政元素，同时为了使得课程团队结构更为合理，学院团委负责人也加入团队。

三  本课程教学理念

（一）  确定本课程建设目标

为做好材料科学基础课课程思政，必须先确定课程建设目标[6]，本课程的建设目标主要针对育人目标、知识目标及能力目标进行，具体如下。一是育人目标，融合“思政教育”，强化“课程思政”，通过构建融入思政元素的网格立体化混合式教学模式，将价值塑造、能力培养、知识传授作为新的材料科学基础课的课程育人目标，实现全方位立德树人。①使学生能充分理解材料科学的内涵及外延，深入理解诚实守信爱岗敬业和基本国情、综合国力之间的辩证关系，厚植爱国主义情怀，培养学生奋斗精神、大国工匠精神，培养学生优秀品质;②鼓励学生理论与实践相结合、开展创新实践，引导学生参加学科竞赛、科研项目、创新创业项目，培养学生工程思维与创新意识，训练学生的动手能力、创新创业创造能力。二是知识目标，通过本课程理论和实践环节的学习，让学生掌握各种主流材料的性能及在材料科学中的应用，增强对材料成型工艺、材料结构设计及应用知识的理解，拓宽思维方式，为装备、材料的设计研发提供技术支撑，为今后更加深入学习材料科学技术、从事材料科学相关工作打下基础。三是能力目标，能够根据材料应用、使用要求及质量标准，制定合理的材料成型工艺参数。通过本课程教学，最终提高学生自主学习获得新知识的能力，增强团队合作意识，提高团队合作能力。

（二）  课程思政元素挖掘

为更好地发挥材料科学基础课课程思政在人才培养中的重要作用，结合本课程的专业特点及人才培养的毕业要求，将从以下三个方面挖掘课程思政元素：①从学生毕业后工作职业素养进行挖掘。结合专业人才培养特点，从职业素养养成的角度，有针对性地挖掘课程所蕴含的育人元素，增强课程育人的针对性和实效性，提升学生职业发展能力。②从中国特色社会主义的伟大实践成果中进行挖掘。以中国特色社会主义的实践成果进行案例教学，分析阐释蕴含其中的理论、历史和实践逻辑，激发学生爱党、爱国、爱社会主义的深厚情怀，增强课堂的育人效果。③结合国内外时事发展进行挖掘。挖掘有利于培养和训练学生科学思维方法和思维能力的内容进行教学，教会学生用正确的立场观点方法认识并分析问题，让学生更深刻地认识世界、理解中国，增强民族自信心和社会责任感。

（三）  课程教学模式与体系创新

1  构建材料科学基础课程融入思政元素的网格立体化混合式教学模式

材料科学基础课程的教学知识点多、课程学时偏少，传统的灌输式教学模式不能取得很好的效果。本课程根据学生学情特点，改革传统的“填鸭式”单一教学方法，在满足知识体系传输的基础上，深度挖掘思政育人元素，寻找育人元素与专业课的融合点，通过将正确的价值观和理想信念巧妙融入课程，渗透在教学的全过程以传递给学生，做到显性与隐性教育相统一，最终合理构建一种融入思政元素的网格立体化混合式教学新模式。因此，本文将结合材料科学基础课程的专业特点，首先拟将课程形成“1+4+N”的知识结构体系，其中“1”即是立足于材料科学基础课程，“4”即是“材料的结构”“相图与微观组织”“材料组织结构变化与力学性能”和“材料强韧化机理”4个知识模块，“N”是在4个知识模块基础上细分为N个知识点;其次，在N个知识点的基础上，有针对性地挖掘课程知识点中所蕴含的思政案例（点）。在教学模式中“点”的形成基础上，授课教师在立足课程和科学研究的基础上，将课程各知识点作为“节点”相互串连形成“线”，同时以“润物细无声”的形式巧妙地将思政案例融入至各知识点及各条“线”中，最终各线通过“节点”相互连接形成“面”，实现构建思政元素贯穿的相互串连网格立体化结构（图1）。

2  构建“五位一体”的创新型教学体系

构建一种“理论教学+实验教学+学科竞赛+创新创业项目+科研项目”五位一体的创新型教学体系，培养学生利用所学知识解决问题的能力、工程实践的能力与创新能力，培养与区域经济社会和行业企业发展需求、学校定位和人才培养目标相匹配的高素质应用型人才。为更好培养学生的实践能力与创新能力，本课程团队充分利用学院教学实验室、江西省太阳电池新材料与应用重点实验室、新余市智能制造材料技术与应用重点实验室和新余市3D打印制造与应用工程技术中心等教学科研平台资源，同时基于团队成员科研项目资源，积极指导学生参加学科竞赛与教师科研项目及申报创新创业项目。

四  课程改革成效

本课程主要目的是通过本课程的学习，培养学生掌握材料科学方面的基础知识，明确其基本原理，具备选用适宜的理论和实验方法来分析问题和解决问题的能力，实现数学、物理、化学和力学等多学科知识的交叉与渗透，但该课程课时较少、课程的知识点多、概念多和理论性强，涉及材料科学的较多领域，因此我们组建了经验丰富的具有高级职称及博士教师为主讲教师的教学团队，精心制定教学大纲和计划、梳理教学内容、设计教学方法与模式，教学中注重对学生专业热情、科学思维、职业素养及学习方法等方面的启发与培养。从教学效果看基本达到了上述培养目标，主要表现在以下几个方面。

1）学生的学习积极性、主动性明显提升，在课堂讨论上积极参与、提问;课后作业完成质量较高，课程实验能主动创新实践，创新性强。

2）学生考核成绩普遍较高，学生对课程的反响及评教也非常好，团队主讲教师获得的评教分均为优秀（95分以上）。

3）同行及督导专家教学评价高，学院及学校督导专家多次组织听课和教学检查，评价都很好，课程负责人的教学质量评价连续2年获得优秀。

4）通過教学与考核方式的转变，结合课程特点，更注重对学生思想与品格的塑造，注重对学生学习质量的全面性与长期性效果，学生的正确观念的培养与优秀品质的形成对今后几年甚至终生的学习都是非常有益的。

因此，本课程团队针对材料科学基础这门课程在实际教学过程中存在的问题，在教学模式、教学内容、教学方法与设计和实践创新环节等方面进行了改革与创新，教学效果良好，且基于思政元素融入的网格立体化混合式教学模式和“五位一体”教学体系的改革思路，本课程取得了良好的改革成效。具体成效如下。

一是基于课程改革思路，在思政教育引领下，材料成型及控制工程专业学生共获得江西省优秀共青团员及新余市优秀共青团员荣誉称号3人次。

二是通过引导学生参加创新创业项目，学生立项及结题大学生创新创业计划项目共9项，其中国家级4项，省级1项，校级4项;学生获得第五届、第六届“互联网+”大学生创新创业大赛校级金奖各1项，第七届和第八届“互联网+”大学生创新创业大赛校级银奖，获得第四届“中国创翼”创业创新大赛暨江西·新余第二届“创领美好”创业大赛创新组二等奖。

三是通过引导学生参加科研项目，学生以第一作者身份发表学术论文6篇，其中中文核心论文3篇;学生以第一发明人身份授权专利7项。

四是通过引导学生参加学科竞赛，学生获得2018年全国三维数字化创新设计大赛一等奖、2020年全国大学生金相技能大赛三等奖、2021年全国大学生金相技能大赛二等奖、2018年全国大学生机器人大赛（Robotac赛事）三等奖、2019年全国三维数字化创新设计大赛江西赛区三等奖和2018年江西省三维数字化创新设计大赛特等奖等奖项。

五  结束语

通过确定材料科学基础课程建设目标，挖掘课程思政元素，在构建融入思政元素的网格立体化混合式教学模式及“五位一体”的创新型教学体系的改革下，厚植学生爱国主义情怀，培养学生创新与实践能力，达到了课程建设目标及实践成效。

参考文献：

[1] 习近平.在全国高校思想政治工作会议上的讲话[N].人民日报，2016-12-09（01）.

[2] 麻琳.新工科背景下材料科学基础课程思政的设计与实践[J].教育现代化，2019，6（95）：247-248，267.

[3] 张海龙，仝玉萍，刘丽.基于工程教育认证理念的“材料科学基础”课程教学改革[J].科教文汇（中旬刊），2019（29）：74-76.

[4] 孙琳琳，黄玲，焦更生，等，郑博.新工科背景下地方院校《材料科学基础》教学改革[J].广州化工，2020，48（22）：194-195.

[5] 张强，刘丹，肖海英.“材料科学基础”混合式教学模式改革与建设[J].教书育人（高教论坛），2021（21）：93-95.

[6] 潘洪科，徐理，简小生，等.基于“点、线、面、体”立体化育人的课程思政思考与实践——以土木工程概论课程为例[J].新余学院学报，2021，26（3）：104-109.

基金项目：江西省高等学校教育改革研究课题“融入思政元素的网格立体化混合式教学模式研究与实践——以《材料科学基础》课程为例”（JXJG-21-20-10）;新余学院教学改革研究课题“课程思政引领下OBE导向的线上线下混合式教学模式研究与实践——以《材料科学基础》为例”（XJJG-21-14）;新余学院第三批课程思政示范课程“《材料科学基础》”（无编号）

第一作者简介：陈枭（1984-），男，汉族，江西宜春人，博士，副教授，副院长。研究方向为材料科学与工程。