思想政治理論教育在材料計算與模擬課程中的教學(xué)探索

徐京城　王玉嫻　盧杰

摘 要：文章從思想政治理論教育與專業(yè)課程教育相結(jié)合的角度出發(fā)，結(jié)合材料計算與模擬專業(yè)課程的特點，通過案例教學(xué)方式對思想政治與專業(yè)相結(jié)合的教育模式進(jìn)行了初步嘗試，發(fā)現(xiàn)三條與專業(yè)課程內(nèi)容聯(lián)系緊密的思想政治理論或名句，并將其貫穿到課程教學(xué)環(huán)節(jié)中。

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議強(qiáng)調(diào)，高校思想政治工作關(guān)系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個根本問題。要堅持把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展的新局面。

2011年美國提出材料基因組（MGI）計劃，計算工具、實驗工具和數(shù)字化數(shù)據(jù)庫是材料基因組計劃中三個重要的核心組成部分。2012年中國香山召開中國版的MGI會議，上海、北京等地先后成立材料基因組計劃相關(guān)的研究組織。由此可見，材料計算模擬已經(jīng)在現(xiàn)代材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展中占有重要的學(xué)術(shù)地位。

我們在材料計算與模擬課程教學(xué)活動中，通過小而具體的案例教學(xué)，探索思想政治教育在專業(yè)課程中的有效結(jié)合方式，探索思想政治與專業(yè)課程相輔相成的教學(xué)模式。

材料計算與模擬課程是面向材料科學(xué)類專業(yè)本科生開設(shè)的專業(yè)課程。課程具有多學(xué)科交叉、理論與實踐操作相結(jié)合、課程內(nèi)容涵蓋領(lǐng)域面廣等特點，考慮到專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容與思想政治理論課程教學(xué)內(nèi)容的顯著差異，我們提出在材料計算與模擬課程的教學(xué)活動中通過小而具體的案例將思想政治理論體現(xiàn)出來。

（1） 理論聯(lián)系實際。涉及計算機(jī)相關(guān)應(yīng)用的專業(yè)課程通常均采用理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，在上機(jī)實踐過程中穿插理論內(nèi)容的講解，重點在于培養(yǎng)學(xué)生對實際工程問題中涉及材料計算模擬部分動手解決的能力。例如，計算擴(kuò)散系數(shù)的案例教學(xué)，先告訴學(xué)生擴(kuò)散系數(shù)計算的實際意義是表征小分子或介質(zhì)在材料中運(yùn)動的快慢程度，進(jìn)而可以表示腐蝕的快慢程度或穿過某種材料的速度快慢，這就與防腐或面料設(shè)計中的實際問題聯(lián)系起來了。雖然課堂上并沒有專門講授思想政治理論方面的內(nèi)容，但理論聯(lián)系實際的思想已經(jīng)通過專業(yè)理論內(nèi)容的傳授和實際問題的動手實踐潛移默化地影響學(xué)生的世界觀、人生觀和價值觀。

（2）“沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)”和“實事求是”。材料計算與模擬課程是典型的理工科專業(yè)課程，其計算結(jié)論是建立在合理準(zhǔn)確的計算數(shù)據(jù)和正確的推導(dǎo)計算基礎(chǔ)上的。例如，在無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)彈性模量的計算模擬案例教學(xué)中，學(xué)生不能簡單地從晶體結(jié)構(gòu)包含的元素種類來判斷彈性模量的大小，而是需要在通過一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎愫蟛拍軘喽ㄆ鋸椥阅Ａ康臄?shù)值。在此類案例教學(xué)中逐漸培養(yǎng)學(xué)生在解決工程問題中實事求是的認(rèn)真態(tài)度和價值觀。

（3）與時俱進(jìn)。材料計算與模擬課程涉及的材料領(lǐng)域非常寬泛，其中不乏材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點和前沿。因此，不斷更新和豐富相關(guān)教學(xué)案例是體現(xiàn)與時俱進(jìn)精神的一個重要方面。從最新的材料計算模擬相關(guān)文獻(xiàn)中提取主要內(nèi)容和結(jié)論，重點在于摘取文獻(xiàn)中解決問題的新思路和新方法，保持教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。

與時俱進(jìn)還在于教學(xué)方式方法的與時俱進(jìn)。慕課、微課等教學(xué)模式的出現(xiàn)是互聯(lián)網(wǎng)、教育、學(xué)生個性化發(fā)展等諸多因素共同作用的產(chǎn)物，而材料計算與模擬等計算機(jī)相關(guān)課程涉及很多計算機(jī)實際操作的內(nèi)容，可以有效利用慕課、微課等新手段，將常用的重要操作步驟以視頻形式記錄下來供學(xué)生課后進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

與時俱進(jìn)還包括宏觀問題的新思路、新想法。近些年來，橫掃圍棋界的Alpha Go無疑使機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)的概念迅速進(jìn)入人們的視野中。機(jī)器學(xué)習(xí)可通過計算機(jī)自主學(xué)習(xí)并建立數(shù)據(jù)與目標(biāo)參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，可在諸多領(lǐng)域大展身手。從與時俱進(jìn)的角度出發(fā)，應(yīng)該也有必要通過小案例的講解或練習(xí)讓學(xué)生了解這種新的材料研究方法。

總之，在全國思想政治教育與專業(yè)課程教學(xué)相結(jié)合的大背景下，本課程通過案例教學(xué)潛移默化地將思想政治理論傳授給新時代的大學(xué)生。我們相信，堅持以人為本、以工程教育作為最終目標(biāo)，堅持改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的每個細(xì)節(jié)，材料計算與模擬課程的教學(xué)就會不斷前行。

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