“材料物理導(dǎo)論”課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

關(guān) 麗 路萬(wàn)兵 郭穎楠

(河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 河北 保定 071002)

1 引言

習(xí)近平總書記在2016年12月全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出：“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)”“其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng).”[1]2020年5月，教育部頒布了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，對(duì)理學(xué)類專業(yè)課程思政的推進(jìn)給出了明確的指導(dǎo)意見.“要在課程教學(xué)中把馬克思主義立場(chǎng)觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)生正確認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.理學(xué)類專業(yè)課程，要注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理的教育，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感.”[2]

目前專業(yè)課程思政建設(shè)主要存在的問(wèn)題包括：思政內(nèi)容過(guò)于泛化，不能與專業(yè)課內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，容易出現(xiàn)兩張皮現(xiàn)象；僅關(guān)注思政教學(xué)內(nèi)容的挖掘，實(shí)施過(guò)程中缺乏有效的教學(xué)手段和方法；思政教育易停留于表面，不夠深入；思政內(nèi)容片面化，不成體系.課程思政需要完整的教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)的每個(gè)組成部分都可落實(shí)和體現(xiàn)思政元素.

在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì)通常包含7個(gè)部分：明確教學(xué)目標(biāo)、學(xué)情分析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)準(zhǔn)備、選擇教學(xué)策略(教學(xué)方法和教學(xué)活動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì))和教學(xué)評(píng)價(jià)[3].筆者在“材料物理導(dǎo)論”課程開展課程思政教學(xué)改革與實(shí)踐，通過(guò)思政教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，建立與課程知識(shí)點(diǎn)有機(jī)協(xié)同的課程思政目標(biāo)體系；優(yōu)化課程思政教學(xué)內(nèi)容；采取與課程思政教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)的教學(xué)方法，做好教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)和管理，落實(shí)專業(yè)課的課程思政建設(shè).

2 教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施

2.1 思政教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

“材料物理導(dǎo)論”是面向材料學(xué)專業(yè)低年級(jí)本科生或物理學(xué)類及相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生開設(shè)的一門專業(yè)課程，體現(xiàn)專業(yè)特色發(fā)展方向.使用的教材為《材料科學(xué)基礎(chǔ)》(胡賡祥、蔡珣主編，上海交通大學(xué)出版社).通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將系統(tǒng)地掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用，具備材料科學(xué)領(lǐng)域基本的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為以后從事材料學(xué)相關(guān)領(lǐng)域工作和學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ).依據(jù)本課程的主要知識(shí)內(nèi)容，梳理出課程思政四大育人目標(biāo).

育人目標(biāo)1：培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情懷，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情.培養(yǎng)學(xué)生擁有正確的價(jià)值追求，在學(xué)習(xí)和應(yīng)用中實(shí)踐社會(huì)主義核心價(jià)值觀.

育人目標(biāo)2：學(xué)會(huì)將馬克思主義的立場(chǎng)、觀點(diǎn)和方法運(yùn)用到材料科學(xué)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中，完善學(xué)生看待世界、思考問(wèn)題的方式.

育人目標(biāo)3：具備綜合應(yīng)用知識(shí)和解決材料科學(xué)領(lǐng)域問(wèn)題的基本能力，具備一定的創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)新能力，以及勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感.

育人目標(biāo)4：樹立正確的職業(yè)道德觀念和科學(xué)倫理教育.

2.2 教學(xué)內(nèi)容中的思政元素是實(shí)施課程思政的根本

深入挖掘與專業(yè)知識(shí)內(nèi)在契合的思政元素，是實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程思政的關(guān)鍵.“材料物理導(dǎo)論”主要教學(xué)內(nèi)容是研究材料共性規(guī)律，即研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和性能之間的相互關(guān)系.圍繞著4個(gè)育人目標(biāo)，挖掘與教學(xué)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)互融的思政內(nèi)容.

(1)立足中國(guó)實(shí)踐，挖掘“材料”科學(xué)領(lǐng)域的思政素材，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和愛(ài)國(guó)情感，在學(xué)習(xí)和應(yīng)用中踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀.例如，第一章“材料學(xué)基礎(chǔ)”中融入“中國(guó)制造2025”等國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略中對(duì)材料領(lǐng)域發(fā)展提出的新要求等；第二章“合金相”中融入關(guān)于《大國(guó)重器》《超級(jí)工程》等中國(guó)制造崛起的紀(jì)錄片，讓學(xué)生關(guān)注合金材料對(duì)物理科學(xué)發(fā)展及人類社會(huì)的深遠(yuǎn)影響.這些典型案例激發(fā)學(xué)生的專業(yè)自豪感，引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大的理想目標(biāo)和深遠(yuǎn)的家國(guó)情懷，以及肩負(fù)中華民族偉大復(fù)興的使命感.

(2)完善學(xué)生看待世界、思考問(wèn)題的方式，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神.“自然科學(xué)”課程反映自然界的發(fā)生與演化的客觀規(guī)律性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神.第三章“晶體缺陷”：結(jié)合空位、位錯(cuò)和界面等晶體缺陷理論，引發(fā)學(xué)生關(guān)于 “小與大”的哲學(xué)思考.第四章“固體中的擴(kuò)散”融入科學(xué)家柯肯達(dá)爾的故事.引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神.第五章“材料的形變與再結(jié)晶”，對(duì)應(yīng)滑移機(jī)制融入內(nèi)因和外因的哲學(xué)思想，讓學(xué)生體會(huì)哲學(xué)觀中的“矛盾觀”與材料的宏觀性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián).第六章和第七章的“液固相變”對(duì)應(yīng)量變與質(zhì)變的辯證唯物主義觀點(diǎn).

(3)培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識(shí)和解決材料科學(xué)領(lǐng)域問(wèn)題的基本能力，具備一定的創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)新能力.例如在第二章“晶體結(jié)構(gòu)”，從合金材料的晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，分析新冠肺炎疫情期間使用的新型抗疫材料、“港珠澳大橋”建設(shè)過(guò)程中使用的先進(jìn)材料等，提高學(xué)生綜合分析能力，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力.

(4)樹立正確的職業(yè)道德觀念和科學(xué)倫理教育.例如第五章“材料的形變”，融入材料的微小形變引發(fā)安全事故的案例.例如日本福島核事故帶來(lái)的影響至今依然存在，關(guān)于核技術(shù)的安全問(wèn)題再次引起重視，讓人們意識(shí)到納米尺度的核輻射材料形變也不可忽略.材料科學(xué)研究的最終目的是“為人所用”.“大用”是服務(wù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需求，“小用”是解決具體技術(shù)問(wèn)題.通過(guò)課程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)材料科學(xué)知識(shí)背后的人性考量、價(jià)值關(guān)懷，重視在科學(xué)工作中的價(jià)值觀念、社會(huì)責(zé)任和行為規(guī)范.

2.3 教學(xué)方法和學(xué)習(xí)模式是實(shí)施課程思政的助推器

改變“以教為主”的傳統(tǒng)理念，變?yōu)椤耙詫W(xué)為主”.利用教學(xué)APP如“學(xué)習(xí)通”等信息技術(shù)工具和中國(guó)大學(xué)國(guó)家精品課MOOC資源，教師由中心講授者變?yōu)檠普T的引導(dǎo)者，帶領(lǐng)組織學(xué)生在課上課下進(jìn)行知識(shí)體系構(gòu)建、能力訓(xùn)練和素質(zhì)培養(yǎng).改變傳統(tǒng)單一的講授式課堂，根據(jù)不同的思政育人目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)選擇適合的教學(xué)方法和課堂學(xué)習(xí)模式.

采用探討式教學(xué)方法，構(gòu)建互動(dòng)型課堂.針對(duì)每節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，設(shè)置3～5個(gè)合適難度的討論題目，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論，允許懷疑，鼓勵(lì)爭(zhēng)論，形成了良好的課堂氛圍，讓學(xué)生保持求知需求，把理工科“基因式”的邏輯思維方式和科學(xué)精神融入每個(gè)章節(jié)重要的知識(shí)點(diǎn)，讓思政教育“潤(rùn)物無(wú)聲”.

“團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)模式有助于實(shí)施探討式教學(xué)方法，提高教學(xué)效果.每個(gè)團(tuán)隊(duì)人數(shù)為3～5人.通過(guò)在課上課下建立合作學(xué)習(xí)模式，改善了課堂內(nèi)外的社會(huì)心理氣氛，大面積提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)，促進(jìn)學(xué)生形成良好非認(rèn)知品質(zhì)等方面實(shí)效顯著.通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)，提升學(xué)生與人溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力.合作學(xué)習(xí)增強(qiáng)了學(xué)生的主體性地位，同時(shí)將社會(huì)主義核心價(jià)值觀的精髓潛移默化地融入教學(xué)活動(dòng).

2.4 有設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程是實(shí)施課程思政的有效途徑

知識(shí)導(dǎo)入階段有“故事”引領(lǐng)，故事需要有沖擊力和吸引力.根據(jù)每章教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，選擇中外材料學(xué)史上關(guān)鍵的歷史故事.生動(dòng)活潑的故事，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)背景有更清晰的認(rèn)識(shí)，保持強(qiáng)烈的好奇心和專注度.例如第二章“合金”的導(dǎo)入故事.2019年8月我國(guó)科學(xué)家測(cè)得的最精確G值被寫入人民教育出版社高中物理教材中.這是第一次我國(guó)關(guān)于萬(wàn)有引力的研究成果寫入中學(xué)課本，引發(fā)了學(xué)生的情感共鳴，由此進(jìn)一步引出關(guān)于合金材料在基礎(chǔ)科學(xué)研究中的作用.第三章“晶體缺陷”，由“小人物的大影響”的故事導(dǎo)入，引起學(xué)生對(duì)缺陷結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣.

整節(jié)課設(shè)計(jì)要有高潮迭起，設(shè)置有趣的討論題目，給出有效的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià).在教學(xué)過(guò)程中，借助“互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，讓手機(jī)進(jìn)課堂.課程借助“學(xué)習(xí)通”等教學(xué)APP，圍繞課程內(nèi)容，開展投票、主題討論、問(wèn)卷調(diào)查等形式多樣的課堂教學(xué)活動(dòng)，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生始終處于積極活躍的狀態(tài)，提高學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性.課堂結(jié)束前后呼應(yīng)、提煉升華.結(jié)束部分要關(guān)注細(xì)節(jié)，體現(xiàn)人性關(guān)懷，能夠引發(fā)學(xué)生情感共鳴.特別是2020年疫情期間，布置思政實(shí)踐作業(yè)，如第一章“材料學(xué)基礎(chǔ)”，關(guān)注“抗疫材料”，調(diào)研疫情期間對(duì)抗疫起到關(guān)鍵作用的材料；第二章實(shí)踐作業(yè)“關(guān)愛(ài)家人從廚房開始”，調(diào)研廚房使用的鍋碗瓢勺使用的材料；第五章“材料的形變和再結(jié)晶”，結(jié)合塑性變形的知識(shí)，理解“千錘百煉始成鋼”的含義.

總之，要使課程思政真正落地生根，僅僅依靠思政內(nèi)容的挖掘是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要通過(guò)完整而科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn).教學(xué)目標(biāo)的凝練，優(yōu)化教學(xué)中的思政元素，信息化教學(xué)手段和方法的使用，教學(xué)過(guò)程的渾然一體，各個(gè)部分構(gòu)成有機(jī)整體，有效的實(shí)施專業(yè)課程思政建設(shè).