《薄膜材料與器件》課程思政的建設(shè)與實施*

武傳寶

(攀枝花學(xué)院釩鈦學(xué)院，四川 攀枝花 617000)

2016年12月7-8日，習(xí)近平總書記在全國高校思政政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，高校思想政治工作關(guān)系到學(xué)校培養(yǎng)什么人、如何培養(yǎng)人及為誰培養(yǎng)人的根本問題。要堅持把立德樹人作為高校的中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿于教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)中國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[1]。

在新能源專業(yè)中開展課程思政教育具有重要意義，并且勢在必行[2-3]。依據(jù)習(xí)近平總書記在全國高校思政政治工作會議的講話精神—把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，在《薄膜材料與器件》授課過程中，融入了思政教育內(nèi)容，并取得了一定成效。

《薄膜材料與器件》是我校新能源科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)限選課程。薄膜材料科學(xué)的發(fā)展對新能源材料的發(fā)展極為重要，尤其在太陽能發(fā)電和新型薄膜電池等新能源領(lǐng)域。其原因在于薄膜技術(shù)是實現(xiàn)器件和系統(tǒng)微型化的最有效的技術(shù)手段，而且隨著器件的尺寸減小并接近于電子或其他粒子量子化運動的微觀尺度，薄膜材料或其器件將顯示出許多全新的物理現(xiàn)象，薄膜技術(shù)作為材料制備的有效手段，能將各種不同的材料靈活地復(fù)合在一起，構(gòu)成具有優(yōu)異特性的復(fù)雜材料體系，充分發(fā)揮每種材料的各自優(yōu)勢。

1 課程重點及目標(biāo)

課程結(jié)合典型薄膜材料和器件制備實例，在闡明薄膜材料與薄膜技術(shù)的基本原理和相關(guān)制備技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過課程背景和科學(xué)研究案例有機(jī)融入社會主義核心價值觀、中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，特別是中國特色社會主義的“四個自信”教育內(nèi)容，將培養(yǎng)和提高學(xué)生專業(yè)思政、課程思政以及分析和解決薄膜和材料相關(guān)問題的能力作為教學(xué)重點。通過課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握薄膜物理的基本知識及基本的薄膜制備技術(shù)，同時了解該領(lǐng)域當(dāng)前的一些前沿研究進(jìn)展和應(yīng)用，為后續(xù)新能源類相關(guān)課程及日后學(xué)生從事薄膜制備及應(yīng)用工作奠定基礎(chǔ)。在課程有機(jī)融入思政教育后，在知識傳授的傳統(tǒng)課程目標(biāo)基礎(chǔ)上，還以價值塑造、能力培養(yǎng)以及歷史使命感和責(zé)任感為課程目標(biāo)[4-5]。

2 課程思政的建設(shè)

《薄膜材料與器件》課程分為七章節(jié)內(nèi)容，在課堂教學(xué)過程中融入的思政教育內(nèi)容如下：

2.1 緒 論

結(jié)合當(dāng)今世界能源和環(huán)境兩大難題，鼓勵授課對象—新能源專業(yè)學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識，將來在當(dāng)今世界兩大難題—能源和環(huán)境問題上貢獻(xiàn)自己的力量。設(shè)計思政案例材料：傳統(tǒng)能源的利用對環(huán)境產(chǎn)生極大的污染，可人們?nèi)匀淮罅渴褂?；新能源相對更清潔，卻不能普遍使用。作為新能源專業(yè)學(xué)生，有何觀點想法？

以此為切入點引入專業(yè)思政內(nèi)容：案例中的關(guān)鍵問題在于目前的科學(xué)技術(shù)還不能高效的利用新能源，這就需要同學(xué)們努力學(xué)習(xí)科學(xué)知識，將來為新能源的推廣貢獻(xiàn)力量，奉獻(xiàn)社會，改善人類居住環(huán)境，更新能源結(jié)構(gòu)等。通過案例教學(xué)使學(xué)生懂得、重視進(jìn)而熱愛自己的專業(yè)，增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)自信、更理解專業(yè)內(nèi)涵和專業(yè)價值，產(chǎn)生服務(wù)和奉獻(xiàn)社會的意識。

2.2 真空技術(shù)基礎(chǔ)

通過對真空的基本知識，真空的獲得，真空的測量的講授，使學(xué)生了解真空的基本知識；掌握常用真空獲得及其測量基本裝置及其工作原理。真空的獲得需要一個或多個真空泵組合來實現(xiàn)。若需要低真空，僅需要前級泵如機(jī)械泵即可實現(xiàn)，但若需要高真空，就要前級泵和次級泵串聯(lián)使用，其中沒有一種真空泵能夠單獨實現(xiàn)高真空的獲得。通過案例教學(xué)使學(xué)生懂得團(tuán)結(jié)的重要性和集體的偉大力量，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)、友善、互助的品質(zhì)。

2.3 薄膜制備的物理方法

通過對薄膜制備的物理方法的基本原理及其相關(guān)設(shè)備，包括真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍、脈沖激光沉積和分子束外延生長的講授，使學(xué)生掌握常見制備薄膜物理方法的基本原理、常見制備薄膜物理方法的相關(guān)設(shè)備；了解使用物理方法制備薄膜部分設(shè)備基本操作。在薄膜制備方法的選取上，融入愛護(hù)環(huán)境、與環(huán)境和諧相處的環(huán)保思維。經(jīng)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生在設(shè)計薄膜實驗時產(chǎn)生安全、環(huán)保意識。

2.4 薄膜制備的化學(xué)方法

通過對熱氧化生長、化學(xué)氣相沉積反應(yīng)的類型、化學(xué)氣相沉積過程的熱力學(xué)和動力學(xué)、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積技術(shù)、化學(xué)氣相沉積裝置、光化學(xué)氣相沉積、電鍍、化學(xué)鍍、陽極反應(yīng)沉積、LB 技術(shù)的講授，使學(xué)生了解各種用于薄膜制備的化學(xué)方法，包括其基本原理和相關(guān)設(shè)備；掌握化學(xué)氣相沉積制備薄膜的原理和相應(yīng)設(shè)備；了解化學(xué)方法制備薄膜的設(shè)備基本操作。薄膜制備方法的選取上融入愛護(hù)環(huán)境、與環(huán)境和諧相處的環(huán)保思維，以及服務(wù)企業(yè)、奉獻(xiàn)社會的意識[6]。

為了既能大量地且對環(huán)境友好地開發(fā)先進(jìn)的功能材料，又能實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，不少研究者提出了新的工藝概念和選擇新的工藝技術(shù)流程。日本東京工業(yè)大學(xué)的吉村昌宏(Masahiro Yoshimura)教授在多年研究陶瓷薄膜制備工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)末提出了一種新的制備先進(jìn)無機(jī)材料的工藝技術(shù)——軟溶液工藝技術(shù)(Soft Solution Processing，SSP)。該工藝技術(shù)為先進(jìn)的無機(jī)粉體、晶體和薄膜的制備指出了一條新的與環(huán)境相協(xié)調(diào)的材料制備技術(shù)發(fā)展方向。

在講授薄膜的軟溶液制備方法時，從能量和生態(tài)循環(huán)角度闡述軟溶液制備路線是對環(huán)境最友好的工藝路線，在選取薄膜制備方法時要優(yōu)先考慮，向?qū)W生傳授環(huán)保理念。在講授薄膜的先進(jìn)制備方法和薄膜獨特優(yōu)勢時，融入科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，鼓勵同學(xué)們要主動學(xué)習(xí)先進(jìn)的薄膜制備技術(shù)，依靠科技改善人民的生活，要有服務(wù)企業(yè)、奉獻(xiàn)社會的意識。學(xué)生在設(shè)計實驗方案時有環(huán)保意識，優(yōu)先選擇環(huán)境友好的材料制備方案，具有愛護(hù)環(huán)境、與自然和諧相處的意識，在學(xué)習(xí)報告中有所體現(xiàn)。

2.5 薄膜的形成與生長

通過對薄膜的形成與生長，其中包括成核理論，薄膜的生長模式及其沉積參數(shù)的影響，遠(yuǎn)離平衡態(tài)的薄膜生長的講授，使學(xué)生了解薄膜制備過程中的形核和生長過程；了解典型的形核理論；掌握薄膜的生長模式及生長過程中沉積參數(shù)的影響；了解遠(yuǎn)離平衡態(tài)的薄膜生長過程。薄膜在生長過程中，每一個影響因素都會對最終薄膜的質(zhì)量產(chǎn)生或多或少的影響，因此在薄膜制備過程中要嚴(yán)格控制每一個工藝參數(shù)。以此為切入點融入認(rèn)真負(fù)責(zé)和刻苦鉆研的工匠精神。

2.6 薄膜材料表征

通過對組分表征、結(jié)構(gòu)表征、化學(xué)鍵合表征、應(yīng)力表征、薄膜厚度控制及測量等；介紹當(dāng)前國內(nèi)外應(yīng)用較多和研究熱點的幾種薄膜材料的制備方法、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用的講授，使學(xué)生了解薄膜評價表征目的及其表征手段的選擇；了解評價表征薄膜特性的各種方法的基本原理和儀器設(shè)備；掌握評價表征薄膜特性的各種相關(guān)技術(shù)和輸出信號意義；了解國內(nèi)外研究熱點薄膜的制備方法、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用前景；掌握生產(chǎn)實際中應(yīng)用較多薄膜的制備方法和主要應(yīng)用。通過日本島津公司小職員田中耕一愛崗敬業(yè)，勤儉節(jié)約，終獲得諾貝爾化學(xué)獎的實際案例，融入愛崗敬業(yè)的社會主義核心價值觀以及勤儉節(jié)約的中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化?？赏ㄟ^課堂討論的形式展現(xiàn)，如田中耕一為什么能獲得諾貝爾獎，是哪種品質(zhì)？

2.7 薄膜器件與應(yīng)用

薄膜材料的典型器件與應(yīng)用，包括光學(xué)薄膜、超導(dǎo)薄膜、磁性薄膜、超硬薄膜、鐵電鐵磁及多鐵薄膜等的器件和應(yīng)用。結(jié)合最新的薄膜研究進(jìn)展，闡述目前薄膜的發(fā)展現(xiàn)狀及將來的發(fā)展趨勢。通過中國薄膜科技的快速發(fā)展給人們生活帶來了便利，融入中國特色社會主義的“四個自信”教育內(nèi)容。

透明導(dǎo)電薄膜已廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域中。特別是在最近電子計算機(jī)及電子手表等的顯示裝置上，它已成為不可缺少的常用器件。薄膜太陽能芯片加載到共享單車、無人機(jī)、衛(wèi)星、建筑上，還在雨傘、背包、帳篷、衣服等隨身裝備上加載了薄膜太陽能芯片，只要人們穿戴這些設(shè)備，便可以隨時隨地充電。這種模式顛覆了傳統(tǒng)能源的生產(chǎn)和消費方式。薄膜材料的廣泛應(yīng)用，提升了人們生活水平。鼓勵學(xué)生學(xué)好專業(yè)知識，服務(wù)企業(yè)、奉獻(xiàn)社會。科技帶來的便利離不開黨的領(lǐng)導(dǎo)和國家制度，融入制度自信、文化自信。(該融入點貫穿整個教學(xué)過程)。

3 結(jié) 語

高等教育以教書育人為核心，在育人方面不能局限在諸如《馬克思主義基本原理概論》、《毛澤東思想及中國特色社會主義理論概論》、》《思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)》等思政課程孤島上，在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中也要融入思政內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)上，培養(yǎng)思政政治素養(yǎng)、文化素養(yǎng)、家國情懷以及責(zé)任感和使命感，進(jìn)一步增強(qiáng)文化自信和民族自豪感。