材料類專業(yè)課推進課程思政的切入點探索
——以材料分析方法課程為例

于 姍 周 瑩 王 斌 王 平 王 芳

西南石油大學新能源與材料學院，四川 成都 610500

2016 年12 月，習近平總書記在全國高校思想政治會議上明確指出，要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，各門課程都要“守好一段渠，種好責任田”，從而實現(xiàn)全程育人，全方位育人。2018 年，時任教育部部長陳寶生在新時代全國高等學校本科教育工作會議上提出，高校要推動每一位專業(yè)課教師制定開展“課程思政”教學設計，做到課程門門有思政，教師人人講育人。2020 年以來，隨著新冠肺炎疫情在全世界范圍內(nèi)的大面積爆發(fā)，我國目前所處的國內(nèi)外政治形勢異常嚴峻。課程思政是理工科專業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。如何把握好寶貴的課堂和課后時間，有效培養(yǎng)和塑造大學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，是每一位大學教師必須主動接受的挑戰(zhàn)，更是其應盡的基本職責和義務。然而，傳統(tǒng)的理工科課程教學往往只重視專業(yè)知識和技能的傳授，而忽視思想政治教育。要使思政教育真正落到實處，教師必須在各個環(huán)節(jié)積極主動融入課程思政。

在實際的教學過程中，課程思政不能敷衍了事，更不能只言片語，一筆帶過，否則很難得到學生真正的關注和認同；也不能脫離實際，無法落實，否則難以引起學生的共鳴；更不能將思政教育和教學內(nèi)容切割開來，進行單純的“說教”，即“教書”與“育人”兩張皮，這可能使學生感到枯燥，甚至可能會引起學生的抵觸情緒。如何使理工科專業(yè)課的課程思政與思政課程同向同行，發(fā)揮兩者間的協(xié)同作用，實現(xiàn)塑造學生價值的育人目的，仍是目前亟須解決的問題。

一、材料分析方法課程簡介

材料分析方法是普通理工科院校材料專業(yè)學生必修的核心課程，西南石油大學（以下簡稱“我校”）該課程先后于2010 年和2018 年獲批四川省精品課程和四川省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程。該課程的主要目的是使學生了解和掌握有關材料物相分析、結構分析、形貌分析等材料科學研究方法，并掌握X 射線衍射儀、電子顯微鏡、熱分析、紅外、紫外光譜等現(xiàn)代材料觀察分析儀器的基本原理及操作方法，為以后開展材料研究檢測工作及材料科學研究奠定基礎。課程囊括了各種分析方法的基本原理、相關儀器的構造和操作方法，以及各種分析方法在實際工作中的具體應用。從教學內(nèi)容上來說，該課程對理工科人才知識體系的完整構建具有非常重要的作用。與此同時，教師要在教學設計中凸顯思政教育，在授課前做好預案，并在課堂上進行有的放矢的思政教育，才能在對學生進行知識傳授和能力培養(yǎng)的同時實現(xiàn)有效的價值塑造，做到真正的教書育人。

二、材料分析方法課程思政相關教學環(huán)節(jié)的探索與實踐

為使該課程的教學內(nèi)容與思政教育實現(xiàn)有機融合，在知識轉播中實現(xiàn)價值引領，完成思政教育的內(nèi)化，做到真正的教書育人，筆者所在的教學團隊主動探索與實踐，利用思政教育的多樣性和豐富性，從以下幾個方面重點挖掘教學內(nèi)容和設計。

（一）結合我國老一輩科學家的高尚品德感染學生

近代我國涌現(xiàn)出一批卓越的科學家，他們不畏困難，克服艱險，把一生奉獻給了祖國，這些老一輩科學家的先進事跡值得后世永遠銘記。授課時可以用他們的故事去感染學生，鼓勵學生樹立崇高的理想。在X 射線的康普頓散射的教學中，可以重點介紹吳有訓先生的生平事跡。吳有訓先生早年師從物理學家康普頓進行X射線散射光譜研究，以系統(tǒng)和精湛的實驗協(xié)助證實了康普頓效應（1927年康普頓本人因此獲得了諾貝爾物理學獎）?；貒?，吳先生建立了國內(nèi)第一所近代物理實驗室，開創(chuàng)了我國物理學研究的先河。鑒于吳有訓先生在康普頓效應的實驗驗證過程中所發(fā)揮的重要作用，后有國內(nèi)學者指出應該將康普頓效應稱為“康普頓—吳效應”，但吳先生公開表示拒絕。吳先生為我國的物理學事業(yè)和教育事業(yè)貢獻了畢生精力，1988年中國郵政首次發(fā)行《中國現(xiàn)代科學家》紀念郵票，入選的四位科學家中就有吳有訓先生。吳先生的治人為學態(tài)度和愛國情操都是值得當代大學生學習的。此外，還可通過吳先生指導的學生錢三強介紹我國著名的“三錢”科學家（“中國力學之父”錢偉長、“中國導彈之父”錢學森和“中國原子彈之父”錢三強），講述老一輩科學家克服種種艱難報效祖國的先進事跡，激發(fā)學生的愛國熱情。

另外，在講授電子顯微分析相關原理時，可以結合“中國粒子加速器”之父謝家麟先生（2011年國家最高科技獎獲得者，入選“中國海歸70年70人”榜單）早年回國報效祖國的先進事跡。謝先生不僅填補了我國在電子加速器相關科研領域的多項空白，還為全世界的加速器事業(yè)做出了重要貢獻，2016年國際天文學聯(lián)合會還將一顆小行星命名為“謝家麟星”。在講授紅外光譜相關內(nèi)容時，可以提到我國的近紅外光譜學科的創(chuàng)始人和相關技術的領路人陸婉珍先生，以及她與丈夫閔恩澤先生（2007年度國家最高科學技術獎獲得者，入選“中國海歸70 年70 人”榜單），兩人早年放棄國外優(yōu)渥的工作條件和生活待遇，回國投入石油事業(yè)建設的事跡。

在此基礎上，還可以結合我國發(fā)射了世界首顆量子通信衛(wèi)星“墨子號”和“天問一號”火星探測器等熱點話題，以“墨子號”量子通信衛(wèi)星首席科學家潘建偉等人的成長經(jīng)歷，使學生明白這些世界頂尖和超高難度的工程技術背后凝聚了無數(shù)不平凡的科學家長期的默默奉獻和心血，從而感染學生。

（二）結合生產(chǎn)實踐應用實際案例警醒學生

以顯微鏡的分辨率受光波波長影響為切入點，介紹CD、VCD、DVD 和BD 等光盤的發(fā)展歷史。由于寫入數(shù)據(jù)時使用的刻錄激光束的波長從CD 到BD 依次減?。–D/VCD:780 nm，DVD : 650 nm，BD 405 nm），其對應的激光束斑更小，從而使得光盤的記錄密度更高，光盤對應的儲存能力也顯著增強。在教學過程中可重點講解我國自主研發(fā)的世界上第一臺VCD機的發(fā)展及衰落。1993 年，世界上第一臺VCD 機由我國的萬燕電子系統(tǒng)有限公司成功研制，成為我國自主開發(fā)的首個“黑色家電”，隨后在亞洲風靡一時。但是“萬燕”牌VCD 未及時申請相關技術的專利保護，使得國內(nèi)外產(chǎn)商大量跟進，從而走向了衰落。結合這一案例，向?qū)W生強調(diào)版權的重要性，培養(yǎng)學生的版權意識，并鼓勵學生汲取教訓，為實現(xiàn)我國自主研發(fā)設備而奮斗。

還可以在講述熱分析方法中差熱分析和差示掃描量熱分析中的異同點時，以兩者圖譜縱坐標單位的不同為出發(fā)點，向?qū)W生強調(diào)科學研究中容不得半點疏忽和大意，哪怕是一個小小的單位錯誤都可能引發(fā)難以估計的災難性后果。具體可以用美國宇航局1999年“火星氣候探測者號”任務失敗這一典型案例加深學生的認識。調(diào)查發(fā)現(xiàn)火星氣候探測者號任務失敗的主要原因是探測器上的飛行軟件系統(tǒng)和地面人員的輸入系統(tǒng)分別采用了英制單位和公制單位，兩者單位的不一致導致了探測器進入火星大氣層的實際高度比科學家預測的高度低了60英里。該實際高度低于探測器的存活高度，進而使得總成本高達3億多美元的火星氣候探測者號最終撞向了火星表面。

此外，在講授X 射線的危害和防護時，可以結合X射線的危害實例讓學生明白無論什么時候都要以安全為第一，切不可疏忽大意，同時，強調(diào)培養(yǎng)學生的安全意識，為學生日后養(yǎng)成安全學習和生產(chǎn)的良好習慣打下堅實基礎。

（三）結合部分高精尖技術的國內(nèi)外差距激勵學生

材料分析方法課程中每一種分析方法均涉及相應的儀器，包括X 射線衍射儀、電子顯微鏡、熱重分析儀、紫外-可見分光光度計和紅外光譜儀等。由于我國相關儀器設備的制造技術起步較晚，目前和歐美一些發(fā)達國家仍有較大的差距。例如在講授電子顯微鏡的知識時，可適當提及高精尖儀器，如高分辨透射電子顯微鏡儀器的生產(chǎn)全部被日本、美國、荷蘭和德國等歐美發(fā)達國家技術壟斷，在這些精密技術和儀器上我國處于十分被動的地位?；蛘咭宰贤?可見分光光度計的構造為切入點，結合實際比較國產(chǎn)和進口紫外-可見分光光度計的性能差異。在承認目前我國在部分高精尖的儀器設備上與國際的差距的同時，結合專業(yè)特色，激勵學生奮發(fā)圖強，突破歐美國家的相關技術封鎖，為我國在高精尖領域的崛起和實現(xiàn)我國真正的科技自主而不斷努力。再結合時事，如美國對我國部分科技公司，包括華為、中興、字節(jié)跳動（TikTok）、騰訊（微信）等知名國內(nèi)公司和民族企業(yè)的打壓，使學生明白只有自己不斷強大，才能屹立于世界之林，激勵學生腳踏實地，投身科學，為祖國的強大盡一份綿薄之力。

同時，我們還要讓學生看到，改革開放四十多年來，我國在很多關鍵技術上已經(jīng)取得了重大突破并走在了世界前沿，包括航空航天領域、大規(guī)模基建、量子通信、5G 技術、核聚變和暗物質(zhì)等領域，還可結合圖文實例具體講解，讓學生堅信我們突破發(fā)達國家的技術壟斷只是時間上的問題。

（四）結合國外學者堅持科學真理的事跡鼓勵學生

科學家們對科學的熱愛和對真理的堅持是推動人類物質(zhì)文明進步的基石。在理工科課程的相關教學中，教師可以結合科學家的事跡對學生進行潛移默化的影響，鼓勵學生追求科學真理。例如在講授紅外光譜儀的基本工作原理時，以傅里葉變換紅外光譜儀為切入點，結合法國著名科學家傅里葉的生平事跡，鼓勵學生堅持科學真理。傅里葉早年出身于普通家庭，9 歲時父母雙亡，被教會收養(yǎng)，后進入軍校學校學習，在法國大革命期間曾被捕入獄。之后成為巴黎綜合工科學校助教，并被選派跟隨拿破侖遠征埃及，成為地區(qū)高級官員并獲封爵位。在這期間，傅里葉一直沒有放棄過科學研究，于39歲時向巴黎科學院遞交了《熱的傳播》一文，這是熱學領域最為著名的論文之一，并在相關研究中提出了“傅里葉變換”這一重要概念。該研究論文受到業(yè)界權威拉格朗日的強烈反對，但傅里葉并不氣餒，繼續(xù)修改論文并在四年后重新提交，而因此斬獲了巴黎科學院大獎。47歲時，傅里葉正式辭去獲得的爵位和官職，全身心投入科學研究。

此外，還可在X 射線衍射中講授布拉格方程時結合小布拉格一生的科研經(jīng)歷；在電子顯微分析中講授電子波長時可以結合德布羅意早年為追求科學真理棄文投理的經(jīng)歷；在講授莫塞萊定律時結合莫塞萊本人如何理性客觀地根據(jù)科學實驗數(shù)據(jù)正確預測元素周期表中的元素排列等，以此培養(yǎng)學生追求科學真理的興趣和決心。

（五）借助互聯(lián)網(wǎng)APP的生動有趣吸引學生

2018 年后，“00 后”開始步入成年，大學校園迎來了越來越多的年輕面孔。“00 后”成長于移動網(wǎng)絡時代，有著開闊的視野，生活方式受互聯(lián)網(wǎng)社交等影響較為顯著。嗶哩嗶哩、小紅書和抖音短視頻等手機應用程序（APP）已經(jīng)成為學生日常生活的重要組成部分。這些新媒體平臺也可成為思政教育的重要基地，例如共青團中央已經(jīng)陸續(xù)入駐知乎、嗶哩嗶哩、QQ 空間、今日頭條、網(wǎng)易云音樂、抖音和快手等平臺。在進行傳統(tǒng)線下課程思政教育的同時，也可以充分利用這些線上APP 的相關資源，增強思政教育對學生的吸引力。比如在介紹我國的航天事業(yè)所取得的成績時，也可以在課間和學生分享嗶哩嗶哩上一些有趣且形象生動的小視頻，使學生在放松的同時了解相關專業(yè)知識，培養(yǎng)其作為一個中國人的自豪感。此外，如介紹吳有訓、陸婉珍先生時也可以引入一些有趣的、正能量視頻輔助教學。借助網(wǎng)絡工具，在課間休息向?qū)W生推送生動的網(wǎng)絡資料，有助于課程思政教育真正融入學生之中。

三、結語

在以往的傳統(tǒng)教學中，受課程和思政各司其職的錯誤觀念的影響，理工科課程的思政教育沒有受到足夠的重視。筆者以材料分析方法這一典型的理工科專業(yè)核心課程為例，深入挖掘了教學內(nèi)容中的思政教育元素，并將其與課程內(nèi)容有機地結合在一起。在講授課程知識點的同時結合歷史和實事等穿插引入相關生動的案例，既提高了學生的注意力，還切實實現(xiàn)了思政教育目標。

除了積極挖掘思政教育的素材和發(fā)展新的教學方式，成功的課程思政教育還離不開教師本人端正的教學工作觀。所謂“立德樹人”，說明教師對待課程和課堂的態(tài)度是課程思政中最為重要的環(huán)節(jié)之一。大學生都有著敏銳的觀察力，能夠洞察課堂上教師有沒有真正對學生用心，如果上課時只是單純的照本宣科、敷衍了事，會對學生產(chǎn)生消極的影響。高校教師必須要以身示范，做到心中真正有學生，認真?zhèn)浜妹恳惶谜n，才能有效實現(xiàn)課程思政的育人目的。