新質(zhì)生產(chǎn)力視域下“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程改革與創(chuàng)新

摘 要：發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心之一，就是推動(dòng)新材料、新能源、民用航空等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而上述產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步離不開(kāi)材料技術(shù)進(jìn)步。材料專(zhuān)業(yè)大學(xué)生是推動(dòng)上述產(chǎn)業(yè)和新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的主力軍，因此如何在新時(shí)代背景下助力學(xué)生全面發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)、成才，是材料領(lǐng)域高等教育工作者急需思考的問(wèn)題?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”作為材料學(xué)科重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，遵循“以立德樹(shù)人為根本，培養(yǎng)有理想、有道德、有文化、有紀(jì)律的材料專(zhuān)業(yè)人才”的育人理念，明確培養(yǎng)目標(biāo)，注重實(shí)踐和應(yīng)用，結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求，將前沿科學(xué)研究成果和工程實(shí)際應(yīng)用案例融入教學(xué)過(guò)程中，全面提升人才培養(yǎng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)需求的契合度，為祖國(guó)培育大批可適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力高速發(fā)展需求的應(yīng)用型材料專(zhuān)業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：新質(zhì)生產(chǎn)力；材料科學(xué)基礎(chǔ)；課程改革；應(yīng)用型人才

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

2024年政府工作報(bào)告中提出，將“大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”列為首要任務(wù)。高校作為科技、人才和創(chuàng)新的核心匯聚點(diǎn)，是落實(shí)推進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力的重要平臺(tái)。其肩負(fù)輸送人才資源重任，因此如何為祖國(guó)培養(yǎng)出所需的有情懷、勇?lián)?dāng)、高素質(zhì)、肯奮斗的創(chuàng)新型人才隊(duì)伍，是每一位高等院校專(zhuān)任教師值得深思的問(wèn)題［13］。對(duì)于教育改革而言，新質(zhì)生產(chǎn)力為高等教育的改革與發(fā)展指明方向，推動(dòng)課程教學(xué)理念、目標(biāo)、內(nèi)容、方式、評(píng)價(jià)等全方位變革，為教學(xué)質(zhì)量提升提供強(qiáng)大動(dòng)力。在專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)中，新質(zhì)生產(chǎn)力促進(jìn)教育資源共享，推動(dòng)教學(xué)方式變革，為培養(yǎng)適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展要求的高技能、高素質(zhì)人才提供支持。

1 發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力視域下“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程改革的重要意義

新材料的研發(fā)、材料科技的進(jìn)步與國(guó)防、工業(yè)、民生各領(lǐng)域的發(fā)展密切相關(guān)，因此培養(yǎng)新時(shí)代所需的材料類(lèi)科技人才迫在眉睫［4］。西安航空學(xué)院是一所根植航空、面向航空、服務(wù)航空的應(yīng)用型本科院校，就材料工程學(xué)院而言，其專(zhuān)業(yè)設(shè)置和研究方向均具有鮮明的航空特色。具體研究方向包括輕質(zhì)鎂/鈦材料、吸波隱身材料、復(fù)合材料和新能源材料等。上述科學(xué)技術(shù)研究的進(jìn)步都離不開(kāi)扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，而“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程是材料類(lèi)學(xué)生的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，夯實(shí)理論基礎(chǔ)對(duì)于推進(jìn)科技進(jìn)步、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力尤其重要。

該課程涵蓋知識(shí)點(diǎn)繁多，兼具基礎(chǔ)性和時(shí)效性。如何引導(dǎo)學(xué)生樂(lè)學(xué)、喜學(xué)、善學(xué)，將書(shū)本理論知識(shí)與“時(shí)事政治、科技發(fā)展、生產(chǎn)實(shí)際”緊密聯(lián)系，建立正確的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)思維體系，學(xué)以致用，是目前該課程亟待解決的難題。筆者認(rèn)為，在新時(shí)代背景下，專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中，新質(zhì)生產(chǎn)力為專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革提供強(qiáng)大動(dòng)力，它促使高等教育課程教學(xué)理念、目標(biāo)、內(nèi)容、方式和評(píng)價(jià)等全方位的創(chuàng)新性變革，促使教師優(yōu)化教學(xué)資源，激發(fā)創(chuàng)新思維。同時(shí)，新質(zhì)生產(chǎn)力助力高等教育課程教學(xué)改革在目標(biāo)、方法、內(nèi)容和評(píng)估等多維度實(shí)現(xiàn)模式創(chuàng)新與質(zhì)量提升，確定與分解契合新質(zhì)生產(chǎn)力理念的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合西安航空學(xué)院航空背景特色，圍繞前沿產(chǎn)業(yè)和增長(zhǎng)引擎，充分配置和整合教學(xué)環(huán)境與資源，創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)和教學(xué)方法，完善教學(xué)評(píng)估，培養(yǎng)出滿(mǎn)足我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展所需要的材料工作者。

2 發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力視域下“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程人才培養(yǎng)目標(biāo)的重構(gòu)

在發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的宏大視域下，專(zhuān)業(yè)課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)重構(gòu)直接關(guān)聯(lián)所培育專(zhuān)業(yè)學(xué)生的未來(lái)發(fā)展?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”課程的培養(yǎng)目標(biāo)是夯實(shí)學(xué)生材料科學(xué)基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力，致力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和獨(dú)立思考能力，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，培養(yǎng)在多學(xué)科交叉融合背景下具備全面素質(zhì)的優(yōu)秀人才，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和應(yīng)變水平，具有主動(dòng)探索和解決問(wèn)題的習(xí)慣；培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展需求的人才，緊跟科技和社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)意識(shí)和自主學(xué)習(xí)能力，適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要和職業(yè)崗位的要求。

3 發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力視域下“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法的創(chuàng)新

高校作為為企業(yè)、社會(huì)和市場(chǎng)輸送從業(yè)者和勞動(dòng)者的核心樞紐，伴隨終端要求的提高，課程教學(xué)方法勢(shì)必相應(yīng)改變［56］。圍繞西安航空學(xué)院材料工程學(xué)院的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程建設(shè)，強(qiáng)化“以教為先”，以培養(yǎng)面向工程應(yīng)用的創(chuàng)新型人才為導(dǎo)向，以國(guó)家急需產(chǎn)業(yè)需求為背景，全面加強(qiáng)教學(xué)資源體系化建設(shè)，采用多種課程教育教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)提高人才培養(yǎng)整體效能。形成以“思政融通、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、理實(shí)結(jié)合”為主線(xiàn)的教學(xué)思路，從思想意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)和行動(dòng)能力等多角度，以“交互式、體驗(yàn)式、啟發(fā)式和互動(dòng)式”等途徑，將新質(zhì)生產(chǎn)力的內(nèi)涵潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲巧妙與專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論結(jié)合，該課程總體創(chuàng)新思路如圖1所示。

3.1 思政融通

發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力需要一大批有國(guó)家意識(shí)和責(zé)任感的人才。在課堂教學(xué)中將價(jià)值塑造和知識(shí)傳授相結(jié)合，是打造“三全”育人格局的重要舉措［7］。思政融通不僅能豐富教學(xué)的深度和廣度，提升教學(xué)質(zhì)量，而且實(shí)例講授是引導(dǎo)學(xué)生思考社會(huì)問(wèn)題，幫助學(xué)生樹(shù)立正確世界觀、人生觀、價(jià)值觀，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到個(gè)人發(fā)展與國(guó)際利益緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷。圍繞能源汽車(chē)、商業(yè)航天和低空經(jīng)濟(jì)等新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)增長(zhǎng)點(diǎn)，選擇具有時(shí)代特性、學(xué)科特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)特色的生產(chǎn)生活案例、材料前沿成果和社會(huì)熱點(diǎn)話(huà)題，建立課程思政案例庫(kù)。

例如，在講授相圖中的單組元相圖時(shí)，以H2O相圖為例，在課前導(dǎo)入時(shí)，引入三個(gè)具有趣味性、時(shí)代性的例子——生活在高原上的邊防戰(zhàn)士做飯使用高壓鍋、航天英雄景海鵬順利返航和奧運(yùn)健兒曲春雨獲得冬奧會(huì)首枚金牌，啟發(fā)學(xué)生思考與H2O的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，體現(xiàn)課堂的“趣味性”；課后學(xué)生自發(fā)組建學(xué)習(xí)小組，調(diào)研我國(guó)第一口高壓鍋的研發(fā)、“飛天”宇航服的發(fā)明、黑龍冰刀的研制等背后的故事。在該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際結(jié)合，幫助學(xué)生明晰了知識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景，使學(xué)生思維步步緊跟教學(xué)內(nèi)容，最終達(dá)到靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決工程實(shí)踐問(wèn)題的目的；同時(shí)思政案例與時(shí)俱進(jìn)，將民族自豪、航天精神、拼搏奮斗、大國(guó)工匠等色彩鮮明的思政元素有機(jī)融入課堂教學(xué)中，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性和求知欲，增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)同感和自豪感，培養(yǎng)學(xué)生不僅具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，還具有良好的思想政治素質(zhì)和崇高的社會(huì)責(zé)任感，能夠在畢業(yè)后為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技創(chuàng)新、文化繁榮等方面做出貢獻(xiàn)。

3.2 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

創(chuàng)新是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的核心。在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念，勇于探索未知領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。專(zhuān)業(yè)課程教育的基礎(chǔ)是掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)和夯實(shí)學(xué)識(shí)功底，提供足夠且必要的知識(shí)儲(chǔ)備；同時(shí)培育學(xué)生創(chuàng)新思維，激發(fā)創(chuàng)造能力，在實(shí)踐中不斷引導(dǎo)學(xué)生提升個(gè)人能力和素質(zhì)，是適應(yīng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展要求，成長(zhǎng)為堪當(dāng)民族復(fù)興重任的時(shí)代新人的必然要求。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的主要形式包括：質(zhì)疑激趣法和自主探究法。質(zhì)疑激趣法即鼓勵(lì)學(xué)生自主提問(wèn)，及時(shí)給予鼓勵(lì)和夸贊，學(xué)生在享受成功的同時(shí)，便于調(diào)動(dòng)其對(duì)學(xué)習(xí)的積極態(tài)度和主動(dòng)行為，更能激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和樂(lè)趣；自主探究法即設(shè)置開(kāi)放課題，讓學(xué)生結(jié)合自己的興趣愛(ài)好自主探索。重點(diǎn)聚焦航空航天、新材料、新能源等高端戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，圍繞社會(huì)熱點(diǎn)，如新能源汽車(chē)、星際火箭發(fā)射等，以特定情境的創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生對(duì)材料科技的深度思考。以個(gè)人/小組內(nèi)/小組間多種形式，圍繞教師設(shè)定的與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的既定問(wèn)題相互探討，教師最后進(jìn)行針對(duì)性的點(diǎn)撥和總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生在自主探索中鞏固所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。

3.3 理實(shí)結(jié)合

新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)格局變革和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵，因此對(duì)各類(lèi)兼具理論和實(shí)踐能力的人才需求更加旺盛。在高等教育材料專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中，需要在理論課程教學(xué)過(guò)程中，注重學(xué)用結(jié)合、學(xué)思結(jié)合、學(xué)創(chuàng)結(jié)合，幫助學(xué)生更好地理解基礎(chǔ)知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參與形式多樣、豐富多彩的各類(lèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)和極具影響力的“中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽”以及各類(lèi)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的學(xué)科競(jìng)賽（例如鑄造大賽、熱處理大賽、復(fù)合材料設(shè)計(jì)大賽）等，以及涵蓋隱身材料、抗氧化材料、耐磨損涂層、鋰離子電池等各類(lèi)具有鮮明“行業(yè)性、地方性、應(yīng)用性”的縱橫向科研課題。幫助學(xué)生在實(shí)踐操作中，跳出傳統(tǒng)課堂單一記憶、淺層模仿的模式化學(xué)習(xí)定式，步入分析、運(yùn)用、綜合、評(píng)價(jià)的深層學(xué)習(xí)層面，完善了材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)構(gòu)架；同時(shí)在案例講解與分析、問(wèn)題調(diào)研與研討、動(dòng)手實(shí)踐與演練等多種實(shí)操環(huán)節(jié)中深化理論理解，同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力，提高突發(fā)事件應(yīng)變和決策的能力，真正做到學(xué)以致用。

4 發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力視域下“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程完善考核評(píng)價(jià)體系

為全面推動(dòng)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”專(zhuān)業(yè)課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)和教育教學(xué)方法迭代更新，因此與之匹配的課程考核評(píng)價(jià)體系同樣需要與時(shí)俱進(jìn)，這是作為考核學(xué)生培養(yǎng)結(jié)果的重要手段。

在新版“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的課程考核中采用多樣化、個(gè)性化、層次化方式，全面激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、充分施展能力的空間。例如，期末考試放棄傳統(tǒng)以填空、選擇、判斷、問(wèn)答、計(jì)算為主偏重記憶的出題形式，而采用以考察理論靈活應(yīng)用能力為主試題，包括知識(shí)理解、問(wèn)題辨析和綜合應(yīng)用三大題型。例如，考查學(xué)生對(duì)回復(fù)再結(jié)晶的理解，設(shè)置題目為：某熱處理車(chē)間，工人用冷拔鋼絲繩吊裝工件放入熱處理爐中，由于疏忽未將鋼絲繩取出，使其與工件一同在850℃下進(jìn)行了熱處理。熱處理結(jié)束冷卻后，再次從爐內(nèi)吊取工件時(shí)，鋼絲繩突然斷裂。請(qǐng)解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。該題設(shè)置就是基于特定工業(yè)化應(yīng)用場(chǎng)景，旨在查考對(duì)理論知識(shí)的深層理解和綜合應(yīng)用能力。

（1）采用信息化技術(shù)，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)課前、課中和課后復(fù)習(xí)情況，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、差異化、精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)輔導(dǎo)方案，實(shí)時(shí)調(diào)整激勵(lì)措施，確保每位學(xué)生對(duì)基本知識(shí)掌握扎實(shí)，同時(shí)培養(yǎng)出多元化、多層次專(zhuān)業(yè)人才。

（2）在情景式、探究式小組討論中，采用教師評(píng)價(jià)或者生生互評(píng)等方式，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己的實(shí)際，帶著問(wèn)題進(jìn)行文獻(xiàn)搜集和自主學(xué)習(xí)，積極運(yùn)用已掌握的理論知識(shí)尋找答案，舉一反三，旨在培養(yǎng)有思想、有能力的創(chuàng)造型人才。

（3）在平時(shí)成績(jī)構(gòu)成中加大了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力水平的考查，提高了對(duì)學(xué)生參與各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽和科研項(xiàng)目的獎(jiǎng)勵(lì)分值，以此激勵(lì)學(xué)生在課后走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，提高實(shí)操水平和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，在實(shí)踐中逐漸建立微觀與宏觀間具象關(guān)系，增強(qiáng)好奇心和探索驅(qū)動(dòng)力。

結(jié)語(yǔ)

新質(zhì)生產(chǎn)力與新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義的發(fā)展要求相一致，高校作為人才培養(yǎng)聚集地，需充分發(fā)揮自身的作用，結(jié)合時(shí)代的發(fā)展，圍繞國(guó)家對(duì)人才的迫切需求，以新質(zhì)生產(chǎn)力為指導(dǎo)思想，深化OBE理念，以“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程為例，明確培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)新教學(xué)方法，改革課程體系。結(jié)合時(shí)代背景選擇合適的案例，將專(zhuān)業(yè)知識(shí)和課程思政有機(jī)結(jié)合，堅(jiān)持立德樹(shù)人，充分激發(fā)學(xué)生的求知欲和自主學(xué)習(xí)能力，全面提升學(xué)生的高階研究思維和專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感，提升課堂教學(xué)質(zhì)量；通過(guò)理實(shí)結(jié)合，全面提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，著力增強(qiáng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的本領(lǐng)，最終實(shí)現(xiàn)為國(guó)家培養(yǎng)有理想、有道德、有文化、有紀(jì)律的材料學(xué)人才的教育目標(biāo)。

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基金項(xiàng)目：西安航空學(xué)院高等教育改革研究項(xiàng)目（基金編號(hào)：23JXGG1008）；西安航空學(xué)院2023年課程思政項(xiàng)目“材料科學(xué)基礎(chǔ)課程思政示范課”（編號(hào)：23ZLGC5016）；西安航空學(xué)院2022年校級(jí)一流本科課程項(xiàng)目《材料科學(xué)基礎(chǔ)》

*通信作者：羅西希（1989— ），女，漢族，陜西寶雞人，博士研究生，教授，研究方向：吸波材料與隱身技術(shù)。