教育教学论坛刊文:“材料制备原理”课程思政的教学设计与实践
闫爽 杨海霞 高文元
[摘 要] 将思想政治教育和专业教育有机结合,开展具有课程特色的思想政治教育是专业课程思政建设的研究重点。以“材料制备原理”课程为依托,以“中国智造”的话题为切入点,结合课程的教学重点,将思想政治元素融入课程的教学案例,使学生在学习专业知识的同时,理解新材料及材料制备工艺在中国制造的发展过程中所扮演的重要角色,了解无机材料制备领域中的先进技术以及所取得的瞩目成就。“材料制备原理”的课程思政教学改革以案例为载体,探索在专业课教学中进行思想政治教育的有效途径,在潜移默化中实现价值引领、知识传授和能力培养。
[关键词] 课程思政;案例教学;专业课程;无机材料
[基金项目] 2019年度大连工业大学课程思政、专业思政教育教学改革专项“从中国制造到中国智造:思政教育融入‘材料制备原理行业案例的教学设计与实施”(JGLX2019008)
[作者简介] 闫 爽(1988—),女,山西太原人,博士,大连工业大学纺织与材料工程学院讲师,主要从事无机功能材料研究。
[中图分类号] V254.2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2021)18-0116-04 [收稿日期] 2021-01-26
一、引言
习近平总书记2016年在全国高校思想政治工作会议上指出:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人。”[1]全国高校思想政治工作会议的召开,以及《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》的出台,对于新形势下提升高校思想政治教育具有重要的指导作用[2]。在此背景下,将课程思政融入专业课教学,通过挖掘课程中的德育元素,推动以课程思政为目标的课程教学改革成为教育界的研究热点[3-7],同时也是新时代背景下高等教育中一项必要的课程改革措施。
二、开展课程思政教育的重要意义
“材料制备原理”作为无机非金属材料工程专业的一门专业核心课程,在公共基础课和专业课之间起到承上启下的作用,是本专业的主干课程之一。本课程以无机非金属材料合成方法为主线,以材料的性质和制备原理为理论基础,以材料的实际应用为导向,其基本任务是使学生通过系统的学习材料的制备原理、方法及生产工艺,掌握相关的理论知识并且具备综合应用知识解决实际问题的能力,为以后的工程应用和科研深造提供必要的知识和能力储备。
好的思想政治工作应该像盐,但不能光吃盐,最好的方式是将盐溶解到各种食物中自然而然吸收。在互联网高度普及、新媒体技术快速发展的新时代,如何顺应受教育者的心理需求和个性特征,在专业课教学过程中,能否将思想政治元素的“盐”同专业知识有机结合,开展具有课程特色的思想政治教育是专业课思想政治建设的重中之重。
本门课程具有综合性高、内容涵盖面广、应用性强的特点,采用案例教学有助于学生对于抽象理论的理解,建立不同知识点之间的联系,提高理论知识的应用能力。在“材料制备原理”课程案例教学过程中,结合课程的知识和能力培养目标,挖掘案例中蕴含的思想政治教育资源,将思想政治教育融于专业教育之中,构建“材料制备原理”课程的思想政治教育综合体系。并将课堂作为育人主渠道,将思想政治教育有机融入课程的教学和改革过程中,培养学生的科学素养、创新意识、职业责任感和爱国情怀,润物无声的实现知识传授与价值引领的有效结合,从而实现培养拥护中国共产党领导和社会主义制度、立志为中国特色社会主义奋斗终身的建设者和接班人的根本任务。
三、课程思政教育的整体思路
改革开放40多年来,中国制造已遍布全球,占据绝对的市场份额。然而细论产品质量、工艺与设计等方面,与制造强国比较仍存在一定差距。面对挑战,中国政府主动应变,颁布了《中国制造2025》,明确指出智能制造已成为我国现代先进制造业的发展方向,欲推动“中国制造”走向“中国智造”。新材料是高新技术发展的基础和先导之一,新材料产业为智能制造的发展提供了物质引擎,在“智造”产业中具有关键作用。新材料的研发及工程化应用依赖于新原理、新方法、新技术、新工艺以及新装备的综合运用,与“材料制备原理”的课程内容具有紧密联系。
在“材料制备原理”课程思想政治教育中,以“中国智造”的话题为切入点,从中国制造的发展与成就的角度,设计融入思想政治元素的课程教学案例,使学生在学习专业知识的同时,体会中国制造水平的飞速发展,理解无机非金属材料在制造业发展过程中所扮演的重要角色,了解材料制备领域中的先进技术以及所取得的瞩目成就。结合本门课程的教学重点和能力要求,将思想政治元素融入教学案例,通过古代中国的“智造”技术,国产品牌的国际竞争力、高端材料的国产替代以及关键技术的自主知识产权等问题的探讨,使学生掌握材料制備方法专业知识的同时,多角度理解“中国智造”的理念在无机材料制备方法及工艺中的具体体现。建立从事无机材料行业所需要的科学思维和专业精神,培养学生的职业责任感和爱国情怀。
四、课程思政建设的主要内容
本门课程主要包括绪论、材料的结构和性能、材料合成理论和基本方法以及先进材料制备技术等内容。根据课程的总体要求和知识模块的教学重点,围绕工匠精神、职业责任、科技创新和家国情怀等方面,设计专业知识点与思想政治育人点深度融合的教学案例,形成“材料制备原理”课程的思想政治教学体系。
(一)绪论
绪论课的主要任务是介绍本课程的性质、目的与任务,使学生理解材料合成与制备的基本概念,初步了解材料科学与工程四要素的内涵和关系,以及材料合成与制备在材料研究中的基本作用。在绪论课中以古代中国的“智造”技术为话题展开讨论,开启学生对本门课程的学习以及对中国“智造”技术的探索之旅。以青铜器的制作工艺作为教学案例,青铜器承载着中国数千年来的青铜文化,所体现出的铸造与加工水平更是世界科技史与艺术史上的明珠,可以称得上是古代中国的“智造”技术。《荀子·强国篇》中记载青铜铸造的要素为“刑范正、金锡美、工冶巧、火齐得”,是古代中国青铜铸造技术的高度总结和凝练。结合《天工开物》《考工记》等古代科学典籍的记载,以及现代科技考古学者的研究成果,为学生讲解青铜器的原料冶炼、陶范制作、成分设计以及结构分析等问题,使学生对材料制备过程中所涉及的科学和工程问题有初步的了解,体会材料性能、结构、制备与使用效能之间的关系。通过对青铜器铸造工艺的介绍,将中国传统工艺中涉及的专业问题融入课程内容,使学生在掌握材料制备专业知识的同时,体会我国古代传统制造工艺的高超技术、独特的艺术魅力以及所蕴含文化内涵,培养学生技术传承及发扬的创新意识以及精益求精、追求卓越的工匠精神。
(二)材料的结构与性能
材料的结构与性能章节中,在讲解无机材料力学、热学和光学性能专业知识的基础上,结合材料的实际应用设计教学案例。介绍相关产品在我国的研发和生产技术水平,知名品牌,对比相关材料在国际和国内的发展情况。如在无机材料的光学性能一节中,以光纤材料为例,结合本节课的教学重点介绍光纤的性能要求,应用领域以及技术前沿。同时,带领学生了解我国研发和生产光纤材料的技术水平、知名企业,了解全球十大光纤企业中的中国身影,使学生关注优秀国产品牌,了解国产品牌的国际竞争力。一方面使学生了解与本专业相关的行业发展情况,明确专业定位,提高专业认同感,另一方面增强学生的爱国热情和职业责任感。
此外,结合本章节中纳米材料的性质与应用的知识点,设计纳米材料的应用、风险与风险防范教学案例,对学生进行科技伦理教育。纳米技术自20世纪90年代逐步兴起以来,纳米材料的应用对于经济社会发展、环境保护、和生活质量的提高方面都起到了重要作用。但另一方面纳米材料的安全性在世界范围内仍存有争议,尚未定论。在讲授纳米材料与纳米技术相关内容时,不仅介绍纳米材料的特殊性以及纳米技术的先进性,同时也讲解纳米技术的安全与伦理问题。以日常生活中离不开的食品为例:纳米材料在食品中的应用主要分为两大类—食品添加剂和食品包装[8]。对比传统材料,纳米材料在提高食品营养价值、改善食品的感官性状、延长食品的保质期限等方面都起到了非常重要的促进作用。但同时,纳米粒子更容易占据人体细胞和组织,人体接触纳米粒子有可能会对健康造成潜在的威胁。因此,纳米技术在食品工业中的应用也存在着不确定性和潜在的风险。面对纳米技术在食品生产过程中的不确定性和模糊性,在食品工业的研发和生产阶段,作为责任主体的产品研发人员和生产技术人员应该明确各自的职业责任,从而构建起全面的风险防范网络。通过介绍纳米技术的先进性以及可能存在的风险,使学生更加理性地、全面地认识纳米技术,同时也能够加深对纳米效应以及纳米材料特殊性质的理解。纳米技术在食品行业中的应用是一个相对新兴的领域,同时也是与我们的日常生活息息相关的话题。通过讲授纳米材料在食品中的应用和可能存在的风险问题,引起学生的关注和共鸣,并以此为契机引导学生关注纳米材料的其他伦理学问题,对学生进行科技伦理教育。通过讲授纳米技术在食品应用中的风险防范,使学生了解产品研发人员和生产技术人员应该具备的职责,培养学生作为科技人才的专业责任感,树立正确的科技观、价值观和伦理观。
(三)材料合成理论和基本方法
材料合成理论和基本方法章节中,结合教学内容,设计新材料合成工艺研发的教学案例,在讲解材料合成机理的方法的基础上,介绍材料研发的基本方法和一般过程。通过新材料研发案例,介绍相关领域的科技前沿以及我国在本领域的技术进展,同时使学生了解科研人员在技术突破过程中所付出的艰辛劳动,培养学生的创新意识、建立材料研究科学思维的同时培养脚踏实地的工作作风。如液相合成法一节,在进行案例教学时,以具有电子陶瓷工业支柱之称的BaTiO3陶瓷粉体为例。在课程讲授中为学生讲解共沉淀法、水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法、喷雾水解法等方法制备BaTiO3纳米粉体的基本过程和关键步骤,以及不同方法制备得到BaTiO3粉体的结构及性能特点,使学生全面掌握液相合成法的基本原理和过程。在此基础上,引入高端材料进口替代的话题,使学生了解到目前我国关键领域仍有大量高端材料严重依赖进口,新材料的进口替代已经得到了国家战略的高度重视。从全球市场格局来看,电子陶瓷的关键核心技术目前主要掌握在欧美、日韩厂商中,其中,日本电子陶瓷材料领域中一直以门类最多、产量最大、应用领域最广、综合性能最优著称。在先进陶瓷制备工艺中,粉体制备是核心技术之一。高纯、超细、高性能陶瓷粉体的规模化制备是制约我国先进电子陶瓷产业发展的主要技术瓶颈。在讲授BaTiO3粉体制备方法的基础上,以掌握高纯纳米BaTiO3粉体生产工艺的高新技术企业—国瓷材料为例,介绍该企业通过掌握核心技术,打破日美企业垄断,成功实现关键材料国产替代的过程,体会技术革新、产品升级对企业发展、行业进步所起到的推进作用。使学生不但学习专业知识,也要了解行业进展,关心国家政策和战略需求。培养学生对行业发展的责任感,树立从事材料产业劳动的职业观念,激发学生立足技术与生产第一线,培养爱专业、爱产业、做贡献的理想信念。
(四)先进材料制备技术
先进材料制备技术章节是对前两个模块知识的综合应用,教学内容与实际应用联系紧密。教学重点是对非晶态合金、特种陶瓷和复合材料等先进材料,从材料性能、制备方法、工艺流程到实际应用等进行多方面介绍。本模块教学案例的设计思路是注重交叉融合与综合应用:将教学案例以项目方式呈现,从相关材料的产品定位、行业情况、市场规模、发展趋势,到制备方法、工艺流程、技术改进、性能提高、产品优化。使学生从学到的理论知识出发,通过案例分析实现理论和实践的融合,提升知识的综合应用能力。如复合材料制备技术一节中,设计碳纤维制备工艺的教学案例。首先介绍碳纤维材料的重要地位—碳纤维由于其优异的力学性能,在航空航天和国防军事装备领域具有广泛应用,已经成为军事大国的必争之材,高强度碳纤维的原材料及相关生产技术是国外对中国严格禁运的重要技术之一。之后引导学生自主调研碳纤维材料的主要性能、上下游产品、市场需求、应用领域以及生产企业等。在此基礎上由教师讲授碳纤维的制备方法,介绍碳纤维在我国近60年的发展历程以及高性能碳纤维生产工艺研发背后的艰辛历程。通过设计综合性强的项目案例,将不同章节相关联的知识点进行交叉融合,使学生扎实掌握专业知识、拓宽专业视野。同时,引导学生关注决定国家安全和强国地位的大国之材以及掌握关键技术的自主知识产权等问题,使学生带着责任感、使命感学习专业知识,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
五、结语
立德树人是高校教育的根本任务。课程思政就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中。在专业课教学过程中,将思想政治元素和专业知识有机结合起来,做到不着痕迹、自然而然,达到盐溶于水的效果,是专业课程思政建设急需解决的问题。以“中国智造”的话题为切入点,将思想政治元素融入“材料制备原理”课程的教学案例中,以本门课程所特有的方式构建起专业课程思政的有效途径。帮助学生建立从事无机材料相关行业所需要的科学思维和创新意识,培养工匠精神和人文素养,增强学生的职业责任感和爱国情怀。通过融入思想政治元素的案例教学,使价值引领与课堂教学如盐于水,达到思想政治教育与专业教育相互促进的效果。
参考文献
[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).
[2]杨平.习近平思想政治教育观对新时代高校思想政治教育理论研究的新贡献[J].江汉大学学报(社会科学版),2019(1):102-113.
[3]冯亚青.化工类专业课程思政与教学改革探索——以
“精细有机合成化学及工艺学”为例[J].中国大学教学,
2018(9):48-51.
[4]黄晓晨.课程思政在无机非金属材料工程专业教学中的路径探索[J].教育教学论坛,2020(18):108-109.
[5]黄本生.“材料科学基础”课程思政的建设[J].西部素质教育,2020(9):20-21.
[6]金靈华.“热工过程及设备”课程思政教育探索[J].化工时刊,2020(6):35-37.
[7]梁暹.关于课程思政的几点思考[J].教育教学论坛,2018(30):2.
[8]王国豫.纳米技术在食品中的应用、风险与风险防范
[J].自然辩证法研究,2012(28):19-24.
Teaching Design and Practice of “Curriculum Ideological and Political Education” in the Course of Principle of Material Preparation
YAN Shuang, YANG Hai-xia, GAO Wen-yuan
(School of Textile and Material Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian,
Liaoning 116034, China)
Abstract: Combining ideological and political education with professional education and carrying out ideological and political education with course characteristics is the research focus of ideological and political construction of professional courses. In the Principle of Material Preparation course, taking “Chinese intellectual creation” as the starting point, and combined with the teaching emphasis of the course, the ideological and political elements are integrated into the teaching cases of the course. By this means, in addition to learning professional knowledge, students can understand the important role played by new materials and material preparation technology in the development of manufacturing in China, as well as the advanced technology and remarkable achievements in the field of inorganic materials preparation. The ideological and political education reform in the course of Principle of Material Preparation takes the teaching cases as the carrier, explores the effective ways to conduct ideological and political education in professional course, so as to realizes value guidance, knowledge imparting and ability training in an imperceptible way.
Key words: “curriculum ideological and political education”; case teaching; professional course; inorganic material
- 上一篇:教育教学论坛刊文:构建当前大学生德育实践体系的必要性探究 2021/9/10
- 下一篇:教育教学论坛刊文:提高生物技术专业实验室利用效率的探索与研究 2021/9/10