梁萍 陈岩 张弛 何鑫

摘 要 “材料化学”为材料科学与工程专业的专业核心课之一，在该课程中合理地融入课程思政，具有很大的必要性和重要性。本文以“材料化学”课程中的碳材料和单质硅这部分教学内容为例，以课程思政为导向，结合互动式教学、引导式教学、研教相融等多种教学方式，借助多媒体与丰富的网络资源，进行了教案设计。通过本教案的展示与分析，探究在工科专业课程中合理融入课程思政元素的方式，使学生在学习专业知识的同时，培养学生的爱国主义精神、家国情怀和民族自豪感，激发学生不畏艰难、追求真理的科学精神，培养学生的辩证唯物主义思想观及可持续发展意识。本文相关探究对工科专业课的课程思政教育具有一定的启发和借鉴意义。

关键词 课程思政;案例设计;材料化学;工科专业

中图分类号：G424                                 文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.33.024

Teaching Design of Ideological and Political Course in "Material Chemistry"

——Take carbon materials and elemental silicon as examples

LIANG Ping， CHEN Yan， ZHANG Chi， HE Xin

（School of Applied Physics and Materials， Wuyi University， Jiangmen， Guangdong 529020）

Abstract "Material chemistry" is one of the core courses of materials science and engineering. It is necessary and important to reasonably integrate the curriculum thought and politics into the curriculum. Taking the teaching content of carbon materials and elemental silicon in the course of material chemistry as an example， this paper designs the teaching plan with the guidance of curriculum ideology and politics， combined with various teaching methods such as interactive teaching， guided teaching and the integration of research and teaching， and with the help of multimedia and rich network resources. Through the display and analysis of this teaching plan， explore the way to reasonably integrate the ideological and political elements of the course into the engineering professional courses， so that students can cultivate students' patriotism， national feelings and national pride while learning professional knowledge， stimulate students' scientific spirit of fearing difficulties and pursuing truth， and cultivate students' dialectical materialism and sustainable development consciousness. The relevant research in this paper has certain enlightenment and reference significance for the curriculum ideological and political education of engineering professional courses.

Keywords curriculum Ideological and political education; case design; material chemistry; engineering professional

引言

全面推進高校课程思政建设，是落实习近平总书记在于教育的重要论述的重要举措，是落实立德树人根本任务的必然要求，也是全面提高人才培养质量的重要任务。工科专业课程通常具有晦涩枯燥的特征，如何通过合理地设计教学环节，采用恰当的教学方式，将挖掘的相关的课程思政元素润物细无声地融入课堂的讲授中，使学生在汲取专业知识的同时，进行相关的思想政治教育，显性知识中融入隐性育人知识，并提高学生的上课积极性与专注力，是目前各工科专业课程面临的巨大挑战。[1，2]

“材料化学”本门课程是材料科学与工程专业本科生的专业基础与核心课程，是后续各门材料类专业课程的先修课程，是在分子结构层次上研究材料的制备、结构和性能关系的一门科学，是在物理、化学、数学、材料、工程等学科基础上发展起来的交叉性很强的一门学科。通过本课程的学习，学生能掌握晶体的结构特点、特殊晶体及非晶体的性质，以及金属材料、非金属材料、高分子材料、纳米材料和各功能材料的分类、特点及应用，并能运用本课程的相关知识去识别、分析和表述材料科学与工程中的复杂工程问题。本课程通过结合课堂讲授、案例分析、引导式教学、研教相融等多种教学方式，使学生能有机地把物理和化学理论与材料的结构和性能结合起来，将基础理论与实际应用紧密结合，加强学生的应用意识，培养学生观察、分析和解决材料领域相关问题的能力，并为学习后续专业课程、从事材料科学研究和工程技术工作积累一定的知识。在当今高等教育大力发展课程思政的大背景下，如何在本课程的讲授过程中，通过展示相关材料领域的发展史、科学家在专业领域中的相关事迹等，培养学生的科学精神、爱国精神、文化自信、家国情怀及唯物辩证思想，学习科学巨匠的大师精神，至关重要。

本文以“材料化学”第四章无机非金属材料之碳材料和单质硅这部分内容为例，以课程思政融入为导向，采用多样化的教学方式，进行90分钟的教案设计，旨在提高学生学习兴趣和学习效果的同时，对学生进行恰当的课程思政教育，培养学生的家国情怀及个人品质。

1课程思政教案设计

1.1课程教学目标

1.1.1 知识目标

帮助学生了解无机非金属材料的分类，掌握几种典型碳素材料的结构特点与性能，明确单质硅的制备方法及其在太阳能电池中的应用，了解几种典型无机化合物材料和硅酸盐材料的结构特点及性能。

1.1.2能力目标

通过对不同种碳材料结构的讲解，培养学生的空间想象能力。通过讨论各类碳素材料及太阳能电池材料的发展历程，训练学生善于思考的意识与精神，帮助学生逐步建立正确的科研理念。

1.1.3价值目标

（1）培养学生的爱国情怀和民族自豪感，建立文化自信。（2）帮助学生建立发展的思维观念，培养学生热爱科学的品质。（3）学习科学家在未知领域不畏艰难、勇于探索的品质，培养学生探索未知、追求真理的科学精神及创新思维。（4）培养学生辩证唯物主义思想观，建立矛盾对立统一的辩证思维。（5）培养学生保护环境和生态文明的意识，建立可持续发展的思想。（6）培养学生的家国情怀和社会责任，激发学生为国争光的精神。

1.2 教学内容分析

1.2.1教学内容

（1）无机非金属材料的分类;（2）六种碳素材料的结构特征、性能与发展现状;（3）单质硅（单晶硅和多晶硅）的结构、性能与制备;（4）太阳能电池的发展、种类及各自的优缺点。

1.2.2教学重点

无机非金属材料的分类。无机非金属材料种类繁多，应用广泛，通常包含哪些类型的材料？日常生活与生产中用到的哪些材料属于无机非金属材料？

碳素材料的结构特征。几种典型碳素材料的结构区别是什么？相应的结构是如何影响其性能的？

太阳能电池的种类及其优缺点。几种不同类型的太阳能电池所使用的材料分别是什么？其各自的转换效率及生产成本如何？未来太阳能电池的发展方向是什么？

1.2.3教学难点

各类碳素材料的结构特征。如何调动与发挥学生的三维空间想象能力，理解各类碳素材料的原子排列与组合方式，是本案例的难点之一。

太阳能电池的类型。如何通过联系我国实际情况，并结合世界太阳能电池发展状态，使学生能正确理解各类太阳能电池的优劣，建立正确的科学发展观，并激发学生的爱国情怀，是本案例的另一难点。

1.3教学手段与方法

多媒体和板书。采用多媒体视频、PPT和板书相辅相成的方法，多媒体视频主要播放制作精良的相关科普视频，PPT作为图片和动画的载体，激发学生的兴趣，提高学生的注意力，而板书主要用于展示本案例的关键性内容及结论，加深学生对本案例所学内容的印象，帮助学生梳理本案例的脉络。

互动教学法。鉴于无机非金属材料与人们的生产和生活息息相关，在课堂教学中通过向学生抛出生活或生产中的例子，针对相关无机非金属材料部分进行互动，帮助学生理解相关材料的性能与应用。

启发引导法。在讲述各类碳素材料的结构时，引导学生去思考碳素材料可能有的结构，有利于提高学生在课堂上的专注力。

研教相融。在课堂上引入科研工作中的相关成果，帮助学生更好地理解材料的结构与性能，了解最新的科研动态。

案例分析。引入實际生活与生产中的案例，通过对案例的分析，结合图片和视频，增强对材料结构、性能与应用的理解和掌握。

1.4教学过程（见表1）

1.5教学效果与反思

本教学案例取得了良好的教学效果，以下为学生针对本次案例教学的部分评价：

师生互动良好，并且老师会针对部分内容进行课外知识的扩展与补充，可拓宽学生的视野; 通过本课程的学习，感受到了科学发展的不易与意义，未来要为科学的进步与国家的强大勇攀高峰，不畏艰难，做出自己的贡献;在学习课本知识的同时，老师将相关的科研成果加入进来，可以更好地理解书本上的抽象知识，并对当今科研的发展动态有了初步了解，引起了很大的科研兴趣;了解到中国在材料发展史上发挥了巨大的作用，并在某些领域，如陶瓷等方面，具备领先世界的水平，增强了自身的民族自豪感和文化自信。

在今后的“材料化学”教学中，应注意以下几方面问题：

第一，课程思政教育要做到“润物细无声”，要潜移默化的进行，不能生搬硬套地把思政教育强加给学生。因此，需更加注重课程思政元素与案例的挖掘，使其与专业知识更为贴合。

第二，思政元素应根据时代的发展与时事热点进行不断地更新，将最新的科学知识、学术观点、研究成果或生产经验等引入课堂，使学生在接收思政信息时更有代入感。

第三，尝试更多样化的教学方式，在固有教学平台的基础上，开发创新教学环节，更大地发挥学生的主观能动性，提高师生互动，活跃课堂气氛。

2 结语

顺应国家对高等教育的要求，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，教师在传授知识的过程中，注重学生能力的培养，更要提高学生的思想觉悟。本文通过对无机非金属材料部分进行合理地教案设计，探索在“材料化学”中融入课程思政教育，培养学生的爱国精神、科学精神、家国情怀，发扬文化自信，培养学生的辩证唯物主义思想观和方法论，提升学生的环境保护与生态文明的意识。本文关于“材料化学”课程思政教案的探索，对其他相关工科专业课程的思政设计，具有一定的启发作用。

基金项目：五邑大学本科教学质量与教学改革工程招标项目（项目号：JX2020028）

参考文献

[1] 陆道坤.课程思政推行中若干核心问题及解决思路[J].思想理论教育，2018，（3）.

[2] 席燕辉，唐欣.新工科背景下工科课程思政的探索与研究[J].科教导刊，2020，（20）.