梁超平 罗海玉 唐思危 唐赛 姚树伟 林钰杰 蔡青山

摘  要：在“立德树人”的根本任务下，材料计算方法与应用结合课程重点内容——理论知识的“简单美”与实际材料中的“缺陷”之间的矛盾，阐述该课程中加入思政要素的创新性及必要性，讨论学生参加该课程思政环节的收获与意义。通过认识材料世界中的“矛与盾”，引导学生形成辩证唯物主义思想，学会在对立统一中前进，树立正确的世界观、人生观和价值观；学生自主进行思政内容学习的新方式提高主观能动性，也为其他课程开展思政教学提供新的思路。

关键词：材料计算方法与应用；课程思政；矛盾论；材料理论；材料缺陷

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）S1-0061-04

Abstract： Under the basic task of "to foster virtue through education"， curriculum "Computational Methods of Materials Science and Their Applications" highlighted the contradiction inthe course that the "beauty of simplicity" of materials theory and the "defects" in practical materials， elaborated the innovation and necessity of adding ideological and political elements in this course. The harvest and significance of students' participating in the ideological and political links of this course were discussed in great detail. By understanding the concept of "spear and shield" in the world of materials， students are guided to form a dialectical materialism， learn to move forward in the unity of opposites， and establish a correct worldview， outlook on life， and values. This new approach enables students to study ideological and political content independently， which improves their subjective initiative and provides new ideas for other courses to incorporate ideological and political teaching.

Keywords： Computational Methods of Materials Science and Their Applications; curriculum ideology and politics; Contradiction Theory; materials theory; materials defects

现今是一个信息化、智能化的时代，公众能够便捷地从多种渠道获取信息，价值观塑造也更加多元化。而对于高校学生来说，正值人生价值观形成的关键时期，早在2016年，习近平总书记就在全国高校思想政治工作会议上强调：“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學全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。[1]”

2020年，教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中明确要求全面推进课程思政建设，这一举措不但决定着接班人问题，还影响着国家的长治久安，甚至决定着民族复兴和国家崛起[2]。全面深化课程思政建设，在高校专业课的基础上将思想政治与道德修养教育贯穿全程，守好一段渠，种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，实现学生德智体美劳全面发展，为党育人，为国育才[3]。

中南大学积极响应党中央的号召，材料计算方法与应用作为粉末冶金研究院重要研究生专业课程之一，也将思想政治工作贯穿了教学全过程。本课程介绍了材料设计中用到的数学、物理、化学等基础理论，这些理论强调了理论材料的简单之美，而实际中用到的材料富含各种点、线、面缺陷，理论与实际的矛盾十分突出。因此，本课程中思政建设的核心内容在于：在传授专业知识的同时，帮助学生认识材料计算理论的“简单美”和实际应用材料“缺陷”之间的矛盾，通过理论与实际的对立统一，辩证地思考材料计算方法中的基本理论、概念和技术，并在实践辩证唯物主义方法论中提升客观看待世界的本领，磨练意志，增强能力，帮助同学树立爱国、励志、求真、力行的优良品质，成为习近平总书记所期望的有理想、有学问、有才干的实干家[4]。

一  认识“矛盾”——思政创新与可行性

（一）  特色与创新

材料计算方法与应用课程着重关注辩证唯物主义中的“两点论”“重点论”和“实践论”概念在材料科学，特别是本课程中的应用，以及辩证唯物主义在学生知识体系建设、科学人文素养培养、新时代思想政治观念树立中的关键作用，使学生学会处理主要矛盾和次要矛盾之间的关系，用一分为二的思想对待所学内容。以材料科学知识为桥梁，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导核心，在“传道授业”中实现“立德树人”的目标，主要特色和创新如下。

1）突出理论知识的“简单美”与实际材料应用的“缺陷”的对立与统一。在现有学习体系下，学生对完善的理论知识掌握比较好，如理想晶体结构的描述，而对于实际材料中存在的缺陷掌握较差，如位错、晶界等。认识科学知识中理论与实践的矛盾，不仅能更好地帮助同学们掌握材料计算方法中基础理论知识，也能帮助同学们将这些知识应用到实际中，更重要的是同学们能够认识到生活中的矛盾，将“理想”和“实际”结合，胸怀天下、脚踏实地，在科研工作和日常生活取得更大成果。

2）以材料科学历史上和学校学院的典型事例突出材料科学关键知识及其育人内涵。比如，历史上李时珍为了治病救人，找出了很多具有医用价值的矿物，如朱砂、芒硝等（图1）；中国“霍金”、轮椅上的院士金展鹏为了更快地获得相图，提出了多元扩散偶的方法；黄伯云院士在炭/炭复合材料上的坚守，为我国大飞机用上了自己的刹车副，这些学生身边的关键事迹不仅与材料研究上的突破息息相关，更重要的是他们的坚守为国家、为人民、为民族复兴作出了卓越贡献，影响了身边一代又一代的材料工作者。

3）以丰富多彩的课堂教学和课后活动调动学生主动实践。通过课间“???与???材料发展的故事”，如“黄伯云院士与炭/炭复合材料发展的故事”，引导学生掌握辩证唯物主义思想和所学的材料计算方法专业知识，在亲身实践中理解矛盾的两点论和重点论，结合课程所讲解的材料计算方法和具体的实际应用案例，在科研生活中抓主要矛盾，提炼出研究中的主要科学问题，反思课程所讲述的计算方法和理论，根据科学问题选择合适的计算模拟方案，在对立统一中推进研究，做到知行合一、经世致用，成为实现中华民族伟大复兴的实干家。

（二）  课程思政设计

在教学内容、思政映射与融入点、教学方法及预期成效中已经体现了部分思政内容 （表1），如钱临照、师昌绪、金展鹏及黄伯云等材料大家的典型事迹和卓越贡献，并引导学生开展课外调研，如赴湖南省地质博物馆了解不同矿物的晶体对称结构。通过以上课程内容，引入“一切从实际出发，理论联系实际”“天地本不全，万物皆有缺”“一切事物都是矛盾的统一体，都包含有相互矛盾的两个侧面，这两个方面既对立又统一，推动事物发展”等重要思想。从已结课的同学的反馈看，同学认为多种手段相结合的教学起到了很好的教学效果，激发了学生对于材料计算的兴趣。大部分学生表示将在未来的科学研究工作中应用课程中涉及的材料计算方法。

在通过教学提高学生的科研兴趣的基础上，以科研反哺教学，将科研成果融入教学，使科研与教学相互促进，相互影响。对于材料计算方法与应用课程来说，科研内容与学术资源丰富，授课老师均处于科研一线，并具有国外留学经历，将其研究成果和经验转化为教学素材。同时，鼓励学生参与任课老师的科研项目讨论，激发其在晶体建模、软件开发以及材料服役过程模拟等方面的兴趣，在真正的实践中促进其对本课程理论知识的理解，引导学生形成创新性、批判性思维，培养其团队协作能力，提升教学质量。

在此基础上，通过课堂教学中加入辩证唯物主义思考方法，结合习近平新时代中国特色社会主义思想，引导学生用辩证唯物主义反思课堂上所讲述的基本理论、概念和技术手段，结合亲身接触的实际材料和案例，开展课间“???与???材料发展的故事”交流会，交流会不拘于形式，鼓励学生以口述、PPT演示、视频或小剧场等方式参与，并作为平时成绩的判据之一。其次，在期末課程论文的考核中加入辩证唯物主义思考，来检验材料计算方法与应用所设定的教学目标和思政效果。

二  认识“矛盾”——思政教学的实施效果

以材料计算方法与应用课程第二章内容——晶体缺陷为例，教学内容主要包含缺陷浓度方程、位错相互作用的数学基础、晶界与相界位向关系以及分子动力学缺陷模拟四个板块，同时还通过位错建模实操教学增强学生对位错的理解（图2）。在利用多媒体演示教学晶体缺陷的过程中，引出“天地本不全，万物皆有缺”“矛盾无时不在、无处不有”的辩证思想，落实教育思想中尊重个体差异，促进全面发展的重要理念。虽然缺陷的存在破坏了晶体的完美结构，但是却为我们调节材料的性能提供了无限的可能性，这也证明了缺陷存在的必然性。利用该必然性，学习在材料研究中如何规避和利用缺陷，教导学生在生活中如何处理矛盾，通过钱临照先生在晶体缺陷领域的卓越贡献，以及矢志不渝的爱国情怀，上升到在家国矛盾面前如何做出正确的抉择。此种教学方式激发了学生对晶体缺陷及相关领域研究者光荣事迹的学习热情，在本章教学内容结束后，同学们积极参加课堂讨论，将自己在课余时间所调研到的相关知识以课堂PPT或调研报告的形式分享给同学，其中包含以下内容。

由小见大——空位的研究意义：分享该专题的同学从习近平总书记所言“衣服穿得好，扣好第一粒扣子很重要”为开端，讲述了想要挖掘材料更多潜在应用，就要从原子尺度去了解材料的本质（图3）。该同学以“不矜细行，终累大德”为切入点，强调了材料点缺陷是材料发展的关键，同时还列举了点缺陷的具体应用，辩证地看待了缺陷对于材料的“矛盾”作用，学习了一切事物都有两面性，事物需要在矛盾的对立统一规律下发展的重要思想。

科研中的矛与盾——科研学者的家国情怀：分享该主题的同学以钱学森、师昌绪学者的事迹为例，介绍了钱学森放弃美国优渥的生活，回国研制导弹，鞠躬尽瘁、披荆斩棘，为祖国的航天事业作出了里程碑式的贡献；师昌绪院士将一生奉献给党和人民的航空金属材料事业的伟大事迹。通过讲述这些科研工作者的经历，帮助同学们认识了矛盾的两点论和重点论，学习了如何抓主要矛盾，在对立统一中前进，同时也帮助同学们树立了正确的人生观、价值观和爱国主义情怀。

三  结束语

在课程教育中添加思政要素，是新形势下落实“立德树人”根本任务的必要措施，是实现把思想品德教育融入高等教学全程，是高层次人才全方位发展的必要途径。材料计算方法与应用课程的思政教学实施结果表明，在专业课中加入思政内容能够潜移默化影响学生形成辩证、理性的认识态度，同时也能够让学生更加深刻地理解材料计算方法与应用中理论的“简单美”与实际材料应用“缺陷”矛盾的对立与统一。

参考文献：

[1] 习近平：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（2）.

[2] 吴宝海，沈扬，徐冉.高校新工科课程思政建设的探索与实践[J].学校党建与思想教育，2020（21）：61-62，65.

[3] 钟利红.从“课程思政”视角探究大学生社会主义核心价值观的培育[J].高教学刊，2019（12）：171-173.

[4] 闫咏梅.习近平“时代新人”三题[J].理论与现代化，2018（2）：10-16.