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西安工业大学教育教学改革实践:立德树人,推进教学改革

【摘要】:下面用几个例子进行说明:无机非金属材料水泥的讲授过程可以从纪录片《超级工程》中的中国桥说起,从我国近些年的发展巨变说起。无机非金属材料陶瓷的讲授过程可以从陕西历史博物馆各种各样的文物引入。无机非金属材料工学中除了传统材料的讲授之外,对人工晶体材料和碳材料也需简单地进行普及。同时,课程的学习过程可以对学生进行分组,分组后学生进入不同教师的课题组进行相关无机非金属材料的科研工作。

对于专业课课程思政设计的问题,一项重要的事情就是怎样挖掘专业课知识蕴含的思政元素。从课程设计规律看,有效运用课程思政知识,实际上是需要对专业课内容本身进行深度开发的。这一过程的目的就是让课程思政的指导思想融合专业课程讲授之中,而这一融合衔接需要顺畅,虽然设计是有意的,但在课程讲授过程中需要让思政元素出现不突兀,不能让学生有为了思政而思政的感受。上述目标的完成,需要专任教师在讲授过程中让学生们意识到思政元素与专业知识之间的内在联系,从而帮助学生很好的理解其中的深意。下面用几个例子进行说明:

无机非金属材料水泥的讲授过程可以从纪录片《超级工程》中的中国桥说起,从我国近些年的发展巨变说起。中国桥梁的设计建造不断刷新着记录,如果曾经的南京长江大桥和武汉长江大桥是那个时代的标记的话,那这个时代的记忆一定是像港珠澳大桥这样的大国工程。中国大桥的建造让城市和城市联系得更加紧密,也让农村和城市距离不断缩短。通过我国桥梁工程的发展激发起学生的爱国之情和报国志。桥梁的建造离不开钢筋作为骨架,同时也离不开作为血肉的混凝土的重要成分水泥。水泥的制备过程可以引入一个人的成长过程进行类比。制备过程很重要的一个环节就是高温煅烧,煅烧过程是一个质变的过程,只有经过严苛的高温煅烧,才能真正变得有用。而我们学生的成长也是,必须在该改变的年纪努力付出,锤炼自己、锻造自己,让自己具备优秀的品格和出色的本领,这样才能在日后的工作中肩负重任。

无机非金属材料陶瓷的讲授过程可以从陕西历史博物馆各种各样的文物引入。众所周知,陶瓷发展史是中华民族发展史的重要组成部分。中国人在科学技术上的成果以及对美的追求和呈现,在许多地方都能通过陶瓷制作得以体现,并沉淀出各时代典型的技术特征。通过文物的讲授让陶瓷的历史发展呈现得更加具体。陶瓷的制备具有几千年的历史,如今人们对这一传统技术进行多种改进修饰,制备出了多种用途的陶瓷,除了用在日常生活,也可以应用于各种现代工业和尖端科技中。课堂中可以引入最新关于陶瓷制备的研究来加以说明,引导学生建立在传统材料制备过程的创新思维。陶瓷具有高的热、机械化学稳定性,应用广泛。基于第一原理方法的计算预测是加速材料发现开发改进陶瓷的宝贵工具,实验性确认这种预测的物质性质至关重要。然而,材料筛选率受到加工时间长和传统陶瓷烧结技术中挥发性元素损耗不良的成分控制的影响。为了克服这一限制,美国马里兰大学胡良兵和莫一非教授等在顶级期刊《Science》上发表文章[4],他们对陶瓷制备过程的加热煅烧过程进行革命性创新,利用新型超高温烧结技术,让前驱物在数秒内就合成出块体的陶瓷材料,这大大加快了材料的合成速度,提升了陶瓷质量。而这一技术在合成固态电解质、多组分复合结构和高通量材料筛选上都有很大用处。这种技术对材料本身的要求比较低,是一种通用普适的合成策略。通过这样的例子激发学生的科学研究热情,引导学生的科学思维。创新无处不在,需要有深厚的理论功底和经受住各种考验的能力,要认准方向,付出常人难以想象的努力才可能办到。

无机非金属材料工学中除了传统材料的讲授之外,对人工晶体材料和碳材料也需简单地进行普及。碳材料的讲授过程可以结合碳材料的发展史进行详细说明。碳材料中两个重要的成员是富勒烯和石墨烯,发现并研究这两种材料的科学家分别获得了1996年诺贝尔化学奖和2010年诺贝尔物理学奖[5]。科学的发展进步离不开一代一代科学家们的不断努力。通过这样的事证让学生初步培养出科学判断能力,未来继续深造并从事科学研究相关工作。同时,课程的学习过程可以对学生进行分组,分组后学生进入不同教师的课题组进行相关无机非金属材料的科研工作。这个过程可以有效和本科毕业设计进行衔接。这样既可以在早期就让学生清楚自己是否喜欢研究,同时避免本科毕设论文放在大四下学期时间上的不足和毕业论文质量的下降。另外,课程思政需要长期的积累,不断地完善,相关教研室需要定期探讨交流,逐步建立思政教育素材库。