1. 引言
为了把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用及提高高校人才培养质量，教育部于2020年5月28日印发实施《高等学校课程思政建设指导纲要》(以下简称《纲要》) [1]。《纲要》明确指出：专业教育课程，要根据不同学科专业的特色和优势，深入研究不同专业的育人目标，深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度。对于工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
根据我校“构建特色鲜明的应用型人才培养体系”的办学定位以及“立足湖北，面向全国，培养服务区域经济社会发展的人才”人才培养总目标，结合材料物理专业交叉学科特色，《材料制备与加工》课程以“学生为中心”，深入融合“课程思政”理念，将“文化自信，美学修养，工匠精神，工程伦理”作为课程思政总体教育目标，致力于培养新材料领域高素质技术技能人才。
《材料制备与加工》课程作为材料物理及相关专业本科三年级开设的专业核心课，肩负着强化学生对基础理论的理解，训练学生基本实验技能，养成学生科学思维方式的任务。通过本课程的学习使学生掌握材料制备技术的原理、方法，具有材料制备与加工实际应用能力、协作沟通能力，让学生树立科技强国的意识以及民族自豪感(文化自信)，建立材料制备与加工的功能与美学的平衡(美学修养)，具备精益求精的大国工匠精神(工匠精神)，树立正确的世界观、人生观和价值观以及肩负使命担当(工程伦理) [2]。
2. 课程思政的探索与实践
本课程自2018年开课以来，一直将“文化自信，美学修养，工匠精神，工程伦理”作为课程思政总体教育目标，并将目标分解到每一个章节，与教学内容形成关联，将思政元素与教学知识点对应，形成思政承载体，同时深挖与课程相关的思政元素，建立材料制备与加工课程思政素材库，不断完善课程思政教学效果评价机制，制定出“两线–一点–多元”的课程思政实施路径，从专业知识、职业素养、家国情怀、正确三观等方面加强对学生的引导和鼓励，构建出系统化和长期化的课程思政教学实践。
“两线”是指在课程内容和活动两个体系中以显性线和隐性线融入思政，将课程思政总体目标分解到每一个章节，显性线在教学内容中体现，侧重从学科体系出发，强调文化自信和美学素养；隐性线在教学活动中体会，侧重从行动体系出发，强调工匠精神和工程伦理。“一点”是指课程思政元素所对应的知识点，即思政元素融合点。“多元”是指建立课程思政教学效果多元评价体系并量化评价标准。
2.1. 采用“两线”深入贯彻课程思政理念
材料制备与加工课程主要介绍现代材料制备技术的原理、方法与技能，根据材料的类型和加工方式，课程内容重构后分为十个章节，紧跟国家“制造业强国战略”，将思政元素贯穿课程始终，不断充实和创新教学内容，优化教学布局，推进思政教育内容进教材。课程及时更新完善现有讲义内容，在讲义中明确定位培养具有“文化自信，美学修养，工匠精神，工程伦理”的新材料领域高素质技术技能人才，鼓励学生在刻苦学习中确立科学精神、锤炼品行情操，在掌握材料制备与加工知识的同时培养社会责任感、使命感。
在课程教学过程中，在内容和活动两个体系中以显性线和隐性线融入思政理念，显性线在教学内容中体现，侧重从学科体系出发，强调文化自信和美学素养；隐性线在教学活动中体会，侧重从行动体系出发，强调工匠精神和工程伦理，在课程思政教学中材料制备技术与人文素养并重。各个思政元素及活动在课程中的分布如课程思政地图所示(图1)。例如，在薄膜材料的制备章节教学过程中思政元素的融入。显性线：在课程引入部分，利用中国传统工艺，陶瓷多彩的“釉”作为导入，引出薄膜材料的概念，让学生了解中国传统文化与工艺，强调文化自信和美学素养。隐性线：在知识讲解部分，学生讨论时事新闻“我国手撕钢厚度再创新低”，同时利用Materials Studio软件模拟手撕钢厚度的最低极限，让学生在薄膜材料制备与加工课堂活动中体会科技强国与工匠精神。
课程思政教学目标与课程内容和活动相对应，并采用量化标准融入课程教学过程(图2)。“文化自信和美学修养”在教学内容中体现，从学科体系出发，通过中国传统工艺、中国制造技术、“中国故事”等案例的分享，树立学生科技强国的意识以及民族自豪感，建立学生材料制备与加工的功能与美学的平衡。“工匠精神和工程伦理”在教学活动中体会，从行动体系出发，结合“卡脖子”技术案例讨论、软件模拟“高精尖”制造实验等过程，培养学生精益求精的大国工匠精神，教导学生树立正确的三观[3]。
教学方法上，课程于2020年开始线上线下混合式教学改革，将课程思政“智能化”融入教学过程，教学智能化主要体现在教学信息化、教学模块化、教学情景化、教学研讨化。
教学信息化：充分利用线上平台为课程提供更多的教学资源和思政素材，覆盖课前、课中和课后三个教学环节，促进以学生为中心的探究式学习，帮助学生对标新材料领域高素质技术技能人才的标准，推进思政教育进头脑。
教学模块化：课程整合专业知识与思政元素，强调科学思维方法和科学伦理教育、培养学生勇攀科学高峰的责任感和使命感。
教学情景化：课程将教学案例与教学内容的情景紧密结合，营造生动、直观、真实的教学环境。
教学研讨化：课堂以具体材料制备应用为例，鼓励小组研讨，师生互动，实现信息资源共享，双教双学同频共振。
Figure 1. Diagram of the curriculum ideology and politics
图1. 课程思政地图
Figure 2. Diagram of the curriculum ideological and political goals into the curriculum teaching process
图2. 课程思政目标融入课程教学过程示意图
2.2. 建立多角度、立体式的课程思政素材库
紧跟国家“制造业强国战略”，不断充实和创新教学内容，优化教学布局，推进思政教育内容进教材。及时更新完善现有讲义内容，在讲义中明确鼓励学生在刻苦学习中确立科学精神、锤炼品行情操，在掌握材料制备与加工知识的同时培养社会责任感、使命感。
课程思政设计贯穿课程始终，将课程思政目标分解到每一个章节，与教学内容形成关联，将思政元素与教学知识点对应，形成思政元素融合点(表1)。由于思政元素融合点是知识目标和思政目标的具体体现，所以对思政元素的挖掘重点聚焦在三个方面：结合时事的国内领先材料制备技术，材料领域科研院所同行的最近研究成果，本专业毕业生所从事的材料相关工作。通过广泛和深入挖掘思政案例，将思政元素与专业教学有机融合在一起。目前教学团队已经初步建成了多角度、全方位、形式多样的材料制备与加工课程思政素材库，实现了“课程思政”的系统化和长期化。
Table 1. Examples of ideological and political elements of the course “Material Preparation and Processing”
表1.“材料制备与加工”课程思政元素举例
教学内容 |
知识点 |
相关事例 |
思政元素融合点 |
概论 |
材料科学与工程学科四要素 |
武汉长江大桥的设计特点。 |
体会材料的应用与设计美学并存。 |
材料制备与加工基本途径概述 |
钢的冶炼 |
钢铁研究总院刘正东教授团队在核压力容器大锻件用钢及其制造技术中取得突破。 |
我国科学家的探索精神和不屈不挠的奋斗精神。 |
单晶材料的制备 |
定向凝固法制备单晶材料 |
南京工业大学陈光教授团队攻克非籽晶法定向凝固PST钛铝单金新技术，用于制国产航空发动机涡轮单晶高温叶片。 |
我国科学家为国铸重器，努力拼搏，打破国外技术垄断的使命担当。 |
非晶材料的制备 |
非晶铁合金材料的制备 |
中国科学院物理研究所汪卫华院士团队在非晶合金和高熵合金制备领域的探索。 |
服务国防，献身国防的高尚情操与使命担当。 |
材料制备与加工中的主要环境
参量 |
温度在材料制备与加工中的影响 |
潍柴控股集团有限公司正式发布了全球首款突破50%热效率的商业化柴油机。 |
绿色发展观念和科学发展观，改写世界内燃机技术格局，引领全球行业新发展。 |
薄膜材料的制备 |
不锈钢箔材的制备 |
我国“手撕钢”厚度再创新低，仅0.015毫米。 |
解决我国在不锈钢箔材的“卡脖子”难题，科学家的敏锐眼光和科研协作的精神。 |
陶瓷材料的制备 |
高温超导陶瓷材料的制备 |
西南交通大学王家素教授发明世界首辆载人高温超导磁悬浮列车。 |
中国科学家艰苦奋斗，勇于创新铸造国之重器的感人事迹和精益求精的大国工匠精神。 |
粉体、块体材料的制备 |
半导体集成电路材料设计 |
长江存储科技有限责任公司专注闪存设计制造一体化。 |
材料物理专业毕业生在该公司从事半导体材料制备相关工作，培养学生热爱专业，勇于担当，团队精神。 |
纳米材料与器件的制备 |
纳米石墨烯材料的制备 |
中国科研团体利用分子叠层法制备石墨烯增强合金。 |
面向国家重大需求的使命担当。 |
功能高分子材料的制备 |
单体和引发剂的精制 |
抗击新冠肺炎疫情中重要材料4-甲基-1-戊烯单体的卡脖子难题。 |
通过分析卡脖子技术，树立学生的民族危机感和使命感，培养其学术自信的信心和科技报国的决心。 |
1) 结合时事了解国内领先材料制备技术
“制造业强国战略”是中国实施制造强国战略的行动纲领。将突破性的国内领先材料制备技术融入到材料制备与加工课程教学讲解中，让学生在学习专业知识的同时，激发学生的爱国热情，提高学生的民族自豪感和自信心。
2) 材料领域科研院所同行分享最新研究成果
将科研同行的相关材料制备与加工的进展，通过云课堂、线上互动、论文阅读等多种形式，引入到我们的课堂教学中，让学生能够和一线科研工作者直接对话，了解材料制备与加工在衣食住行方面的重要性，树立学生作为材料人的远大目标，立足本职工作。
3) 材料物理专业毕业生所从事的材料相关工作介绍
材料物理专业的毕业生主要在从事与材料制备与加工相关的工作或者攻读更高学位，定期组织从事材料相关工作的毕业生交流他们工作中的经验，增强学生专业自豪感，激发学习材料制备与加工基础课程的热情。
例如，在教授粉体、块体材料的制备章节，微波烧结技术教学过程中思政素材的融入。既有国内领先技术的介绍，利用我国建成世界第一大望远镜——中国天眼的时事案例，让学生了解微波技术的应用范围，让学生树立文化自信、民族自豪感，建立为中华民族伟大复兴而奋斗的目标。又有最新研究成果的展示，利用华人科学家在《科学》杂志封面发表超快高温陶瓷烧结法最新研究成果，讲解微波烧结加工陶瓷过程，激发学生思考，培养学生创新精神，体会中华民族伟大复兴不可或缺的“工匠精神”。还邀请材料物理专业毕业生参与讨论，目前就职于长江存储科技有限责任公司的2016级材料物理专业毕业生，参与讨论半导体陶瓷材料的生产加工过程，以及产业化应用，增强学生专业自豪感，激发学习材料制备与加工课程的热情。
2.3. 完善课程思政教学效果评价机制
教学主要通过“课前预习，课堂翻转，课后练习，交流反馈，课程评价”五个阶段进行实施，强化问题导向，针对生活中出现的材料制备与加工相关问题、热点问题，打造特色课堂，推进思政教育进课堂。注重从问题切入，在现实问题解析中加强思想引导。课程采取课前线上采集问题、课中现场提问、课后深度剖析的方式进行，全程以问题作为线索统领框架，按照问题的不同领域分类。
针对线上线下混合式教学过程特点，课程思政教学效果采用多元评价体系，将课程思政目标与学生的学习能力、实践能力和创新能力结合起来作为考核指标，将线上学习和线下学习评价结合起来，最终成绩为：期末成绩60%，平时成绩40% (表2)。平时成绩又分为：完成每章作业、分组任务、参与讨论、课堂互动等线上活动成绩，以及翻转课堂、小组讨论等线下活动成绩。建立了过程性评价的标准，达到了全面科学评价学生能力的教学目标。
3. 课程思政教学改革成效
在“文化自信，美学修养，工匠精神，工程伦理”课程思政总体教育目标的引领下，采用“两线–一点–多元”的课程思政实施路径，本课程的教学效果提升明显，主要表现在以下四个方面。
1) 学生自主学习能力提升
学生由被动完成学习任务，转变为积极主动调研材料制备与加工各类案例；学生的课堂参与度、学习专注度明显提高；近两年考试的高分段人数相对增加了13%，低分段人数相对减少了36%；课程知识及能力目标达成度评价值提高。
2) 学生创新能力提升
课后参与创新竞赛项目积极性提高，课程开设以来，学生在各类材料学科竞赛中获国家级、省部级奖项45项，获批国家级、省部级大学生创新创业训练项目10余项，项目内容均与材料合成创新相关；材料物理专业本科生累计发表论文27篇，其中第一作者SCI英文科研论文4篇，论文内容涉及教学中的各种材料类别和制备加工方法；学生参与企业产品研发获得授权发明专利和实用新型专利累计11项。
3) 学生素养提升
在贯穿式课程思政教学过程中，学生感受到国家的强大，民族的振兴，树立了科技强国的意识以及
Table 2. Curriculum achievement evaluation criteria
表2. 课程成绩评价标准
阶段 |
评定内容 |
思政评价标准 |
评定载体 |
评定标准 |
评定主体 |
所占权重(%) |
项目权重(%) |
课前
(线上为主) |
自主学习 |
听其言 (口头或文字) 主题讨论发言真实 选材料物尽其用 定工艺节能环保 |
知识点预习 |
学习通记录 |
教师评定 |
3 |
10 |
文献阅读 |
阅读笔记 |
教师评定 |
2 |
文献讨论 |
分组讨论 |
学生互评 |
5 |
课中
(线下为主) |
合作探究 |
观其行 (学习行为表现) 小组汇报观点正确 团队协作能力强 汇报互评负责任 |
课堂汇报 |
分组汇报 |
教师和学生 |
5 |
20 |
课堂互动 |
具体知识点的探讨 |
教师和学生 |
5 |
课堂提问 |
回答问题 |
教师评定 |
5 |
自主推导 |
学习通测试 |
教师评定 |
5 |
课后
(线上线下结合) |
拓展应用 |
析其果 (材料制备应用) 作业讨论观点正确 反思报告有深度 |
学习通作业 |
考查本节课
基础知识 |
教师评定 |
5 |
10 |
线上讨论 |
师生互动 |
教师和学生 |
5 |
期末闭卷考试 |
教师评定 |
60 |
60 |
综合成绩 |
教师评定 |
100 |
100 |
民族自豪感，建立了材料制备与加工的功能与美学的平衡，具备了精益求精的大国工匠精神，树立了正确的世界观、人生观、价值观。
4) 教学团队建设成效
共同编写《材料物理实验教程》实验教材1本，共发表材料制备与加工相关SCI科研论文、教研论文50余篇；主持国家级科研项目4项、省部级科研项目10项，教研项目2项；作为核心骨干参与“十四五”省级优势特色学科群；授权发明专利16项，实用新型专利11项，软件著作权3项；本专业累计到帐科研经费721.5万，其中横向421.5万，纵向累计300万。
4. 课程思政成果辐射
本课程在培养专业学术知识的同时，引导学生树立正确的价值观，其贯穿性的课程思政教育理念和实践经验目前取得了一定成效，在省内、校内开展的交流活动中得到一致认可和好评。
1) 校内外交流同行专家反馈评价
本课程的教学创新实践得到校内同行专家接受和认可，专家普遍认为课程采用的“两线–一点–多元”课程思政实施路径能够将知识传授、能力培养与价值引领系统融合，形成理论教学与实践应用的有机结合，达到教学目标，帮助学生提升自主学习能力、创新能力和素养，具有较强辐射和推广价值。
2) 师生共建微信公众号交流平台
以“材料物语One”微信公众号为平台连接企业、教师和学生，分享知识和促进交流。迎合了大学生获取信息的新特征、新需求，实现了优质资源“共建与共享”。
3) 与青年教师分享教学创新理念
学校定期举办“课程思政建设”专题研讨会，会上将本课程的教学创新理念与校内青年教师进行分享交流，促进研讨交流和提高，交流活动被学校主页宣传和报道。
5. 结束语
坚持以学生为中心，落实立德树人，实现知识传授、能力培养与价值引领的系统融合是课程思政的主要任务。在课程讲授过程中要结合办学定位、专业特色和课程特点，紧紧围绕课程内容，深入挖掘课程思政案例，不断更新课堂内容，灵活运用多种教学方法，强化问题导向，针对生活中出现的材料制备与加工相关问题、热点问题，打造特色课堂，推进思政教育进课堂，将思政教育倡导的世界观、人生观、价值观贯穿课堂始终，增强教学的吸引力和感染力，做到“润物无声”地影响学生和塑造学生，培养全面发展的高素质人才。
基金项目
湖北第二师范学院2023年教学改革研究项目(X2023039)。