黃永江 李雋 劉鋼

［摘 要］ 新形勢下，高校思想政治教育格局發(fā)生變化，其中對專業(yè)課程實施課程思政逐漸成為高校教育工作者的共識?！胺蔷Ш辖稹闭n程是高等理工院校材料成型及控制工程專業(yè)的本科課程，具有較強的基礎(chǔ)性與先進(jìn)性。結(jié)合新工科教育理念，通過不斷挖掘“非晶合金”課程蘊含的思政元素，將課程思政貫穿教學(xué)全過程，不斷優(yōu)化課程的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計，極大地提升了該課程的授課效果，也提高了學(xué)生的科研素養(yǎng)，切實落實了立德樹人根本任務(wù)。

［關(guān)鍵詞］ 新工科；非晶合金；課程思政；立德樹人

［基金項目］ 2021年度黑龍江省高等教育教學(xué)改革項目“新工科背景下《非晶合金》教學(xué)內(nèi)容改革及教材建設(shè)”（SJGY20210029）；2021年度哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究生精品課程培育項目“凝固理論”（JPPY-2021042）；2021年度哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究重點項目“基于產(chǎn)教融合的行業(yè)勝任力培養(yǎng)機制”（21ZD001）

［作者簡介］ 黃永江（1977—），男，湖北仙桃人，工學(xué)博士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，國家級重點實驗室主任助理，主要從事快速凝固新型金屬材料、增材/增減材制造研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）26-0165-04［收稿日期］ 2022-11-23

課程思政，即在非思政專業(yè)課程中開展思想政治教育及全員育人、全程育人、全方位育人［1］。課程思政建設(shè)是落實新時代中國高等教育建設(shè)發(fā)展的重要工作，將課程教學(xué)納入高校思政育人的總體視域之中，能極大促進(jìn)教學(xué)工作與高校德育工作的有機結(jié)合，解決好培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人這個根本問題。隨著科學(xué)技術(shù)與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國正經(jīng)歷新一輪科技與產(chǎn)業(yè)革命，科技和工業(yè)領(lǐng)域的競爭日趨激烈。為適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展形勢，2017年2月，教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，以一流人才培養(yǎng)、一流本科教育、一流專業(yè)建設(shè)為目標(biāo)，抓住技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇，在世界新一輪工程教育改革中發(fā)揮全球影響力，實現(xiàn)我國從工程教育大國走向工程教育強國的新工科計劃［2-3］。各高校相繼開展了新工科的研究探索與建設(shè)活動，構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的新工科學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)，探索實施工程教育人才培養(yǎng)的新工科模式。在新工科背景下，課程思政要做好思政元素的挖掘和融合、時代新人培養(yǎng)等工作，切實提高課程的育人能力，全力發(fā)揮課堂教學(xué)的育人主渠道作用，使思政教育貫穿人才培養(yǎng)全過程。

一、“非晶合金”課程基本介紹

哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)是2019年確定的黑龍江省一流本科專業(yè)，并于2021年通過全國工程教育專業(yè)認(rèn)證。“非晶合金”是材料成型及控制工程專業(yè)的本科課程，該課程是以使學(xué)生獲得現(xiàn)代材料科學(xué)的重要分支——新型亞穩(wěn)金屬材料，以及與之相關(guān)的非平衡凝固基本知識為目的的課程，為學(xué)生正確理解和今后從事與亞穩(wěn)非晶合金及其復(fù)合材料相關(guān)的研究工作奠定理論基礎(chǔ)。

該課程的主要教學(xué)內(nèi)容是新型非晶合金的相關(guān)理論及實用知識原理，包括非晶合金的形成理論，主要制備工藝方法，非晶合金的組織結(jié)構(gòu)特征、性能特點與應(yīng)用，結(jié)合本?？蒲鞋F(xiàn)狀著重講授新型非晶合金的國際前沿研究成果、發(fā)展趨勢及其在結(jié)構(gòu)材料、功能材料領(lǐng)域的應(yīng)用前景等；主要任務(wù)是讓學(xué)生掌握非晶合金形成的基礎(chǔ)的基本理論框架、重要制備工藝方法及應(yīng)用前景，使學(xué)生具備分析非晶合金制備過程中基本科學(xué)問題的能力，筑牢學(xué)生進(jìn)行新材料研究必需的理論知識基礎(chǔ)，同時讓學(xué)生了解新型非晶合金研發(fā)方面的新理論、新技術(shù)及國際前沿?zé)狳c和發(fā)展趨勢。

為了貫徹中共中央、國務(wù)院提出的“三全育人”要求，“非晶合金”課程始終堅持落實立德樹人根本任務(wù)，深入挖掘課程中蘊含的思政元素，結(jié)合課程的主要知識點，在課堂教授過程中，切實融入思政元素，不斷改良教學(xué)方法，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，構(gòu)建課程思政體系。

二、課程思政的建設(shè)舉措

（一）通過理論和實踐相結(jié)合，不斷提高學(xué)生求真務(wù)實的科研素養(yǎng)

如今，我國工科高校普遍存在以理科教育方式培養(yǎng)工科學(xué)生的情況，這導(dǎo)致工科學(xué)生的實踐動手能力亟待加強［4］，這一現(xiàn)象使得工科高校有必要在教學(xué)過程中加大對學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)。在講解非晶合金成分設(shè)計時，鼓勵學(xué)生在遵循金屬凝固理論和非晶相形成本質(zhì)的同時，不斷打開思路，結(jié)合非晶合金過冷熔體熱力學(xué)（比熱，熔化熵，組態(tài)熵，混合熱，自由能，固—液界面能）、動力學(xué)（粘度，臨界冷卻速度）及拓?fù)鋵W(xué)（固—液界面結(jié)構(gòu)，自由體積，配位數(shù)，原子堆垛密度，短程有序）特性，自主設(shè)計出具有高玻璃形成能力的新成分，勇于試錯，形成實踐創(chuàng)新的科學(xué)精神和理性思維；同時應(yīng)使學(xué)生明白，在成分配制上需要精準(zhǔn)，1%的配制差異即可能會導(dǎo)致最終的非晶合金樣品制備失敗，以此培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、精細(xì)的科研態(tài)度。為了驗證成分設(shè)計結(jié)果的有效性，應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂、走進(jìn)實驗室，實地進(jìn)行該成分的合金試樣制備工作，在實驗室完成原材料準(zhǔn)備、成分配制、電弧熔煉、銅模鑄造、結(jié)構(gòu)表征及熱性能表征等全流程的操作，掌握基本的實驗步驟。理論和實踐相結(jié)合，通過客觀、直觀的科學(xué)實驗，在提高學(xué)生動手能力的同時加深了學(xué)生對于非晶合金形成的基本原理、方法和應(yīng)用前景的理解和掌握，提高了學(xué)生的科研素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成求真務(wù)實、勇于探索的科學(xué)態(tài)度和孜孜以求的科學(xué)信仰。

（二）通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，不斷提升學(xué)生追求卓越的科學(xué)精神

新工科背景下，需要增加專業(yè)課程的知識性，提升引領(lǐng)性、時代性和開放性，科學(xué)合理拓展課程的廣度、深度和溫度［5］。21世紀(jì)以來，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)快速融入國民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)各個領(lǐng)域，也深刻地改變了材料研發(fā)的格局和范式，必將極大地推動高性能功能材料和結(jié)構(gòu)材料研發(fā)與應(yīng)用的進(jìn)步。大量研究結(jié)果表明，材料基因工程、人工智能、大數(shù)據(jù)等新理念和新方法，以及中子散射、同步輻射等大科學(xué)裝置對非晶合金這一類新型金屬材料的研發(fā)將產(chǎn)生顛覆性影響，亦可極大提高研發(fā)和應(yīng)用效率，降低研發(fā)成本［6］?！胺蔷Ш辖稹闭n程如果繼續(xù)以傳統(tǒng)工科專業(yè)課程的模式進(jìn)行教學(xué)，而沒有及時根據(jù)社會發(fā)展和新型復(fù)合型人才的需求進(jìn)行授課內(nèi)容的改革與調(diào)整，則無法適應(yīng)新工科建設(shè)的基本要求。據(jù)此，授課教師應(yīng)與時俱進(jìn)，針對當(dāng)前非晶合金領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合授課教師正在從事的科學(xué)研究最新成果，在教學(xué)內(nèi)容中涵蓋非晶合金及復(fù)合材料的增材制造3D打印、同步輻射及中子衍射技術(shù)原位研究非晶合金及復(fù)合材料力學(xué)行為、非晶合金成分設(shè)計及性能的機器學(xué)習(xí)、非晶合金在極端條件下（超低溫、高速侵徹、強輻照等）的服役行為等最新熱點，始終保持課程知識體系的先進(jìn)性、前瞻性。這有利于學(xué)生了解課堂所學(xué)理論知識和科研之間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于吸引學(xué)生的注意力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、前沿趨勢預(yù)判能力、深度學(xué)習(xí)與自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了其追求卓越、勇攀高峰的科學(xué)精神。

（三）通過本研究領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程的融會貫通，不斷提升學(xué)生的榮譽感和使命感

非晶合金是1960年由美國加州理工學(xué)院Duwez教授課題組在AuSi二元體系中率先發(fā)現(xiàn)，因其獨特的長程無序而短程有序的原子結(jié)構(gòu)排布特征及優(yōu)異的力學(xué)、物理和化學(xué)性能而備受國際材料學(xué)界和凝聚態(tài)物理界廣泛關(guān)注。我國廣大科研工作者把握大勢、搶占先機、直面問題、迎難而上，瞄準(zhǔn)非晶合金領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題，在老一代科學(xué)家，如胡壯麒院士、陳國良院士等人的引領(lǐng)下持續(xù)攻關(guān)，在非晶合金材料的成分開發(fā)、結(jié)構(gòu)、性能等方面開展了深入研究，取得了諸多令世界矚目的成果，例如：室溫超塑性非晶合金、高溫高強塊體非晶合金、非晶合金成分的高通量設(shè)計及表征等，其中，哈爾濱工業(yè)大學(xué)在低成本鐵基塊體非晶合金成分設(shè)計、非晶合金的3D打印、非晶合金力學(xué)行為的原位表征、非晶合金力學(xué)性能的“尺寸效應(yīng)”等方面的研究亦頗具特色（見圖1）。近年來，中國主導(dǎo)了第四次全球非晶合金研發(fā)高峰，在國家提出碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)及相關(guān)部門印發(fā)有關(guān)能效提升計劃的背景下，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢的非晶合金獲得長足發(fā)展，我國非晶合金薄帶在基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量等層面均居于世界前列。通過對非晶合金領(lǐng)域研究歷史、現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢的介紹，讓學(xué)生了解我國科研工作者在該領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，也加深了學(xué)生對于非晶合金材料在國民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域處于關(guān)鍵地位的認(rèn)識，從而引導(dǎo)學(xué)生將自己的職業(yè)夢想與國家前途、民族命運緊密結(jié)合，將個人價值與服務(wù)祖國相統(tǒng)一，增加了學(xué)生的榮譽感和使命感。

（四）通過創(chuàng)新考核機制，不斷提高學(xué)生的主觀能動性

基于OBE（Outcome-based Education，成果導(dǎo)向教育）理念，不斷優(yōu)化課程考核方式，將考核分散在課程進(jìn)度的各個階段，并增加過程考核的環(huán)節(jié)和比重，注重學(xué)生對課程的理解及解決問題的綜合能力的培養(yǎng)，以有助于學(xué)生實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有獲得感。過程考核主要包括課堂互動、課后小作業(yè)、主題討論、大作業(yè)等環(huán)節(jié)，全面而細(xì)致地考查學(xué)生對于課程知識的理解和掌握程度、學(xué)習(xí)態(tài)度和對課程知識的應(yīng)用能力，及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)程，強化過程性學(xué)習(xí)，并以工匠精神激勵學(xué)生在大作業(yè)中精益求精、追求卓越，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性及創(chuàng)新意識，切實提高學(xué)生的實踐能力和綜合素養(yǎng)。

三、課程思政的成效

在新工科背景下，時刻不忘立德樹人根本任務(wù)，通過將課程思政不斷融入“非晶合金”教學(xué)的全環(huán)節(jié)，不斷完善課程體系、創(chuàng)新教學(xué)方法，構(gòu)建能力培養(yǎng)、知識傳授與價值塑造三位一體的教學(xué)目標(biāo)，極大地增強了學(xué)生對非晶合金相關(guān)基本知識的理解，同時切實提高了授課效果。本門課程多年來專家評教均為A，專家指出：“注重多種教學(xué)模式的綜合運用，授課時準(zhǔn)備有非晶合金增材制造3D打印的樣件，并使用多媒體視頻展示增材成形工藝過程，效果較好?！薄吧朴趩l(fā)教學(xué)，讓學(xué)生準(zhǔn)備PPT講稿上講臺講解，注重學(xué)生能力培養(yǎng)！”“結(jié)合教師的科研進(jìn)行授課，讓學(xué)生接觸到學(xué)科前沿進(jìn)展，授課內(nèi)容具有前瞻性！”“非晶合金”課程思政的具體措施和實施模式現(xiàn)已推廣到材料成型及控制工程專業(yè)的其他課程，如“液態(tài)成形理論基礎(chǔ)”等，起到了非常好的示范作用。

結(jié)語

結(jié)合新工科新形勢，通過在“非晶合金”教學(xué)的全環(huán)節(jié)中融入課程思政，不斷優(yōu)化該課程的授課體系并創(chuàng)新教學(xué)方法，真正做到將思政元素之鹽融入專業(yè)知識之湯，育人于無形，極大地加深了學(xué)生對于“非晶合金”基礎(chǔ)知識的理解和認(rèn)識，提高了學(xué)生的主觀能動性，進(jìn)而提升了課程的教學(xué)效果，并提高了學(xué)生的科研能力及人文素養(yǎng)。

（課題組其他成員：寧志良、孫劍飛、夏昕）

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Ideological and Political Education of Amorphous Alloy Course under Emerging Engineering Education Background

HUANG Yong-jiang， LI Jun， LIU Gang

（School of Materials Science and Engineering， Harbin Institute of Technology， Harbin，

Heilongjiang 150001， China）

Abstract： Under the new situation， the the pattern of ideological and political education in universities has undergone changes. Among them， the implementation of ideological and political education for professional courses has gradually become the consensus of college educators. Amorphous Alloy is an undergraduate course of material forming and control engineering major in universities of science and technology， with strong foundation and progressiveness. Based on the emerging engineering education concept， this paper， by constantly excavating the ideological and political elements contained in the Amorphous Alloy course， puts them through the whole teaching process， and constantly optimizes the teaching methods， teaching content， and teaching design， greatly improves the teaching effect of the course， improves the students scientific research literacy， and effectively implements the fundamental task of building morality and cultivating talents.

Key words： emerging engineering Education; Amorphous Alloy; curriculum ideology and politics; building morality and cultivating talents