宋鵬 鄭必舉 黃太紅 孫鴻雁

摘? 要：實施課程思政教學改革是實現(xiàn)立德樹人的重要途徑和保障，是新時代高等院校課程改革的重要方向。該文以材料腐蝕與防護原理課程為基礎(chǔ)，充分融合專業(yè)課程知識和思政教學要求，從專業(yè)基礎(chǔ)知識點充分挖掘思政元素，創(chuàng)新教學方法，把基礎(chǔ)腐蝕實驗與日?，F(xiàn)象相結(jié)合，辯證分析腐蝕的兩面性，即合理的金屬腐蝕也可以成為金屬防護的外衣，培養(yǎng)學生利用辯證唯物主義思維思考問題、分析問題的能力。同時科學融入具體的專業(yè)課程教學過程中，還將腐蝕與防護的基本知識點學以致用，提高課程的教學和育人效果，進一步提升學生思維創(chuàng)新能力與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

關(guān)鍵字：課程思政；材料腐蝕與防護；涂層；教學改革；辯證思維

中圖分類號：G641? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）25-0058-04

Abstract： The implementation of course reform of ideological and political education is an important way and guarantee to realize moral education， and is an important direction of course reform in the new era of higher education institutions. Based on the course Material Corrosion and Protection， this paper fully integrates the knowledge of professional courses and the requirements of ideological and political education， fully explores the elements of ideological and political from the basic knowledge of the profession， innovates the teaching methods， combinesthe basic corrosion experiments with daily phenomena. This paper dialectically analyzes the two sides of corrosion， that is， reasonable metal corrosion can also become a coat of metal protection， and cultivates students' ability to think and analyze problems using dialectical materialist thinking. At the same time， science is integrated into the teaching process of specific professional courses， and the basic knowledge of corrosion and protection will be applied to improve the teaching and educating effect of the course， further enhance the students' thinking innovation ability and development potential.

Keywords： course education; Material Corrosion and Protection; coatings; teaching reform; dialectical thinking

課程思政通過潤物細無聲的方式將思政與專業(yè)課有機結(jié)合，從而潛移默化提高學生的思想覺悟，為學生樹立科學的三觀，以進一步促進正確的政治思想態(tài)度形成，增強學生們的政治素質(zhì)。當前我國產(chǎn)業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級，行業(yè)分工日益細分，技術(shù)創(chuàng)新需求日益強烈，材料腐蝕與防護原理慕課建設(shè)緊跟課程思政建設(shè)的需求，積極地把材料腐蝕與防護技術(shù)的知識點和科研成果融入課堂教學中去，系統(tǒng)地傳遞優(yōu)秀文化傳統(tǒng)和經(jīng)濟環(huán)保理念，提高畢業(yè)生的綜合素質(zhì)。材料腐蝕與防護技術(shù)是先進材料發(fā)展和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)和保障，而思政教育具有較強的時代性，必須與社會實踐教育結(jié)合進行立德樹人教育。例如，把電化學腐蝕中的析氫腐蝕和吸氧腐蝕同人類社會發(fā)展目標聯(lián)系起來，體現(xiàn)文化“多樣性”的選擇。堅持以課程思政引領(lǐng)專業(yè)創(chuàng)新，樹立材料腐蝕與防護技術(shù)是社會安全和持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，認真學習和開發(fā)先進防護技術(shù)，為全面控制和利用腐蝕奠定堅實思想和理論基礎(chǔ)。

一? 課程中的思政元素

本課程充分凝練課程特色，緊緊圍繞金屬材料腐蝕與防護主題，以思想政治引領(lǐng)課程教學，培養(yǎng)科學的創(chuàng)新精神，激發(fā)學生的家國情懷。材料腐蝕與防護技術(shù)是先進材料發(fā)展和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)和保障。材料腐蝕與防護原理課程涉及材料科學、表面防護技術(shù)、電化學等相關(guān)知識，且目前為止，關(guān)于腐蝕的研究已不只是材料科學與技術(shù)的重點研究對象，腐蝕與防護的研究在大多數(shù)領(lǐng)域都已涉及，展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展趨勢。因此，把這門課程的教學內(nèi)容和思政教育相結(jié)合，根據(jù)學生思想成長情況，在講授好專業(yè)理論的同時開展相關(guān)課程思政內(nèi)容，引導(dǎo)學生立足本專業(yè)，將追求專業(yè)進步和追求思想進步緊密結(jié)合，引導(dǎo)學生提高思想政治素養(yǎng)，旨在培養(yǎng)腐蝕與防護方向的專業(yè)人才，以專業(yè)知識和技能為國家建設(shè)不斷提供正能量。

關(guān)于材料腐蝕與防護原理課程的改革，立德樹人，以學生為中心、結(jié)合優(yōu)秀科研成果積極引導(dǎo)和開拓學生的視野，堅持發(fā)揮學生自由性、主動性的前提下展開教學。從課程支撐畢業(yè)要求達成的分項指標點體系出發(fā)，確立課程教學目標，將課程教學與思政育人相結(jié)合，相輔相成，加強理論課與實踐課的聯(lián)動，課程考核方式向多樣化轉(zhuǎn)變、考核內(nèi)容向注重綜合能力考核轉(zhuǎn)變、成績評定向綜合性轉(zhuǎn)變，形成可評價的合理綜合考核機制，建立課堂教育與創(chuàng)新教育于一體的人才培養(yǎng)模式，充分體現(xiàn)持續(xù)改進的工程教育認證思想[1-2]。

（一）? 從涂層制備工藝引出的物質(zhì)統(tǒng)一性原理

涂層制備工藝主要有等離子噴涂技術(shù)、液相等離子噴、電子束物理氣相沉積、激光重熔或熔敷、自蔓延高溫合成法（SHS）、電泳沉積等方法。目前應(yīng)用最廣泛的是等離子噴涂（大氣等離子噴涂、低壓等離子噴涂技術(shù)）、電子束物理氣相沉積等方法。其中，等離子噴涂最早應(yīng)用于熱障涂層的制備，主要是把金屬或陶瓷粉末送入高溫的等離子體火焰中，通過高速等離子體火焰射流，以較高速度飛向工件表面，以機械結(jié)合的狀態(tài)黏附于基體表面。同時，近年來發(fā)展起來的電子束物理氣相沉積（EB-PVD）技術(shù)主要是電子束技術(shù)與物理氣相技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，該技術(shù)制備涂層的主要原理是在真空狀態(tài)下利用高能電子束加熱并氣化陶瓷源，陶瓷蒸汽在磁場作用下，以原子或分子為單位的方式沉積到基體工件表面上而最終形成具有柱狀組織結(jié)構(gòu)的涂層。上述是目前制備功能涂層的重要技術(shù)，在航空航天、化工、冶金和機械等主要行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。利用上述制備工藝技術(shù)制備的涂層，在實際服役中面臨的涂層脫落，這是限制涂層使用的主要矛盾。針對上述涂層剝落與應(yīng)用的問題，提出了梯度結(jié)構(gòu)涂層的相關(guān)概念，從而在涂層結(jié)構(gòu)和成分兩個方面實現(xiàn)了黏結(jié)層與陶瓷層間的連續(xù)梯度過渡，就進一步消除了金屬層與陶瓷層之間的尖銳界面，利用金屬彌散分布來提高涂層的黏結(jié)強度。制備的原始涂層經(jīng)過后續(xù)高溫處理后，各元素會以層狀結(jié)構(gòu)分布的黏結(jié)層與陶瓷層之間的微觀界面處互相擴散，形成一個擴散區(qū)，消除了二者間的內(nèi)界面。另外，通過EB-PVD制備的涂層組織為典型的柱晶狀組織形態(tài)，它的分布形式是垂直于基體表面，二者界面結(jié)合方式屬于冶金結(jié)合，且柱狀晶結(jié)構(gòu)提高了涂層在高溫下的應(yīng)變承受能力，繼而改善了涂層的抗熱疲勞性，有利于提高涂層的抗熱沖擊性能，但是柱狀晶生長方向的組織一般都是致密分布的，導(dǎo)致該涂層結(jié)構(gòu)的熱導(dǎo)率高于大氣等離子噴涂的層片狀結(jié)構(gòu)涂層，降低涂層抗熱疲勞性能，這是關(guān)于該技術(shù)特點的辯證統(tǒng)一原理，如圖1所示。無論是等離子噴涂還是電子束氣相物理氣相沉積都體現(xiàn)出了世界物質(zhì)統(tǒng)一性原理，同樣體現(xiàn)了涂層材料和結(jié)構(gòu)的普遍多樣性，這屬于世界的多樣性；千差萬別的事物又有其共性，就等離子技術(shù)和電子束物理氣象沉積技術(shù)而言，二者都是為了制備一定厚度的涂層，改善材料在高溫下的服役壽命，這在一定程度上體現(xiàn)了世界的統(tǒng)一性。無論采用的是何種方法，一切從實際出發(fā)，歸根結(jié)底的目的就是為了在基體材料表面制備涂層，以提高材料的高溫抗氧化性，延長其服役壽命。

在實踐中要發(fā)揮主觀能動性，尊重、認識和利用規(guī)律，涂層材料在服役后面臨的失效問題是客觀規(guī)律，認真學習和運用科學基礎(chǔ)知識，通過客觀分析比較失效樣品的微觀組織結(jié)構(gòu)，找到其失效的主要矛盾點，為再次制備涂層使用合適的方法奠定一定的基礎(chǔ)理論知識，最終制備得到所需要的涂層，是材料腐蝕與防護原理運用的重要指導(dǎo)思想，是物質(zhì)統(tǒng)一性原理在實際生活中的生動體現(xiàn)，是想問題和辦事情的出發(fā)點和立足點[3]。在推進中國特色偉大實踐過程中，要從我國的基本國情出發(fā)，認識到我國是一個社會主義大國，人口多、底子薄，生產(chǎn)力水平低。因此，我國處于并將長期處于社會主義初級階段。同時也要看到我國的主要矛盾已轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗣袢找嬖鲩L的美好生活需要和不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾[4]。技術(shù)的發(fā)展水平與經(jīng)濟社會發(fā)展階段存在相關(guān)性，高新技術(shù)的發(fā)展要立足實際需求，積極發(fā)展先進涂層，提高腐蝕與防護水平，促進經(jīng)濟社會綠色健康發(fā)展。

（二）? 從涂層結(jié)構(gòu)引出辯證法的對立統(tǒng)一規(guī)律

由于核能工業(yè)、船舶工業(yè)等特殊領(lǐng)域的日益發(fā)展，導(dǎo)致對高溫結(jié)構(gòu)材料性能方面的要求變得越來越苛刻，一方面，不僅要求材料本身具有良好的高溫力學性能；另一方面，還要求材料的高溫抗氧化性能和抗熱腐蝕性能良好。合金化技術(shù)和表面涂層保護技術(shù)是目前改善材料高溫性能的兩種主要途徑。通過合金化技術(shù)對制備的涂層性能的影響有利也有弊，其雖能在一定程度上提高合金的高溫抗氧化性，但也存在降低合金的力學性能的弊端[5]，如圖2所示。這一現(xiàn)象符合對立統(tǒng)一規(guī)律，其揭示了事物普遍聯(lián)系的根本內(nèi)容和變化發(fā)展的動力。

隨著技術(shù)的快速發(fā)展，對材料服役溫度也日益趨高，目前合金基體材料已經(jīng)不能滿足要求，在基體材料表面制備功能涂層已經(jīng)成為必然選擇。一般的涂層結(jié)構(gòu)主要包含雙層結(jié)構(gòu)或多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中雙層結(jié)構(gòu)相對簡單，但是雙層結(jié)構(gòu)涂層也存在弊端，即涂層會由于金屬和陶瓷熱物理性質(zhì)相差較大而導(dǎo)致涂層在服役過程中容易在二者界面處發(fā)生脫落失效，降低涂層服役壽命。多層結(jié)構(gòu)涂層相對于雙層結(jié)構(gòu)涂層的抗氧化性較好，但涂層在高溫下的抗熱震性能改善不大，且多層復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層的制備工藝復(fù)雜，重復(fù)性、可靠性較低，不宜廣泛采用。所以，上述技術(shù)發(fā)展體現(xiàn)了對立統(tǒng)一規(guī)律，揭示了事物發(fā)展的源泉和動力。辯證法是認知事物的內(nèi)部矛盾的方法，既看到事物的統(tǒng)一面，也要看到對立面，這樣才能看清材料表面技術(shù)發(fā)展的主要矛盾，從而推動技術(shù)的發(fā)展[6]。

（三）? 從涂層防護與失效引出量變質(zhì)變規(guī)律

涂層材料發(fā)生失效剝落涉及因素眾多，主要有材料熱膨脹參數(shù)失配產(chǎn)生應(yīng)力使涂層失效、由于相變引起涂層體積變化而使涂層失效、由于材料的化學反應(yīng)導(dǎo)致涂層界面黏結(jié)性能下降而造成失效。涂層失效是經(jīng)過一定的服役周期后才會發(fā)生，體現(xiàn)出量變是一個長期緩慢的過程，這個過程也反映了涂層的安全服役壽命；而質(zhì)變過程是呈現(xiàn)一個短暫迅速的變化[7]，這是由于隨著量變的不斷發(fā)展積累，導(dǎo)致事物內(nèi)部的主要矛盾形式發(fā)生改變，進一步才能導(dǎo)致事物發(fā)生質(zhì)變。材料的腐蝕防護過程在某些方面也體現(xiàn)了事物從量變到質(zhì)變轉(zhuǎn)換的過程，同時也是熱力學和動力學的體現(xiàn)。因此，充分理解量變與質(zhì)變的相互作用過程對材料腐蝕與防護課程的理解和應(yīng)用具有良好的促進作用。

在一切事物的發(fā)展過程中，其發(fā)展的共同點是基于量變開始的，在量變的積累程度沒到質(zhì)變起始點時，事物性質(zhì)不會發(fā)生改變，因而就不可能實現(xiàn)事物的飛躍和發(fā)展[8-9]。那么在材料腐蝕與防護課程學習過程中就必須具有腳踏實地、埋頭苦學、勇于探索的精神，從熱力學和動力學基礎(chǔ)理論知識出發(fā)，立足基本的高溫氧化和電化學相關(guān)基本概念，學習、實踐過程中舉一反三，充分理解材料腐蝕的量變與質(zhì)變過程，為改善防護材料的性能和延長材料服役壽命奠定堅實基礎(chǔ)。

同理，材料腐蝕與防護體現(xiàn)的量變和質(zhì)變過程，也能反映出人價值觀變化的量變質(zhì)變過程。在人的成長過程中，在金錢與權(quán)利面前會面臨重重誘惑，在時間的積累下，如果沒有堅定的立場，在人的潛意識里會形成一種比具體物質(zhì)腐敗更可怕的無形的思想腐敗，相對于具體物質(zhì)形態(tài)腐敗而言的思想腐敗是一種極具抽象性的、看不見摸不著的，是一種屬于人的意識形態(tài)之中的內(nèi)在腐敗，這種腐敗都是長期的量變引起的，具有隱蔽性、迷惑性、傳染性等特點，這種思想腐敗常常被人們忽視，其實它對社會及對人類自身發(fā)展本身具有極大危害。在高等院校教書育人的過程中，首先要從思想上立德樹人，從思想上分析腐敗的產(chǎn)生根源與危害，從而進一步防護腐敗現(xiàn)象的產(chǎn)生。從思想上分析腐蝕的根源，這也體現(xiàn)在材料腐蝕與防護的課程教學中，抓住腐蝕與防護的源頭，扼制住了思想腐敗，也就等于切斷了腐敗之根[10]，如圖3所示。

二? 結(jié)束語

材料腐蝕現(xiàn)象是大部分金屬材料存在的自然現(xiàn)象，其是由于材料自發(fā)的在一些自然環(huán)境、物理和生物等共同作用下產(chǎn)生了一定的破壞作用，腐蝕就像身體中具有隱藏性的慢性疾病，具有漸進性，但是其產(chǎn)生的危害往往出乎人的意料。就如在設(shè)備工作運營前期，人們易忽視處于“亞健康”狀態(tài)中存在的微小腐蝕問題，但是當腐蝕進一步蔓延，直到發(fā)展到一定程度時，這將危及安全生產(chǎn)和設(shè)備壽命，若不及時進行腐蝕防護，產(chǎn)生的后果則會付出更加慘重的經(jīng)濟、時間、人力代價。對金屬腐蝕與防護，相當于為金屬材料穿上“防護衣”，為經(jīng)濟發(fā)展延續(xù)“生命力”。同理對于人才的培養(yǎng)，教師應(yīng)當聚焦國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿以及企業(yè)實際需求，從物質(zhì)統(tǒng)一性原理、對立統(tǒng)一規(guī)律、量變質(zhì)變規(guī)律出發(fā)，鼓勵學生參與科研過程，把國家和個人擔當相結(jié)合，研究與生產(chǎn)相聯(lián)系，營造追求真理、實事求是的科學精神，激發(fā)學生興趣，活躍學生思維。一切從實際出發(fā)，根據(jù)社會的需要出發(fā)，腳踏實地地學習并應(yīng)用材料腐蝕與防護的知識點。當然，在學習應(yīng)用材料腐蝕與防護時，應(yīng)該與對立統(tǒng)一規(guī)律，事物是普遍聯(lián)系并矛盾的，要具體問題具體分析，用辯證唯物主義思維思考問題，遇到問題要權(quán)衡利弊，尋求最優(yōu)的解決辦法。提及量變質(zhì)變規(guī)律，可以在學習材料腐蝕與防護課程的過程中映射這個規(guī)律，前途是光明的，道路是曲折的。這是一個日積月累的過程，通過每天刻苦努力的學習，這屬于量的積累，最終理解并掌握材料防護措施繼而實現(xiàn)實際應(yīng)用，這屬于質(zhì)的飛躍。通過課程思政這種重要創(chuàng)新方式，樹立優(yōu)秀的科研榜樣、形成濃厚的科研氛圍、營造積極向上的精神風貌、搭建良好的科研環(huán)境等渠道來培養(yǎng)學生的學習興趣、創(chuàng)新精神和思辨習慣，用生動的思政案例和靈活的思政方法，在課程體系和教學體系中要充分凸顯腐蝕控制技術(shù)對國家發(fā)展和環(huán)境治理的重要作用，在教材體系中充分融入國家重大工程和先進科研成果，完成專業(yè)知識與思政教育的交互融合，使學生在課堂教學中感受到“天下興亡，匹夫有責”的民族使命感，達到“為黨育人、為國育才”的使命，根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求精準培養(yǎng)可用之才，為國家輸送了以國家發(fā)展為己任的腐蝕學人才，是提高人才成長效率的有效途徑。

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