SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：文章首先对无机材料综合实验课进行了概述，然后从实验课开始前思政元素的挖掘、实验课讲述过程中思政元素的挖掘、实验课操作过程中思政元素的挖掘三个方面阐述了无机材料综合实验课中思政元素的挖掘。
关键词：思政元素；无机材料综合实验课；课程思政
从2016年12月习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调了思想政治工作要贯穿教学全过程，到北京大学师生座谈会和全国教育大会上明确了课程思政建设的总体目标和重点内容[1-3]，新形势下各高校应积极推进课程思政建设，开展课程思政专题系列活动，将立德树人融入每门课程。目前，课程思政融入教学已经成为高校教师的一种共识。其中，实验课教学是高校教学工作的重要组成部分，是高校教育教学过程中不可或缺的一部分。它是学生巩固所学理论知识，培养动手能力、创新能力、分析和解决问题能力的重要途径，是理论联系实践的重要环节[4-6]。材料学科属于实践性比较强的学科，因此材料专业的实验课教学具有重要的作用。在材料专业实验课教学中融入思政元素，可以助力学生综合能力的全面发展[7-10]。下面本文拟对无机材料综合实验课中思政元素的挖掘加以探讨。
一、无机材料综合实验课概述
无机材料综合实验课是无机非金属系本科生必修的基础实验课程，该课程旨在通过一系列综合性实验，使学生了解整个实验过程和操作，并得到最终实验结果。实验包括金相观察和陶瓷烧结，其中金相观察包括金相制样和显微镜观察两部分，陶瓷烧结包括制样、成型、烧结、加工、测试五个部分，每一部分都涉及思政元素的挖掘。
二、无机材料综合实验课中思政元素的挖掘
(一)实验课开始前思政元素的挖掘
在无机材料综合实验课开始前，教师要修改实验指导书，增加课程思政内容，使学生在实验开始前就能熟悉很多关于实验的扩展知识，这样其不仅会对实验内容有更深入的理解，还能形成正确的世界观、人生观、价值观。
在金相制样部分，添加了各种钢的组织结构的形象生动描述，如“工业纯铁的组织犹如不规则的稻田，平整的地面、清楚的田畦，一派祥和的气息；20钢的图像似乎在稻田间又多了一些水塘，画面显得更加丰富；球墨铸铁的图像又好似有人不怀好意地挖了一些陷阱，隐藏着一段神秘的故事。那么这到底都是些什么东西？有什么样的故事呢”。增加的这些描述可使学生在上课前就对钢铁组织的图像有初步的印象，也更容易理解和记忆这些枯燥的知识点。
在观察金相显微镜部分，在实验指导书中增加了金相显微镜的发展历史，具体如下：早在1841年，俄国人阿诺索夫就在放大镜下研究了钢剑上的花纹，至1863年，英国人索比把岩相学的方法，包括试样的制备、抛光和腐刻等技术移植到钢铁研究中，发展了金相技术，后来还拍出一批低放大倍数的和其他组织的金相照片。索比和他的同代人德国人马滕斯及法国人奥斯蒙德的科学实践，为现代光学金相显微镜的产生奠定了基础。至20世纪初，光学金相显微镜技术日臻完善，并普遍应用于金属和合金的微观分析，迄今仍然是金属学领域中的一项基本技术。通过添加上述金相显微镜的发展历史，学生一下子就明白了金相显微镜的用途，扩展了关于本部分内容的知识面。在显微镜操作规程部分，将显微镜的操作过程用图文方式简单明了地展现，能够使学生一目了然地理解显微镜的操作方法，进而在实验课过程中更快更深入地掌握观察显微镜的操作过程。
在陶瓷烧结过程中，添加陶瓷的发展史，可使学生对陶瓷发展的过程有个整体了解，增强学生的爱国情怀。我国的陶瓷有长达万年的发展史，且工艺精湛，艺术表现多样，是中华文化的重要载体，也是中华文化对世界的巨大贡献。我国陶瓷工艺的发展过程和取得的巨大成就是学生必须要了解的，这也是对学生进行爱国主义教育的机会，尤其是陶瓷发展史中的几个重要里程碑具有重要意义，将其写在实验指导书中，可使学生在阅读后增强民族自豪感。
(二)实验课讲述过程中思政元素的挖掘
无机材料综合实验课的讲述过程是整个实验课流程中教师主导部分最多的环节，也是教师进行思想教育的重要部分。上课过程中，教师可以在这几个方面进行思政元素的添加：讲述行业背景，讲述相关的尖端科技成果，讲述课程涉及的科学发展史，讲述做出杰出贡献的科学家的故事，讲述相关历史人物的励志故事及一些历史往事，进而培养学生的爱国情怀、社会责任感、文化自信、使命感、责任担当等意识。下面列出了部分实验项目中涉及的思政元素。
1.金相制样实验。①金相学的发展史，可参考郭可信院士在《材料科学与工程》杂志上发表的“金相学史话”系列文章。②金相分析的重要性。金相学是对合金微观结构的研究，合金的微观结构对许多的重要宏观性能，如抗张强度、伸长率、热导率或电导率等都会产生重大影响。③金相分析的应用。钢的热处理工艺分析研究；产品质量控制；失效分析；事故分析；考古分析。为了加强学生对这些应用的理解，教师可以举例：在2006年南水北调中线工程中，湖北省文物考古研究所对郧县五峰乡乔家院墓葬群进行了考古勘探和发掘工作，对出土的古代青铜器使用金相分析等分析方法，结果发现，一个铜壶镶嵌丝为低锡二元合金Cu-Sn，另外13件铜器为Cu-Sn-Pb三元合金。
2.显微镜观察实验。显微镜的最新科技成果，如欧洲生物学实验室的物理学专家发明了一种巧夺天工的显微镜，这种显微镜能使研究人员比以往更深入地观察生活着的有机体。这项新技术将成为现代生物实验室中的一种标准设备。这个显微镜叫作选择性平面照明显微镜，它使研究人员第一次在真实的环境下从不同的角度研究活的有机体，而且对样品的破坏非常小。
3.陶瓷烧结实验。①相关历史事件和励志故事，如大国工匠创造“7501瓷”的幕后故事。1975年的1月，中央办公厅给江西省委下达了一个指示，让景德镇专门研制一套专供瓷器。为了保证按时高质量地制作出这批瓷器，景德镇中国陶瓷研究所可谓竭尽全力，集中了全市最优秀的制瓷高手来“会战”。8月31日，最后一窑开窑，大功告成。整套“7501瓷”线条流畅、古朴大方，达到了世界一流瓷器的要求。②陶瓷烧结的最新科技成果，如美国马里兰大学胡良兵教授的研究团队克服了传统烧结工艺的制约，发明出一种超快速的陶瓷高温烧结工艺，将这项有着上万年历史的工艺时间缩短为10余秒，这既满足了现代陶瓷的需求，又能推动新材料的创新发现。
该研究登上了2020年5月第一期Science(《科学》)杂志的封面。
4.陶瓷性能测试实验。先进的关于陶瓷性能的科技成果，如2020年清华大学在Nature(《自然》)子刊发表文章，介绍了研制出的一种超强陶瓷海绵，其具有出色的物理性能。有着不变温度的高压缩性的先进陶瓷海绵材
料在绝热材料、能量吸收器、催化剂载体和高温空气过滤器等领域有重要应用。
(三)实验课操作过程中思政元素的挖掘
在无机材料综合实验课理论部分讲述完成后，学生进行实验操作的时候，教师对思政元素的挖掘可以从下面几个方面进行：勤俭节约、实验室安全意识、环境保护、良好的科学素养、团结协作能力等。下面列出了一些操作过程中的挖掘点。
1.操作开始前。在实验操作开始前，教师引导学生通读实验室行为准则，告诉学生在实验室的注意事项，从而培养学生遵守纪律、规范操作、爱护仪器、维护卫生等品德。教师应要求学生在实验课结束后把仪器归位，将容器清洗干净，把工具放回原位，并将实验室打扫干净；让学生阅读相应实验室的安全操作规范，了解该实验室的风险源，且在实验过程中要特别注意对一些具有危险性的实验，在没有教师允许的情况下，不能擅自动手操作，对一些精密的仪器，要轻拿轻放，做到爱护仪器。
2.操作过程中。①向科学家学习，不畏艰难，勇于尝试。比如，爱迪生为了寻找一种能经住2 000度高温燃烧1 000小时以上的灯丝，先后做了1 600种不同的试验，试用了各种各样的物质。奋斗了五六个月，结果发现只有白金比较适合，但是白金比黄金还贵重，用来做灯丝根本不现实。后来他全力在碳化上下功夫，仅植物类的碳化试验就达6 000多种。先后共经过3年时间，直到1880年上半年，爱迪生才研制出比较满意的竹丝灯丝。后人在此基础上研制出用钨丝做的灯丝，并一直沿用到今天。②爱护仪器设备，遵守设备操作规程。仪器设备要保持干净整洁，用时要轻拿轻放，认真仔细，用后应及时切断电源，并进行清理。要严格遵守仪器设备的操作规程进行操作，否则容易损坏仪器，甚至会发生实验室安全事故。比如，某高校一实验室失火，火灾原因是该校一位硕士研究生上午在实验室做实验，中午出去吃饭，期间违反了实验室安全规程，未关电源，导致实验仪器“转子”还在运转，最后电线短路引发火灾。③节约实验资源，节约实验原料。在实验中做到节约，也是培养学生科学素养的目标之一。对此，教师可以培养学生的探究能力，让学生改进实验方案，改进实验材料，使其节约原料，合理使用破损仪器，这样既做了实验，又能对学生进行资源、环境等方面的教育。④一个完整的实验过程的体验，可让学生意识到一个产品从原料到成品要经历复杂的研究历程。完整的实验过程体验，是培养学生科学素养的重要过程。在整个实验过程中，教师要提高学生的参与度，指点学生发现、提出问题，设计实验过程，完成实验，处理数据，得出结论，进行反思与交流。同时，教师也要让学生体会到制作一个合格的产品，需要精益求精的工匠精神。⑤有些操作需要分组进行，故每组学生应加强合作，共同完成实验，锻炼团队精神。培养本科生的团队合作精神是现代实验教学的必然趋势，对此，教师可通过学生分组实验，分析处理数据，以及各组间比较等手段，对学生创新能力和团队精神进行培养。在实验过程中，组内成员要相互合作才能使实验顺利快速进行下去。组内成员除了扮演好自己的角色，还要处理其他成员出现的问题，每个学生至少要掌握两个不同的实验环节知识，这样即使组内缺少某一成员，实验仍然可以进行下去。例如，在陶瓷烧结实验中，每个小组5位成员，每班5个小组，其中1号成员负责称量药品，2号成员负责磨料，3号成员负责压片，4号成员负责烧结，5号成员负责测量。一轮实验结束后，组内成员互换角色。实验结束后，学生的团队合作能力便会得到提高。⑥安全注意事项及实验对环境可能造成的污染和危害。教师要讲解实验课可能存在的安全隐患、安全脱险的常识、安全的操作方式，以避免事故的发生。其中，对于涉及药品对人身和环境的污染问题，教师可以给学生讲解所用药品的安全性，加强学生环保意识，提高学生在后续科研过程中对环保的重视程度。所用药品要经过精心的计算后才能称量使用，防止浪费对环境造成的污染。教师要告诉学生如何进行防护，如何处理废弃药品，不能将药品直接扔到下水道或垃圾桶里，而是要将用过的样品倒入废液桶，否则容易发生安全事故和污染事故。
3.记录数据时。实验完成记录数据时，要认真严谨，实事求是，不能更改数据，或者数据造假。教师要让学生体会何谓“严格审慎的科学态度”，懂得科学实验容不得一丝作假，永远与“诚实”二字联系在一起。即使实验失败，也不能因为一点虚荣心就把漂亮的实验结果写在实验记录里，而不想把那些不好的甚至是失败的过程留下。如果出现数据不好的情况，教师要提示学生探寻数据不好的原因，进行总结分析。如果得到了实验要求的样品，也要将样品与商品化的产品进行比较，得出哪里需要改进，这样可以将样品做得更好。
4.实验完成后。实验结束后，教师要带领学生收拾整理实验仪器和药品，打扫实验室卫生，使学生养成有始有终的良好习惯。教师要询问学生对实验过程有什么新的想法，鼓励学生自己改进实验方法和实验方案，或者对实验过程进行创新，使实验课程内容变得更加容易理解、容易接受。
此外，学生课后完成实验报告时，要对实验数据进行记录并处理，同时原始数据也要附在实验报告中。教师可借这一过程教育学生要在学习和生活中诚实做人，认真做事。通过对实验数据的处理，学生可切身体会到实践是检验真理的唯一标准，从而对书中内容有更加深刻的理解。在实验报告的撰写时，要强调实验现象、实验数据和实验结果的整体关联性，对于异常的实验现象和结果，应鼓励学生通过查资料看文献，找到引起异常结果的原因，并引导学生进行深入思考，以提高学生主动解决问题的能力。
三、结语
本文从无机材料综合实验课的目标任务出发，阐述了该实验课中如何挖掘思政元素，实现了实验课程中的显性实验操作与隐性思想政治教育的有机结合，增强了学生的民族精神和爱国情怀。但是在教学过程中，还有许多值得挖掘的思政元素，仍需要实验课授课教师在教学中不断进行探索和实践，以积累经验，帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观，将学生培养成优秀的社会主义接班人。
参考文献：
[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调: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(1).
[2]全文来了!习近平总书记在北京大学师生座谈会上的讲话[EB/OL].(2018-05-03)[2022-04-20].https:/baijiahao.baidu.com/s?id=159-9405562274773460&wfr=spider&for=pc.
[3]习近平在全国教育大会上发表重要讲话[EB/OL].(2018-09-10)[2022-04-20].https:/baijiahao.baidu.com/s?id=161119231767610120-2&wfr=spider&for=pc.
[4]汪丰云,魏先文,张洪涛,等.本科生与研究生互动实验模式的探索与实践[J].大学化学,2010,25(1):16-19.
[5]马玉林,霍华,黎德育,等.电化学专业实验课程思政的探索与成效[J].教育教学论坛,2021(39):100-103.
[6]闫红霞,葛桂贤.大学物理实验中课程思政的探索与实践[J].科教导刊,2021(21):129-131.
[7]李政道,谢纪盟.高校“有机化学实验”课程中思政教育的探索与实践[J].云南化工,2021,48(7):168-171.
[8]王美玉,邸冰,马瑞霞,等.普通物理实验融合课程思政的教学探索[J].大学物理实验,2021,34(3):119-122.
[9]李石雄,陈玉凤,许石桦,等.无机化学实验课的课程思政元素发掘和实践[J].广东化工,2021,48(7):195-196.
[10]史同娜,朱冰洁,杨伟,等.在材料专业实验课程中实施思政教育的初步探索[J].科教导刊(下旬),2019(18):108-109.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/50413.html
