课程思政教学案例

课程思政教学案例一、引言：为何选择“结构与性能关系”作为思政切入点在材料科学领域，“材料的结构与性能关系”是贯穿始终的核心主线，也是《材料科学基础》课程的基石。学生对这一关系的深刻理解，不仅关乎其专业知识体系的构建，更影响其未来分析和解决实际材料问题的能力。我们认为，这一知识点蕴含着丰富的思政教育资源，其内在的逻辑性、辩证性以及与国家发展、科技进步的紧密联系，为实现知识传授与价值引领的有机统一提供了绝佳的载体。将思政元素自然融入这一知识点的教学，并非简单的“贴标签”或“穿靴戴帽”，而是挖掘其内在的育人价值，引导学生在探索材料世界奥秘的同时，提升科学素养、人文情怀和社会责任感。二、教学目标：知识与价值的协同提升本案例的教学目标旨在实现知识传授与价值引领的双重丰收：1.知识目标：使学生透彻理解材料的微观结构（原子排列、晶体缺陷、相组成等）如何决定其宏观性能（力学性能、物理性能、化学性能等），并能运用这一基本原理分析不同材料的应用差异。2.思政育人目标：*培养辩证唯物主义思维：通过理解结构决定性能、性能反作用于应用的关系，引导学生树立事物普遍联系、内因是根本、外因是条件的辩证观点。*激发科技报国情怀：结合我国在关键材料领域的发展历程与成就（如航空航天材料、芯片材料等），以及面临的挑战，激发学生的民族自豪感和责任感，树立为国家科技发展贡献力量的志向。*培育严谨求实的科学精神：强调材料研究中实验观察、理论分析、逻辑推理的重要性，引导学生尊重科学事实，勇于探索未知，培养精益求精的工匠精神。三、教学对象与课时*教学对象：材料科学与工程专业本科二年级学生*课时：理论课2课时（每课时45分钟）四、教学重点与难点*教学重点：材料结构（原子结构、晶体结构、显微结构）对性能的影响机制；典型材料（如金属、陶瓷、高分子）的结构-性能对应关系实例分析。*教学难点：如何将抽象的结构概念与具体的性能表现联系起来；如何在知识讲解中自然、有效地融入思政元素，避免生硬说教。五、教学过程设计与实施（一）导入：从生活现象引发思考（约5分钟）*教师活动：提问“为什么我们用铁锅炒菜而不用玻璃锅？为什么高压线用铝而不用铜（综合考虑成本与性能）？为什么航天器的外壳需要特殊的复合材料？”引导学生思考这些现象背后的本质原因——材料的性能差异，而性能差异又源于何处。*设计意图：从学生熟悉的生活实例出发，激发学习兴趣，引出“结构决定性能”这一核心思想，并为后续思政元素的融入埋下伏笔。（二）理论讲解：材料结构的层次与性能的内在联系（约25分钟）*教师活动1（结构层次讲解）：系统讲解材料的微观结构层次，从原子结构、结合键，到晶体结构、非晶体结构，再到晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）和显微组织。强调每个层次的结构特征。*思政融入点：在讲解“晶体缺陷”时，指出“完美无缺的晶体在自然界中是罕见的，少量的、可控的缺陷反而能赋予材料特定的性能（如金属的塑性变形与位错密度相关）”。类比到社会和个人发展，“没有绝对完美的个体或制度，关键在于如何正视‘缺陷’、控制‘缺陷’，并从中找到发展的契机和改进的方向，体现了唯物辩证法的矛盾观和发展观。”*教师活动2（结构-性能关系阐释）：以金属材料为例，阐述金属键的特性如何决定了金属的良好导电性、导热性和塑性；以陶瓷材料为例，阐述离子键/共价键的强结合能如何导致其高硬度、高熔点和脆性。通过图示、动画等方式，将抽象的结构与具体的性能表现直观化。*思政融入点：强调“内因是事物发展的根本原因”。材料的固有性能首先由其内部结构（内因）决定，外部条件（如温度、应力）是影响性能表现的外因。引导学生在分析问题时，要善于抓住事物的本质和主要矛盾。（三）案例分析与讨论：中国材料人的智慧与担当（约30分钟）*教师活动1（正面案例：我国古代材料成就）：简要介绍我国古代在材料领域的辉煌成就，如青铜器的铸造（司母戊鼎）、瓷器的烧制（景德镇瓷器）、钢铁的冶炼（灌钢法）。指出这些成就不仅体现了古人对材料“结构-性能”关系的朴素认知和高超技艺，更彰显了中华民族的智慧和创新精神。*思政融入点：增强民族自豪感，树立文化自信，理解科技创新是中华民族伟大复兴的重要支撑。*教师活动2（近现代案例：关键材料的自主创新）：*案例一：“两弹一星”工程中的特种材料。强调在国家急需、外部封锁的艰难条件下，我国科研工作者如何自力更生、艰苦奋斗，攻克了一系列关键材料技术，为国家安全奠定了坚实基础。*案例二：高性能碳纤维材料。介绍我国碳纤维材料从依赖进口到实现自主研发、逐步打破国外垄断的历程。可以提及某位或某团队科学家的感人事迹（避免具体人名，可称“我国科研团队”）。*思政融入点：通过讲述科研工作者在艰苦条件下为国奉献的故事，激发学生的爱国热情和奉献精神，引导学生思考个人理想与国家需求的结合点。*教师活动3（小组讨论：“卡脖子”材料的挑战与机遇）：提出议题“当前我国在哪些关键基础材料领域还面临‘卡脖子’问题？（如高端芯片用光刻胶、航空发动机单晶叶片材料等）我们作为材料专业的学生，应该如何做才能为突破这些瓶颈贡献力量？”*学生活动：分组讨论，每组推选代表发言。*教师总结：肯定学生的思考，强调这些挑战既是压力也是动力，鼓励学生刻苦学习专业知识，关注学科前沿，培养创新思维，未来投身于国家最需要的领域。*思政融入点：引导学生认识国家发展面临的现实挑战，增强责任感和使命感，树立科技报国的远大志向。（四）总结与展望（约5分钟）*教师活动：总结“材料的结构决定性能，性能决定应用，应用需求反过来推动材料结构的设计与优化”这一核心逻辑。再次强调辩证思维、系统思维在材料研究中的重要性。鼓励学生不仅要掌握知识，更要学习老一辈科学家严谨求实、勇攀高峰、为国分忧的精神，努力成为有理想、有本领、有担当的新时代材料人。六、教学效果与反思（一）教学效果*知识掌握：通过课堂提问、课后作业及后续相关章节学习反馈，学生普遍能够较好地理解和运用“结构-性能关系”这一基本原理。*思政成效：*学生在讨论环节表现出较高的参与热情，对我国材料发展成就感到自豪，对“卡脖子”问题有了更清醒的认识。*部分学生在课后交流或课程论文中表示，通过本章节的学习，对专业的认同感和未来的职业规划有了更深刻的思考，激发了努力学习、报效祖国的愿望。*学生对将“结构-性能”理论与辩证唯物主义哲学观点相结合的讲解方式表示认可，认为有助于深化理解。（二）教学反思*成功经验：案例选择贴近教学内容和时代背景，能够有效激发学生共鸣；将思政元素融入知识点讲解和案例讨论中，避免了“两张皮”现象；通过提问和讨论，引导学生主动思考，实现了价值引领的潜移默化。*不足与改进：*部分学生对“卡脖子”材料的具体情况了解不多，未来可在课前布置一些预习资料。*课堂时间有限，难以让所有学生充分表达观点，可考虑结合课后线上讨论或小型论文等形式延伸。*对学生思政素养提升的长期效果，还需通过后续课程和实践活动持续跟踪和强化。七、案例启示1.深入挖掘是前提：课程思政的关键在于深入挖掘专业知识体系中蕴含的思政元素，找到知识传授与价值引领的契合点，使思政教育“润物细无声”。2.故事化教学是手段：运用生动的案例和故事，特别是中国自己的科技发展故事，能够有效增强思政教育的吸引力和感染力。3.价值引领是目标：课程思政的最终目标是引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，将个人发展融入国家发展大局，培养担当民族复兴大任的时代新人。4.持续改进是保障：教学案例的设计