“復合材料界面”課程思政元素梳理的探討

徐任信 丁安心 秦巖 趙春霞

［摘 要］ “復合材料界面”是首批國家級一流本科專業建設點——武漢理工大學復合材料與工程專業的專業課程，核心內容是材料表面和界面理論，具有強烈的工程應用背景突出特色。將思政元素融入課程教學中，使學生在專業知識和思想政治等多方面汲取營養，同步提升大學生的專業素養和道德情操，鼓勵和引導大學生在青春的賽道上奮力奔跑，是課程教學研究與改革的重要內容。針對在“復合材料界面”課程教學案例中融入思政元素的方法，及與專業知識點有機融合產生的問題進行了梳理和總結。

［關鍵詞］ 課程思政；元素梳理；知識點融合；復合材料

［基金項目］ 2020年度教育部新工科研究與實踐項目“多學科交叉復合材料類專業改造升級探索與實踐”（E-CL20201929）；2022年度武漢理工大學課程思政建設項目“‘復合材料界面課程思政建設項目”（20220409）

［作者簡介］ 徐任信（1973—），男，湖北通山人，博士，武漢理工大學材料科學與工程學院副教授，博士生導師，主要從事先進復合材料設計與制造技術研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）20-0090-04［收稿日期］ 2022-05-25

引言

大學生是未來建設祖國的中堅力量。習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上指出：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人?！保?］在我國全面建成小康社會的偉大歷史時期，在百年未有之大變局的時代背景下，將習近平新時代中國特色社會主義思想和社會主義核心價值觀、愛國主義和民族自豪感等思政元素融入大學生的課堂教育，讓青年學生成為實現黨的第二個百年偉大目標的主力軍、為使其更好地建設社會主義強國打下堅實的基礎，是時代對大學教育的召喚。

2020年5月，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措，是全面提高人才培養質量的重要任務；課程思政建設內容要緊緊圍繞堅定學生理想信念，以愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體為主線，圍繞政治認同、家國情懷、文化素養、憲法法治意識、道德修養等重點優化課程思政內容供給，系統進行中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價值觀教育、法治教育、勞動教育、心理健康教育、中華優秀傳統文化教育［2］。

在這種大背景下，如何在理工科專業課課堂中融入思想政治教育不是一件簡單的事情，但理工科專業課有其自身的特點，特別是當任課教師是一線科研或工程人員時，教師比較容易了解和接觸到引以為傲的歷史、鼓舞人心的案例。因此，只要靜下心認真思考、多維度挖掘，就能提煉出特色鮮明、形象生動的思政元素，能起到使學生在專業課程教學中專業知識接收和政治素養提高相互促進的效果。

一、“復合材料界面”課程的特點

武漢理工大學是國家首批開設復合材料與工程專業的三所高校之一，該專業的專業建設與國家重大工程的需求緊密相連，專業的工程應用背景突出。復合材料界面與復合材料增強材料、基體材料同等重要，是決定復合材料性能的關鍵因素，該課程是復合材料與工程專業本科生和大多數研究生的選修必選課程，共32學時。

二、“復合材料界面”課程思政元素梳理

我國復合材料從一開始就與航天航空技術發展緊密相連，所以復合材料的最新成果通常也是最先應用在各領域的高新裝備和工程上，在攻關過程中，涌現了大量先進人物和事跡，充分體現了社會主義核心價值觀和愛國主義精神，并能展現我國社會主義制度的優越性和民族自豪感。復合材料專業課程不缺乏優質的思政元素，特別是對于科研和工程一線的專業教師，思政案例都是發生在身邊的事?！皬秃喜牧辖缑妗闭n程也是一樣，高新工程中表面與界面技術的攻關，以及這些技術涉及的傳承和創新都可以作為思政元素分享給學生?！皬秃喜牧辖缑妗钡闹R點類型比較多，有的偏基礎理論，有的偏實際應用，導致有時一個知識點可以挖掘很多思政元素，有時幾個知識點也難引入一個思政元素，這需要教師擴展思維去挖掘和優化?！皬秃喜牧辖缑妗闭n程思政改革的目的之一，就是把這些思政元素合理、有序、有機地融入到知識點的傳授過程中。該課程共有6章內容，以下是筆者在思政項目研究過程中，針對每章知識點對應思政元素的梳理方法。

（一）《緒論》的課程思政元素

“復合材料界面”課程《緒論》的主要內容為表面和界面處理的意義、復合材料界面的特點。產品表面處理的重要意義在于提高其抵御環境侵蝕的能力，可以從歷史和技術維度挖掘思政元素。由越王勾踐劍等出土文物的表面經久不腐的事實，講述我們祖先早于西方2 400多年就擁有了領先世界的表面處理技術，展現我國文明燦爛的歷史，增強學生民族認同感和自豪感。表面處理技術是我國先進的航空發動機和超高聲速飛行器的關鍵技術之一，可以介紹我國科學家團結一心、攻堅克難，突破國外對我國現代航天航空裝備表面處理技術的封鎖，促進我國高新裝備跨越式發展的案例，激發學生愛黨愛國和為科學獻身的精神。

（二）《界面狀態解析》的課程思政元素

“復合材料界面”課程《界面狀態解析》的主要內容為界面效應、表面張力、潤濕現象和界面對粘結性能的影響等，知識點的理論性比較強，還會涉及自然現象和高新材料相關知識，備課時可以從哲學、人物和材料技術等多維度挖掘思政元素。復合材料界面的數目巨大，界面效應決定著復合材料重要的性能，由此引申出量變引起質變的辯證唯物論，引導學生對馬克思主義和毛澤東哲學思想加以深入理解。表面張力的典型例子是荷葉的超疏水表面導致水因表面張力形成球狀，從而引出超疏水表面的原理，并介紹通過這一原理設計和制備超疏水材料及其在高新裝備上的應用，激發學生的科研和實現中國夢的熱情。潤濕理論有經典的楊氏方程，該方程的推出者是托馬斯·楊，他不但在表面物理方面具有卓越的貢獻，在其他方面也有卓越的貢獻，比如在光學方面證明了光具有波的性質。這在當時是對牛頓學說的顛覆，說明科學研究需要前人的基礎，但也要有懷疑精神，引導學生樹立科學的發展觀。SiC纖維界面特性是本章分析界面特性對粘結性能影響案例之一。連續SiC纖維這一戰略材料是我國材料科學家在面對國外嚴重的封鎖情況下，自力更生、歷經艱難研發出來的，解決了高新材料的卡脖子問題，連續SiC纖維研發的艱難歷程和卓越成就可以激發學生的愛國情懷和民族自豪感。

（三）《界面結合特性》的課程思政元素

“復合材料界面”課程《界面結合特性》的主要內容為界面形成過程、界面結構和理論、界面破壞原理等，專業理論性強，理論形成過程中事件和人物的思政代表性不足，因此僅從知識點本身挖掘思政元素并不容易。但如果從支撐理論的現代材料和工程實例的維度出發，就可以挖掘出生動的思政案例。熱塑性復合材料因為纖維和樹脂的極性差別大、樹脂表面活性低和黏度大等問題，相對較難形成良好的界面，這是導致連續纖維增強熱塑性復合材料發展比較緩慢的原因。通過介紹我國熱塑性復合材料發展現狀及其在高新工程中的應用，可以幫助學生描繪先進復合材料及相關裝備發展的藍圖，樹立其為促進祖國科研事業快速發展的理想。有機纖維表面處理是提高其復合材料界面結合的重要手段，但該技術也面臨諸多困難，黃玉東教授在這方面做出了重要貢獻，課程中通過介紹黃教授本人及其團隊的相關工作，使學生理解人生需要堅韌的毅力才能有所作為。在講述復合材料破壞原理中涉及力學知識時，引入我國復合材料力學大師蔣詠秋教授的先進事跡，鼓勵學生將自己的未來和祖國的需要結合，堅忍不拔，獲得最終的成功。

（四）《界面分析表征》的課程思政元素

“復合材料界面”課程《界面分析表征》的主要內容為界面力學表征、形貌表征、化學表征等，都是基礎技術內容，從中挖掘思政素材較為困難，但也可以跳出專業知識點本身，從技術相關聯的案例中提煉元素。玻璃纖維增強聚丙烯界面性能提高技術較為復雜，不但需要合適的偶聯劑處理玻璃纖維，還需要合適的單體改性聚丙烯，二者協同才能獲得理想的界面性能。由此我們可以將協同提高的概念進行引申，鼓勵學生在專業知識、人文素質和思想政治等多方向協同發展。界面結合強度對復合材料力學性能影響也比較復雜，結合太強的界面容易使復合材料脆性斷裂，結合太弱的界面又不能起到傳遞和分布載荷的作用，只有適中的界面結合才能有效提高復合材料的力學性能。這就很容易引入哲學中“度”的辯證關系，引導學生在工作和生活中把握“適當”的原則，避免走向極端。碳纖維表面官能團分析是復合材料界面分析的重要案例，而二維納米材料石墨烯具有和碳纖維類似的組成和結構，表面處理的方式也差不多，可以挖掘石墨烯材料研究中的人和事，比如引用領域內的專家高超教授的科研歷程，用榜樣的力量激發學生科技強國的使命感。

（五）《界面典型反應》的課程思政元素

“復合材料界面”課程《界面典型反應》的主要內容為各類增強體和基體之間的界面反應，也是理論性非常強的章節，但這些典型反應往往發生在具體的復合材料體系內，一般都與國家高新工程有關，因此提煉出的思政元素可以與高新工程聯系起來。高新工程涉及的復合材料非常多，筆者僅舉3個例子，拋磚引玉，說明本章思政元素如何提煉。發生無機——有機界面反應的典型例子是碳纖維/環氧樹脂復合材料，這種復合材料在固體火箭發動機殼體上應用非常廣泛，由此結合近年我國航天事業的飛速發展，激起學生的愛國情懷和民族自豪感。發生無機——無機復合材料界面反應的典型例子是Al2O3纖維增強高溫陶瓷，其中連續Al2O3纖維制造技術多年以來是受到國外嚴厲封鎖的“卡脖子”技術，可以回顧我國該特種纖維自主發展歷程，提升學生的民族凝聚意識和民族自豪感，同時鼓勵學生為我國高科技發展而奮斗。在講述無機——金屬復合材料界面反應中的鋁基復合材料案例時，可以引入我國科技工作者如何將SiC/Al復合材料用于航空薄膜管道的制造中，使學生深切感受大國工匠精神，從而樹立新時代中國特色社會主義核心價值觀。

（六）《界面處理技術》的課程思政元素

“復合材料界面”課程《界面處理技術》的主要內容為增強材料表面處理和基體改性技術，思政元素的提煉可以由技術關聯的其他科學和社會問題來考慮。比如在談到沃蘭偶聯劑被取代的原因時，說明改表面改性劑中鉻元素對環境的污染，從而引入復合材料壽命周期內可能對人類和環境造成的損害和隱患，樹立學生社會可持續發展的思想。

三、課程思政建設需要注意的幾個問題

（一）課程思政融合問題

“復合材料界面”是一門專業課程，完成專業知識點的傳授仍然是重點，思政元素的融入不可漫無邊際，占據課程的主導地位。也就是說，不是思政元素越多越好，也不是所有的思政元素都可以直接拿來用，這樣會導致課堂上主次不分，跑偏嚴重；只有那些和知識點結合緊密，能夠在無形中引起學生共鳴，使學生自覺思考的思政元素才是合適的。這需要任課教師在備課的時候根據教學目的，巧妙設計，使思政元素與專業知識點有機融合。

（二）教師專業素養問題

將課程思政融入專業課教學，通過挖掘課程中的德育元素，推動以課程思政為目標的課程教學改革成為教育界的研究熱點［3-5］，為更好地完成“復合材料界面”課程思政的教學目標，教師團隊需要具備必要的專業素養。教學團隊可以由長期在復合材料行業從事教學和科研的教師組成，除了熟諳本專業的知識體系外，對復合材料在我國航天航空、船舶、兵器等高新領域的應用發展也應非常了解，對其中新材料的創新發展和科技工作者嘔心瀝血的研發過程應非常熟悉。這些都可以為開展課程的思政教學提供基礎。但是科技永遠向前發展，在以習近平同志為核心的中國共產黨領導下，近些年來我國各方面都取得了長足的發展，作為高校課程思政教學的主力軍，教師的知識體系也應與時俱進。

（三）思政改革持續問題

課程思政改革是持續改進的過程，需要任課教師團隊在教學中不斷實踐和總結經驗，以課程思政改革的效果及培養目標的達成度為依據，不斷豐富思政元素并提高其質量，同時逐步改進思政元素與專業知識點的融合方式，真正使學生受教于無形，培養出專業知識和政治水平都過硬的新一代青年。

參考文獻

［1］習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面［N］.人民日報，2016-12-09（1）.

［2］教育部.關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知：教高〔2020〕3號［A/OL］.（2020-06-01）［2022-03-28］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

［3］馮亞青，陳立功，張寶，等.化工類專業課程思政與教學改革探索：以“精細有機合成化學及工藝學”為例［J］.中國大學教學，2018（9）：48-51.

［4］黃曉晨，熊明文，李宗群.課程思政在無機非金屬材料工程專業教學中的路徑探索［J］.教育教學論壇，2020（18）：108-109.

［5］梁暹.關于課程思政的幾點思考［J］.教育教學論壇，2018（30）：42-43.

Discussion on Combing Ideological and Political Elements of “Composite Materials Interface” Course

XU Ren-xin， DING An-xin， QIN Yan， ZHAO Chun-xia

（School of Materials Science and Engineering， Wuhan University of Technology， Wuhan，

Hubei 430070， China）

Abstract： “Composite materials interface” is a professional course of composite materials and engineering in Wuhan University of Technology， and the major is the first batch of national first-class undergraduate professional construction sites. The core contents of this course are material surface and interface theory， and its engineering application background is prominent. The important contents of the teaching research and reform of this course are integrating ideological and political elements into the interface research theory and engineering application of composite materials in traditional and modern engineering， guiding college students to empathize with the strategic significance of the development of advanced composite materials， synchronously improving college students professional quality and moral sentiment， and encouraging and guiding them to run hard on the track of youth. This paper discusses some ideas and practices on integrating ideological and political elements into the teaching cases of “composite materials interface” and analyzes the existing problems.

Key words： “curriculum ideology and politics”; elements combing; integration of knowledge; composite materials