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《材料科学与工程专业金属热处理综合实验》课程的思政元素融入与实践探索
摘要:在全球化背景下,材料科学与工程专业的国际交流与合作日益重要,课程思政的融入能拓展学生的国际视野和跨文化交流能力,同时培养他们的社会责任感和使命感。以《材料科学与工程专业金属热处理综合实验》课程为例,该课程通过丰富的实验内容和深厚的工程背景,为课程思政的融入提供了条件。课程思政元素包括爱国主义情怀、工匠精神、环保意识和团队协作能力的培养。通过历史回顾、榜样引领、精细操作、持续改进、绿色热处理、废弃物处理、分组实验和角色分工等策略,实现了课程思政的有效融入。实施结果显示,学生的综合素质得到明显著的提升,但也存在一些问题,如接受程度不一和教师经验不足等。未来,将加强教师培训、优化教学内容和方法,并建立完善的课程评价体系。
关键词:材料科学与工程;金属热处理;课程思政;实验教学;综合素质;
在全球化背景下,材料科学与工程专业的国际交流与合作日益频繁。通过课程思政的融入,可以引导学生关注国际科技发展趋势,了解不同文化背景下的科技理念和实践经验,从而拓展他们的国际视野和跨文化交流能力。这对于学生未来参与国际竞争和合作具有重要意义。
材料科学与工程专业作为工科领域的前沿学科,其专业课程往往涉及大量的专业知识、技能和实践操作。然而,仅有专业知识和技能是远远不够的。通过课程思政的融入,可以引导学生关注社会热点问题,理解科技发展与社会责任的关系,从而培养他们的社会责任感和使命感。这对于学生形成积极向上的人生态度和正确的价值取向至关重要。
《材料科学与工程专业金属热处理综合实验》课程以其丰富的实验内容、深厚的工程背景,为课程思政的融入提供了得天独厚的条件。在实验过程中,学生可以亲身体验材料科学的基本原理和实际应用,同时也可以通过团队合作和问题解决等实践活动,培养自己的创新意识和团队协作能力。此外,通过实验过程中的安全教育和环保教育,还可以引导学生关注生产安全和环境保护等社会问题,进一步培养他们的社会责任感和使命感。
1、课程思政元素的具体融入策略
1.1 爱国主义情怀的融入
(1)历史回顾:在实验开始前,通过视频、图片等多媒体资料,向学生展示中国金属热处理技术的发展历程,特别是近代以来我国在金属热处理领域的重大突破与成就,激发学生的民族自豪感和爱国情怀。例如:近代如太空熔炼技术、西北工业大学耐高温铌合金研发及张文海教授的闪速炼铁技术等重大突破,彰显科技实力与爱国情怀,激发学生的民族自豪感。
(2)榜样引领:介绍在金属热处理领域做出杰出贡献的科学家、工程师等,如中国工程院院士、热处理专家等,通过他们的奋斗历程和科研精神,激励学生树立远大理想,为国家科技进步贡献力量。例如:雷廷权、夏立芳、周惠久等,他们的科研精神和卓越成就不仅推动了科技进步,还激励学生树立远大理想,勇于担当,为国家科技发展贡献力量。
1.2 工匠精神的培育
(1)精细操作:精细操作在实验中至关重要,强调规范与精细,要求学生严格遵循步骤,确保安全可控。器材准备到操作流程均需科学方法执行,同时准确记录与分析数据,深入解读挖掘科学规律。这提升实验技能与科学素养,培养严谨态度与工匠精神。严谨让学生明白科学无虚假,每个细节重要;工匠精神激励学生追求操作极致。这种态度和精神对学生未来影响深远。
(2)持续改进:持续改进是热处理领域的关键。学生应对比分析实验结果,优化工艺参数,追求最佳效果。通过观察材料性能,运用统计方法找出关键因素,反复调整加热温度、保温时间、冷却速率等,不断测试以达到最优。这体现了持续改进的精神,鼓励挑战现状,不畏失败。背后蕴含的工匠精神要求每个细节极致,推动热处理技术发展,为社会进步贡献力量,展现科学探索与工艺优化的完美结合。
1.3 环保意识的提升
(1)绿色热处理:绿色热处理技术是制造业创新方向,旨在节能减排、保护环境。真空热处理和离子渗氮是典型代表,分别通过封闭环境处理和离子束改性,实现节能与无污染。这些技术培养学生绿色制造意识,符合可持续发展。掌握它们将为学生职业生涯增竞争力。我们鼓励学生深入学习,探索应用潜力,共同推动制造业向绿色、环保发展,为地球环境负责,贡献可持续发展力量。
(2)废弃物处理:实验后,废弃物处理至关重要。冷却剂、废渣等需按环保规定安全处置,冷却剂可能含害需收集,废渣需分类并交由专业公司处理。正确处理保护环境,培养环保意识与责任感。鼓励学生参与,将环保理念融入实验,为绿色未来贡献。通过实践,学生学会对环境负责,为可持续发展作贡献。
1.4团队协作能力的培养
分组实验在热处理教学中成效显著,通过分解加热、保温、冷却、检测等子任务,学生分组负责,团队协作完成,提高了实验效率,培养了专业技能和团队精神。设组长、记录员、操作员等角色,明确职责,促进团队协作,锻炼领导力、数据处理能力和实验技能。这种团队协作和角色分工的培养模式,不仅让学生掌握热处理技能,还提升了综合素质,为未来学习和职业生涯奠定了坚实基础。
2、课程思政实施的效果与反思
2.1 实施效果
经过课程思政的融入,学生的综合素质得到显著提升。一方面,学生对金属热处理技术的理解更加深入,专业技能得到加强;另一方面,学生的爱国情怀、环保意识、工匠精神和团队协作能力得到明显增强,为未来的职业生涯奠定了坚实的基础。
2.2 存在的问题与改进措施
在课程思政实施过程中,也暴露出一些问题,如部分学生对思政元素融入的接受程度不一,部分教师在思政元素提炼和融入方面缺乏经验等。针对这些问题,可以采取以下改进措施:一是加强教师培训,提高教师对课程思政的认识和实施能力;二是优化教学内容和方法,使思政元素更加贴近学生实际,提高学生的学习兴趣和参与度;三是建立完善的课程评价体系,及时反馈教学效果,不断调整和优化教学策略。
3、结论
综上所述,材料科学与工程专业通过《材料科学与工程专业金属热处理综合实验》与课程思政融合,强化了专业技能,培养了国际视野、跨文化交流、社会责任感和使命感。爱国主义、工匠精神、环保意识和团队协作能力得到提升,学生综合素质全面提高。面对挑战,加强教师培训、优化教学内容和方法、完善评价体系可促进课程思政实施。这对学生成为高素质复合型人才意义重大,也为专业发展和社会进步贡献力量。
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