“航空材料學(xué)”課程思政教學(xué)設(shè)計與思考*

孫宇博，丁坤英，路學(xué)成

(中國民航大學(xué)航空工程學(xué)院，天津 300300)

1 引言

“一代材料，一代飛機”是世界航空發(fā)展史的真實寫照。中國民航大學(xué)作為航空院校在材料科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)《航空材料學(xué)》特色核心課程，秉承“以科技領(lǐng)航，靠專業(yè)起飛，按標(biāo)準(zhǔn)航行，為民航服務(wù)“的理念，培養(yǎng)符合民航發(fā)展需求的復(fù)合型人才。該課程系統(tǒng)講述了民用航空飛機的主體材料，涉及鋁合金、鈦合金、合金鋼、高溫合金以及復(fù)合材料的性能與應(yīng)用，突出強調(diào)材料迭代更新與飛機使役性能、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟高效的行業(yè)需求的相關(guān)性。《航空材料學(xué)》作為材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，授課覆蓋面廣，有利于實施思政教育。課程體系中包含了工程理論及工程應(yīng)用，與學(xué)生就業(yè)的職場技能緊密結(jié)合，將思政元素融入到課堂教學(xué)活動中，對學(xué)生的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和價值觀塑造具有重要作用。

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“做好高校思想政治工作，要因事而化、因時而進、因勢而新。要遵循思想政治工作規(guī)律，遵循教書育人規(guī)律，遵循學(xué)生成長規(guī)律，不斷提高工作能力和水平”。特別提出“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。因此在專業(yè)課程教學(xué)活動中要深度挖掘理論知識點與思政元素的有機結(jié)合，切實做到思政教育與課堂教學(xué)的協(xié)調(diào)性、一致性。同時，材料科學(xué)在國防安全、社會進步、經(jīng)濟發(fā)展等國家戰(zhàn)略中起著舉足輕重的作用，課程的教學(xué)內(nèi)容與日常生活、科研活動、生產(chǎn)實踐結(jié)合緊密，具備大量思政元素的“ 融入點”[2]。

2 教學(xué)設(shè)計

2.1 緒論章節(jié)在教學(xué)中的課程思政教學(xué)設(shè)計

在《航空材料學(xué)》開篇緒論的講授過程中，基于航空材料的發(fā)展歷程，使學(xué)生了解材料科學(xué)對航空工業(yè)深遠發(fā)展的重要影響，明確“一代材料，一代飛機”的發(fā)展理念，熟悉航空材料體系、性能以及分類；深知我國航空材料發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題，特別強調(diào)材料科學(xué)是國家科技、軍事、經(jīng)濟發(fā)展的奠基石，為學(xué)好本門功課奠定思政教育的基調(diào)。

我國航空材料體系存在“仿制、立項研制、獲得獎勵的材料多，而創(chuàng)新、改進、一材多用的材料少”的現(xiàn)實問題，充分反映了國內(nèi)材料在創(chuàng)新與應(yīng)用的不足。特別是軍機核心材料的變革與發(fā)展，直接與國防軍事力量緊密相關(guān)。我國最新戰(zhàn)機殲20屬于四代機行列，而美國5代戰(zhàn)機F22早已投入運營使用并積極開展6代戰(zhàn)機的研發(fā)。軍事戰(zhàn)機注重服役性能，而服役性能的優(yōu)勢離不開核心材料的支持與保障，例如吸收雷達電磁波的隱身材料、高性能發(fā)動機熱端部件、矢量尾噴的高溫材料，均是提高軍用飛機服役性能的關(guān)鍵材料，而核心材料的創(chuàng)新及改良是國內(nèi)從事材料研究的科技工作者潛心攻克的難關(guān)。

近年來，我國C919大飛機的首飛成功、航空母艦遼寧號的運營使用、東風(fēng)導(dǎo)彈的運載能力及精確打擊均全面提升國家的軍事力量，國家軍事力量的強盛有利于提高我國在世界的政治地位。在2021年的中美對話中，我國外交官王毅強調(diào)指出“中方過去、現(xiàn)在、將來都絕不會接受美國的無端指責(zé)，同時我們要求美方徹底放棄干涉中國內(nèi)政的霸道行徑。美國的這個老毛病要改一改了！”。

由此可見材料學(xué)科是國家穩(wěn)定發(fā)展、繁榮富強的奠基石，作為材料專業(yè)的學(xué)生，有理由學(xué)好材料科學(xué)理論知識，以報效祖國為使命，積極投身于國家中流砥柱行業(yè)。

2.2 鈦合金章節(jié)在教學(xué)過程中的課程思政教學(xué)設(shè)計

鈦金屬在航空材料中占據(jù)著舉足輕重的地位，被譽為崛起的“第三金屬”。1954年美國的普惠公司首次研制出的航空發(fā)動機鈦合金葉片，并且鈦合金在航空材料的使用率不斷攀升，逐步成為了當(dāng)代航空器不可或缺的材料。鈦合金以比強度高、耐腐蝕性能強、工作環(huán)境溫度較高的性能特點受到國家的重視，我國的曹春曉院士掛帥親征，帶領(lǐng)科研團隊潛心研究50多年的時間，將國產(chǎn)鈦合金的服役溫度從400℃提升到600℃，達到世界先進水平。國產(chǎn)鈦合金葉片的應(yīng)用，極大地提升了航空發(fā)動機的推重比，為我國空軍裝備的提升做出了重要貢獻。50多年的科研時間，將人的最寶貴一生奉獻給了祖國，這種堅韌的毅力和高尚的情操是當(dāng)代學(xué)生學(xué)習(xí)的楷模。做學(xué)問本身是一件苦差事，在當(dāng)代社會快節(jié)奏的壓力下，更高的學(xué)歷和文憑被部分學(xué)生視為職場求職的敲門磚，違背了學(xué)術(shù)研究的初心。因此在課堂講授過程中，注重案例式教學(xué)，強調(diào)知識與工程實踐的結(jié)合，達成學(xué)以致用，敦促學(xué)生能將所學(xué)的知識應(yīng)用到實踐中去，享受知識解決工程問題的魅力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，基于初心追求更高的學(xué)術(shù)造詣。

2.3 高溫合金章節(jié)在教學(xué)過程中的課程思政教學(xué)設(shè)計

高溫合金是航空發(fā)動機熱端部件制造的主體材料，據(jù)測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，渦扇發(fā)動機渦輪前溫度每提升100℃，發(fā)動機的最大推力可提升近20%，然而限制溫度提升的關(guān)鍵在于渦輪端的制造材料—高溫合金的熱強性與熱穩(wěn)定性。

目前航空發(fā)動機的熱端部件以鎳基材料為主，而我國的鎳、鉻資源稀缺，又受到國際的嚴(yán)密封鎖，不得不使我國開展以鐵基替代鎳基的高溫合金課題研究。為了掌握高溫合金的制備及加工技術(shù)，我國從1940年開始，歷經(jīng)近30多年的科研攻關(guān)，突破了金屬材料冶金、以鑄代鍛、定向凝固、單晶制備等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了高溫合金自主國產(chǎn)化生產(chǎn)，打破了國外高溫合金的技術(shù)封鎖。高溫合金的自主創(chuàng)新及應(yīng)用，保障了國產(chǎn)軍機航空發(fā)動機核心零部件的國產(chǎn)自主化，避免戰(zhàn)時發(fā)生國外對關(guān)鍵材料的進口限制。

新材料的研發(fā)、加工技術(shù)、性能檢測一直是材料科學(xué)的三大核心課題，而新材料的研發(fā)一直是材料科學(xué)三大核心課題的熱點及難點，主要表現(xiàn)在研發(fā)周期長，取得成果難，實踐應(yīng)用效果不明顯等，導(dǎo)致很多研究材料學(xué)者過多的專注于材料加工技術(shù)。但從國家重大需求出發(fā)，新材料的研發(fā)才是解決材料問題的根本，沒有材料的創(chuàng)新空有技術(shù)也是枉然，鼓勵學(xué)生要坐得住板凳，潛心研究，避免急功近利，作為材料人就應(yīng)該具備犧牲小我成全大我的精神，時刻心系祖國安危，只有國家的強大，人民才能安居樂業(yè)。

2.4 復(fù)合材料章節(jié)在教學(xué)過程中的課程思政教學(xué)設(shè)計

近年來復(fù)合材料在民用客機當(dāng)中的使用率逐年升高，從初期的裝飾部件發(fā)展到承力的結(jié)構(gòu)件，復(fù)合材料以它獨特的優(yōu)異性能和成形方法越來越受到材料界的關(guān)注及認(rèn)可。國產(chǎn)大飛機C919已完成首飛，CR929也進入開發(fā)設(shè)計階段，其中復(fù)合材料的使用率由12%上升至51%。復(fù)合材料用量的提升極大地減輕了飛機的重量，高效地提升了航空發(fā)動機的推重比，節(jié)省燃油效率明顯提升，產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，這與材料科技工作者的辛苦付出是分不開的。復(fù)合材料是當(dāng)代材料界的寵兒，處于蓬勃發(fā)展的時期，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生明白他們將是復(fù)合材料研發(fā)設(shè)計及應(yīng)用的開拓者。

在課堂教學(xué)過程中，要賦予學(xué)生為復(fù)合材料潛心研究的使命感與責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生成為復(fù)合材料的主人，為我國航空工業(yè)的興起，民族振興舔磚加瓦。

2.5 科研成果融入課堂教學(xué)及思政教學(xué)設(shè)計

近年來課程組的教師經(jīng)過多年的潛心研究，在航空發(fā)動機熱端部件的損傷維修領(lǐng)域取得重要成果，其中航空發(fā)動機燃燒室損傷焊接修復(fù)技術(shù)、熱障涂層原位修復(fù)再制備技術(shù)等，已成功移植到國內(nèi)飛機維修廠商，取得巨大的經(jīng)濟效益，民用航空發(fā)動機燃燒室損傷維修技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用，打破了國外廠商對航空發(fā)動機熱端部件維修技術(shù)的封鎖與壟斷。

將該研究成果融入到課堂教學(xué)過程中，可以更好地將材料科學(xué)理論知識與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，提升學(xué)生的認(rèn)知能力，使學(xué)生感知自己所學(xué)的知識接地氣，努力學(xué)好材料專業(yè)知識是可以有所為。將科研成果作為案例引入到課程教學(xué)中，可以提高學(xué)生的民族自豪感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。使學(xué)生更容易接受理論知識，并且體會“學(xué)以致用”的可行性及重要性，更好的將課程思政以“潤物細無聲”的方式融入到課堂教學(xué)中。

3 材料專業(yè)課程中思政元素融入的思考

材料學(xué)科是國家支柱行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科，材料科學(xué)的發(fā)展與國防、軍工、航空航天領(lǐng)域的重大突破密不可分，大量的思政元素有跡可尋，例如名人軼事、工程上獲得巨大成就、新材料的創(chuàng)新與改良、新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用等等都是思政元素的挖掘點。思政元素雖然題材多，但如何將課程教學(xué)與思政元素有機結(jié)合才是難點，不能讓學(xué)生感覺到生硬地灌輸課程思政教育，這樣將引起學(xué)生的不適與反感，并且影響了教學(xué)質(zhì)量，因此切實以“潤物細無聲”的方式，將思政元素巧妙地關(guān)聯(lián)到教學(xué)過程中，還需要教師在備課的過程認(rèn)真思考。

我國頂尖高等學(xué)府培養(yǎng)的尖端人才國外就業(yè)現(xiàn)象嚴(yán)重，頻發(fā)“卡脖子”技術(shù)竟然是華人在國外研發(fā)的事件，人才流失不得不引起國家的重視，因此加強課程思政教育是必由之路，明確為黨和國家培養(yǎng)人才的目標(biāo)。課程思政教育運用的好，可以提升學(xué)生對祖國的認(rèn)同感，提高學(xué)生的民族使命感，使學(xué)生意識到只有自己的祖國強大，自己才能生活的更好。

4 課程思政建設(shè)原則

4.1 課堂育人原則

《航空材料學(xué)》是材料科學(xué)與工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，該課程以當(dāng)代民用客機關(guān)鍵部件構(gòu)成材料為主線，本課程的思政教育應(yīng)以國家基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展、強調(diào)材料學(xué)科在國防、軍工、航空航天等領(lǐng)域中流砥柱作用、培養(yǎng)學(xué)生大國工匠精神為導(dǎo)向，充分做到《航空材料學(xué)》課程思政有的放矢，達成“教書、育人”的教學(xué)目標(biāo)。

4.2 全程育人原則

課程思政教育的最終目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)成社會主義建設(shè)者和接班人，這是長期積累的結(jié)果。充分落實“三全育人”體制機制，教師要充分挖掘課程思政元素，有機融入到課堂教學(xué)中，力爭獲得有震撼力的思政教育效果，從而將課程思政效應(yīng)延續(xù)到師生后續(xù)的工作生活中。

同時，思政教育要充分整合育人資源，結(jié)合黨建工作發(fā)揮協(xié)同育人職責(zé)，使在校師生及工作崗位上的學(xué)生都能將思政教育貫穿終身、實現(xiàn)全程育人的效果。

4.3 師德師風(fēng)建設(shè)

課程思政育人的工作者是教師，而該項工作的推動成效也取決于教師在思政育人方面的文化底蘊。要想實現(xiàn)思政育人、立德樹人的最終目標(biāo)，引領(lǐng)教育工作者建設(shè)優(yōu)良的師德師風(fēng)是必要的。師德師風(fēng)建設(shè)是教育事業(yè)發(fā)展的根本要求，良好的師德師風(fēng)，對推進“三全育人”,實現(xiàn)教書育人根本任務(wù)、樹立教育形象有著重要的作用[3]。教師以教書育人為己任，時刻應(yīng)以“學(xué)高為師，德高為范”為教師準(zhǔn)則，深知教師個人的文化修養(yǎng)、政治素養(yǎng)、教學(xué)能力、思政內(nèi)涵均無時無刻影響著學(xué)生的世界觀、人生觀、價值觀的塑造，牢記“己不正，何以正人？”的育人觀點，要重視學(xué)生的品德教育、價值體系的培養(yǎng)，明確“欲成才，先成人”的教育理念。打造優(yōu)良師德師風(fēng)的師資隊伍是實現(xiàn)課程思政的重中之重。

5 結(jié)語

高校是民族振興的主戰(zhàn)場，肩負(fù)著為國家培養(yǎng)、輸送人才的責(zé)任。課程思政是培養(yǎng)高水平人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是貫穿人才培養(yǎng)體系的奠基石，將思政教育融入課堂是新形勢下培養(yǎng)德才兼?zhèn)涓咂焚|(zhì)人才的必然趨勢。

在“航空材料學(xué)”的課程教學(xué)過程中，融入材料領(lǐng)域中的偉人事跡、材料前沿研究、重大成就及工程案例等思政元素，可以樹立學(xué)生以中華民族的偉大復(fù)興為己任的愛國主義價值觀，養(yǎng)成大國工匠精神、無私奉獻精神，賦予學(xué)生民族使命感和責(zé)任感，引領(lǐng)學(xué)生正確的價值取向和發(fā)展方向，為國家培養(yǎng)材料科學(xué)人才打下堅實的基礎(chǔ)。