近日，上海市教育委員會(huì)公布了 2025 年度上海高校市級(jí)重點(diǎn)課程立項(xiàng)名單。上?？萍即髮W(xué)多門(mén)課程課程入選。其中，物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉巍教授團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的“材料科學(xué)基礎(chǔ) I：晶體結(jié)構(gòu)和缺陷”課程入選上海高校市級(jí)重點(diǎn)課程立項(xiàng)名單，為材料科學(xué)與工程 “雙一流” 學(xué)科建設(shè)再添佳績(jī)。
作為材料科學(xué)與工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本科核心基礎(chǔ)課程，“材料科學(xué)基礎(chǔ) I：晶體結(jié)構(gòu)和缺陷”旨在幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握材料科學(xué)的基本理論和研究方法，理解材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和科研工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該課程自 2017 年開(kāi)設(shè)以來(lái)，歷經(jīng)多輪優(yōu)化與升級(jí)，逐步形成了一套具有鮮明特色的教學(xué)體系。
劉巍教授（中）和學(xué)生討論課程
思政融入教學(xué)，培養(yǎng)家國(guó)情懷
“新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域，我們要奮起直追、迎頭趕上?！绷?xí)近平總書(shū)記對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的囑托讓課程負(fù)責(zé)人劉巍倍受鼓舞。
作為材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心必修課，課程始終把價(jià)值觀(guān)培養(yǎng)放在首位，引導(dǎo)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)材料科技對(duì)國(guó)家能源安全、高端裝備發(fā)展的核心支撐作用，強(qiáng)化 “科技報(bào)國(guó)” 的使命擔(dān)當(dāng)。在 “原子結(jié)構(gòu)與鍵合” 章節(jié)中，課程結(jié)合國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn) “汝窯” 釉色工藝，解析 “雨過(guò)天青云破處” 的呈色機(jī)理，讓學(xué)生在感受傳統(tǒng)美學(xué)的同時(shí)，深化民族自豪感與愛(ài)國(guó)情懷。通過(guò) “頂尖一百位材料科學(xué)家” 專(zhuān)題介紹了國(guó)內(nèi)外知名科學(xué)家的突破性成果，樹(shù)立科研典范，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)術(shù)品格與社會(huì)責(zé)任感。
創(chuàng)新教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
為打破傳統(tǒng)材料學(xué)科教學(xué)中理論與實(shí)踐脫節(jié)的困境，劉巍團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了 “雙軌教學(xué)法”，將理論知識(shí)講授與實(shí)際應(yīng)用案例緊密結(jié)合。在課堂教學(xué)中，教師不僅詳細(xì)講解原子結(jié)構(gòu)與鍵合、晶體學(xué)基礎(chǔ)等基礎(chǔ)理論知識(shí)，還引入大量新能源、柔性電子等前沿領(lǐng)域的實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生深刻體會(huì)到材料科學(xué)在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要作用。
為了讓抽象的微觀(guān)世界更加直觀(guān)易懂，課程團(tuán)隊(duì)引入了 Vesta、Diamond 等先進(jìn)的晶體結(jié)構(gòu)建模軟件。學(xué)生通過(guò)親手構(gòu)建各種晶體結(jié)構(gòu)模型，直觀(guān)地感受原子的排列方式、晶體的對(duì)稱(chēng)性以及缺陷的形成機(jī)制，極大地提高了學(xué)習(xí)效果。此外，課程團(tuán)隊(duì)還錄制了一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，涵蓋紐扣電池組裝、電化學(xué)測(cè)試等多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，方便學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行新型電池材料研究
展示教學(xué)成果，搭建科普橋梁
為提升教學(xué)成效，教學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地增設(shè)項(xiàng)目展示環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生將研究成果轉(zhuǎn)化為易懂的科普內(nèi)容，通過(guò)展示交流深化對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)提升學(xué)生的科學(xué)傳播能力。2022 年學(xué)生高天一、張亦凝團(tuán)隊(duì)的《鋰離子電池的未來(lái)：從液態(tài)走向固態(tài)》聚焦技術(shù)前沿，獲得上?？萍即髮W(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽科普專(zhuān)場(chǎng)銀星獎(jiǎng)。2024 年學(xué)生何雨曦的作品《揭秘鋰電池的 “暴脾氣”》深入解析電池安全機(jī)理，斬獲上?？萍即髮W(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽科普專(zhuān)場(chǎng)金星獎(jiǎng)。
劉巍表示，教學(xué)團(tuán)隊(duì)將持續(xù)升級(jí)課程，除了根據(jù)前沿研究進(jìn)展修訂課件，還將引入更多數(shù)字化教學(xué)工具。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)將深化與企業(yè)的合作，構(gòu)建動(dòng)態(tài)更新的產(chǎn)業(yè)案例庫(kù)，最終建成案例標(biāo)準(zhǔn)化資源庫(kù)。此外，課程團(tuán)隊(duì)也將進(jìn)一步深化教學(xué)改革，不斷完善課程體系，提高教學(xué)質(zhì)量，努力打造具有國(guó)內(nèi)一流水平的材料科學(xué)基礎(chǔ)課程，力爭(zhēng)培養(yǎng)更多既懂理論又通產(chǎn)業(yè)的材料領(lǐng)域拔尖人才，為我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入年輕新動(dòng)能。
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