摘 要：课程思政教学改革对于高素质应用型人才培养具有重要意义。该文基于TRIZ理论（创新方法）的问题分析工具和问题求解工具，将课程思政教学改革进行了系统分析，并且对课程思政教学改革“两张皮”问题进行求解分析，最后为《材料科学基础》课程思政教学改革“两张皮”问题提供了多种解决方案。
关键词：TRIZ理论；材料科学基础；课程思政；教学改革；人才培养
一、引言
《关于一流本科课程建设的实施意见》和《高等学校课程思政建设指导纲要》文件强调工科专业要在课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养结合起来，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力[1-3]。TRIZ理论已经应用于理学、工学、医学等专业的课程体系和教学改革的研究[4-9]。本文应用TRIZ理论对材料科学基础课程（下文《材料科学基础》为石德珂、王红洁主编，机械工业出版社出版的《材料科学基础》第3版教材）思政教学改革中的问题进行分析和求解，实现课程思政教育真正落地应用。
二、问题描述
专业课教师需要将传统“苦口婆心”的显性教育改成精心设计“润物细无声”的隐性教育[3]。但是要避免专业教育和思政教育“两张皮”问题[2]。
问题初始情境描述：（1）系统简述：课程思政教学改革主要将思政教育有机融入专业课教学全过程，可以提高育人效果。（2）原理简述：利用课程思政与思政课程同向同行，形成协同效应，实现“三全育人”。（3）问题简述：在课程思政教学改革中出现专业教育和思政教育“两张皮”问题。
三、问题分析
1. 功能分析
将专业课课堂教学的各组件的所有功能关系全部展示，形成了结构功能模型图，为求解问题提供功能资源，具体如图1所示。
2. 九屏幕法
以专业课教课程思政作为当前系统，通过横向伸展九屏图，建立起课程思政九屏图，为求解问题提供系统资源，具体如图2所示。
3. 因果分析
以专业课教课程思政教学改革中的“两张皮”问题为分析对象，利用5WHY分析，建立起问题的发生原因和导致结果的因果关系链，为求解问题提供入手点，具体如图3所示。
四、求解问题
TRIZ理论的结题模型有两种，第一种为比较清楚问题，可以采用技术矛盾分析和物理矛盾分析来解决问题；第二种仍然不清楚的问题，可以采用物-场模型分析来解决问题。课程思政教学改革中出现专业教育和思政教育“两张皮”问题求解分析如下。
1. 技术矛盾分析
首先以因果分析中的“思政元素与专业知识不相关、教学设计不合理”为问题入手点，然后确定改进方法，再确定矛盾参数，最后查找矛盾矩阵，具体分析见表1所示。
2. 物理矛盾分析
首先定义技术矛盾，然后确定物理矛盾参数，再分析确定参数要求，最后确定分离原理，具体分析见表2所示。
五、解决方案
运用以上TRIZ理论分析，获得解决课程思政“两张皮”问题求解的技术方案如下。
1. 利用技术矛盾分析
根据问题分析和技术矛盾分析（见表1所示），获得发明原理提示产生解决方案如下。
实现防范原理（11）：采用现身说法方法，将自己已经或者能够做到思政元素进行授课，防止“唱高调”。如《材料科学基础》第六章第九节气相沉积法的材料制备技术，硅芯片外延生长。用国产手机芯片生产作为思政元素，融入科学研究责任感和使命。
局部质量原理（3）：采用旁敲侧击方法，将思政元素赋予不同的功能（调节气氛功能、获得成绩功能等）。如《材料科学基础》第九章固体材料的电子结构与物理性能，让学生制作我国半导体材料、磁性材料、光学材料等研究成果的抖音视频，通过浏览量和点赞量给与一定的平时成绩。以科学家作为思政元素，融入科学家精神——理性和求真。
预先作用原理（10）：采用自力更生方法，预先让学生整理思政元素，学生自己用心准备资料。如《材料科学基础》导论第一部分材料科学的重要地位，让学生介绍自己家乡企业生产材料在生活中发挥作用，以家乡情感作为思政元素，融入家国情怀。
分割原理（1）：采用化整为零方法，将科学精神（质疑、独立、探索、合作、理性、求真等）作为思政元素。如《材料科学基础》基础知识领域的科学家具有独特精神抽取出来以故事形式讲授，不求大和全，让学生浸润在科学精神的海洋中。
周期性动作原理（19）：采用一回生两回熟方法，在相同知识点方面可以反复使用同一个思政元素，但是不能太刻意。如《材料科学基础》第一章的材料结构的基本知识会再后续章节反复出现。教师可以将第一章应用的思政元素，以“无心插柳”的方式反复使用。
借助中介物原理（24）：采用投其所好方法，学生有偶像和爱好，通过这些“中介物”，将思政元素和专业知识联系在一起。如《材料科学基础》第六章材料的凝固与气相沉积和第七章扩散与固态相变的知识，正是《王者荣耀》游戏中装备制作原理，通过游戏作为中介物将探索和合作的科学精神与专业知识联系起来。
2. 利用物理矛盾分析
根据问题分析和物理矛盾分析（见表2所示），通过分离原理提示产生解决方案如下。
空间分离原理。采用荤素搭配方法：将同一思政元素在不同章节用不同辨识程度进行表达。如《材料科学基础》第三章高分子材料结构和第八章材料的变形与断裂第十四节聚合物的屈服和断裂，可以将同一思政元素显性和隐性两种方式表达，不求大和全，提升课程思政综合效果。
时间分离原理。采用先抑后扬方法：时间分离先进行“反面教材”应用，后面进行“正面教材”应用。如《材料科学基础》第五章材料的相结构及相图，讲述国外科技封锁“卡脖子”。然后在第九章固体材料的电子结构与物理性能，讲述我国在关键材料领域突破。
条件分离原理。采用左右开弓方法：通过不同条件将学生分成不同群体，根据不同群体特点进行课程思政。如将学生根据性别划分，《材料科学基础》第三章高分子材料结构，思政元素可以选择与服装或者美妆用材料，第八章材料的形变与断裂，思政元素可以选择与武器或汽车用材料，避免课程思政眉毛胡子一把抓。
整体与部分分离原理。采用中西合璧方法：将课程思政分为不同系统，通过优选中西思政元素复合方式进行授课。如《材料科学基础》第二章材料中的晶体结构和第三章晶体缺陷，应用国内外科学家作为思政元素，通过“中西”思政元素结合方式，达到一加一大于二的效果。
六、结论
TRIZ理论具有创新的思维、创新的方法和创新的工具，不仅可以应用工学、理学、医学等方面的创新，还可以应用管理学和教育学。本论文应用功能分析、因果分析、九屏幕法针对课程思政教学改革进行了系统分析。并应用技术矛盾分析和物理矛盾分析对课程思政“两张皮”问题进行求解分析。最终在材料科学基础课程思政教学改革中，通过具体发明原理提示产生了多项解决方案。这些方案具有系统性、实用性和可操作性的特点。这为课程思政教学改革中其它问题解决，提供了理论支持和方法参考。
参考文献
[1]教育部《关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8号).
[2]教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》(教高〔2020〕3号).
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责任编辑 / 段永利
