上科大“材料科学基础 I”入选2025年上海高校市级重点课程

“新材料产业是战略性、基础性产业，也是高技术竞争的关键领域，我们要奋起直追、迎头赶上。”习近平总书记对新材料产业发展的嘱托让课程负责人刘巍倍受鼓舞。

作为材料类专业的核心必修课，课程始终把价值观培养放在首位，引导学生深刻认识材料科技对国家能源安全、高端装备发展的核心支撑作用，强化 “科技报国” 的使命担当。在 “原子结构与键合” 章节中，课程结合国家级非物质文化遗产 “汝窑” 釉色工艺，解析 “雨过天青云破处” 的呈色机理，让学生在感受传统美学的同时，深化民族自豪感与爱国情怀。通过 “顶尖一百位材料科学家” 专题介绍了国内外知名科学家的突破性成果，树立科研典范，引导学生树立严谨求实的学术品格与社会责任感。

为打破传统材料学科教学中理论与实践脱节的困境，刘巍团队创新性地提出了 “双轨教学法”，将理论知识讲授与实际应用案例紧密结合。在课堂教学中，教师不仅详细讲解原子结构与键合、晶体学基础等基础理论知识，还引入大量新能源、柔性电子等前沿领域的实际案例，引导学生运用所学知识分析和解决实际问题，让学生深刻体会到材料科学在现代科技发展中的重要作用。

为了让抽象的微观世界更加直观易懂，课程团队引入了 Vesta、Diamond 等先进的晶体结构建模软件。学生通过亲手构建各种晶体结构模型，直观地感受原子的排列方式、晶体的对称性以及缺陷的形成机制，极大地提高了学习效果。此外，课程团队还录制了一系列实验教学视频，涵盖纽扣电池组装、电化学测试等多个实验项目，方便学生随时进行学习和复习。

学生在实验室进行新型电池材料研究

为提升教学成效，教学团队创新性地增设项目展示环节，鼓励学生将研究成果转化为易懂的科普内容，通过展示交流深化对专业知识的理解，同时提升学生的科学传播能力。2022 年学生高天一、张亦凝团队的《锂离子电池的未来：从液态走向固态》聚焦技术前沿，获得上海科技大学创新创业大赛科普专场银星奖。2024 年学生何雨曦的作品《揭秘锂电池的 “暴脾气”》深入解析电池安全机理，斩获上海科技大学创新创业大赛科普专场金星奖。

刘巍表示，教学团队将持续升级课程，除了根据前沿研究进展修订课件，还将引入更多数字化教学工具。同时，团队将深化与企业的合作，构建动态更新的产业案例库，最终建成案例标准化资源库。此外，课程团队也将进一步深化教学改革，不断完善课程体系，提高教学质量，努力打造具有国内一流水平的材料科学基础课程，力争培养更多既懂理论又通产业的材料领域拔尖人才，为我国新材料产业高质量发展注入年轻新动能。