線上線下混合式教學聯動課程思政教學模式
——以材料科學基礎課程為例

王 香，劉二寶，周惠敏，劉金娜，巫瑞智

（哈爾濱工程大學 材料科學與化學工程學院，哈爾濱 150001）

教育部在2019 年下發的關于一流本科課程建設的相關文件中要求，把立德樹人成效作為檢驗高校一切工作的根本標準[1]。為了充分發揮課堂教學主渠道的育人作用，落實立德樹人根本任務，各高校都在不斷地加強課程思政教育教學改革，哈爾濱工程大學也將材料科學基礎課程作為立項建設的課程思政示范課程之一。材料科學基礎課程是材料類專業的核心課程，主要研究材料的共性規律，聚集于通用材料的成分、微觀組織結構、加工制備工藝和宏觀性能之間的相互關系及作用規律，從而指導材料的設計和應用，培養德才兼備的復合型高級工程技術人才[2]。因此，在專業知識傳授過程中，教師不僅要豐富學生的知識體系，更要以潤物無聲的方式將思政教育滲入到專業知識的教學中，引導學生積極思考，提升思想上的認識，從而實現知識傳授與價值引領相結合的教學目標，達到立德樹人的效果[3]。將思政元素無痕地融入線下課堂，在保證整個課程體系完整的前提下，要求學生在學習專業知識的過程中同時能夠自然地受到思政教育的熏陶。所以，蜻蜓點水式的課程思政教育很難達到應有的效果，同時還擠占了專業知識的講授時間[4]。而線上、線下混合式教學不僅能夠依托豐富的線上資源拓展課堂教學空間，從而有效地節約課堂學時，還能夠通過資源組合構建多樣化的學習形式，有效增強學生運用專業知識分析和解決工程實際問題的能力，思政教育元素更加自然地融入專業課堂，更容易得到學生的接納與認同[5-6]。因此，通過合理的設計將混合式教學與課程思政教育恰當地融合，能夠對專業課程教學起到事半功倍的效果。因此，工科類專業課思政教育改革實踐中的關鍵問題就歸因于如何通過有效的課程設計在混合式教學中實現課程思政教育的教學目標。諶莉[7]開展了基于混合式教學的課程思政教學模式研究，從三個方面，包括教學方式、教學內容和評價方式對課程進行了整體設計，以實現課程思政教學目標。孔翔等[6]也從課程目標、課堂組織方式和優化課程評價體系等方面，探索了通過混合式教學改革推動課程思政建設的可能途徑，并取得了一定成效。但目前各高校仍處于剛剛起步的實踐摸索階段，對課程思政還沒有統一的評價標準，也缺乏便捷的課程思政資源，在課程思政育人的方法上也還有待于提高。

基于此，本文開展了線上線下多平臺混合式教學聯動下課程思政的教學模式探究，旨在從思政教育資源庫的建立、混合式教學下課程思政教學模式的構建與納入思政知識點的多元化考核和評價機制的設計三個方面，對材料科學基礎課程的思政素材、教學模式和考核評價機制進行建設，以提高專業課程思政教育的效果。

一 課程教學目標的確定

線上、線下混合式教學聯動下的課程思政教育，最根本的前提是提高學生的在線和課堂學習能力，在培育其專業基礎知識和專業興趣的基礎上，增強學生的知識運用能力、創新能力和思想道德修養。知識傳授、能力培養和價值引領作為課程教學的總體要求，材料科學基礎課程的教學目標體系也從這三個維度著手進行構建：在知識維度上，增強學生對課程基本概念、基本理論和相關工程問題的認識，引導學生準確理解材料科學的內涵，掌握材料科學與工程四個要素之間的相互依賴關系與作用規律，并且能夠正確地運用材料科學基礎知識分析與材料相關的科學問題；在能力維度上，通過學生在線學習、課堂學習和線上、線下的互動交流，結合典型科研案例和工程案例適當地開展教學和文獻研討，引導學生綜合運用材料科學基礎的專業知識分析和解決工程復雜問題，增強知識遷移的創新能力；在價值維度上，通過闡明材料科學在國民經濟發展和人類文明進步中的核心地位，激發學生的專業認同感、責任感和自豪感，引導學生運用馬克思主義哲學原理，辯證地看待問題。通過科研案例、工程案例、名人事跡等的講解，結合企業實際生產案例的分析和研討，培養學生崇尚科學、嚴謹求實的工作作風，激發學生的愛國情懷，提高學生的專業興趣和科研創新意識。

二 思政教育資源庫建設

提煉合適的思政素材，進行恰當的梳理、歸類、整合，是決定課程思政實施效果好壞的關鍵。材料科學基礎課程中蘊含著豐富的課程思政素材，因此深入梳理教學內容，挖掘知識點中蘊含的思政元素，建設適應教學目標和教學進度的思政教育資源庫，是做好課程思政教學的首要內容。具體來說，以國民經濟、國防需求和科技發展等作為課程思政的立足點，利用線上優質資源和便捷網絡，從專業技術領域的發展歷程、馬克思主義哲學思想、著名科學家事跡、科研和企業生產案例與大國裝備和科技前沿等方面深入挖掘課程潛在的思政元素，以及能夠體現其蘊含的哲學思維、社會主義核心價值觀、科學素養、道德素養和愛國主義等方面的思政素材，輔以搜集整理的相關報道、專題等圖片，視頻資源，凝練思政教育與專業知識教育的契合點，建立有課程特色和專業特色的思政教育資源庫，為材料科學基礎課程思政教育教學提供便捷的素材資源。

對材料科學基礎課程思政的素材挖掘從以下幾個方面開展。①材料的發展史。材料是時代發展和文明進步的標志，通過介紹先進材料在推動中華民族悠久歷史文明發展方面的貢獻，加強學生對材料學科的理解和認知，增強專業自信和積極探索科學知識的意愿。②材料在國民經濟中的地位。通過介紹材料在國民經濟中的地位，引發學生思考材料的研究與生產和國家強盛的關系，對比新中國成立前后，改革開放以來材料的發展在國家經濟發展和地位提升方面的作用，使學生認識到“材料人”的歷史責任與擔當[8]。③現象與本質、矛盾的對立與統一、結構與功能的哲學規律。如對晶體知識的認知很好地體現了由宏觀到微觀、由現象到本質的過程，而鋼中含碳量的變化對強度和塑性的影響恰恰體現了矛盾的對立與統一的哲學規律，鋁合金的面心立方結構決定了其具有比較好的塑性變形能力，所以加工能力也好，這也呼應了結構是功能的內在基礎，功能是結構的外在表現這一哲學理論[3]。運用馬克思主義哲學原理揭示材料科學基礎基本理論的哲學本質，將辯證唯物主義思想融入教學活動中，積極引導學生探索知識的來源及其發展過程，激發他們的學習熱情，培養其科學素養。④著名科學家事跡，主要包括在材料科學發展史上有重大影響或對我國科技發展有巨大貢獻的材料學家，如肖紀美院士的鋼鐵救國之路、馮端院士的愛國奉獻精神、中國航天材料與工藝技術的奠基者姚桐斌事跡等。他們高尚的品格、偉大的愛國情懷、孜孜不倦的探索和求知精神有利于培養學生的科學精神、創新精神，厚植家國情懷。⑤科研案例和企業生產案例。通過介紹課題組關于海洋工程裝備用高強高韌鋼的研發案例引出鐵碳相圖的應用、合金凝固以及材料成分-組織結構-性能之間的相互依賴關系，增強學生的專業自信和責任感。通過介紹我國TiAl 金屬間化合物的研究和在神舟飛船上應用方面的突破，培養學生樹立科研強國的意識。通過材料科學知識在實際生產中的應用，如利用塑性變形和固態相變知識進行的鋁合金加工工程案例，讓學生認識到科學理論對生產實踐的重要指導作用，同時也要讓學生了解我們與國外在材料科學領域的主要差距，激發學生勇于創新、創造的激情，同時也增強學生的社會責任感[9]。⑥大國裝備，如長征系列運載火箭與特種高分子材料研發、軍用裝備的“防彈衣”——裝甲防護材料和神州飛船防熱材料——低密度燒蝕防熱材料的研制等，通過大國裝備的研發歷程激勵學生學習大國工匠的愛國主義情操和無私奉獻的精神。⑦科技前沿，如石墨烯的軍事用途、國產高端環氧樹脂產品的困境、橡膠空心輪胎的發明和全復合材料飛機等，以此激發學生學習熱情，塑造學生嚴謹的治學態度和崇高的道德品質，培養其科學興趣和創新思維方法。

除了上述思政素材來源，還可利用極光新聞、學習強國平臺等渠道收集有關新材料和新工藝的發展歷程、材料科學在人類發展史上的重要作用、大國重器等方面的視頻、課件、文檔等，或者精選科研熱點，豐富材料科學基礎課程的思政素材。這些思政素材可以作為教師上課時的參考資料或學生課外閱讀的拓展內容，其主要目的在于培養學生對科學的興趣和積極探索、勇攀高峰的精神，從而潛移默化地達到德育的目的。

三 混合式教學聯動下課程思政教學模式的構建

借助線上線下混合式教學將思政素材與教學內容巧妙結合，可實現傳授知識與思政育人的“同頻共振”。讓學生觀看優質思政視頻或查閱網絡資料能夠調動學生的積極性，讓學生在做中學，在學中領悟，既達到了教學的目的，又提高了教學資源的利用率。而線下課堂教學的主要任務側重于擴展知識結構，通過教師的引導，進一步啟發學生進行深層次思考，實現知識遷移和思政教育相協調[4]。因此，從線下課堂教學和線上網絡教學兩個維度構建混合式教學聯動課程思政的教學模式，實現線上和線下教學的一體化，可充分發揮二者的優勢，達到知識傳授和價值引領的目的。對于材料科學基礎課程，可以利用初步建立的思政教育資源庫，按照如圖1所示的模式開展課前、課中、課后全過程，線上、線下全時空融入課程思政的混合式教學。

圖1 融入思政元素的混合式教學模式

針對每次教學任務，教師課前利用智慧樹平臺推送線上學習資源或上傳相關的教學資料，發布預習內容、預習測試和資料收集等任務，讓學生結合線上資源進行課前預習，并利用網絡平臺對預習中遇到的問題進行線上反饋、發表學習心得或開展研討。根據預習內容，遴選相關的思政知識點，設計相應的研討題目在網絡平臺發布，讓學生利用網絡資源或在思政教育資源庫中查閱如科學家的事跡、某些材料的發展史、科技前沿等相關思政素材，并在網絡平臺上發表見解，鼓勵學生之間互相討論，通過這些活動引導學生進行更深入的思考，從而在情感維度上有所提升。比如在講授鐵碳相圖與鐵碳合金內容前，布置學生了解新中國成立以來中國鋼鐵工業發展的巨大成績，在網絡平臺開展在線討論，探討合金元素對材料性能的影響，冶金工藝對雜質含量和分布以及鋼的性能的影響，新中國建立以來鋼鐵冶煉和加工工藝的發展，通過歷史與現實的比較，增強學生的制度自信與專業自信。

線下課堂主要以問題為導向，針對學生預習時反饋的共性問題和重難點內容進行有針對性的講解，并通過解決問題為引導激發學生積極思考。在知識點講解完成后，可以通過雨課堂測試了解學生對知識點的掌握程度，或通過隨機點名功能開展互動和討論，從而實時掌握學生的學習進度和知識掌握情況。在教學過程中，將專業知識和思政教育素材相結合進行講解，如通過材料發展史、材料在國民經濟中的地位、科學家事跡介紹，大國裝備、科技前沿、典型科學研究或企業生產案例剖析等，增強學生的社會責任感、愛國主義情懷和學習材料科學基礎課程的熱情；在介紹合金元素對鋼組織和性能的影響過程中，引入我國著名金屬材料學家肖紀美院士在節鎳不銹鋼方面的開創性研究工作，將科學家精神和愛國精神的思政元素融入專業知識學習中；在講授塑性變形時，以實際工程案例討論塑性變形對合金顯微組織和力學性能的影響，引導學生自主思考、主動學習，并使用專業語言在討論中表達自己的觀點，使知識內化為能力。通過翻轉課堂或小組討論的方式，設計有一定挑戰性，但難度適中的學習任務，把學生從舒適區帶到發展區。如將“技術強國、科技興邦”的理念融入課程主線，安排學生查閱文獻資料，通過分組研討，隨機挑選學生進行講述，開展相關知識點、知識點蘊含的價值觀和學習獲得感的討論，從而達到讓思想政治教育元素深入學生內心的目的。

課后教師在智慧樹平臺發布相應的拓展學習資源，提出問題和設計作業題，要求學生在規定的時間節點前完成，通過這些教學活動引發學生進行深度思考，鞏固知識點，提升專業知識的運用能力。根據學生作業中存在的問題，及時反饋，讓學生利用線上資源再學習。并有針對性的發布包含課程思政內容的拓展閱讀材料，并根據內容設計相應的思考題或研討主題，加強專業知識和課程思政的融合。或者布置課外延伸閱讀內容，如布置學生收看《大國重器》等優秀紀錄片，激發學生的學習興趣，使其在獲取知識的同時又提升了愛國情懷。

通過線上線下混合式教學模式，可以多角度地開展課程思政教學改革，將隱性的思政教育與顯性的專業知識教育相結合。近幾年的教學實踐證明，通過這些措施的合理組合，在教師的有效引導下，能夠引起學生強烈的思想和精神共鳴，真正實現知識傳授、能力培養和價值塑造的統一和融合。

四 納入思政知識點的多元化考核和評價機制

為檢驗混合式教學情境下課程思政的實施效果，課程成績采用形成性考核和結果性考核相結合的多元考核機制，在形成性考核環節考慮課程思政的內容。形成性考核包括線上學習成績（占比20%，包括視頻學習10%、單元測試2%和期末測試8%）、課堂、課下表現成績（占比30%，包括課上討論表現2%、隨堂測驗8%和課后作業20%），結果性考核是期末線下閉卷考試成績（占比50%），每種方式都有具體的評分標準。課前，教師在智慧樹平臺上發布包含有課程思政內容的討論題或思考題，然后利用平臺的統計功能，了解和分析學生的接受情況，并折合成相應的分數值，作為線上學習成績的一個考核指標。課后，以作業的形式布置學生閱讀包含課程思政元素的相關材料，并完成相應的練習題，以學生的完成情況作為課后作業成績的考核指標。在最終總的形成性評價成績中，思政知識點的成績占10%左右。

在學期中和學期末分別給學生設置線上評價、線下問卷調查和有針對性的開放式主觀題，這些都以匿名的方式完成，鼓勵學生暢所欲言。通過這種方式了解學生對課程思政設計和效果的滿意程度和建議。再通過教學督導現場聽課或同行觀摩等，對課程思政教學目標是否明確，課程思政素材的選用是否合理，育人方式和方法采用是否得當以及思想傳遞效果是否有效等，開展評價，提出建議。在每學期中和學期末召開教學團隊的課程評價會和課程改進會，形成課程評價閉環，實現教學全過程有記錄、可測量，促進課程的持續改進。另外，通過形成性考核，可實現對學生形成性過程的跟蹤評價，也有利于增強學生對過程學習的重視，提高主動學習能力。近幾年的教學實踐表明，通過教學模式和評價機制的改進，材料科學基礎課程教學形成了良性循環，近幾年學生的平均成績呈現逐年升高的趨勢。

五 結束語

本文通過挖掘課程知識點中蘊含的思政元素，建立具有課程和專業特色的思政教育資源庫，為材料科學基礎課程思政建設提供了便捷的資源。從線下課堂教學和線上網絡教學兩個維度構建了混合式教學聯動下課程思政的教學模式，建立了納入思政知識點的多元化課程考核和評價機制，既極大地激發了學生學習的積極性，提高了其自主學習、線上和線下課堂學習以及交流互動的能力，又使學生在學習過程中的思想政治素養得到了明顯的提高，達到了價值塑造、知識傳授和能力培養相統一的目標。