工科專業(yè)課“三位一體”課程思政教學改革與實踐

基金項目：西南石油大學高等教育教學改革研究項目“黨建引領‘三聯(lián)三融三全’式課程思政育人模式的構建與實踐”（X2021JGYB006）、“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)的新工科人才培養(yǎng)模式升級改造與創(chuàng)新實踐”（X2021JGZDI002）；西南石油大學“課程思政”示范課程建設項目（X2020KCSZ001）

第一作者簡介：朱紅鈞（1983-），男，漢族，江蘇靖江人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為海洋油氣工程方面的教學研究。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.22.011

摘 要：如何發(fā)揮課程思政在價值引領、知識傳授、能力提升“三位一體”育人方面的功能是值得研究與實踐的問題。該文以工科專業(yè)課程海洋環(huán)境與載荷為例，探索課程思政貫穿始終的教學模式。教學中深挖課程思政元素，有機融入理論知識講授、項目式研習、能力提升實踐等環(huán)節(jié)，使學生由被動學習轉為主動探究，激發(fā)學生的學習熱情。通過課內(nèi)、課外互補，線上、線下協(xié)同的模式，夯實學生的理論基礎，拓展學生的創(chuàng)新思維。

關鍵詞：價值引領；知識傳授；能力提升；課程思政；PBL式教學模式

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）22-0048-04

Abstract： The study and practice of the three-trinity course ideological and political teaching method， including the value guidance， knowledge transfer and ability improvement， are essential in current university education. In this paper，the whole process of ideological and political teaching mode practiced in the course Ocean Environment and Load is summarized and discussed. After an in-depth analysis and collection of ideological and political elements， these elements are imported to the theoretical knowledge teaching， project-based study and ability improvement practice. It enables students to change from passive learning to active inquiry， stimulating their enthusiasm for learning. Through the collaboration of online and on-site teaching and the complementation of inside and outside classroom， students' theoretical foundation is consolidated and their innovative thinking is expanded.

Keywords： value guidance; knowledge transfer; ability improvement; curriculum ideology and politics; Project-Based Learning mode

《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》和《高等學校課程思政建設指導綱要》等都強調(diào)了高校課程思政建設的重要性。習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上作出“各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應”的重要指示。近年來，全國高校掀起了課程思政教學改革的浪潮[1-4]。湯赫男等[1]結合機械設計基礎課程內(nèi)容、專業(yè)發(fā)展史形成了“四個一”的課程思政建設模式。莫遠科等[2]從科學哲理、學科史與名師、職業(yè)操守與道德、國內(nèi)外時事熱點、行情省情校情、應用及發(fā)展前沿等六方面挖掘了理工科專業(yè)課程的思政育人資源。萬聰?shù)萚3]通過交互式學習模式，讓學生開展沙龍式的案例分析與探討，增強學生的實踐認識與習得經(jīng)驗。但課程思政僅僅依靠課堂的幾十分鐘還遠遠不夠，如何做好全過程價值引領是保障“三全育人”的關鍵。

近年來，在高等學校工程教育專業(yè)認證大力推進的背景下，高校教師嘗試了諸多提升學生學習能力的教學方法或手段，如PBL（Project-Based Learning）項目式或問題式的教學方法[5-6]、翻轉課堂等[7]，這些方法或手段將傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學模式轉變?yōu)橐詫W生主體參與、教師輔以引導的模式。如郭亞杰等[8]探索了材料學課程的PBL教學方法，將課程內(nèi)容多媒體化、課程資源信息化、教學過程及考核方式多元化，提升了學生的探究能力。龔秀[9]在大學物理課程中嘗試了PBL結合CBL（Case-Based Learning）的教學方法，這種復合教學方法以開放式的討論和引導式的探究學習為主，提高了學生對所學知識活學活用的能力。但這些改革實踐重點關注了學生能力的提升，價值引領方面有所欠缺。

針對課程教學中普遍存在的思想價值引領與能力融合不足的問題，筆者基于“價值引領-知識傳授-能力提升”三位一體，探索了工科專業(yè)課程的課程思政改革與實踐，通過課內(nèi)、課外互補，線上、線下協(xié)同及PBL項目式學習，使學生在精神內(nèi)化、知識增長和能力提升方面達到同頻共振。

一 教學理念與模式

將德育與智育相融合、將教師的“教”與學生的“學”相統(tǒng)一是教學設計的關鍵，如圖1所示，海洋環(huán)境與載荷課程以教師為引導，將關鍵概念道理化、抽象理論形象化、知識來源故事化和學科發(fā)展榜樣化（“四化”），寓德于教、寓道于教、寓教于樂（“三寓”），把正確價值追求、堅定理想信念塑造為課堂的鮮亮底色。通過課前、課中、課后三段式遞進，課內(nèi)、課外互補，線上、線下協(xié)同，全方位地實踐課程思政教育。課前線上視頻學習、云端答疑，課內(nèi)翻轉課堂、智慧工具實時互動，課外創(chuàng)新設計、開放實驗，使學生在互動協(xié)助、創(chuàng)新實踐中理解知識的由來，牢固掌握理論知識。利用PBL項目式學習方法，以任務為驅動，在“教師啟發(fā)+博士帶隊”的指引下，學研悟用結合，通過小組研習的方式培養(yǎng)學生的批判性思維，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識與高階思維，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力與解決復雜問題的能力，以實現(xiàn)價值引領、知識傳授和能力培養(yǎng)“三位一體”的有機融合。

二 教學改革實踐

教學過程中，將課程思政、知識傳授及學生能力的提升全過程、全方位融合，使學生在靈魂的激勵、思想的激蕩下接納知識的灌溉。

（一） 基于價值引領的教學實踐

課前精心挑選與每次課程內(nèi)容相關的勵志詩詞，利用課前五分鐘，帶領學生誦讀，使學生在領悟詩詞中蘊含的哲理、提升思想內(nèi)涵的同時，激發(fā)學生的求知熱情，幫助學生快速投入課堂學習。如讀李白的《行路難》，從“長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海”中讓學生在學習、生活中不畏困難，保持樂觀向上的精神狀態(tài)。讀李大釗的《青春》，讓學生提神振氣、感受青春蓬勃力量的同時，以飽滿的姿態(tài)投入課堂。

深挖課程內(nèi)容蘊含的思政元素，在講授知識的過程中有機融入習近平新時代中國特色社會主義思想、社會主義核心價值觀、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、家國情懷、社會責任、法治意識、大國工匠精神、職業(yè)理想與職業(yè)道德等。如講到“海洋資源、能源開發(fā)”時，向學生們介紹海水稻，同時緬懷“雜交水稻之父”袁隆平院士，學習他科學報國的家國情懷、奉獻為民的擔當精神和潛心攻關的學術精神，讓學生領悟奮斗是筑夢的唯一路徑。講到“渦激振動”時，講述馮·卡門發(fā)現(xiàn)卡門渦街及“中國航天之父”錢學森在美國學成回國報效的勵志故事等，讓學生感受嚴謹求實的科學精神與愛國主義精神。通過榜樣故事闡述、核心知識點精神升華，將關鍵概念道理化、抽象理論形象化、知識來源故事化、學科發(fā)展榜樣化，弘揚主旋律，傳遞正能量，樹立正確的人生觀和價值觀，形成投身藍色國土開發(fā)的昂揚斗志。課后推送大師勵志故事和前沿動態(tài)，如周培源潛心研究、科學報國的故事，“深海勇士”“奮斗者號”下潛成功的前沿動態(tài)等，進一步堅定學生學以報國的志向，形成課前、課中、課后全過程遞進式的價值引領。

（二） 基于知識傳授的教學實踐

以學生為主體，選取貼近生活和深化思維型知識點進行翻轉課堂實踐，觸發(fā)學生結合生活常識挖掘背后機理。學生通過課前視頻學習和文獻研讀，精心準備PPT，課堂上限時講解，同學間互動協(xié)助，使學生理解知識的由來、學會知識的分享、加深對知識的理解。通過智慧教學工具互動，及時掌握學生的知識汲取情況，有的放矢地進行課堂的動態(tài)調(diào)整。

課后，結合課上所學知識，指導學生開展開放性實驗（如圓柱渦激振動現(xiàn)象、管內(nèi)流型變化等），讓學生真切地感受到科學的魅力。除驗證性實驗外，學生基于實驗平臺，自主開發(fā)實驗項目，如渦激振動能量收集、波浪能發(fā)電等，并對創(chuàng)新設計進行實驗測試，培養(yǎng)了學生摯學謹研（真摯對待學習、嚴謹開展科學研究）的探索精神，激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維。如講解渦激振動抑制原理時，要求學生設計新型抑制裝置，在課上分享自己的設計，并實驗測試抑制效果，培養(yǎng)了學生實踐創(chuàng)新的能力。

另外，在中國大學慕課開設了MOOC和SPOC課程，上傳了課程視頻及課件資源，開辟了線上討論、答疑、在線作業(yè)批改、在線測試等模塊，學生通過線上交流，及時將自己疑惑的問題向教師反饋，教師線上解答或在課堂上作為重點再次講解，實現(xiàn)了線上線下協(xié)同、課內(nèi)課外互補的效果。

（三） 基于能力提升的教學實踐

以學生為中心，開展PBL項目式教學，如圖2所示。在課堂教學過程中將知識點與實際工程、科研課題及生活現(xiàn)象相結合，融入前沿科學知識，激發(fā)學生的學習興趣、增強學生的求知欲望。在第一次上課時公布研究課題，學生通過閱讀資料后自主選擇感興趣的課題，選擇同一課題的學生自動分為一組，由博士生協(xié)助指導開展課題研習。學生圍繞課題開展文獻調(diào)研、數(shù)值仿真或實驗研究，通過動手實踐、朋輩幫扶、團結合作，在失敗中總結經(jīng)驗，不斷嘗試突破，經(jīng)歷完整的研究過程，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新、合作研究的能力。課程結束前，集中組織學生進行成果匯報，模擬學術會議的形式通過PPT匯報研究成果，并解答其他同學的提問，不同小組的學生，在精彩激烈的問答環(huán)節(jié)中進行思想的碰撞。最后，教師針對每個小組的匯報及學生的交流討論進行總結升華，加深對問題的理解。課后，學生進一步將課題成果總結提煉，撰寫專利、論文，參加挑戰(zhàn)杯、海洋油氣工程設計大賽等科技創(chuàng)新比賽等，取得實質性的學術成果。PBL項目式教學實踐鍛煉了學生團隊協(xié)作、論文寫作、溝通交流、匯報展示及動手實踐多方面的能力。

（四） 過程化考核方式

通過過程化考核保障教學全過程的培養(yǎng)質量，包括課內(nèi)、課外參與情況，線上互動和測試情況，翻轉課堂PPT制作及講解情況，課外創(chuàng)新實踐的表現(xiàn)，以及期末卷面成績等。其中，創(chuàng)新實踐成績根據(jù)平時小組成員的參與貢獻度和小組匯報展示的研究成果、匯報人的表現(xiàn)及每位學生最終提交的課題項目報告進行打分。

期末試卷中設置了非標準答案試題（占期末總成績的20%），重點考查學生的境界提升、品行涵養(yǎng)、使命擔當意識和創(chuàng)新能力等。如2017級海洋環(huán)境與載荷考試試卷中設置的論述題，讓學生列舉一名從事海洋物理環(huán)境研究、開發(fā)利用海洋或與海洋搏擊的民族脊柱或科學巨匠，闡述從他們身上學習到的精神力量，以及怎樣調(diào)整規(guī)劃自己的人生。

三 改革實踐成效

課程教學改革成效主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，學生思想認識整體提升，使命感增強，課堂上的精神面貌向好，求知欲、探索欲得到激發(fā)。上課抬頭率達到100%，課堂活躍度顯著增強。小組研習中，學生主動性提高，渾水摸魚的學生較少。

第二，學生的學習效果明顯提高。班級綜合成績相比教改前（2018級學生的成績）平均分提高10%左右，優(yōu)秀率增加5%左右。如圖3所示，成績在90分以上的人數(shù)占總人數(shù)的比例由2018級的9.8%提高到了2019級的15.9%，70分以下的同學明顯減少。如圖4所示，超80%學生的非標準答案試題得分在8分（滿分10分）及以上，說明學生的思想境界與人生抱負有明顯提升。

圖3 2018級和2019級學生成績的對比

第三，學生解決復雜問題的能力和創(chuàng)新能力顯著增強，課程結束時，學生提交的創(chuàng)新設計經(jīng)完善后均能申請國家專利4～5項，4名本科生根據(jù)課程中“波浪載荷”的相關內(nèi)容，設計了懸浮式潮流能發(fā)電裝置，在海洋工程設計大賽中獲得最高獎——海洋杯。5名本科生在挑戰(zhàn)杯大學生創(chuàng)業(yè)競賽中獲得一等獎。

第四，學生深造選擇“海洋環(huán)境與載荷”相關研究方向的比例有所提升。

圖4 非標準答案題得分情況

四 結束語

基于“價值引領-知識傳授-能力提升”三位一體地開展工科專業(yè)課程教學改革實踐，效果明顯，得到了學生的認可。學生理想信念更加堅定，專業(yè)基礎更加扎實，創(chuàng)新能力顯著增強，思想、能力實現(xiàn)同頻共振。但實施過程中仍發(fā)現(xiàn)一些不足，如通過非標準答案試題考核課程思政成效的方式過于單一，價值引領在課外的延伸還不夠，學生綜合學習效果如何更科學地評價等，將在今后的教學實踐中進一步改進完善。

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