新工科专业与“三全育人”协同教学的研究与实践——以数据分析类课程为例

□王杜娟 殷允强 王婧熠 徐起航

[1. 四川大学 成都 610065；2. 电子科技大学 成都 611731]

引言

随着我国创新驱动发展战略持续推进、现代产业体系发展和数字化建设不断加快[1]，以全面提升高校的人才培养能力，进一步为国家重大战略发展提供人才支撑为目标的“新工科”专业应运而生[2]。作为面向未来技术发展和产业变革的高等工程教育范式新探索，新工科蕴含了新理念、新要求和新途径三个新层次，强调“以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才”[3]。

相比于传统的工程学科，“新工科”专业的课程思政育人具有三方面不同：第一，新工科专业课程是对传统工程教育的重塑，要面向立德树人根本任务，从顶层设计出发，建立完善高等工程教育体系的创新性变革；第二，新工科专业课程往往直接服务于国家重大战略需求的人才培养，在培养过程中必须始终坚持思想引领和价值塑造，引导学生坚定理想信念，增强责任意识；第三，新工科类专业课程具有较强的交叉复合性和学业挑战度，不仅仅要求学生掌握多个学科的知识，更要求培养学生的系统观念、问题导向思维和实践能力，提升学生的综合素质。

在新工科背景下，如何创新对应的育人机制和育人模式，是如今高校面临的时代命题。2017年，中共中央和国务院印发《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》，提出要坚持全员全过程全方位育人（简称“三全育人”），为高等院校的思政育人探索提供了新的方向[4]。“三全育人”提出将思想价值和价值引领贯彻教育教学的全过程中，坚持多主体、全方位的协同育人，以此培养一批又红又专、德才兼备、全面发展的中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人。

依托“三全育人”思政工作建设格局，全面推进新工科专业的课程思政建设，是保障高校新工科专业人才培养的必然要求。探索新工科专业与“三全育人”深度融合的协同教学机制，进一步契合新工科专业的育人理念和需求，不仅是全面提升新工科专业人才培养质量的必要途径，同时也为进一步提升对国家重大战略发展的人才需求支撑提供了根本制度保障。

一、完善顶层设计，切实探索新工科专业蕴含的思政教育元素

课堂是高校育人的主要载体和重要阵地。落实“三全育人”举措，必须深入挖掘并发挥新工科专业课程的育人功能。2020年，随着高校思政融合教学模式的逐步实践，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》），进一步明确了高校课程思政建设的发展方向。《纲要》要求高校把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观和价值观[5]。

《纲要》指出，在课程教学中，要结合不同专业特点推进课程思政建设。理学、工学类专业课程要把马克思主义立场观点和教育方法同科学精神培养相结合，注重科学思维和创新思维培养，提高学生认识、分析和解决问题的能力。同时，要培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[6]。党的十八大以来，习近平总书记高度重视高等教育事业发展，多次强调立德树人是高校立身之本[7]。为落实立德树人根本任务，必须推进价值塑造、知识传授和能力培养三者的深度融合[8]，达到相得益彰的成效。推进新工科专业的课程思政建设，必须充分挖掘专业课程中蕴含的思政元素，重点厘清新工科专业课程与“三全育人”深度融合的具体需求，用生动丰富的思政元素提升新工科专业课程的思想政治教育价值。

首先，在课程教学中全面融入马克思主义思想和历史唯物主义的世界观和方法论，提升学生的问题解决能力和综合素质。要坚持马克思主义的指导思想地位不动摇,引导学生掌握马克思主义的立场、观点和方法，了解世界的物质性、人类社会和认识的本质及其发展规律，培养学生的系统思维和解决问题能力。例如在介绍网络舆情大数据的应用课程中，通过分析并了解网络中相关事件的不同观点，培养学生辩证思维，追求真理，以马克思主义思想为指导正确看待国家和世界现行问题，不因网络中的不当言论随波逐流。

同时，重视理想信念引领和价值文化塑造，将社会主义核心价值观融入课程教学的全过程中，引导学生正确认识社会价值和自我价值的关系[9]，主动奉献社会、服务人民。例如，在介绍互联网数据采集需要遵守法律层面、道德层面及技术层面的多重规范时，培养学生的公正和法制精神，引导学生遵纪守法，为自己的行为负责。以教学相长的方式，将综合素质的提高贯穿渗透到专业课教学中，培养学生担当民族复兴大任的使命感和责任感。

最后，要在课程中增加时代特征，引导学生响应时代呼唤，把握国家重大需求。将“中国梦”“民族复兴”“抗疫精神”等时代主题融入课堂教学，坚持理论联系实际，引导学生坚持理论联系实际，提高运用马克思主义的科学世界观和方法论来解决时代问题的能力[10]。例如在医疗大数据模块课程教学中，通过介绍疫情期间建立的全民健康指标大数据，为科研团队攻坚克难，研究疫情规律、研发疫苗以及国家科学政策的制订提供了强有力的支持，通过画龙点睛式的思政融入来引导学生践行新工科专业课程的现象本质论、客观规律、实践论等思政理念，树立正确的核心价值观，成为有理想、有本领、有责任、有担当的时代新人。

二、探索思政元素融入课程，深化育人全过程路径

全过程育人是实现立德树人连贯性和长期成效的制度保障。要实现新工科专业课程与思政元素的深度融合，需要以“全过程育人”为指导，从课堂教学的主线出发，综合利用信息技术，拓展线上线下的育人渠道。强化教学准备、教学实施和教学评价的全过程价值引领，提升课程思政的教学效果，用好“互联网+思政”模式[11]，全面提升立德树人成效。

在课程前的教学准备环节，要把课程设计放在首要位置。好的课程设计既要符合课程的教学目标，也需要考虑学生的发展状态和学习需要[12]。在进行新工科专业的课程设计时，要充分结合新工科专业课程的育人目标，挖掘和关注当代大学生喜闻乐见的思政教育元素，实现专业知识传授和思政教育渗透的深度融合。同时，要进一步强化对新工科专业课教师的专业发展赋能，通过资源共享、共研共学、结对帮扶等教研活动，从理论素养、教学能力、组织能力、教学技能等多方面为教师专业发展赋能，整体提升不同层次和学科专业教师队伍的综合素质。

要进一步面向新工科专业课程特点，综合利用好新一代的信息技术，推动数字化教学。通过建设数字化教学平台，促进数字化教学工具的使用，推动课程的数字化设计。对课程的教学大纲、教学资源、教学活动等进行整合设计，全面提升课程的模块化、可重构和可交互性。利用好线上的教学资源，对优质的在线课程、视频教程、在线测验、实践资源、教学案例等进行整合，完善形成相关的教学资源库，进一步丰富充实课程内容，支撑互动式课程建设。

在课程中的教学实施环节，要坚持以学生为中心的原则，积极探索创新教学组织形式。近年来的慕课建设为新工科专业的建设奠定了良好的基础。新工科专业的优质在线课程组织灵活，内容及时，打破了学生知识获取在时间和空间上的限制，实现了更加灵活和个性化的教学组织。要充分利用好线上的优质慕课资源，引导学生自主学习，高效率地掌握课程所需的专业知识，培养学生独立思考的能力。

线下的教学实施，要从单纯的讲授教学转向全方位的育人教学。在教学过程中，更多地引入案例研究、专题讲座、创新实践、课堂展示等环节，引导学生更加关注和了解学科前沿发展，增加与学生的互动和学生的课堂参与，时刻关注学生的反馈，全面提升学生的综合素质。

在课程后的教学反馈与评价环节，要进一步创新工作方法。充分依托数字化教学平台，实现学习效果跟踪实时化、教学评价维度全面化、师生沟通渠道多样化、教学评价互动化。在线下，要进一步延伸师生之间的交流和引导，通过定期课程答疑、学术讨论和思想交流，及时掌握学生思想状态和学习情况，更高效地对学生进行因材施教和思想引领，同时，积极将课后的育人阵地向线上转移，利用线上的渠道积极组织线上讨论、测试和答疑等，利用好线上的学情分析工具，进一步掌握学生学习和思想动态。

三、面向立德树人根本任务，坚持育人全方位协同

专业课程作为高校育人的关键载体和主要阵地，必须和高校其他育人环节同向而行，相互补充，贯彻落实全方位育人。要进一步面向立德树人的根本任务，在教学中深度融入思政元素，通过推进“案例、问题、教学、实践”的协同教学模式，落实专业知识学习、科研能力培养、实践能力提升、就业技能强化、价值观念塑造、思想文化认同等多方位的协同育人举措，全面提升学生的综合素质和能力，实现全方位育人有机联动。

教学中真实的案例引入，能在增加学生的学习兴趣和提升学生综合能力的同时，润物细无声地实现价值观念的塑造。在新工科专业课程的教学过程中，要不断挖掘合适的教学案例，丰富相关教学资源库。特别是在“十四五”背景下，收集整理中国加快建设制造强国、网络强国、数字中国中相关的思政教育素材，并自然地融入课程教学，可以在激发学生学习的兴趣与动力的同时，推动学生在耳濡目染中领悟和形成适应新时代要求的理想信念与价值观念，主动参与到立德树人的自我教育之中。

此外，要充分体现问题导向的教学，通过设计关键的教学问题，发挥学生的主观能动性，提升学生分析、解决问题的能力。任课教师要充分发挥引导者和评价者的作用，激发学生自主探索的热情，组织学生之间的探讨，及时总结评价学生们自主探索的结果，支持和指导学生的自主学习。任课教师的教学授课环节则要更关注系统的知识传授，要对课堂涉及的知识点进行分类、归纳和总结，通过系统性的课程计划设计和知识框架梳理，帮助学生完整地掌握课程知识体系。

最后，要结合新工科专业课程的特点和学生发展需要，为学生提供丰富的科研和实践机会。实践教学是新工科人才培养的重要环节，依托线下的科研平台、合作企业，产业园实践平台，社会实践基地，爱国主义教育场所等，完善多种形式的网络数字化教学系统与协作手段支撑，为学生提供个性化的发展路径，在实践中增强学生的知识理解、创新意识和实践能力。

要根据课程主题，整合学校科研平台对应的基础设施和资源，为有志从事科学研究的学生提供更多的科研机会和指导。要鼓励学生关注学科前沿，组织学生参加各种各样的学术报告、科研竞赛等，为学术提供更多探索和交流的机会。通过系统的科研训练计划，培养学生的科研品味和批判性思维。同步开展学术诚信教育，教导学生实事求是，注重细节，坚决反对投机取巧和弄虚作假。

校企合作也是创新人才培养模式的重要途径。通过学生在企业的实习实训，不仅可以促进学生理解课堂中学到的知识和概念，更能通过学以致用，提升实践能力。在企业的相关经历也进一步提升了学生的就业技能，提供了更好的职业发展机会，最终支撑我国相关产业的人才需求。

多种形式的社会实践，也是保障协同育人高质量发展的关键。要鼓励和指导学生积极践行实践论和现象本质论，依托社会实践基地，用脚步丈量祖国大地，深入调研和解决社会中的关键问题，在实践中增长自身才能才干，提升社会责任感。

总体上，要以新时代中国特色社会主义思想为指导，不断丰富教育活动环节，强化理论教学与实践教学的有机结合，拓宽“第二课堂”。引导学生在自主探索、学以致用的同时，认识和遵循客观规律，将思政元素内化为学生的精神追求，外化为学生的自觉行动，让学生成为德才兼备、全面发展的人才，实现“全方位”育人[13]。

四、推动课程思政机制创新，强化育人全员参与共识

全员育人是落实“三全育人”的人力资源基础和关键组织保障，其核心在于育人环节中的每个人都参与到育人中。全过程、全方位育人需要依托专业的全员育人队伍来开展[14]，保障育人工作的全员参与，并非简单地扩大育人参与者的范围，重点是要通过机制创新整合教学过程中的育人主体和育人资源，形成有效的育人合力。

首先，要发挥好任课教师的主导作用。充分激发教师的主动性和积极性，从源头上优化内容供给、改进工作方法、创新工作载体、切实提高教学质量和育人成效。课程的教学设计要契合新时代下的发展趋势，要符合中国特色社会主义的基本原则与实际，要满足社会、地区、行业对人才的要求。

与此同时，要坚持以学生为本的育人。在教学和实践的过程中，要做好过程质量控制，时刻关注和分析学生对课堂知识的掌握情况和对课堂教学方式的体会情况。通过纳入对学生主体的激励制度，对学生的思想观念、成绩和实践活动等给予肯定，激励学生踊跃参加课上教学活动、课后实践活动，实现全方位、多角度地记录学生成长。

最后，要构建全员参与的考核、监督和评价体系，推动家长和社会参与到育人的评价中来，进一步扩展全员育人的阵地。在新工科教学评价体系中，把立德树人的成效作为评价课程的根本指标，是实现“三全育人”的有效举措。同时，评价体系的建设要注重评价内容的多元化，评价方式的灵活性。需要动态化记录学生学习效果及教师教学成果，构建全员共同参与的评价体系，更加真实地反应课程教学情况，准确找到改进教学效果的切入点。

要以系统性、动态性、科学性和综合性为原则，对新工科专业课程的设计、教学以及评价等环节进行统筹设计，并设定明确的考核内容、监督目标与评价要素，切实保障育人成效的提升。建立科学便捷的评价机制是目前课程思政改革面临的一项挑战[15]。科学监督制度、评价制度以及考核制度将有利于在丰富教学内容及课后实践活动的基础上，从学科的交叉融合的视野出发，整合课程的评价体系，有利于促进教学良性发展，完善融合“三全育人”思政内容的教学评价体系，推动新工科专业与思政教育教学质量不断提高。

课程的评价要素首先要包含课程对学生专业水平、个人能力及各方面素质的提高情况，以及教学全程的成效评价，例如教学内容是否合理，教学目标是否明确，教学资源是否有效，教学方法是否恰当等。除此之外，践行“全员育人”基本理念，还应使家庭与社会参与其中[16]。因此，所构建的综合评价体系要将家庭对于学校德育工作的体会以及社会实践单位对于学生道德表现的评价，对学生思想政治的教育情况进行系统评估与探讨。课程评价内容主要包括学生对教师的专业教学与实践教学评价，在课堂教学中的德育工作，对专业课教学中思政因素的融合情况进行评价。以及教师对学生课堂表现、专业知识掌握状况、实践能力、运用思政元素解决问题的水平的评价，由教师、家长、社会、学生共同参与的学科立德树人成效评价将为新工科的思政课程建设提供全面且客观的参考。

课程考核主要包括对学生学习态度、课程讨论、课程实验、课程设计、实践表现等的综合评价。例如学生是否积极参加课堂讨论、课后实践，是否能够完成课程实验、课程设计的任务。也包括对教师的考核，例如教学态度、科研能力、教学效果，如此不仅是单向的考核制度，更是双向的监督模式，有利于调动学生学习积极性，掌握实用的专业知识和技能，也有利于教学者改进教学方法，提升教学质量。

五、基于数据分析类课程的案例研究和“三全育人”协同教学实现路径

数据作为新一轮科技革命和产业变革中涌现出的新型生产要素，已经成为驱动数字经济的重要战略性资源。数据要素的赋能作用不仅深刻影响和改变了当前的生产生活和社会治理方式，催生了一批推动经济社会高质量增长的新动能，同时也对工程行业人才培养提出了新的要求。更好地发挥数据新型生产要素的应用，是新工科专业建设的重要目的之一，数据分析类课程已经成为新工科专业学生掌握基本学科素养、知识技能以及分析能力必不可少的课程环节。

针对数据分析类的课程特点和育人需求，我们对大数据分析导论课程进行了课程改革，深入挖掘了相关课程蕴含的思政元素，全面推进了与“三全育人”协同的教学实践。通过对新一代的信息技术综合使用，重点关注了专业课程全过程的育人拓展和效果、学生全方位综合素质的提升以及全员参与的共识。

在课程前的教学准备环节，任课教师通过线上线下的集中探讨和调研，结合课程每个章节特点，从中选取了与我国当前国情相符，与中国特色社会主义制度、文化、理论、道路相结合的教学案例，以专业知识的传授为基础，渗透思政教育。通过寓教于实践，同时将国内外发展形势以及国家战略，竞争激烈的国内外形势下新工科技术型人才紧缺等现象进行有机结合，鼓励学生主动参与到国家在国际社会竞争中的事业发展，积极贡献自己的力量。积极采取措施，深化新工科建设，全面推进技术复合型人才培养[17]。

在专业课程教学中，我们进一步扩展了“案例——问题——教学——实践”教学模式，通过更多样化的教学环节，全方位提升学生的综合素质。例如，在案例引入时，我们以大数据技术在疫情信息统计分析、流动人员健康监测、确诊病例追踪以及疫情态势研判和预测中的应用为案例，让学生深刻感受到大数据在民生保障和国家发展中的关键作用，增强了学生对于党、国家和民族的认同感和家国情怀。

通过展示典型业务场景下的大数据分析技术与前沿科技成果，我们制定了适合学生参与的研究主题和实践任务，建立任务驱动和问题导向的教学方式，加强学生在本课程的自主学习能力，通过课外实践引导学生夯实专业基础，提升实践能力。同时，我们在问题的设计中注重对学术思想道德素质和价值观念的引导，培养出适应新时代发展要求的复合型人才。

依托数据分析类课程的教学，我们进一步建立了全员育人的机制。在教学设计环节，我们充分考虑了学生需求，关注了当代大学生喜闻乐见的思政元素；在教学过程中，我们增加了学生在教学过程中对任课教师教学德育工作的关注，更好地发挥学生的评价作用；在教学评价时我们同时引入了来自家长和社会的评价，全面增强了任课教师、学生、家长和社会全部主体参与育人的意识。

通过综合评价体系，对改革后的育人成效进行了评价。在进行课程改革前的课程综合评价体系如表1所示，该评价机制虽然已经包含对该课程的教学成果评价，但缺乏与所提出“三全育人”模式相匹配的评价维度，很难体现出该课程在思政教育方面的成效。

表1 课程改革前的课程综合评价体系

经过“三全育人”相关思政教育融合的课程改革实践，针对数据分析类课程与思政教育融合的效果体现所构建的综合评价体系主要包括以下方面，如表2所示。每项指标的评教标准均为1到5分共五个标准，分别代表“非常不满意”“比较不满意”“一般”“比较满意”“非常满意”。

表2 课程综合评价体系

在实际教学中，我们将两学期的教学评价结果进行了对比，分别对应思政教学融合前后的效果。教学综合评价体系改进前的样本总共来自220名学生，为对照组1，改进后的样本总共来自224学生，为对照组2，均在完成总计72学时大数据分析课程后进行了积极反馈。针对基础评价维度的综合评分结果，我们获得了如图1所示的满意度对比结果，可以看出，通过一系列的课程资源和实践内容形式的丰富，学生对教师的教学能力及个人的成长评价，以及教师所记录的学生成长表现都有了明显的进步。

图1 课程综合评价体系结果对比情况

通过改进的综合评价体系，我们还获得了在“三全育人”机制下进行思政教育融合课程改革后的教学实施成效，记录了来自“全员参与”的评价结果，如图2所示。其中95%的学生肯定了本课程的立德树人成效，90%的学生反映个人综合素质得到了显著提升，教师记录到学生的综合素质状况总体达到了“非常满意”的程度。除此之外，46%的学生提出了增加实践内容难度，丰富实践场景的需求。

图2 课程综合评价体系结果对比情况

与此同时，学校的德育工作也颇受家庭以及社会实践单位的好评，教师及学校也为此受到鼓励，对课程思政建设工作更有信心。实践证明，健全育人激励制度，改进育人评价制度，监督课程评价与教学实施效果，结合对学生的课程考核以及全员对课程的评价，能有效地获得提高课程实施效果的相关建议，有助于完善新工科专业与思政教育融合课程中的不足。

基于数据分析类课程的案例研究，我们提出了图3所示的新工科类专业与“三全育人”协同教学的实现路径。新工科类专业“三全育人”的课程思政，必须坚持做好顶层设计和规划，挖掘课程中“历史唯物主义的世界观和方法论”“理想信念和社会主义核心价值观”“系统观念思维和问题解决能力”以及“时代特征和国家重大需求把握”等方面的思政要素。

图3 新工科类专业与“三全育人”协同教学的实现路径

基于新工科专业的课程特点，依托新一代信息技术、线上线下的多源教学资源和学校的育人队伍和平台，深入开展“三全育人”举措。在教学准备、教学实施和教学评价的教学全过程中的深度融入思政教育元素；通过教师思政赋能、教学资源丰富、教学方案创新、教学活动丰富、课堂参与激励等教学互动，提升课程育人效果；发挥好专业课程育人的主渠道，在价值观念塑造、思想文化认同、专业知识学习、科研能力培养、实践能力强化、就业技能提升等方面和学习其他育人渠道形成联动，进行全方位的协同育人，切实推动高校的立德树人成效。

六、结语

新工科思政教育融合机制的研究与实践是中国高校教育工作发展的重要组成部分，是满足新时代下国家创新发展战略人才供给的重要路径。在新一轮的科技革命和产业变革下，用创新的培养模式来加强新工科与思政教育的融合能够有效支持中国制造2025等强国策略下人才需求、科技创新、社会服务等方面的需求。

在“三全育人”思想的指导下，理想信念、法制意识、责任担当等思政内容在专业课程的教学中得到了良好的融合和应用。教育工作者要主动把握政策动向，紧跟时代潮流，不断创新工作路径，改进教学质量。改革并完善新工科专业教育教学模式，构建新工科专业与“三全育人”深度融合机制，将价值塑造、知识传授和能力培养有机结合，充分发挥专业基础课的育人价值，以契合国家智能制造业发展与社会服务需求。在课堂上用思政教育滋养专业知识，增强学生对党、国家和民族的认同和自信，提高学生专业技术能力，增强学生积极创新，勇于进取的精神，致力于培养具有坚定的爱国情怀和创新精神的新工科专业人才，为国家输送具有时代责任感的高素质技术型英才。