“课堂+”模式下高校研究生课程思政改革探索与实践

郑晓航 亓钧雷 隋解和 费维栋 蔡伟

摘  要：高校课程思政建设是全面提高高校人才培养质量的重要任务，该文以生物材料与器件课程为例，从教学目标确立、教学内容组织、教学方式改革和评价体系优化几个方面阐述对高校研究生思政教学改革的探索和尝试。针对课程特点和高校研究生的特点，从课程建设处落脚，使课程思政与教学大纲紧密结合，利用多样的信息化技术手段和学院丰富的设备资源，构建“课堂+”的教学模式，将课程思政从课上向课下延伸，培养学生的家国情怀、职业伦理和科学精神，达到大学课程对学生人格塑造的目的。

关键词：课程思政；生物医用材料与器件；教学改革；信息化手段；“课堂+”模式

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）09-0034-04

Abstract： The ideological and political construction of college courses is an important task to comprehensively improve the quality of personnel training in colleges and universities. Taking the course of Biological Materials and Devices as an example， this paper expounds the exploration and attempt of the reform of curriculum ideology and politics for college graduates from several aspects， such as the establishment of teaching objectives， the organization of teaching content， the reform of teaching methods and the optimization of evaluation system. In view of the characteristics of the curriculum and the characteristics of university graduate students， we should focus on the construction of the curriculum， closely combine the curriculum ideology and politics with the teaching syllabus， use various information technology methods and the rich equipment resources of the college， build the "Classroom+" teaching mode， extend the ideological and political dimension of the curriculum from the classroom to the offline， cultivate the students' national identity， professional ethics and scientific spirit， and achieve the goal that the university curriculum shapes the students' personality.

Keyword： curriculum ideology and politics; Biological Materials and Device; teaching reform; information technology; "Classroom+" Mode

高校教育要培养和造就一批全面发展的社会主义合格建设者和可靠的接班人，服务于社会主义现代化的建设、服务于人民。学生在大学生涯中80%的时间都是专业学习，专业课和专业课教师是对学生影响最深的，将思政融入专业课，培养学生正确的人生观、价值观与专业课知识同样重要。将思政引入专业课堂，不能生拉硬套，不能强行并入，要如盐化水自然融入专业学习中，要符合学生发展的特点。本学科的认知要求，做到精准滴灌，才能达到成效。在研究生教学的过程中发现目前研究生群体有这样几个特点：首先，研究生群体年龄在相对较大，已经形成了基本的价值观和世界观，因此，对于单纯“说教”式的课程思政有抵触情绪，效果不佳。其次，学生接受新鲜事物比较快，对于各种信息化技术接受度很高，掌握很快。另外，研究生阶段的学生已经掌握了本专业相关基础知识，具备一定的专业素养，对课堂内容的应用背景更为关注，同时迫切想知道所学课程与今后从事工作的联系。针对上述问题，通过学生易于接受的方式，从教学目标确立、教学内容组织、教学方法改革和评价考核机制优化这几个方面入手，将课堂思政渗透到各个教学环节，培养学生的家国情怀，使学生有责任、有担当；培养学生的职业精神，遵守职业规范；培养学生求真务实的科学精神和锐意进取的创新意识，使学生具有獨立思考和判断的能力。

一  确立以人为本的教学目标

将课程思政融入教学理念，成为教学目标之一。若课程思政仅依靠简单机械地在课上举几个例子，则不可避免地会陷入思政和专业教育“两张皮”的处境，立德树人是高校培养人才的根本任务，所以应将思政建设作为教学目标之一来考建设课程。生物材料是一门理工医交叉学科，针对生物材料与器件的课程，我们传授的理念是以人为本、敬佑生命。在了解和掌握生物医学基本知识、生物材料与器件性能要求的前提下，要学会选择合适的材料应用于生物材料及器件的原理和方法，并能够具备改进、设计新型功能生物医用材料的能力，生物材料的设计和研发要秉承着减轻患者痛苦、无毒副作用、提高疗效及降低成本的原则，同时要方便医生操作，使其更具有普适性，惠及更多患者。拓展了专业课的广度、深度和温度。使专业课学习有了更明确和有意义的目标，将职业理想与国家命运和人们福祉结合到一起。

二  精选教学内容，凸显职业伦理培养

在建设生物材料与器件这门课时，从课程思政的角度出发对课程目标、课程大纲的设置、知识体系的构建进行了重新梳理。作为一门理工医交叉学科，生物医学材料的学习和研究更突出科学伦理和人文关怀。各类生物材料与器件不光到达到性能指标，最终要经过复杂的生物学评价才能投入应用。因而，在章节和内容设置上，利用第二章对材料和人体之间的关系进行梳理，包含植入材料的生物环境、同时也包含植入材料与人体之间的相互作用，在引入生物相容性评价及微生物灭菌评价。在生物学评价之中，除了讲授生物学评价实验的原理和方法，也将各类体内、体外试验的规范、各类生物材料的国家评价标准包含在授课内容中，还有动物实验相关的“动物福利要求”。例如国家规范GB/T 16886.2—2011《医疗器械生物学评价 第2部分：动物福利要求》，“进一步减少动物总体数量、优化试验方法以减轻或消除动物的疼痛或痛苦，以及采用其他不需要动物试验的科学有效的方法替代动物试验”。传授知识的同时对学生进行职业道德、行业规范、科学伦理教学，并将医者仁心、救死扶伤的精神自然地融入到了课程内容中。

在章节的划分上，体现科学思维和以人为本。学生们在本科阶段和研究生阶段已学习过相应的材料专业基础课，对基本的、常见的金属材料、高分子材料、复合材料的组织结构和性能特点均有所了解。在章节设置上，以往材料学科专业课常以材料种类划分章节，例如金属材料、高分子材料、陶瓷材料等。首先，面向学生需求，学生需要掌握不同材料应用于生物医学时所具备的特点；其次，作为涉及医学的交叉学科，将救死扶伤作为第一要素。因此，在课程章节划分上以材料应用的医学学科划分章节，将课程划分为外科用生物材料与器件、骨科用生物材料与器件、耳鼻喉科生物医用材料与器件、口腔用生物医用材料与器件，以及血液净化材料与器件等。这样划分章节，将材料性能、医学需求和人文关怀紧密连接，课程思政元素可自然地融入。比如在讲授外科用腔道支架材料时，一个好的支架材料除了要具备作为医用支架的力学性能和生物相容性，使支架达到良好的治疗效果，起到挽救生命的作用，此外，还应具有良好的顺应性——最大限度降低患者的不适感；X射线可视性——便于医生放置和后期检查。这些体现了生物医用材料和器件研究中所需要的温度，在达到良好的治疗效果的前提下，更加注重减轻患者痛苦。以往不锈钢支架进入人体后展开患者的异物感比较明显，而采用TiNi合金，因其超弹性使其可以在展开的过程中提供持续柔和的径向扩张力，植入后人体无胀痛感，更为舒适。此外，在设计过程中考虑到X射线可视性，是从便于医生操作的角度出发进行的考虑。借此向同学们阐述在生物医用器件的研发过程中，操作的便捷性关系到是否能够减少医生的工作时间、提高效率及器件具有普适性。比如心血管支架的植入需要在心梗发生之后进行支架植入的黄金时间是6个小时，而在偏远地区医疗水平不发达地区可能因为来不及救治而导致严重的后果，因而从材料研发和设计的角度，考虑医疗器件的操作简便性十分重要，这是作为材料研发人员应有的责任和担当。至此，课程思政不仅仅是课程的附加品，其本身就蕴含在了课程内容中，学生更容易接受，更容易产生共情。

实时更新教学内容，多关注国家在生物化学领域的发展新变化、出现的新问题，及时结合教学内容加以引导，以满足青年学生强烈的求知预和探索欲。作为一门研究生课程，除了要传授基础知识外，要包含学科前沿。我们将本领域近年前沿研究热点引入课堂，包括以组织工程化骨和组织工程化角膜为代表的组织组织工程材料、以人工皮肤和可穿戴医用传感器等为代表的新型生物传感器、以纳米药物递送材料和放疗增敏材料为代表的纳米生物材料等等，使课程更具有先进性，紧跟领域研究前沿，拓展学生的国际化视野。同时，通过对比国内外前沿领域发展现状，学生们可深刻体会到我国生物医用材料近几十年取得的巨大成就，同时发现不足和差距，激励学生发愤图强。同时，思政内容也要与时俱进，比如，在疫情常态化的当下，充分挖掘疫情防控过程中与学习内容相关的感人事迹，贯穿于教学中，如陈薇院士团队自主研发的核酸检测盒，大大缩短了确诊速度，传授知识的同时，培养学生的爱国主义情怀，让学生深切体会到社会主义制度的优越性，体会抗疫过程中的中国效率和中国力量；在扎实的文献研究和社会调查基础上，选择典型的思政元素，将中华民族艰苦朴素的奋斗精神、中华传统文化、甘于奉献的爱国精神，以及中国学者的科学精神等自然渗入课程方方面面，实现润物无声的效果。

三  “课堂+”的教学模式改革，注重科学精神塑造

依托多种信息化教学手段，以多种形式开展思政教育。利用雨课堂等教学智慧手段，进行线下线上混合式教学，实现“课前三分钟”的手机课件推送，将PPT篇幅限制到1～2页，学生很短时间就能看完，利用学生们熟悉、易接受的形式，进行课程预告，以生动的案例提出下堂课所涉及的内容，激发学生兴趣，引发思考。例如讲授第二章灭菌技术与验证时，可以截取纪录片《人世间·抗疫特别节目》的片段，从疫情当中隔离防护的讲起，引申到灭菌、消毒的原理及其重要性，课上针对问题发起讨论，紧扣教学内容，阐释教学难点，加深学生的认识，这其中还以包含了许多材料科学的知识，既能让学生学习到相关的專业知识，又能在潜移默化中激发学生的求知欲。

借助“互联网+”模式下形象与抽象并重的启发式教学，避免只有枯燥的文字以提高学生在课堂上对思政教育的兴趣和效果，针对专业知识和课程思政教育的契合点，寻找各种动画和视频等多媒体素材。对于高速发展的信息化时代，多媒体素材的核心问题不是找不到而是太多难以筛选，因而如何从网络繁杂的多媒体素材进行选取十分重要，我们秉承以下原则进行筛选：①贴近课程内容；②具有权威性；③具有科学性；④蕴含思政元素；⑤术语规范、表述正确。比如，在讲授辐照灭菌部分，引入CCTV10的《走进科学》系列科教纪录片“‘核在你身边”片段，让同学们了解我国放射性Co60灭菌产业的发展，一方面消除其谈“核”变色的认识，另一方面让同学们体会我国核工业60年来发展壮大的历程，让思政教育进行得更为形象、生动，将家国情怀、民族自信以熟悉的、易于接受的方式传输给学生。

充分利用身边的思政教学资源。在20世纪50年代，一大批有志青年响应党和国家的号召，从祖国四面八方汇聚到哈工大，主动选择扎根边疆、艰苦创业，这支几乎承担了全部教学和科研任务的800余人的年轻教师队伍被称为哈工大的“八百壮士”。哈工大的“八百壮士”精神，彰显着老一辈知识分子“至诚报国”的信念与担当，根据课程内容，对“八百壮士”的典型事迹加以介绍，配合实物、图像展示，让学生从身边人、身边事中获取力量，将思政教育落到实处。在介绍生物医用形状记忆合金时，自然引入哈工大“八百壮士”形状记忆合金领域的带头人赵连成院士几十年不辍耕耘、永攀高峰的感人事迹。介绍国内记忆合金从无到有，到现在已经有了如心血管支架等若干产品并投入临床应用，这其中离不开一代材料人的艰苦奋斗，刻苦钻研。特别是赵老师在花甲之年仍然勇于创新，开创光电信息材料新领域，通过这一典型事例激励学生，作为年轻人更应该用于创新，敢于探索，打破学术壁垒，迎难而上，解决“卡脖子”技术难题。讲到生物医用复合材料，引入杜善义院士从事复合材料研究时，治学严谨，精益求精的案例，强调科学需要实事求是的工作态度，要有严肃、严谨、严格的工作作风，同时，还应具备辩证唯物的科学方法，将科学的方法论自然而然的融入课堂。通过热门话题讨论、科学故事激励，生活案例比喻等方式，把科学精神、奋斗精神、职业理想及社会主义核心价值观教育融入课程的讲授中。

对于高校专业课课程思政建设来说，注重学生的品格塑造，培养学生的自主思考判断能力和创新思维是其中一个重要环节。提出“翻转课堂+”的模式，以项目研究的形式为载体，打通课上课下的“壁垒”，建设真正的研究式课堂。利用翻转课堂，以产出为学习目标，设置研究问题。例如在讲授第四章骨科用生物材料与器件时，课程约进行1/3。此时开展翻转课堂，提出“现有的骨代替和骨修复材料例如骨钉、接骨板等材料多为不锈钢或者钛合金，但其弹性模量远大于人骨，使用后容易造成应力屏蔽的问题，不利于骨组织的修复，应如何解决这个问题？”请同学们针对问题进行思考，结合已经掌握的专业知识，查找相关文献，以小组为形式进行讨论，给出合理化的改进方案。汇报之后，进行小组互评，利用智慧教学软件进行投票和打分。通过同学和老师讨论，评估方案的可行性，进一步优化方案。对于目前尚不具备实验条件的方案通过理论计算等方法来预测材料性能，优选出可行性高的1～2个方案，利用材料学院实验室丰富的设备资源，进行材料的制备、加工和测试，分析数据，完善报告。从问题的提出到给出方案到分析测试，时间为5～6周，学生在课程的跟进过程中走完整个项目的流程。这样开放性的研究式课题，有利于提高学生分析问题、解决问题的科学思维和创新能力。同时让学生感到所学知识真正“有用”，这可以极大地提高学生的专业认同度。“翻转课堂+”的模式，将课堂互动延续到了课下，全程参与试验和分析，真正做到了以产出为目的研究式教学。这种教学模式有利于提高学生独立思考能力，拓展学术视野，培养求真务实的科学精神，这点于研究生的培养极为重要。同时以医工交叉学科为背景开展课题研究，有利于培养具有创新能力的高水平的交叉学科人才。

四  优化评价体系，形成多元化考核方式

为了充分调动学生学习思政内容的积极性和主动性，增强学生自主学习领悟能力、提高思政教学的质量和效果，建立科学的多元化考核评价体系。强调评价内容多元化、评价方式多元化、考核形式多元化。期末成绩占60%，将思政元素融入课程考评内容，将思政元素引入题目，以典型思政元素（人物、事件等）、生产实际问题与课程知识相结合形成考评内容，以调动学生在学习思政内容的积极性和主动性，考评的重点应该放在学生分析问题和解决问题的能力上，有标准答案的题目比例减少，开放式题目比例增多，着重评价学生的创新能力和对职业伦理的认识。提高平时成绩所占比例，平时成绩占40%，其中包含学堂在线或雨课堂等网络平台答题，翻转课堂小组汇报。评价方式包含教师评价和师生互评。通过小组作业和报告等需要团队合作的形式，有利于培养学生的团队协作能力，提高团队综合素质，加入研讨小组分数可以提高学生的集体荣誉感，同时该部分成绩中可以加入体现对学生思政教育考核分数，评价学生在小组研讨及汇报中对于爱国情怀、爱岗敬业、职业道德和学术素养的理解与思考。从评价手段和形式以及内容三方面引导学生切实地转变思想，提高创新能力、注重自身素质提升和品格塑造。鼓励学生把课堂学习和科研及生活实践结合起来，合理适度地设计扩展学习内容，完善“课堂+”教学模式，在巩固课堂学习的基础上，将思政教育延续至课下。

五  結束语

面向“新工科”人才培养的要求，针对研究生学生群体的特点，从课程建设入手，在课程章节设置、内容选取上，将理工科的科学思维、科学伦理和医学学科的医者仁心、人文关怀融入课程，使思政元素与课程内容紧密联系。运用多种信息化手段改革教学方法，提高思政教学效果。提出“课前三分钟”微信PPT推送，做好课前预告，提出问题，引发思考；注重挖掘和筛选多媒体思政教学素材，进行形象生动的思政教育；改进课堂教学模式，以“翻转课堂+”的形式，进行项目式教学，培养学生科学思维和创新能力，将课堂思政教学延续至课下。通过一系列举措，提高课程育人效果，促进学生知识、素质和能力的全面发展。

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