工科专业课“三位一体”课程思政教学改革与实践

基金项目：西南石油大学高等教育教学改革研究项目“党建引领‘三联三融三全’式课程思政育人模式的构建与实践”（X2021JGYB006）、“战略性新兴产业专业的新工科人才培养模式升级改造与创新实践”（X2021JGZDI002）；西南石油大学“课程思政”示范课程建设项目（X2020KCSZ001）

第一作者简介：朱红钧（1983-），男，汉族，江苏靖江人，博士，教授，博士研究生导师。研究方向为海洋油气工程方面的教学研究。

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

摘 要：如何发挥课程思政在价值引领、知识传授、能力提升“三位一体”育人方面的功能是值得研究与实践的问题。该文以工科专业课程海洋环境与载荷为例，探索课程思政贯穿始终的教学模式。教学中深挖课程思政元素，有机融入理论知识讲授、项目式研习、能力提升实践等环节，使学生由被动学习转为主动探究，激发学生的学习热情。通过课内、课外互补，线上、线下协同的模式，夯实学生的理论基础，拓展学生的创新思维。

关键词：价值引领；知识传授；能力提升；课程思政；PBL式教学模式

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：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

《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》和《高等学校课程思政建设指导纲要》等都强调了高校课程思政建设的重要性。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上作出“各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”的重要指示。近年来，全国高校掀起了课程思政教学改革的浪潮[1-4]。汤赫男等[1]结合机械设计基础课程内容、专业发展史形成了“四个一”的课程思政建设模式。莫远科等[2]从科学哲理、学科史与名师、职业操守与道德、国内外时事热点、行情省情校情、应用及发展前沿等六方面挖掘了理工科专业课程的思政育人资源。万聪等[3]通过交互式学习模式，让学生开展沙龙式的案例分析与探讨，增强学生的实践认识与习得经验。但课程思政仅仅依靠课堂的几十分钟还远远不够，如何做好全过程价值引领是保障“三全育人”的关键。

近年来，在高等学校工程教育专业认证大力推进的背景下，高校教师尝试了诸多提升学生学习能力的教学方法或手段，如PBL（Project-Based Learning）项目式或问题式的教学方法[5-6]、翻转课堂等[7]，这些方法或手段将传统的以教师讲授为主的教学模式转变为以学生主体参与、教师辅以引导的模式。如郭亚杰等[8]探索了材料学课程的PBL教学方法，将课程内容多媒体化、课程资源信息化、教学过程及考核方式多元化，提升了学生的探究能力。龚秀[9]在大学物理课程中尝试了PBL结合CBL（Case-Based Learning）的教学方法，这种复合教学方法以开放式的讨论和引导式的探究学习为主，提高了学生对所学知识活学活用的能力。但这些改革实践重点关注了学生能力的提升，价值引领方面有所欠缺。

针对课程教学中普遍存在的思想价值引领与能力融合不足的问题，笔者基于“价值引领-知识传授-能力提升”三位一体，探索了工科专业课程的课程思政改革与实践，通过课内、课外互补，线上、线下协同及PBL项目式学习，使学生在精神内化、知识增长和能力提升方面达到同频共振。

一 教学理念与模式

将德育与智育相融合、将教师的“教”与学生的“学”相统一是教学设计的关键，如图1所示，海洋环境与载荷课程以教师为引导，将关键概念道理化、抽象理论形象化、知识来源故事化和学科发展榜样化（“四化”），寓德于教、寓道于教、寓教于乐（“三寓”），把正确价值追求、坚定理想信念塑造为课堂的鲜亮底色。通过课前、课中、课后三段式递进，课内、课外互补，线上、线下协同，全方位地实践课程思政教育。课前线上视频学习、云端答疑，课内翻转课堂、智慧工具实时互动，课外创新设计、开放实验，使学生在互动协助、创新实践中理解知识的由来，牢固掌握理论知识。利用PBL项目式学习方法，以任务为驱动，在“教师启发+博士带队”的指引下，学研悟用结合，通过小组研习的方式培养学生的批判性思维，激发学生的创新意识与高阶思维，培养学生的团队协作能力与解决复杂问题的能力，以实现价值引领、知识传授和能力培养“三位一体”的有机融合。

二 教学改革实践

教学过程中，将课程思政、知识传授及学生能力的提升全过程、全方位融合，使学生在灵魂的激励、思想的激荡下接纳知识的灌溉。

（一） 基于价值引领的教学实践

课前精心挑选与每次课程内容相关的励志诗词，利用课前五分钟，带领学生诵读，使学生在领悟诗词中蕴含的哲理、提升思想内涵的同时，激发学生的求知热情，帮助学生快速投入课堂学习。如读李白的《行路难》，从“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海”中让学生在学习、生活中不畏困难，保持乐观向上的精神状态。读李大钊的《青春》，让学生提神振气、感受青春蓬勃力量的同时，以饱满的姿态投入课堂。

深挖课程内容蕴含的思政元素，在讲授知识的过程中有机融入习近平新时代中国特色社会主义思想、社会主义核心价值观、中华优秀传统文化、家国情怀、社会责任、法治意识、大国工匠精神、职业理想与职业道德等。如讲到“海洋资源、能源开发”时，向学生们介绍海水稻，同时缅怀“杂交水稻之父”袁隆平院士，学习他科学报国的家国情怀、奉献为民的担当精神和潜心攻关的学术精神，让学生领悟奋斗是筑梦的唯一路径。讲到“涡激振动”时，讲述冯·卡门发现卡门涡街及“中国航天之父”钱学森在美国学成回国报效的励志故事等，让学生感受严谨求实的科学精神与爱国主义精神。通过榜样故事阐述、核心知识点精神升华，将关键概念道理化、抽象理论形象化、知识来源故事化、学科发展榜样化，弘扬主旋律，传递正能量，树立正确的人生观和价值观，形成投身蓝色国土开发的昂扬斗志。课后推送大师励志故事和前沿动态，如周培源潜心研究、科学报国的故事，“深海勇士”“奋斗者号”下潜成功的前沿动态等，进一步坚定学生学以报国的志向，形成课前、课中、课后全过程递进式的价值引领。

（二） 基于知识传授的教学实践

以学生为主体，选取贴近生活和深化思维型知识点进行翻转课堂实践，触发学生结合生活常识挖掘背后机理。学生通过课前视频学习和文献研读，精心准备PPT，课堂上限时讲解，同学间互动协助，使学生理解知识的由来、学会知识的分享、加深对知识的理解。通过智慧教学工具互动，及时掌握学生的知识汲取情况，有的放矢地进行课堂的动态调整。

课后，结合课上所学知识，指导学生开展开放性实验（如圆柱涡激振动现象、管内流型变化等），让学生真切地感受到科学的魅力。除验证性实验外，学生基于实验平台，自主开发实验项目，如涡激振动能量收集、波浪能发电等，并对创新设计进行实验测试，培养了学生挚学谨研（真挚对待学习、严谨开展科学研究）的探索精神，激发了学生的创新思维。如讲解涡激振动抑制原理时，要求学生设计新型抑制装置，在课上分享自己的设计，并实验测试抑制效果，培养了学生实践创新的能力。

另外，在中国大学慕课开设了MOOC和SPOC课程，上传了课程视频及课件资源，开辟了线上讨论、答疑、在线作业批改、在线测试等模块，学生通过线上交流，及时将自己疑惑的问题向教师反馈，教师线上解答或在课堂上作为重点再次讲解，实现了线上线下协同、课内课外互补的效果。

（三） 基于能力提升的教学实践

以学生为中心，开展PBL项目式教学，如图2所示。在课堂教学过程中将知识点与实际工程、科研课题及生活现象相结合，融入前沿科学知识，激发学生的学习兴趣、增强学生的求知欲望。在第一次上课时公布研究课题，学生通过阅读资料后自主选择感兴趣的课题，选择同一课题的学生自动分为一组，由博士生协助指导开展课题研习。学生围绕课题开展文献调研、数值仿真或实验研究，通过动手实践、朋辈帮扶、团结合作，在失败中总结经验，不断尝试突破，经历完整的研究过程，培养实践创新、合作研究的能力。课程结束前，集中组织学生进行成果汇报，模拟学术会议的形式通过PPT汇报研究成果，并解答其他同学的提问，不同小组的学生，在精彩激烈的问答环节中进行思想的碰撞。最后，教师针对每个小组的汇报及学生的交流讨论进行总结升华，加深对问题的理解。课后，学生进一步将课题成果总结提炼，撰写专利、论文，参加挑战杯、海洋油气工程设计大赛等科技创新比赛等，取得实质性的学术成果。PBL项目式教学实践锻炼了学生团队协作、论文写作、沟通交流、汇报展示及动手实践多方面的能力。

（四） 过程化考核方式

通过过程化考核保障教学全过程的培养质量，包括课内、课外参与情况，线上互动和测试情况，翻转课堂PPT制作及讲解情况，课外创新实践的表现，以及期末卷面成绩等。其中，创新实践成绩根据平时小组成员的参与贡献度和小组汇报展示的研究成果、汇报人的表现及每位学生最终提交的课题项目报告进行打分。

期末试卷中设置了非标准答案试题（占期末总成绩的20%），重点考查学生的境界提升、品行涵养、使命担当意识和创新能力等。如2017级海洋环境与载荷考试试卷中设置的论述题，让学生列举一名从事海洋物理环境研究、开发利用海洋或与海洋搏击的民族脊柱或科学巨匠，阐述从他们身上学习到的精神力量，以及怎样调整规划自己的人生。

三 改革实践成效

课程教学改革成效主要体现在以下几个方面。

第一，学生思想认识整体提升，使命感增强，课堂上的精神面貌向好，求知欲、探索欲得到激发。上课抬头率达到100%，课堂活跃度显著增强。小组研习中，学生主动性提高，浑水摸鱼的学生较少。

第二，学生的学习效果明显提高。班级综合成绩相比教改前（2018级学生的成绩）平均分提高10%左右，优秀率增加5%左右。如图3所示，成绩在90分以上的人数占总人数的比例由2018级的9.8%提高到了2019级的15.9%，70分以下的同学明显减少。如图4所示，超80%学生的非标准答案试题得分在8分（满分10分）及以上，说明学生的思想境界与人生抱负有明显提升。

图3 2018级和2019级学生成绩的对比

第三，学生解决复杂问题的能力和创新能力显著增强，课程结束时，学生提交的创新设计经完善后均能申请国家专利4～5项，4名本科生根据课程中“波浪载荷”的相关内容，设计了悬浮式潮流能发电装置，在海洋工程设计大赛中获得最高奖——海洋杯。5名本科生在挑战杯大学生创业竞赛中获得一等奖。

第四，学生深造选择“海洋环境与载荷”相关研究方向的比例有所提升。

图4 非标准答案题得分情况

四 结束语

基于“价值引领-知识传授-能力提升”三位一体地开展工科专业课程教学改革实践，效果明显，得到了学生的认可。学生理想信念更加坚定，专业基础更加扎实，创新能力显著增强，思想、能力实现同频共振。但实施过程中仍发现一些不足，如通过非标准答案试题考核课程思政成效的方式过于单一，价值引领在课外的延伸还不够，学生综合学习效果如何更科学地评价等，将在今后的教学实践中进一步改进完善。

参考文献：

[1] 汤赫男，魏来，陈文波.课程思政视域下工科专业课程的创新创业教育探索——以“机械设计基础”课程为例[J].工业和信息化教育，2022（5）：44-46.

[2] 莫远科，凌敏，罗勋，等.理工科专业课程思政元素的挖掘与融合实践——以《材料力学性能》为例[J].广东化工，2022，49（8）：226-228.

[3] 万聪，付宏鹏.目标导向的工科研究生课程思政建设路径探索——以“大数据思维与分析”课程为例[J].工业和信息化教育，2022（5）：24-27.

[4] 刘艳军，万忠杰，罗代忠.问题讨论式课程思政教学探索——以“程序设计基础”课程为例[J].工业和信息化教育，2022（5）：66-68.

[5] 韩秀丽，汪金花，李鸣铎，等.新工科需求下PBL教学深度学习的模式研究[J].华北理工大学学报（社会科学版），2022，22（2）：87-92.

[6] 陈杰，黄鑫，叶太兵.PBL在大学物理综合设计性实验教学中的运用[J].大学物理实验，2017，30（5）：114-116.

[7] 翟小静.“PBL+翻转课堂”教学模式在信息素养教学中的应用研究[J].陕西教育（高教），2022（6）：56-57.

[8] 郭亚杰，陈永楠，田晓东.OBE理念下金属材料学课程PBL教学方法探索[J].中国现代教育装备，2022（3）：77-78.

[9] 龚秀.PBL结合CBL的教学方法在“大学物理”课程中的应用[J].科技风，2022（7）：86-88.