关于一流本科课程建设的思考与实践

罗玉梅　于姗　王芳　王明珊

【摘要】一流本科课程要发挥课堂教学主阵地、主渠道、主战场作用，课程建设是重要措施和环节。本文从课程目标、教学内容、教学方法等方面提出了一流本科课程持续建设的举措，将知识、能力和价值引领有机融合于工科专业课程中，不断探索和优化，打造有行业和专业特色的一流本科课程，为其他课程的建设提供参考思路和途径。

【关键词】一流本科课程  课程建设  课程目标  教学内容  教学方法

【基金项目】国家级一流本科课程“材料分析方法”建设项目;国家级一流本科专业“西南石油大学高分子材料与工程”建设项目;西南石油大学新能源与材料学院本科课程教学改革研究项目（基于资源共享的课程信息化教学改革研究，2021XCY-JXGG-008）;西南石油大学2021—2023年高等教育教学改革研究校级一般项目。

【中图分类号】G642   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2022）04-0175-03

西南石油大学“材料分析方法”课程经过近二十年的建设，已有扎实的建設基础，取得了明显的教学成效，被认定为首批国家级一流本科课程。我校作为国家首批“双一流”建设高校，对于创建高水平课程给予了有力的支持，为卓越拔尖人才培养提供了有效的支撑。在课程建设过程中，课程团队在原有基础上致力于提升课程的高阶性、创新性，在课程目标、教学内容、教学方法等方面，继续探索和优化，打造有行业和专业特色的一流本科课程，为其他课程的建设提供参考思路和途径。

一、课程目标注重价值引领，进一步丰富专业课程的“课程思政”元素

（一）“课程思政”元素的专业化和特色化建设

在“课程思政”元素的挖掘和优化中，课程团队紧贴后疫情时代背景，推进“课程思政”与专业课程的深度融合。比如，通过扫描电子显微镜识别熔喷布纤维直径和微观形貌，判断对一次性医用口罩的过滤性、屏蔽性等性能的影响，通过紫外吸收光谱、红外吸收光谱测试熔喷布的化学物质残留情况等，从而综合判断是否符合熔喷布材料的国家标准。结合国内外标准的不同之处，客观评价我国现有标准，批判“外国产品就是比中国高级”的错误思潮。还从熔喷布的生产工艺、质量检测、产能、调配等方面，比较国内外在新冠病毒防疫措施上的差别，从而让学生理解、认同、支持、拥护我国的社会主义制度和基本大政方针，形成维护祖国统一的自觉观念，正确看待我国发展过程中取得的进步和存在的不足，主动承担社会责任，努力成为国家的建设者。

在“课程思政”元素的挖掘和优化中，课程团队结合行业和专业发展特色，提出秉承学校“为祖国加油、为民族争气”的大学精神，结合新时代“铁人”精神和“三老四严”石油精神，引导学生发挥石油院校艰苦朴素的优良传统，培养学生保障国家能源安全的决心和奉献精神，培养学生致力于发展“碳中和”绿色能源技术，勇于投身西部能源产业建设。

（二）关于“课程思政”实施效果的问卷调查分析

关于“课程思政”的实施效果，“材料分析方法”课程采用第三方问卷调查工具做了初步分析，由学生使用网络匿名填写，结果由程序自动汇总和统计。结合课程实际情况，选取了在工科专业课程中实施“课程思政”的重要性、“课程思政”实施后学生思想的变化、教师实施“课程思政”的方法等3个一级指标，以选择题型为主，进行了调查、统计和分析。调查对象为我校高分子材料与工程专业2019级137名本科生，共计发放137份问卷，收回有效问卷134份。其中，针对“课程思政”实施后学生思想的变化，调查结果如图1—3所示。

题目1：在材料分析方法课程中，介绍了我国物理学家吴有训在X射线散射光谱方面的不懈努力，并作为钱伟长、杨振宁等学者的老师，为中国物理学人才的培养做出了巨大贡献。由此，你在下列哪些方面有启发和收获？[多选题]

题目2：在材料分析方法课程中，以“白酒塑化剂事件”为切入点，从专业知识和测试结果图谱解析白酒中出现的塑化剂是否与包装材料有关，进行塑料制品安全性的大讨论。由此，你在下列哪些方面有启迪和感触？ [多选题]

题目3：在材料分析方法课程中，讲述了与X射线衍射、布拉格方程、光电效应等专业知识点相关的科学家的故事。由此，你在下列哪些方面收获较大？      [多选题]

由图1可知，在“中国科学家故事”这一“课程思政”元素的植入中，能够较为有效地达到“课程思政”教学设计的初衷。其中，认为在科学精神，家国情怀和政治认同、思想认同、情感认同等三个方面有收获的学生分别达到了74.63%、73.13%、65.67%，半数以上的学生能够在潜移默化中得到准确的启示。由图2可知，运用“塑料制品安全性”的课堂讨论，能够使学生在行业使命感、职业理想和道德以及社会责任等三个方面有较深的启迪和感触，学生占比分别达到了77.61%、70.15%、56.72%。从专业课的角度看，“塑料制品安全性”是与热重分析等材料分析方法案例紧密联系的;从“课程思政”的角度看，可以和工科专业倡导的工程伦理教育等结合起来。由此，将工程案例教学和“课程思政”元素有机融合，既能让学生获取专业知识和能力，又能达到价值引领的教学目的。由图3可知，从相关诺贝尔奖获得者的故事中，学生在探求真理、科学精神等方面有较大收获，学生占比分别达到83.58%、82.09%。作为国家一流本科课程，课程内容要有一定的挑战度，而一些学生容易出现畏难情绪，对有深度、难度的知识“浅尝辄止”，如何激励学生勇于攀登科学的高峰，具有终身学习的意识和能力，是工科专业课程承担的一项重要任务。

二、教学内容强调以产出为导向，进一步提出教学内容模块化和单元化设计

“材料分析方法”课程秉承“以学生为中心”的理念，在教学内容上实施以产出为导向的模块化设计。在教学模块的框架下，各测试方法的单元化教学中，根据“能力层次理论”，开展以记忆、理解为主的学习向以应用、分析、评价、创造为主的高阶学习发展，提升课程的思想性、学术性、交叉性、实践性。

根据以产出为导向的学生能力要求，教学内容整合为“基础理论”模块、“分析表征”模块、“实践拓展”模块。“基础理论”模塊包含教学大纲中28个知识点，占教学内容的56%，涉及先修课程相关基本理论、各测试方法的基础理论、推导等基本原理，测试方法影响因素等，使学生理解和掌握材料测试、分析等基础知识和检测手段，具有对材料的合成制备、成型加工、结构表征等工程问题的影响因素进行识别和分析的能力。“分析表征”模块包含教学大纲中15个知识点，占教学内容的30%，涉及各测试方法的仪器原理、操作步骤及要点等，使学生学习和掌握XRD、SEM、TEM、TGA、DSC、UV、FTIR、HNMR等仪器的使用原理和方法，具有材料的基本测试技能;使学生能够合理选择现代材料分析仪器，科学获取数据，具有对高分子材料的合成制备、成型加工、结构表征等工程问题进行分析、计算和设计的能力。“实践拓展”模块包含教学大纲中7个知识点，占教学内容的14%，涉及各测试方法所得结果的分析、判断、解释及优化等，使学生学习和掌握XRD、SEM、TEM、TGA、DSC、UV、FTIR、HNMR等仪器的基本原理及应用，具有对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论的能力;使学生能够选用满足特定需求的现代材料分析仪器，具有模拟和预测高分子材料的合成制备、成型加工、结构表征等工程问题，并对其进行分析的能力。

三、教学内容体现前沿性与时代性，进一步实现第一和第二课堂双向动态更新机制

“材料分析方法”课程在教学内容上提出双向动态更新机制，实现第一课堂和第二课堂的有力衔接，促使科学研究与本科教学相融通。强化科教融合，推动科研案例向教学案例转化、学科资源向教学资源转化，深化知识体系与外部发展环境、科研创新体系的融合，体现教学内容的前沿性和时代性，及时将学术研究、科技发展前沿成果引入课程，培养学生深度的学术思维与创新思维。

首先，第二课堂动态追踪材料学科前沿和产业需求，开设前沿材料和新型材料等产业需求的必修实践项目，如开设石墨烯在储能电池中的应用等第二课堂项目，利用XRD、SEM等技术分析石墨烯的微观结构和物化性质，开展石墨烯的分散、表面官能化处理等研究工作。然后，“材料分析方法”课堂同步第二课堂项目案例，优化课程内容，如讲解分析XRD、SEM等技术分析碳材料晶体结构、物相和成分，升级课程挑战度。进一步提出如何运用材料分析技术解决新材料设计和性能表征等工程实际问题，实现学生从基础理论到分析表征再到实践创新的高阶能力培养。

四、课程实验体系强调实践能力的逐级提升，进一步推进现代信息技术与教学深度融合

依托我校大精设备操作平台、工程训练中心和校企联合实践基地，构建了“课程实验—专业品牌实验—第二课堂—创新实践项目”四级课程实验体系。首先，通过课程教学实验培养学生操作X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试仪器的基本实验技能。根据第二课堂的材料分析方法使用情况，将涉及面最广的X射线衍射、扫描电子显微镜两种测试方法纳入课程实验教学。教师现场补充讲解仪器的结构原理、实验参数、操作方法及影响要素，学生实施测试操作得到X射线衍射图谱，并对X射线衍射图谱进行物相分析，再通过扫描电子显微镜分析观察材料的微观形貌。从材料制备与应用中的工程问题入手，通过课程实验培养学生熟练操作X射线衍射仪、扫描电子显微镜的基本实验能力。再借助面向本科生开放的大精设备实验平台延伸课程教学实验，开设相关专业综合实验，包括分子结构分析、晶体晶粒度测定、热性能分析等，引入虚拟仿真实验、线上仪器操作视频库等，解决大精设备台套数较少的问题，给予学生更广泛的实践空间和时间。专业综合实验贯通了理论分析与测试实践的桥梁，使学生能够基于专业工程问题独立开展材料测试和分析，为学生专业实践能力的培养奠定了良好基础。然后，开设第二课堂实践拓展项目，设置融合材料设计、表征及应用的关联性课题，引导学生参与材料学科前沿项目和产业需求项目等，结合应用领域分析材料的性能和应用的关联机制，提升学生的知识转化能力。通过第二课堂实践拓展项目可以培养学生解决复杂工程问题的能力，同时，第二课堂可反馈学生是否在“材料分析方法”课程中获取了解决相关复杂工程问题的能力。最后，引导和鼓励学生参加开放实验项目、创新创业训练计划和“互联网+”创新创业大赛等，实现自主创新探索，培养学生的创新意识和实践能力，通过开展课题研究提升学生自主创新的综合素质。

五、结语

一流本科课程应坚持立德树人，体现以学生为中心，开启学生内在潜力和学习动力，注重创新型、复合型、应用型人才的培养。课程建设应具有创新性、示范引领性和推广性，针对本地区高校长期存在的教育教学问题，因地制宜、因校制宜、因课制宜，建设一流本科课程。一流本科课程的内容结构应契合课程目标，符合学生成长规律，依据学科前沿动态与社会发展需求实施动态更新，教学资源应丰富多样，体现思想性、科学性与时代性。建设有行业和专业特色的一流本科课程，还需要不断探索、总结和优化，以提升学生综合能力为重点，重塑课程内容，创新教学方法。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于一流本科课程建设的实施意见[Z].2019-10-30.

[2]罗玉梅，白小东，王斌.面向“课程思政”和工程教育认证双重要求的专业课程建设[J].教育现代化， 2021，8（29）：193-196.

[3]蔡基刚.一流本科课程与专业建设的重组新概念——以外语学科为例[J].东北师大学报（哲学社会科学版），2020（3）：7-12.

作者简介：

罗玉梅（1981年10月-），女，汉族，重庆荣昌人，博士，讲师，研究方向：高分子材料。