项目式学习在新工科课程思政建设中的实践

摘  要：新工科建设与课程思政展现出密切的内在一致性，新工科为课程思政提供全新的平台，而课程思政则为新工科提供具有战略性指导意义的方针。然而，新工科的蓬勃发展也对课程思政提出崭新的挑战，尤其是在如何实现跨学科整合、统一知识传授和价值观引领等方面，成为当前新工科背景下高校教师迫切需要解决的问题。以金属非平衡凝固新工科课程为例，该文引入项目式学习方法，通过思政案例的开发和话语表达两个方面，论证如何以思政案例为媒介，确保课程思政更好地融入新工科建设。设计个人和小组项目案例，涵盖课程核心知识点与思政要素，旨在通过案例引导学生深度思考。同时，进行跨学科整合，将工程和人文社科内容有机融入项目中。强调团队协作，通过项目的讨论和考核引导学生形成积极的价值观。通过这一互动式、富有趣味性的课堂实践，使得原本晦涩难懂的课程知识焕发生机，同时激发学生对专业知识以及“为谁学、怎么学”等问题的自主思考。这样的教学方法旨在切实贯彻立德树人的根本任务，使学生在学习专业学科的同时培养出更为全面的素养。

关键词：课程思政；语话表达；新工科；项目式学习；金属非平衡凝固

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）13-0032-05

Abstract： The construction of emerging engineering education and ideological and political education in courses exhibit a close inherent consistency. The emerging engineering education provides a fresh platform for ideological and political education， while ideological and political education， in turn， offers strategic guidance for the development of emerging engineering education. However， the vigorous development of emerging engineering education also poses novel challenges for ideological and political education， especially in areas such as achieving interdisciplinary integration， unifying knowledge impartation， and guiding values. These challenges are urgent issues that university teachers need to address in the current context of emerging engineering education. Taking the example of the course Non-Equilibrium Solidification of Metals， this paper introduces a project-based learning approach. Through the development of ideological and political cases and discourse expression， it argues how ideological and political cases can serve as a medium to ensure the better integration of ideological and political education into the construction of emerging engineering education. The design of individual and group project cases encompasses core course knowledge points and ideological and political elements， with the aim of guiding students in deep thinking through these cases. Simultaneously， interdisciplinary integration is pursued by organically incorporating engineering and humanities and social science content into the projects. Emphasis is placed on teamwork， and through project discussions and assessments， students are guided to form positive values. This interactive and engaging classroom practice revitalizes the originally complex and obscure course knowledge， while also inspiring students to engage in independent reflection on professional knowledge and questions related to "why learn" and "how to learn". This teaching method aims to effectively implement the fundamental task of moral education and character development， fostering students with more comprehensive qualities while pursuing their professional disciplines.

Keywords： ideological and political education; discourse expression; emerging engineering education; project-based learning; Non-Equilibrium solidification of Metals

新工科和课程思政建设是近年来我国高等教育领域备受关注的两个重要举措。2017年《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》吹响了新工科建设的号角，强调以立德树人为引领，培养未来多元化、创新型的卓越人才。2020年教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》强调将价值观塑造、知识传授和能力培养融为一体，以帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。而2020年教育部办公厅制定的《未来技术学院建设指南（试行）》将未来技术学院定义为新工科建设的“再深化、再拓展、再突破、再出发”，并指出创新人才的培养应该“坚持知识传授与价值引领相统一，培养学生追求真理、勇攀高峰的科学精神，坚定服务国家、造福人类的责任感、使命感。”我们可以清晰看出新工科建设和课程思政在一致性和逻辑契合性方面呈现高度的统一。以“新的工科专业、工科的新要求”为内涵的新工科建设为课程思政提供了创新的平台[1]，而课程思政为新工科指出了战略性的指导方针。同时也应该看到，新工科建设的发展也对课程思政提出了新的挑战，如何整合课程资源以涵盖工程、技术和人文元素，如何提高教师素质要求以及评价体系的不完善等都成为新工科背景下高校教师们亟需解决的问题[2-4]。

当前，新工科的课程思政研究主要聚焦于两个主要方向。首先，理论研究更注重宏观层面，如天津大学的贾启君研究员[5]从新工科课程思政建设的角度出发，对课程思政建设的重点内容、实施体系、评价机制等进行了深入探讨。南京工业大学王轶卿、张翔[6]认为在新工科建设框架下实施课程思政改革需要构建新工科建设的中国理论体系，赋予新工科建设“中国特色”。而河海大学的吴宝海等[7]学者提出高校工科院系应以课程思政为起点，从人才培养模式创新、标准化教学引领、党建引领的师德师风建设等多个层面入手，大力培养具备思想、情怀和专业实力的新工科人才。其次，更多的研究关注于具体某门课程的思政建设，侧重于思政案例的详细梳理。例如，北京林业大学的段瑞枫等[4]学者针对新工科建设，探索了数字通信课程中的思政教育融入方法。他们从教学内容、实验课程、教学模式以及学术前沿介绍等方面提出了“4个思政融合”的理念，并在实施过程中采用“3个思政带入”的方法，详细介绍了思政教育在整个教学过程中的实施方案。另外，哈尔滨工业大学的黄永江等[3]学者结合新工科教育理念，通过深度挖掘非晶合金课程中蕴含的思政元素，将课程思政贯穿于教学全过程。通过不断优化教学方法、教学内容和教学设计，提高了该课程的授课效果，加强了学生的科研素养，真实地实现了立德树人的根本任务。这些研究为新工科的课程思政建设提供了有益的经验和借鉴。

本文以金属非平衡凝固新工科课程为范例，引入项目式学习方法，从思政案例的开发和话语表达两个方面，系统论证如何以思政案例为媒介，确保课程思政更为深入融入新工科建设。在具体实施中，我们分别设计了面向个人和小组的项目案例，以确保项目涵盖课程的核心知识点，并巧妙地贯穿其中思政要素的线索。项目设计的关键在于跨学科的整合，我们在项目中引入了工程和人文社科的内容，以激发学生全面思考问题的能力。在实施过程中，我们强调了团队合作的重要性。通过让学生参与项目的讨论和考核，我们不仅培养了团队协作精神，还在项目中注入了价值观的引领。

一  金属非平衡凝固课程概况

金属非平衡凝固课程聚焦于金属在非平衡状态下的凝固行为，是材料科学与工程领域的基础课程。该课程在金属3D打印、表面加工以及高性能材料制备等技术领域具有广泛应用，涉及的产品包括分布式输电系统中使用的非晶电机、大规模数据存储设备中的硬盘存储器，以及电动车中大量使用的非晶电动机等[8-13]。金属非平衡凝固在多个领域中展现出重要用途，因此，金属非平衡凝固课程在新工科课程建设中扮演着重要的基础角色，为机械、电子、材料和能源等学科提供有力支撑。

作为材料加工工程领域的基础课，金属非平衡凝固课程涵盖了多个学科领域。例如，课程介绍了近平衡条件下溶质在溶液和固相中分布的夏尔公式，以及成分过冷对凝固时结晶形态的影响等。这些内容涉及数学、物理、化学、热力学和动力学等多学科知识。因此，学生在学习过程中不仅获取了关于金属非平衡凝固的理论知识，还培养了在多学科交叉领域中思考问题的能力，为未来在相关领域的研究和实践奠定坚实基础。

然而，传统的金属非平衡凝固课程大纲和教学设计中思政元素分散，缺乏系统性的设计。因此，在新工科建设框架下，以金属非平衡凝固课程为例，实施课程思政改革，并实现思政元素与学科知识的有机结合，产生一加一大于二的加成效应具有重要的意义。我们认为，在这样的课程中，既要引入课程思政，又要实现新工科课程理念的建设，激发学生对该课程的浓厚兴趣。基于项目式学习的方式显然是一个具有前景的解决方案，实践的结果证实了这一设想。

二  项目式学习中的思政融入

（一）  项目式学习的流程设计

项目式学习（Project-based Learning）是一种以学生为中心的教学方法，教师在提供关键知识的基础上，通过构建初步的学习框架和开展讨论，引导学生通过团队合作解决开放性问题的经历来学习。在金属非平衡凝固课程中，采用项目式学习的方式有助于将思政元素融入教学过程中，同时培养学生的创新能力和思政意识。

首先，通过设计具体的项目，确保项目具有一定的复杂性和真实性，涵盖金属非平衡凝固课程的核心概念和知识点。这样，学生可以将理论和知识应用到实际问题中，促使他们在解决问题的过程中主动思考与发现。其次，进行跨学科的整合，确保项目设计涉及多学科知识领域，包括工程和人文社科等，培养学生的综合思维能力。在项目中引入思政要素的线索，鼓励学生在解决问题的过程中主动发现并思考与思政相关的议题，从而实现对思政元素的有机引入。再次，强调团队合作，鼓励学生组成小组进行合作。通过项目式学习，培养学生的团队协作、沟通和领导能力，强调了集体协作的重要性，进一步促进学生的全面发展。最后，在项目进行中设立明确的评价标准，及时给予学生反馈。通过对项目过程和最终成果的评价，不仅关注学生的学术表现，还注重评估学生在团队协作、创新思维和思政方面的发展。这样的评价机制有助于全面了解学生的学习和成长情况，为他们在未来的学术和职业生涯中提供有力支持。