新工科背景下材料力学性能课程“线上线下+课程思政”教学改革与实践

摘  要：该文紧紧围绕立德树人根本任务，根据专业特色和人才培养目标，重构教学内容，深度挖掘材料力学性能课程内容中的思政元素，采用线上线下混合式教学模式，精心组织教学活动，形成多元评价考核体系，进行教学探索与实践，取得良好的效果。新的教学模式注重价值引领、能力培养和知识传授三位一体充分融合，为材料专业基础课教学改革提供参考。

关键词：线上线下；课程思政；立德树人；多元考核评价；教学改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）05-0129-04

Abstract： This paper closely focuses on the fundamental task of moral and cultivation， reconstructs the teaching content according to the objectives of professional features and deeply explores the political elements in the course of Material Mechanical Property. The online and offline hybrid teaching mode is utilized， meanwhile， several teaching activities and diversified evaluation and assessment system are also well organized， resulting in excellent outcomes. The new teaching model pays attention to the full integration of value guidance， ability training and knowledge teaching， so as to provide reference for the teaching reform of basic courses of materials specialty.

Keywords： online and offline; curriculum thought and politic; moral education; multiple assessment and evaluation; teaching reform

习总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他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。”习近平总书记的讲话确立了课程思政的理论基础和建设原则，是高等教育人才培养理念和课程教学方法的重大创新。

材料力学性能是材料科学与工程专业的核心基础课，也是河南工业大学一流本科建设课程。通过该课程的学习，希望学生能够正确描述不同服役条件下材料的力学行为及其微观机理，分析各种力学性能指标的本质、工程意义和相互关系，培养学生理论和实践相结合的创新思维和研究方法，为以后开展材料分析、检测、评价和研究以及发展新材料、改进制造工艺奠定基础。

近年来，通过对照工程教育专业认证和新工科目标要求，基于以成果为导向的OBE教学理念，坚持以学生为中心，把立德树人作为根本任务，深度挖掘课程思政元素，采用线上线下混合式教学模式，积极进行课程建设和教学改革。根据学校培养高素质人才的办学定位，结合本专业人才培养目标和毕业要求指标点，重构教学内容，进行教学设计，精心组织教学活动，引导学生积极主动、全过程、全方位地参与到教学活动中。改变传统作业加期末考试的单一评价方式，重视过程性评价，形成多元评价考核体系。同时将爱国主义、民族自豪感和历史使命感融入教学活动中，实现价值引领、能力培养和知识传授的“三位一体”充分融合，使全面协同育人落实到细微之处，实现了预期的教学目标，达到了师生都满意的教学效果。

一  “线上线下+课程思政”混合式教学模式的课程内容设计

根据学校坚持立德树人，培养基础知识宽厚，实践能力突出，富有历史使命感和社会责任感，具有科学德智体美劳全面发展素养、家国情怀、创新精神和国际视野的高素质人才和行业精英的人才培养定位，结合超硬材料、磨料磨具的专业需求，确定了具体的课程目标，强化高阶性，学思结合和知行统一。课程内容分为线上和线下两部分，具体设计如图1所示。

河南工业大学材料科学与工程专业的超硬材料及制品方向、磨料磨具制造方向是全国高校中唯一设点的专业方向，在全国磨料磨具、超硬材料行业具有自己的优势，学生具有鲜明的特色。为了便于开展“线上线下+课程思政”混合教学，为磨料磨具、超硬材料行业输送优秀人才，教师要对课程知识体系进行建构，在原有知识的基础上强调广度和深度，培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。结合专业特点，将全部授课内容分为三个模块，深度挖掘课程思政元素，传承红色基因。

模块一为材料在静载荷和冲击载荷下的力学性能，主要为前三章内容。根据学生的前修课程情况和内容的难易程度，“弹性变形、塑性变形、缺口效应和冲击”等部分以学生课前线上预习为辅，线下教师讲授为主，学生在线上预习的过程中要完成相应的任务点，进行课后巩固与提升完成线上作业，并充分利用线上资源进行讨论；将“材料在其他载荷下的力学性能”部分以线上学习为主，线下讨论为辅，学生是这部分知识内容的主导者，教师仅作为线上和线下的引导者和答疑解惑者。

模块二为材料的断裂韧性和材料在变动载荷下的力学性能，主要为第四章和第五章内容。根据课程内容及磨料磨具专业特点，“裂纹尖端的应力场”“断裂韧性和断裂判据”“高周疲劳，疲劳裂纹扩展”部分以教师线下讲授为主，学生线上学习为辅。加入纤维增强树脂基复合材料超硬材料磨具基体的应用和应力分布知识，增加学习的深度和广度。“影响断裂韧性的因素”“疲劳特点、疲劳过程及机理”部分以线上学习为主，线下讨论为辅。

模块三为材料在常温环境下和在高温下的力学性能，主要为第六章和第七章内容。根据磨削加工特点和工况环境，“氢脆”和“蠕变”部分以线上学习为主，线下讨论为辅；“应力腐蚀断裂”和“腐蚀疲劳”部分以线上教师讲授为主，线下学习为辅。加入纤维增强树脂基复合材料超硬材料磨具基体的模态分析和温度分布有限元分析知识，拓展学习的广度。

二  线上线下混合式教学实践

在混合式教学过程中，坚持以学生为中心，学生积极主动地参与整个教学活动，教师首先是教学活动的组织者，其次是教学的管理者，起到引导、监督和推动作用。整个教学过程分为课前导学、线下课堂实施和课后提升三个环节。

（一）  课前导学

教师提前在线上发布学习资源和学习任务，学生课前通过线上资源首先明确学习目标，然后根据要求逐一完成基础知识的预习、学习和章节测试。章节测试多以客观题为主，智慧学习通平台自动进行批阅，学生根据章节测试结果，可以将疑问反馈给老师，也可以形成线上讨论，形成一定思考，带着问题进入课堂教学。这个阶段，教师起到引导和督促作用，对学生的章节测试结果进行分析和评价，形成诊断性评价。同时根据分析结果掌握学生预习情况，随时调整线下教学活动，组织课堂的教学内容和方式。图2为课前导学流程图。

（二）  线下课堂实施

在线下课堂教学活动中，教师根据课前学生的章节测试结果和所掌握的学生预习情况，灵活运用启发式、引导式等多种教学方法对重难点内容进行梳理，帮助学生对知识体系形成架构。以问题作为驱动组织学生进行探究式学习，利用学习通平台发布课堂练习题，必答题会根据答题情况选人进行问题解答与分析，抢答题则对抢到并回答正确的学生设置加分的考核。抢答的设置使课堂活动生动有趣，活泼紧张，同学们非常在意抢到答题的机会，体现了注重过程性评价的方式。当然没有抢到答题机会的同学也可以进行问题的评价与分析，点评与分析正确合理，具有补充作用，也可以获得相应加分的考核。学生通过思考，积极讨论、测试、抢答等多种丰富的学习形式，有效地参与到教学活动中。教学课程团队教师多次进行集体教研，深入讨论挖掘课程中的思政元素，在教学过程中润物无声地进行融入，传承红色基因，引领学生热爱专业，增强学生民族自豪感和自信心，培养学生不畏艰难、严谨务实的科学探索精神。表1为教学过程中的课程思政元素和价值引领。

（三）  课后提升

课后学生完成相应课后作业及讨论贴，通过对线上资源的阅读，拓展学习的深度和广度，根据分组进行分工协作，通过查阅文献、讨论、思考、实操和总结等完成实践拓展项目，利用思维导图对章节内容进行梳理并上传到学习通，巩固所学知识。最后进行学习反思，提出建议，使知识得到内化的同时不断提高学生的归纳总结和反思性学习能力，实现学习的持续改进。

三  “线上线下+课程思政”多元考核评价体系

课程的考核评价体系是教学活动组织与实施质量的量化、分析和评定，同时也是教学改革的重点。传统的教学评价方式比较单一，无法充分评定学生对知识的掌握和运用能力。教学团队探索并实践了多元化的考核评价体系，注重过程性评价，在知识传授中强调主流价值引领，实现价值塑造、能力培养和知识传授的一体化推进，春风化雨，润物无声，从而实现全程育人、全方位育人。

课程成绩评定由过程性考核和期末卷面考核组成。课前导学环节根据学习通平台记录和学生反馈，进行分析和评价，形成线上诊断性评价，培养学生自主学习的能力。过程性评价包括三部分，首先是学生在课堂教学活动中的讨论、测试、抢答等表现；其次线上设置有PBL任务，完成情况有详细的评分细则，学生通过文献查阅与归纳总结，制作PPT并在课堂分享，经过提问、讨论、点评、互评，实现师生互动，生生互动；最后是线上讨论贴、章节测试和课后作业的完成和学习反思。过程性评价充分调动学生主动参与教学活动的积极性，培养学生独立思考、团队合作与讨论、不断总结与反思的能力；期末卷面的考核形成总结性评价，考试内容有力支撑课程目标的达成，培养学生发奋学习、乐观向上、立志报效祖国、自强不息的追梦精神。

在整个过程中，学生线上线下全过程参与，真正体现了以学为中心，不仅使学生行为动起来，更主要的是思维与能力要“动”起来。评价方式全面，可回溯、可追踪。图3为考核评价具体细则。

四  教学效果

材料力学性能课程团队根据工程教育专业认证和新工科目标要求进行课程改革与建设，探索了“线上线下+课程思政”教学模式在材料力学性能课程教学中的应用，取得了较好的教学效果。课程团队教师先后主持多项省级、校级教育教学研究项目，课程被认定为校级一流本科课程，校级“线上线下+课程思政”建设课程，河南省高等教育教学改革研究与实践重点项目等。多位教师获得校级教学大奖赛一等奖、二等奖；主讲教师获得河南省2021年教学技能大赛一等奖，河南省“教学标兵”等荣誉称号。教学成果获得河南省2020年教育信息化优秀成果奖一等奖。2021年被认定为校级课程思政优秀教学团队。通过问卷调查和督导评估分析了“线上线下+课程思政”教学模式应用后的有效教学效果。结果显示，新教学模式下学生的学习兴趣、效率和效果均有明显提升，得到了学生的广泛认可。97%的学生认为材料力学性与人们生产生活密切相关，在工程中具有重要作用，应当培养精益求精的大国工匠精神，肩负起科技报国的家国情怀和使命担当。