天津理工大学丨《纳米材料学》“课程思政”优秀教学案例
《纳米材料学》“课程思政”
优秀教学案例
材料科学与工程学院
王学伟
课程的教学团队由王学伟教授、袁志好教授、陈衍涛教授、罗志强副教授和韩博宁讲师五位教师组成，是一支教学经验丰富且富有活力的教学团队。2021年教学团队所讲授的《纳米材料学》被认定为天津市课程思政示范课程。
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课程基本情况
《纳米材料学》是材料科学与工程学院新能源材料与器件本科专业的一门专业课，教学总学时32个。通过课程学习，旨在使学生掌握纳米材料的基本概念、物理化学性质、制备方法以及表征方法，同时获得构建纳米器件的训练和逻辑思维能力的培育；培养学生理论联系实际、分析问题与解决问题的能力，使学生具有严谨认真的科学态度、实事求是的工作作风以及团结协作的工匠精神，为后续的课程以及从事新材料研发的学生提供必要的专业知识和科学素养。
#2
“课程思政”的建设理念和教学设计
《纳米材料学》基于课程思政、知识传授和能力培养的有机融合的建设理念，设计富有思政元素的纳米材料学多维度的课程思政教学内容，建立以学生为中心的“五环”协同的教学模式，构建创新思维能力的智育与家国情怀的德育并举为导向的多层次教学手段，实施多角度课程评价机制和强化知识应用能力与思政元素入脑入心的实践效果。
我们深化本课程思政建设，结合纳米材料的发展，联系教育教学实际，梳理纳米材料知识体系中蕴含的思想政治教育元素和所承载的立德树人的教育功能；立足于纳米器件探索和研究，以爱国主义教育为核心，弘扬和培育奉献社会和诚信敬业精神，培养学生的职业素养和工匠精神；结合纳米材料学课程的思政素材，完善教学设计，激发学生的家国情怀，实现思想政治教育与专业知识体系教育的有机统一。在课程教学实施中，我们将线上课前学习、课堂教学讨论、课后习题训练、科研兴趣小组、创新实验项目的“五环”教学模式中每个环节的实施有机融入上述课程思政的要点，做到课程教学的全过程育人。形成以学生为中心的智育与德育协同培养、多层次教学手段相结合的课程思政元素，以及以目标为导向的课程多角度评价机制。
#3
“课程思政”教学特色和创新
本课程在有机融入课程思政教育的基础上，针对当代大学生的思想特点而设计的能够体现本课程的教学特色和创新性的教学策略、方法及手段。
第一，秉承协同育人的理念，在纳米材料知识传授过程中实现了对学生的价值引领。课程教学激发了学生科技报国的家国情怀和使命担当，树立了正确的世界观、人生观和价值观。在以立德树人的教育方针下，做到了让学生对纳米知识的广度和深度的认识，教师传授思想价值引领的深刻性和说服力。
第二，重构教学内容，切实满足了学生思维、能力培养以及思政育人的需要。以成果导向教育（OBE）的理念为引导，从学生思维创新和能力培养的角度对教学内容进行优化与整合。围绕课程教材的内容，拓展了纳米知识与思政元素的深度融合，及时增加学科的前沿成果，提高知识的难度和挑战度。
第三，打造动感课堂，充分调动学生自主学习的积极性，有效打破教师单向灌输的课堂结构。通过多元的教学方法和灵活的教学手段精心开展教学设计，使学生“动起来”并实施多角度的课程评价机制；学生在学习课程的内容和思政教育的认知过程中，逐步呈现出“互动中体验—体验中学习—学习中思考—思考中理解—理解中应用”螺旋式上升的育人趋势，真正实现“以学生为中心”的教学模式转变。
#4
“课程思政”教学实施的具体案例
为了进一步阐述本课程内容与思政元素的深入融合，我们通过一节课的教学实施来展示课程思政的教学设计。具体实施情况如下：
第一章 纳米材料基本概念及纳米科技发展简史
第一节 纳米材料概念的提出
1.本节课程目标达成情况
1）本节教学目标：通过课程的讲述，掌握纳米材料的基本概念，认识纳米概念的提出过程。
2）本节思政育人目标：结合我国纳米科技的发展引领学生增强对社会主义制度的优越感；通过纳米概念的提出，倡导科学探索的素养和精神。
2.本节课程教学的手段和方法以及具体实施的过程
本节课的一些知识点在课前已经通过智慧树线上课程推送给学生进行学习，并要求学生以小组的形式在课堂上进行PPT展示和分组讨论。对于本节中其它知识点将通过课堂简短的讲解和课堂互动完成，并结合所讲的内容进行思政元素的有机融入。
接下来我们将从课程内容的导入、案例编排、知识点讲解、教学方法等环节描述课程思政的实施过程。
1）课程导入
科学工作者已经从对宏观世界的探索研究到微米尺度、再到亚微米领域的研究（大于100纳米），同时人们已经进入原子核内部研究和分析（小于1纳米）。授课教师提出介于1-100纳米范围内为什么没有研究，并阐述纳米尺度的材料具有优异的物理和化学特性，进而表明纳米研究的必要性，引出纳米概念。
2）案例编排
由诺贝尔物理学奖获得者费曼教授提出纳米概念以后，我国著名科学家钱学森及时提出要大力发展纳米科技，并意识到纳米科技的重要性，进而结合我国纳米科技的发展与近几十年来在国家经费支持下发展科学技术进行讲解和学生分组讨论。
3）知识点讲解
第一，诺贝尔物理学奖获得者费曼教授在加州理工大学的演讲，阐述了可以通过操控原子来创造物品，并提出了纳米概念的雏形。科学家费曼敏锐的洞察力和科学探索的精神值得大家学习，引导学生学会以史为鉴、总结经验，在大历史中积极探索事物内在规律、主动探究事物发展趋势，提升自己对事物发展的研判准确性，增强自己思维的创造性。
第二，讲述国内外专家学者对纳米科学技术的发展起到推动作用，尤其是我国著名爱国科学家钱学森对于纳米科技推动和科技部的“纳米973计划”大力支持。结合党史，尤其是改革开放史，让学生深刻认识到中国特色社会主义理论体系在科学技术快速发展过程中所扮演的至关重要的角色。
第三，阐述纳米概念逐步完善和形成过程，各国纳米材料研究的学者不断深入探究和勇于攀登纳米科技的高峰，形成一系列的纳米材料学科的分支和相应的理论基础。根据课程内容的讲述，强化学生在日常学习中要具备不断探索世界的意志品质，并结合党的奋斗历程激励高校的学生，要铸牢历史责任感和时代使命感。
4）教学方法
将采用PPT课件课堂讲解与线上视频资料自学相结合的教学手段，并利用智慧树课程平台推送学习资料和思政育人的材料，开展知识点的小组讨论和思政育人材料的分析。
5）学生小组的课程汇报
根据课前线上课程资料的学习，学生以小组的形式通过文献资料的调研完成线上作业，并挑选一组学生在课堂上以PPT的形式进行简短的汇报。通过学生提问和相应的回答，增强课堂的互动性和学生课程的参与度，以及培养学生应用知识的能力和加强学生对思政元素的理解。
#5
教学效果与成果展示
课程的线上和线下的融合教学，并综合了多种信息化平台技术，从“课前-课中-课后”多环节关注学生学习的效果和思政育人的评价。学校的督导专家听课后，都给予了很高的评价；校督导组专家评价指出：“纳米材料学的课堂教学做到了理论实践结合、线上线下融合，并引入了纳米器件的实物图片、视频资料，强调理论联系实际，重视学生能力培养”。学生反馈良好，并给出一些评价：“老师上课很认真，并且课上互动非常好！”、“深入浅出，易于理解，条理清晰！”、“纳米材料的授课老师成了人生导师，点赞！”。同时，学生在大创项目申报和各级挑战杯竞赛方面，也取得了优异的成绩。课程也被评为校级一流课程，相关的改革成果也获得校级教学成果二等奖。
#6
教师感悟
（1）在本课程思政教学中，采用互动式的教学手段有利于引领学生的思政教育。始终遵循以学生为中心的教学理念，通过五个环节协同教学模式，开展全过程和全方位的思政育人和创新型人才的培养。
（2）在课程思政育人方面，要充分发挥和利用线上与课程相关的思政资源的推送与线下课堂教学的正确价值观和爱国情怀的恰当引领的协同育人模式。比如：对于纳米电子学的知识讲解，要结合华为的5G技术和量子通讯等方面的领先地位，阐明祖国的强大和民族的自豪感，指引学生要更加发奋图强实现中国梦。
（3）在思政元素融入课程内容的教学中，如何平衡思政内容与课程内容的关系而不打破课程教学内容的系统性是本课程需要再进一步思考和探究的问题。