2021年课程思政优秀教学案例（第一辑）-20220321.pdf

2021年课程思政 优秀教学案例 （第一辑） 教务处 2022年3月 目 录 案例 1 千锤百炼之矿物的形成 ...................................................................................................... 1 案例 2 攻克地震难题-用奋斗成就幸福人生-传承井冈山精神 ................................................... 6 案例 3 规划筑梦：天安门广场的蝶变 ........................................................................................ 11 案例 4 乡村振兴，规划先行 ........................................................................................................ 15 案例 5 40 年改革开放历史背景下中国地质公园的发展 ............................................................ 21 案例 6 传递生态文明思想，强化使命担当意识 ........................................................................ 27 案例 7 红色文化，与您随行 ........................................................................................................ 31 案例 8 核铸强国梦，“开业之石”奠定第一步 ........................................................................ 39 案例 9 以专业卓越创新之魂，筑民族科技自信之基 ................................................................ 44 案例 10 弘扬爱国主义精神，塑造探矿先锋——《地球物理测井》“课程思政”教学案例 ........................................................................................................................................................ 47 案例 11 登顶珠峰，在地球之巅测量重力 .................................................................................. 52 案例 12 合作求共赢，共享促发展之地震组合法 ...................................................................... 56 案例 13 强核报国，精心勘查——核辐射场与放射性勘查教学案例 ...................................... 62 案例 14 计算方法中的唯物辩证法与人生观 .............................................................................. 67 案例 15 弘扬劳动教育、传承核军工精神——《水处理工程》课程实验思政教学案例 ...... 73 案例 16 知行合一传精神，国情教育树自信 .............................................................................. 81 案例 17 厘地下水碳酸平衡，立砥砺强国之志，决战喀斯特区脱贫攻坚战 .......................... 87 案例 18 厉害了，我的坝.............................................................................................................. 92 案例 19 传承与弘扬“兴水之利、除水之害”敢教日月换新天的水利精神 .......................... 98 案例 20 饮水思源知史爱党 立志报国不忘初心 ...................................................................... 103 案例 21 传承红色基因、弘扬工匠精神——《水工程施工》课程思政教学案例 ................ 111 案例 22 微生物的概述——赓续精神血脉 传承红色信仰 ...................................................... 119 案例 23 微生物的生态——践行生态文明理念，助力祖国绿水青山 .................................... 122 案例 24 走进多彩世界，塑造红色化学实验观 ........................................................................ 126 案例 25 培养辩证思维，倡导生态文明，增强家国情怀，勇担社会责任 ............................ 130 案例 26 敬畏自然，勇担建设美丽中国责任 ............................................................................ 136 案例 27 创新路上敢于思考 ........................................................................................................ 143 案例 28 登“峰”测极，地球之巅的高程测量 ........................................................................ 149 案例 29 登顶测量的幕后英雄：北斗助力 2020 珠峰高程测量 .............................................. 154 案例 30 国家版图意识 一点都不能错 .................................................................................... 160 案例 31 遥感助力江西碳中和，践行生态文明 ........................................................................ 165 案例 32 粮食生产：根本在耕地，命脉在水利 ........................................................................ 170 案例 33 千古文化，土与火的艺术——“陶瓷” .................................................................... 174 案例 34 自立自强，不断创新，打破垄断 ................................................................................ 179 案例 35 历久弥新的“china”技术助推中华民族实现航天梦 ............................................... 183 案例 36 用匠心精神抗击新冠疫情——医用高分子材料 ........................................................ 188 案例 37 传承百年党史基因，铸牢大学生中华民族共同体意识——机械设计基础课程思政设 计 .................................................................................................................................................. 192 案例 38 力挽狂澜，舍我其谁——软物质，大作为 ................................................................ 196 案例 39 用植物之美点燃课程思政之光 .................................................................................... 201 I 案例 40 巧妙构建噬菌体载体使新冠肺炎病毒“为我所用” ................................................ 204 案例 41 青霉素发酵生产工艺 .................................................................................................... 208 案例 42 推进全球生物多样性保护，共建万物和谐的美丽家园——以“生物多样性及其保护” 一节为例....................................................................................................................................... 212 案例 43 退休不褪色，七年磨一剑——原子荧光光谱法课程思政教学案例 ........................ 221 案例 44 中国助力高分子科学发展 ............................................................................................ 227 案例 45 让青春之花在祖国最需要的地方绽放 ........................................................................ 231 案例 46 永不消逝的电波——“连续系统频域分析”教学案例 ............................................ 236 案例 47 中国核电发展彰显社会主义制度优越性 .................................................................... 240 案例 48 认识电路元件——我们的“中国芯” ........................................................................ 246 案例 49 以史为鉴，开创未来——“数字信号处理”课程思政教学案例 ............................ 249 案例 50 智能仪器系统教学案例 ................................................................................................ 253 案例 51 敢想敢拼不畏难，“冰雕连”精神永不朽 ................................................................ 256 案例 52 传承大国工匠精神、升级中国制造核“芯” ............................................................ 260 案例 53 永不松动的“螺丝钉” ................................................................................................ 266 案例 54 绿色中国道路构建人类命运共同体 ............................................................................ 271 案例 55 高铁上跳动的“中国芯”——电力电子技术“课程思政”教学案例 .................... 277 案例 56 推进华为 openEuler 操作系统国产化进程 ................................................................. 282 案例 57 《数据库原理与应用》课程中的中华优秀传统文化 ................................................ 285 案例 58 选择结构的嵌套............................................................................................................ 289 案例 59 党史进课堂，“编”学共育人——《面向对象程序设计》课程思政教学案例 .... 294 案例 60 红色地标背后的故事——《C 语言程序设计》课程思政教学案例 ........................ 302 案例 61 大国战略，技术强国 .................................................................................................... 309 案例 62 政府文件可视化词云 wordcloud 库案例 ................................................................... 314 案例 63 感悟程序新思维，开启精彩程序人生——C 语言程序设计“课程思政”教学案例 ...................................................................................................................................................... 320 案例 64 继往圣绝学，开万世太平——“家国情怀+党史教育”融入《爆破工程》的思政教 育案例 .......................................................................................................................................... 326 案例 65 建党百年风华正茂 高层结构雨后春笋——高层建筑结构发展 .............................. 331 II 千锤百炼之矿物的形成 课程名称： 结晶学与矿物学 学院名称： 地球科学学院 授课专业： 资源勘查工程 授课教师： 曹秋香、夏菲 一、结合章节 第十四章 矿物的成因 第1节 形成矿物的地质作用 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解形成矿物的地质作用类型； （2）掌握内生作用与矿物之间的对应关系； （3）掌握外生作用对已有矿物的改造及其主要形成的矿物。 2、能力目标 （1）培养科学观察和思辨的能力； （2）具备独立获取知识的能力； （3）提高学生分析问题和解决问题的能力。 3、素质目标 （1）培育新时代“工匠精神”； （2）树立节约资源、保护环境的意识，激励学生成才。 三、案例意义 一百年来，中国共产党团结带领中国人民，以‘为有牺牲多壮志，敢教日月换新天’的大无畏气 概，书写了中华民族几千年历史上最恢宏的史诗。本案例的选择立足于：矿物形成的过程也经历 了雄关漫道，而且在发展变化的过程中，矿物时常面临着而今迈步从头越的状态。矿物形成的 过程与人成才的过程也有异曲同工之妙， 都需要各方面因素的共同作用， 才能在千锤百炼之下， 成为有用之材。 此外，案例中还融入了科学求索精神、工匠精神、法律意识、绿水青山就是金山绿山、激励 成才等育人元素，以和风细雨地方式，为学生徐徐道来，唤起学生的心灵共振。 四、教学过程 1、教学内容 （1）课程内容：①掌握形成矿物的三大地质作用：内生作用、外生作用、变质作用；②理解 三大作用里与成矿之间的关系；③了解常见矿物的成因类型。 1 （2）思政内容：工匠精神、科学求索精神、法律意识、绿水青山就是金山绿山、激励成 才 2、教学方法 在理论课程教学过程中，教师采用讲授法、讨论法、视频教学法、思维启发法等多元化 教学方法。 （1）讲授法：理论讲解形成矿物的主要营力、岩浆作用、伟晶作用及热液作用等内容， 让学生从原理上了解矿物形成的主要地质作用等相关的知识内容。 （2）讨论法：设置系列讨论主题：①岩浆的主要成分是什么；②热液作用按热液来源 主要可分的四种形式；③随着环境的变化，在内生作用下形成的矿物运移到地表或近地表环 境后，还会一样吗；④30 矿物确定对应的内生、外生、变质成矿作用…… （3）视频教学法：教学过程中，通过82 岁汪品先院士搭“深海勇士”号南海下潜的实 例演示，让学生更加清楚热液作用与成矿物的关系及学科前沿发展方向——我国将全面实施 深地深海深空探测战略实测的方方面面。 （4）自主学习法：由于课程教学课时的压缩，使部分教学内容是通过老师发布相关任 务、学生自主学习完成。学生可利用的自主学习资源包括：教材、参考书籍、结晶学与矿物 学 省 级 精 品 课 程 资 源 （ 网 址 ： http://mooc1.chaoxing.com/course/98522096.html?edit=false&knowledgeId=98522109&module= 1&v=1580621 010225#content）及其它网络资源，更好地完成了课程知识体系的完整学习。 3、教学理念及创新 （1）教学理念： 秉持“以学生为中心、培养德识双馨人才”的教育教学理念。 （2）教学创新： ①融入课程思政理念，思政育人 坚持立德树人根本任务，教学内容凝炼过程中，以“定（坚定正确的政治取向） 、神（彰显核 军工特色） 、韵（潜移默化） ”的设计理念融入思政元素，以帮助学生树立正确的世界观、人生 观、价值观，进而培养德识双馨的人才。 巧设国内先进科研成果展示，增强学生对党的领导、国内地质科学研究的信心。着力深挖“两弹 一艇、白手起家”的创新创业精神、国内先进的人物事迹（如李四光、汪品先等）和我国在矿物界取得的 最新前沿性进展（如我国科学家发现的“2019 年度矿物” ，以达到鼓舞学生奋发图强的效果。 ） 建立矿物的形成作用与学生成才的有机联系（内生作用——个人，变质作用——家庭， 2 外生作用——社会）；建立矿物的时空关系与沧海桑田相对应的科学史观。从教学内容上为 授业与树人同向同行提供强有力的保障，是本课程教学改革的一大创新亮点。 ②合理组织教学内容，科学取舍 全方位整合了书本知识、科研和教研成果、模型样品、网络资源和思政元素，结合专业 需求，对课程体系和结构进行调整，为繁多的课程内容“减负”：结晶学部分内容进行适当 删减，矿物学部分内容则重点和难点进行详细讲解。 ③增设线上第二课堂，拓宽教学 建立、完善在线资料库，打造不受课堂限制的线上第二课堂：建设完成《结晶学与矿物 学》省级精品在线开放课程及其它校内 SPOOC 资源，为学生的持续性学习提供平台，解决 课程学时压缩的问题。 4、具体实施过程 （1）课前发布预习任务，学生完成线上内容的自学 在课程学习网发布课前预习任务，学生可自主完成概念性知识的学习和理解， 便于课堂中师 生交互的开展，也保障了课程进度的同步开展。 （2）课中思政元素融入，翻转式混合教学 在课程内容的讲解中，挖掘课程育人元素，积极引导学生开展法律意识、矿山转型处理、 工匠精神等方面的讨论。 巧设国内先进科研成果展示，增强学生对党的领导、国内地质科学研究的心。着力深 挖“两弹一艇、白手起家”的创新创业精神、国内先进的人物事迹（如李四光、汪品先等） 和我国在矿物界取得的最新前沿性进展（如我国科学家发现的“2019年度矿物”）以达到 鼓舞学生奋发图强的效果。 3 （3）总结和课后任务布置 从各个地质作用总结其与成矿的关系，并发布课后讨论题，追踪学习效果， 从学生提 交的作业完成情况，了解到整体对课程内容的掌握程度良好。 五、案例反思 1、 实施效果 （1）学生学习成绩稳中有升，课程教学效果受到学生和教学部门的好评。近年来，通 过此模式的课程学习，学生普遍反映对《结晶学与矿物学》课程的掌握更加深刻，提升了学 科兴趣，并取得课程考核的优异成绩，课程教学效果好，受到学生和教学部门的好评。 4 （2）课程采用的思政育人元素灵活融入课程的教学方式，丰富课程的互动内容、培养 了学生的学生兴趣，使课程的教学更加灵活、多样，任课老师的教学效果也得到了多方的认 可。该课程也成为学校首届课程思政教学竞赛一等奖的参赛展示案例。 2、存在问题 学生对地表上宝玉石级别的矿物样品归属问题的认识存在分歧，不少同学认为野外觅得 无主的天然宝玉石可以归个人所有。幸运的是，在了解对应的法律条文之后，大多数同学认 同法律的重要性，且表示会进一步加强法律意识。 3、改进思路 党史中所涵盖的内容十分丰富，仅以个人的理解，较难获得课程中对应的全 部育人元 素。因此，开展有效的“课程思政”元素提炼及磨课是提高课程思政教 学效果的有力保障。 鉴于学生线上资源学习的过程中，较少主动思考其中所涵盖 的思政元素，因此在相应的章 节可适当加入部分思政元素融入的讨论题和思考题。同时，及时关注学生的思想动态及认识 课程的规律，及时调整课程思政育人元素及案例，也是提高课程思政教学效果的关键所在。 5 攻克地震难题-用奋斗成就幸福人生-传承井冈山精神 课程名称： 地貌与第四纪地质学 学院名称： 地球科学学院 授课专业： 资源勘查工程 授课教师： 罗明、龚志军 一、结合章节 第十二章 新构造运动与新构造 第3节 新构造与地震活动 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握地震活动的相关概念。 （2）熟悉新构造运动与地震活动的相互关系，理解研究新构造运动的理论意义。 （3）掌握古地震探槽分析技术。 2、能力目标 要求学生掌握新构造运动与地震活动的相关理论，学会利用探槽分析技术对目标工程区 的新构造与古地震活动开展评估与分析。 3、素质目标 （1）思想道德：培养学生“井冈山精神”。 （2）专业素质：培养学生严谨求实、追求真理的科学态度，即以科学理念正确的认识 地震发生的原因及地震发生的规律。 （3）人文素养：培养学生家国情怀、艰苦奋斗与不屈不挠的精神。 （4）科学素质：正确引导学生树立科学的发展观，激发学生的求知热情、探索精神， 增强认识和掌握科学规律的自主能力。 三、案例意义 中国是世界上在大陆内部发生浅源地震最多、强度最大的国家。例如2008年5月12日汶 川地震，其无情的摧毁我们家园之后，在中国共产党的领导和支持下，全国人民团结一致， 艰苦奋斗，重建家园，又开始迎接新的美好生活。 习近平在多次抗震抢险作出重要指示：牢固树立以人民为中心的思想，全力组织抢险救 灾工作，切实保障人民群众生命财产安全。不屈不挠的抗震救灾精神使得灾后重建创造了一 项项世界奇迹，地震难不倒中国人！ 抗震救灾精神属于改革开放和社会主义现代化建设新时期的中国共产党人的精神谱系， 与中国共产党在新民主主义革命时期井冈山精神一脉相承，中国共产党始终保持着不屈不 6 挠、艰苦奋斗的优良传统和作风，一次次将危机化解为机遇。 四、教学过程 1、教学内容 （1）知识点 ①地震活动相关概念；②新构造运动与地震活动的关系及研究意义；③古地震探槽分析 技术。 （2）井冈山精神的融入 2、教学方法 本节采用教师讲授、教师启发-学生思考、案例分析等教学方法。 3、教学理念及创新 （1）将思政教育“井冈山历史与井冈山精神”融入到本节课程教学的始末，达到思政 与专业知识有机融合； （2）引导学生主动思考，培养学生独立思考问题的能力； （3）依托网络教学平台进行教学效果的考核，以实现便捷、及时、高效的考核和统计。 4、具体实施过程 4.1 导入环节： 以“5·12”汶川特大地震作为案例引入，一方面向学生阐明地震作为新构造运动的一种常 见表现形式，另一方面，向学生阐明中华文明的特质是在中国人民长期与相对恶劣的自然环 境斗争中形成的。大自然无情的摧毁家园之后，在党的领导和支持下，人们团结一致，艰苦 奋斗，重建家园。如今灾区已焕然一新，川陕甘41个重灾县(市、区)经济社会生态文化全面 超越震前水平(图1)。之后从该案例，引入井冈山革命历史及井冈山精神，即灾害重建中的不 屈不挠精神与中国共产党在新民主主义革命时期的井冈山精神一脉相承。1927年-1928年， 毛泽东率秋收起义的部队与朱德、陈毅率领南昌起义军余部和湘南农军在井冈山会师。在此 后时期，共产党人①胸怀理想，坚定信念；②实事求是，勇闯新路；③艰苦奋斗，敢于胜利； ④依靠群众，无私奉献。尽管经历“三月失败”和“八月失败”两次重大挫折和近百次大小 战斗，最终以井冈山精神，战胜各种困难，赢得胜利。 7 图 1 汶川地震震后 2008 年（a、c）与 2018 年（b、d）的相关照片和卫星影像 4.2 中心环节： 4.2.1地震相关概念 讲授地震相关概念-地震，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波 的一种自然现象。然后以生动的图片展示地震在地表的常见形式：正断层（如断层三角面）、 逆断层（如飞来峰）和走滑断层（如错断河流阶地）。随后向这些学生表明这些地表的常见 形式也是表明该区域发生新构造运动的重要标志。 4.2.2新构造运动与地震活动的相互关系 向学生提问为什么中国地震频发？引发同学思考。从而进入本小节的第2个知识点。即 地震是由于地应力的局部积累和突然释放而引起的地壳的快速颤动，地震的分布和发生与新 构造时期以来强烈的构造带有关。中国是世界上在大陆内部发生浅源地震最多、强度最大的 国家。古地震研究表明，震级大于7级的古地震多出现在活动断裂带上（图2）。这不仅说明 了地震与活动断裂的关系，而且对寻求区域性强震重复间隔和防震减灾具有重大意义。讲授 此部分时，一方面强调学好本节知识的重要性；另一方面，重申传承井冈山精神的重要性， 它是我们今后在面临各种艰巨挑战时，能够战胜困难的制胜法宝。 8 图 2 中国大陆大地构造图，红色圆圈发表地震震中位置 4.2.3古地震探槽分析技术 向学生提问，为了科学防震减灾，如何对一个工程区进行新构造地震灾害评估？通过提 问引发同学思考，从而引入古地震探槽分析技术(图3)。首先阐明错断崩积楔的相关概念，并 说明错断崩积楔是了解过去目标区域新构造运动的重要手段。此时引入案例，邓起东院士利 用崩积楔对我国古地震开展研究。1966年邢台地震后，邓起东先生积极响应国家号召，将工 作重点转移到构造地质学与地震地质学领域，开展活动构造与地震机理研究，开启了五十多 年的地震地质和活动构造研究生涯，并将自己的一生奉献给祖国的地震科学事业。 图 3 玛纳斯断裂的崩积楔和古地震探槽分析 4.3 结尾环节： 回顾本小节的主要知识点：地震相关概念、地震与新构造活动的相互关系、古地震探槽 分析技术。依托网络教学平台，让学生讨论问题“汶川地震灾后重建为什么创造了世界奇 迹？”、“抗震救灾精神与井冈山精神有什么内在关系和联系？”最后布置相关的作业。 五、案例反思 9 1、实施效果 本教学案例把党史教育“井冈山精神”融入到教学的始末，采用教师启发、案例分析、 提问和小组讨论等方法让学生掌握地震知识和相关古地震探槽分析技能，通过对相关案例的 分析讨论，进一步引导学生领会不屈不挠的抗震救灾精神和井冈山精神。整个教学过程，锻 炼了学生独立思考的能力，培养学生家国情怀、艰苦奋斗与不屈不挠的精神。 2、存在问题 主要在于思想情感目标的达成效果缺乏量化评估手段，不同的学生受思政教育影响程度 不同，如何引导接受思政教育程度不同的学生继续吸收课程内的思政元素、接受党史教育， 还有待进一步加强。 3、改进思路 单次的导引思政元素是不够的，而多次的简单重复可能导致学生的反感，甚至效果适得 其反。因此，有必要采用灵活的手段，从学生的视角出发，多加入讨论环节，引导其接受思 想教育。进一步对课程内容认真打磨，挖掘出更多的与党史紧密相关的思政元素，以培养学 生实现民族复兴的理想和责任为己任，建设符合新时代对人才培养的要求的专业课程。 10 规划筑梦：天安门广场的蝶变 课程名称： 城市规划原理Ⅰ 学院名称： 地球科学学院 授课专业： 城乡规划 授课教师： 吴 佳 一、结合章节 第七章 历史与文化 第2节 城市文化 二、教学目标 1、知识目标 了解城市文化的内涵，熟悉城市文化在城市规划中的重要作用，掌握传统文化和现代文 化在城市规划设计中的应用。 2、能力目标 通过城市文化经典案例剖析，引导学生正确使用唯物主义辩证思维方式看待问题，增强 独立思考能力，通过观察、分析、综合、归纳等方法分析城市规划实际问题，并提出切实可 行的解决方案。 3、素质目标 充分挖掘我国城市文化建设的重要成就，深入了解中国共产党坚持“以人民为中心”的 城市建设历程，感悟我们党在百年征程中深厚的历史情怀和强烈的历史担当，培养城乡规划 专业学生“人民城市人民建，人民城市为人民”的信念。 三、案例意义 人类文化的重要表征，一个是语言文字，另一个就是城市。习近平总书记在北京考察工 作时指出“历史文化是城市的灵魂”。明清时期，天安门广场是紫禁城承天门以南的“T” 形宫廷广场，是被红墙围合的皇家禁地；在新中国，天安门广场焕发新姿，成为向人民开放 的容纳百万人的世界级城市广场。回顾天安门广场改扩建史，每一次蝶变都是在党中央的直 接关心和指导下完成，它见证了中国人民从站起来、富起来到强起来。 不忘本来才能开辟未来，善于继承才能更好创新。通过以天安门广场的变迁为案例，重 点阐述历史变革期的城市文化，帮助学生树立“以人民为中心”的城乡建设思想，增强传承 历史文化，为人民谋福祉的信念，进而迸发献身于城乡规划事业的使命感和荣誉感。 四、教学过程 1、教学内容 11 以天安门广场的改扩建史为案例，阐述历史变革期的城市文化对城市规划的影响，感悟 中国共产党“为中国人民谋幸福，为中华民族谋复兴”的初心和使命。 2、教学方法 通过案例式教学激发学生对城市规划的热情，讨论、对比等多种手段相结合，充分调到 学生的积极性和思维能动性。整个教学过程中以学生为主体，引导学生结合案例评析广场布 局方案，使学生从被动式转为主动式学习。 3、教学理念及创新 在传授专业知识的同时，深挖课程中思政育人元素，做到既解“专业之惑”又引“德育 之长”，将党史教育融入到课程教学中，坚持“人民至上”的初心，在城市规划专业学生的 心中根植为城市服务、为人民服务、为子孙后代造福的规划职业道德。 4、具体实施过程 （1）案例引入背景 由习近平谈城市历史文化保护引题：历史文化是城市的灵魂。要本着对历史负责、对人 民负责的精神，传承历史文脉。抛出问题：历史变革期的城市广场如何建设？ （教学方法：问题导向，让学生带着问题去听去思考） （2）天安门广场的蝶变：站起来 明永乐十八年（1420年）建成北京城时，在承天门以南开辟“T”形广场，为明清两朝 举办重大庆典和向全国发布政令的重要场所，是皇家禁地。 1911年，辛亥革命结束了帝制。民国后，天安门广场由“封闭式”转为“开放式”广场， 标志着城市建设中唯王权至尊向服务于市民生活这一理念的过渡与转变，是北京乃至全国现 代化城市建设的起点。 1949年，以毛泽东同志为主要代表的共产党人，带领中国人民最终夺取了新民主主义革 命的胜利。在天安门广场举行了中华人民共和国开国大典，标志着中国人民实现站起来。 （3）问题讨论环节：建国初期，天安门广场终究要建成什么样子？广场的性质、规模、 广场上新建筑的尺度？ （教学方法：以学生为中心进行讨论、教师引导启发） 老师进行小结：天安门广场改造首先就是如何对待丁字形广场，是拆还是留争议很大， 一种意见认为它是故宫的有机组成，是建筑艺术的无上珍品，不能拆；另一种意见认为不该 受限于封建格局，应符合时代与人民需要，可以拆改。1958年，天安门广场建设了人民英雄 纪念碑，象征皇权的明清中轴线上，迎来了一座专为人民英雄而设置的新式建筑，体现我党 “人民至上”的理念。广场东西两侧分别建设了中国革命博物馆、中国历史博物馆和万人大 会堂。改建后的天安门广场，保持了中轴明显、整齐对称的传统格局。既满足了人民政治活 动的需要，又在传统格局上拓宽长安街，形成新的东西轴线。 （4）天安门广场的蝶变：富起来 12 1976年，毛主席纪念堂最终选址在人民英雄纪念碑的正南方。与此同时，以邓小平同志 为主要代表的共产党人，确立了社会主义初级阶段基本路线，拉开了改革开放和社会主义现 代化建设的新征程。 1977年，扩建后的广场空间得到进一步完善，整个广场更加开阔、庄严、气势恢宏。广 场总面积达到了43万平方米，其中部可容纳40万人游行聚会，是原明清皇家宫廷广场的四倍， 成为世界上最大的广场。 （5）问题讨论环节：社会主义初期阶段，天安门广场如何改造？广场的空间格局、功 能？ （教学方法：以学生为中心进行讨论、教师引导启发） 老师进行小结：天安门广场的改扩建不仅是城市总体规划的重要课题之一，更是中国共 产党所面对的时代课题。在这期间天安门广场的空间格局趋于完整，广场的公共性逐渐加强， 国家庆典、人民集会、纪念表彰等功能被固定下来并延续至今。毛主席纪念堂是纪念以毛泽 东为代表的老一辈革命领袖集体的重要文化设施，将其放在城市最重要的轴线之上，进一步 推动天安门广场成为国家象征。 （6）天安门广场的蝶变：强起来 2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行。 （7）问题讨论环节：进入21世纪，天安门广场的空间格局与文化特征？ （教学方法：以学生为中心进行讨论、教师引导启发） 老师进行小结：天安门广场成为彰显国家综合实力、人民精神面貌最重要的窗口。广场 在地面铺装、绿化景观等方面进行了一些微调。从广场布局上看，广场的外形、尺寸及布局 的变化，它代表着由唯王权至尊的封闭空间转向为人民服务的开放空间；从城市文化来看， 许多重大政治、历史事件都发生在天安门广场，它承载了中国苦难辉煌的过去、日新月异的 现在以及光明宏大的未来，它是中国梦的起点，是中国共产党百年辉煌最伟大的见证。 （8）预习任务与课后思考，对课堂知识进行延伸 在教材的基础上深刻把握国家政策指引，结合新时代的北京城市规划进行延伸，使学生 了解天安门广场及建筑群在北京中轴线的文化价值，理解城乡规划师在城乡协同发展的大战 略大格局中承担的历史责任。 五、案例反思 1、实施效果 天安门广场是国家的象征，是北京城市布局的中心。通过案例分析，极大地丰富了教学 内容。表面上看，天安门广场建设体现出来的是广场的空间尺度、形态与风貌，实质上是党 要带领全国人民找出一条中国特色社会主义道路。通过以问题导向为主，方案评析、图片演 示等多种手段相结合，激发了城乡规划专业学生的学习的热情和兴趣，帮助学生树立“以人 民为中心”的城乡建设思想，提高了教学质量。 13 2、存在问题 学生在分析过程中，对“城市文化”的理解不是很透彻，对历史变革期天安门广场的规 划方案分析不是很到位。如何处理好历史文化与现代文化的关系是本节内容的难点，需要辩 证地看待，讲解时要树立辩证唯物主义世界观，辩证地看待保护与改造、继承与创新，做到 在保护中发展、在发展中保护。 3、改进思路 （1）课前发布预习任务，鼓励学生主动查阅资料做好准备，鼓励学生主动查阅资料做 好准备，预先思考天安门广场的建设特点，从而提升上课效率和教学深度。 （2）增强课堂上师生研讨环节，鼓励学生主动挖掘天安门广场及建筑群的文化价值， 感悟城市规划如何筑就“中国梦”，扩建后的天安门广场如何从古代“帝王至上”的旧思想 文化蝶变为中国共产党“人民至上”的初心追求。 14 乡村振兴，规划先行 课程名称： 村镇规划 学院名称： 地球科学学院 授课专业： 城乡规划 授课教师： 张 慧 一、结合章节 第三章 村镇总体规划 第3节 村庄规划编制 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解村域和村庄规划重点研究对象。 （2）掌握村庄分类及各类村庄编制的具体要求。 （3）掌握村庄规划的编制内容。 （4）熟悉村庄规划成果要求。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：树立乡村振兴、规划先行意识；贯彻节约集约用地与保护耕地、 生态文明建设战略；领会不忘初心、留住乡愁规划理念。 （2）应用知识的能力：通过观察、分析、综合、归纳等方法发现目前乡村中普遍存在 的问题并提出问题，运用村庄规划的基本理论和基本观点去分析问题，且尝试如何在村庄规 划中解决问题。 （3）创新能力：学会在村庄规划中如何运用所学知识更好地协调三生（生产、生活、 生态）用地关系，以达到和谐共生，乡村振兴。培养创新思维，思考城乡规划专业大学生在 乡村振兴中可以发挥何种作用，如何发挥作用。 3、素质目标 （1）思想道德：帮助学生树立社会主义核心价值观，培养学生保护生态环境与村镇传 统文化、古建筑的意识和服务乡村、振兴乡村意识以及规范职业道德素养。 （2）专业素质：引导学生善于发现乡村中的美和得天独厚的资源，培养乡愁、人文、 职业情怀，提高学生文化素养、审美情趣等，制作符合规范的精美图纸，形成科学的世界观、 人生观、价值观，做有社会责任感的城乡规划师。 （3）科技与创新：引导与激发学生的求知热情、探索精神、创新意愿，通过调查与借 助GIS技术和相关软件创新性的解决乡村发展过程中的村庄规划难题。 （4）协作与沟通：能够用所学知识对村庄规划某一专题或相关领域的问题与他人开展 15 协作研究，运用通俗易懂的语言与业界同行及社会公众进行有效交流与沟通。 三、案例意义 1、树立生态文明价值观——通过讲解村域和村庄规划重点研究对象，让学生意识到在 编制规划过程中坚持人与自然和谐共生，牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，落 实节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，统筹山水林田湖草系统治理，严守生态保护 红线，以绿色发展引领乡村振兴，从而编制出有利于乡村产业兴旺、生态宜居的村庄规划。 2、感悟和增强文化自信——通过村庄分类及各类村庄编制的具体要求的讲解，让学生 感悟村镇传统文化和古建筑保护工作的文化高度自信，认识到“村镇传统文化和古建筑是不 可再生、不可替代的宝贵资源，要始终把保护放在第一位”。同时意识到在乡村规划中必须 重视文化因素，传承和发扬我国悠久的乡村文化、民族风俗、古村遗产等优秀乡土文化是乡 村振兴战略的重要任务。 3、激发家国情怀和传承红色基因——讲解村庄规划的编制内容、方法和步骤，使学生 认识到乡村是具有自然、社会、经济特征的地域综合体，兼具生产、生活、生态、文化等多 重功能，乡村兴则国家兴，乡村衰则国家衰。全面建成小康社会和全面建设社会主义现代化 强国，最艰巨最繁重的任务在农村，最广泛最深厚的基础在农村，最大的潜力和后劲也在农 村。乡村振兴是包括产业振兴、人才振兴、文化振兴、生态振兴、组织振兴的全面振兴，认 识到村庄规划在全面推进乡村振兴中的作用，以及在乡村振兴中如何发挥自己作用，如何把 自己所学知识运用到乡村振兴中去。以红色文化历史底蕴深厚的永新县三湾乡三湾村、井冈 山市神山村等村庄规划为例，使学生强化党史学习教育，传承红色文化，助力红色乡村建设。 4、增强规划师职业道德和社会责任意识——讲解村庄规划成果要求，使学生认识村庄 规划的实用性，不要华而不实，不要城市建设中千篇一律、千城一面的教训在乡村重演，要 和而不同，求同存异，保留特色，传承文化，全程坚持不忘初心的乡愁情怀，传承乡土文化 的人文情怀，把控规划底线、坚持职业操守的职业情怀。培养“要本着对历史负责、对人民 负责的精神、对子孙后代负责的精神，正确处理好生态文明和经济社会发展的关系，强化底 线思维，始终把保护放在第一位”的责任意识。 四、教学过程 1、教学内容 （1）生态文明价值观与村域和村庄规划重点研究对象知识点的融合 村域规划重点研究对象为合理规划生活空间（优化建设空间、完善配套设施、落实一户 一宅）、生产空间（管控农业空间、划定永久基本农田、统筹产业布局）和生态空间（严守 生态红线、落实生态红线、重塑生态文明），以使生活、生产、生态和谐共生，人与自然的 和谐共生。 市场经济下，乡村振兴的核心动力是产业发展，产业兴旺是乡村振兴的内在动力，也被 作为乡村振兴战略的首要要求。同时，乡村规划也必须以乡村产业发展规划为重点内容，因 16 为没有乡村产业的发展，乡村建设就缺乏资金来源，而仅仅靠外部投入很难解决我国规模众 多乡村的规划建设资金问题。 同时，乡村生态文明也是乡村振兴关键所在，“生态宜居、乡风文明”就是对乡村发展 生态文明的直接要求，乡村规划的重点要素也是生态环境，将“最普惠的民生福祉”的生态 文明建设的“本质论”体现到规划中。统筹山水林田湖草系统治理，加快推行乡村绿色发展 方式，加强农村人居环境整治，构建人与自然和谐共生的乡村发展新格局。在规划编制过程 中不仅仅只追求经济效益，需将“绿水青山就是金山银山”的生态文明价值观注入生态经济 价值体系。从发展观的角度看，实现绿水青山就是金山银山，其实质就是要实现经济生态化 和生态经济化，其中，如何实现生态经济价值是关键。 （2）树立正确历史观、文化观，传承红色文化和优秀乡土文化与村庄分类及各类村庄 编制的具体要求知识点的融合 中华文明根植于农耕文化，乡村是中华文明的基本载体。乡村振兴，既要塑形，也要铸 魂。文化振兴是全面推进乡村振兴的重要内容，是乡村振兴的灵魂。其中，红色文化是马克 思主义基本原理同中国具体实际相结合的精神结晶，是对中华优秀传统文化和世界优秀文化 的继承、发展与创新。在编制规划过程中，深入挖掘乡村文化蕴含的优秀思想观念、人文精 神、道德规范，结合时代要求在保护传承的基础上创造性转化、创新性发展，有利于在新时 代焕发出乡风文明的新气象，进一步丰富和传承中华优秀传统文化。历史文化名村、传统村 落、少数民族特色村寨、特色景观旅游名村等自然历史文化特色资源丰富的村庄，是彰显和 传承中华优秀传统文化的重要载体。统筹保护、利用与发展的关系，努力保持村庄的完整性、 真实性和延续性。切实保护村庄的传统选址、格局、风貌以及自然和田园景观等整体空间形 态与环境，全面保护文物古迹、历史建筑、传统民居等传统建筑。尊重原住居民生活形态和 传统习惯，加快改善村庄基础设施和公共环境，合理利用村庄特色资源，发展乡村旅游和特 色产业，形成特色资源保护与村庄发展的良性互促机制。 文化建设是一个地方发展的灵魂，也是区域可持续发展的本质要求。将乡村建设成为立 足乡土社会、富有地域特色、承载田园乡愁、体现现代文明的升级版乡村，避免千村一面， 防止乡村景观城市化。这就要求在乡村规划中必须重视文化因素，也要求乡村规划和乡村管 理人才必须了解我国乡村传统文化的美德内在和其演变规律，懂得乡村文化在地域上的分布 规律及其特点。只有这样才能引导乡村文化走上良性发展的轨迹。 （3）社会主义核心价值观与村庄规划的编制内容及成果要求知识点的融合 乡村是具有自然、社会、经济特征的地域综合体，兼具生产、生活、生态、文化等多重 功能，与城镇互促互进、共生共存，共同构成人类活动的主要空间。乡村兴则国家兴，乡村 衰则国家衰。我国人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾在乡村最 为突出，我国仍处于并将长期处于社会主义初级阶段的特征很大程度上表现在乡村。全面建 成小康社会和全面建设社会主义现代化强国，最艰巨最繁重的任务在农村，最广泛最深厚的 基础在农村，最大的潜力和后劲也在农村。 17 实施乡村振兴战略的总目标是农业农村现代化，总方针是坚持农业农村优先发展，总要 求是产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕，制度保障是建立健全城乡融合 发展体制机制和政策体系。乡村振兴包括产业振兴、人才振兴、文化振兴、生态振兴、组织 振兴的全面振兴。在规划编制过程中，要把握乡村振兴战略总要求和乡村发展规律，针对不 同类型地区采取不同办法，规划先行，精理念，增强规划的前瞻性、约束性、指导性、操作 性。准施测、分类推进， 全程坚持三情怀（乡愁情怀、人文情怀、职业情怀） ，不忘初心，规划永远在路上，为 全面推进乡村振兴注入一份新鲜血液。 2、教学方法 （1）课前通过QQ群，发送乡村振兴相关资料以及与村庄规划相关的社会热点、文件等。 村镇规划这门课程是一门政策性、实时性很强的专业课，教材具有相对滞后性，因此在 课前发送一些相关最新资料。在此节课前，通过QQ群发送《乡村振兴战略规划（2018-2022 年）》以及历年中央一号文件，让学生对乡村振兴有所了解。同时，发送一些最新的规划编 制技术指南和指导文件以及推送一些常用的微信公众号，为编制出实用的村庄规划做铺垫。 （2）采用“雨课堂”课程模式，有效开展知识讲解 通过QQ群投屏功能，利用雨课堂扫码签到和随堂测试功能进行线上教学课堂管理和多 媒体演示。 （3）以“案例触动+思政教育”为点睛，激发学生学习热情 通过对红色文化历史底蕴深厚的永新县三湾乡三湾村、井冈山市神山村和浙江省安吉县 余村蜕变过程以及被视为乡村发展“逆袭”代表的安吉城郊村鲁家村讲解，加深学生对所学 内容的理解，理解村庄规划在全面推进乡村振兴中的重要性，引导学生树立正确的价值观。 （4）课后讨论延伸课堂知识，培养学生创新思维 通过发布“结合乡村振兴和生态文明建设背景，任选一类型村庄，结合实例，论述这一 类型的村庄规划的编制要点和侧重点”等主题在QQ群和雨课堂讨论区展开充分讨论，引导 学生探寻当前农村存在的普遍问题，思考在村庄规划中如何更好地解决问题，如何编制出实 用的的村庄规划。 （5）结合本课程的实验课，培养学生的实践动手能力、团队合作能力 在实验操作环节，结合具体案例和统一操作指导，融入相关的技能比赛和实地外业调研， 巩固理论课所学知识，并提高学生动手能力和分析问题、解决问题能力，同时，实验课要求 以小组形式进行组队，提升学生团队合作能力。 2、 教学理念及创新 （1）更新课程知识，将党史学习教育以及时代前沿的其他一些思政观点根植课堂，充 分发挥红色文化在乡村振兴中的引领作用，引用习近平总书记对乡村振兴和生态文明建设金 句，把村庄规划上升到政治高度,唤起学生对村庄规划关注与重视，为乡村振兴事业添砖加 瓦。 18 （2）精心设计教学内容，充分挖掘村庄规划知识点与党史及其他思政元素的融入点， 显性方式传递村庄规划知识和理论，隐性方式承担课程思政功能，把知识传授、能力培养与 价值塑造有机地融合在一起，实现“润物细无声”的整体教育。 4、具体实施过程 （1）复习上节课乡镇总体规划内容，通过唐代诗人孟浩然《过故人庄》“绿树村边合， 青山郭外斜。开轩面场圃，把酒话桑麻”引出村庄规划。（5分钟） （2）讲授内容（80 分钟） 1）村域和村庄规划重点研究对象（15 分钟）； 2）村庄分类及各类村庄编制的具体要求（25分钟）； 3）村庄规划的编制内容（20分钟）； 4）村庄规划成果要求（15分钟） 5）对知识点进行总结（5 分钟）。 （3）课后作业（5 分钟） 为了使学生能够直观认识到村庄规划在乡村振兴的作用和重要性，要求学生课后阅读 《乡村振兴战略规划（2018-2022年）》，并在QQ群里积极讨论，谈谈自己的读后感。 五、案例反思 1、实施效果 （1）丰富了教学内容 本次村庄规划思政案例设计，在传统规范分析和案例分析的基础上，更新知识点，将课 程内容和思政教育深度融合，极大地丰富了教学内容。 （2）学生课堂表现和课后表现更佳 从课堂表现、随堂测试和课后讨论来看，通过主动认识、认同、内化，学生的学习积极 性明显提高，主动思考、提出问题，课后请教增多，有学生还在课后与任课老师聊起职业规 划问题。 （3）有效提升师生的文化自信 在向学生传授课程知识的同时树立正确的价值观，提升了学生与教师的思想道德水平和 科学文化素质，提升教师和学生的文化自信。 2、存在问题 目前，本校城乡规划专业学生大多没有在乡村地区长期生活的经历，对乡村及乡村发展 所面临的问题没有很清晰的概念，对乡村规划关注度比较少。 3、改进思路 （1）以国土空间规划、村庄规划等为契机，结合老师们的相关项目以及实习基地建设， 带领学生深入“美丽乡村”、“多规合一”等典型试点地区开展问卷调查和进行实践走访， 19 提升学生对乡村问题的认知和理解，提高学生的口头表达、交流沟通、团结合作能力，以便 能够培养更多适应乡村发展需求的专业人才。 （2）在授课期间，组织学生参加“乡村规划”等规划大赛，实施以赛促教、以赛促练、 以赛促学、以赛促创的教学。 20 40年改革开放历史背景下中国地质公园的发展 课程名称： 地质公园学 学院名称： 地球科学学院 授课专业： 自然地理与资源环境 授课教师： 李文 一、结合章节 第一章 地质公园的发展进程与现状 第2节 地质公园在中国 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解国内地质遗迹开发利用与保护的历史沿革，熟悉中国地质公园事业的历史发 展进程与现状。 （2）了解中国不同类型地质公园的特征、分类和分布规律。 （3）理解地质公园与国家社会经济发展的关系。 2、能力目标 引领学生聚焦中国地质公园相关问题的热点地区，了解新时期中国地质公园事业的发展 方向和路径，提升学生在新的历史时期解决地质公园发展、地质遗迹保护开发等问题的能力。 3、素质目标 以四十年改革开放历史背景下中国地质公园事业的蓬勃发展为切入点，小中见大，引导 学生理解中国地质公园事业与中国特色社会主义历史进程的关系，从而加强政治引领、厚植 爱国情怀、强化价值引导。 三、案例意义 习总书记曾说：“重视历史、研究历史、借鉴历史，可以给人类带来很多了解昨天、把 握今天、开创明天的智慧。”当代大学生，无论何种专业都应该对40多年的改革开放史，70 多年的新中国史，100年的中国共产党党史，170多年的近现代民族独立、人民解放和民主革 命史，500余年的世界社会主义史和5000多年的中华民族史进行充分的学习了解，从而以史 为鉴获得智慧、以史为鉴更好前行。目前大学生历史教育多集中在思政课程之中，与专业教 育相结合的较少。事实上各专业发展都是在国家大历史进程背景下进行的，尤其是改革开放 四十多年来，我国社会、经济、文化等各项事业蓬勃发展，地质公园事业是缩影之一。本课 程强调向学生展示改革开放历史背景下中国地质公园的发展，以引导学生理解中国地质公园 事业与中国特色社会主义历史进程的关系，从而加强政治引领、厚植爱国情怀、强化价值引 导。 21 四、教学过程 1、教学内容 （1）改革开放前中国传统地质遗迹调查、开发及保护思想； （2）改革开放初期我国地质遗迹保护的思潮兴起、代表人物、实践工作等； （3）中国国家地质公园事业的发展简史、主要成果、公园名单、主要类型、分布特征 和规律； （4）新时期地质公园事业发展与社会经济发展之间的关系及其重要意义。 2、教学方法 （1）案例教学法：以“案例触动+思政教育” 为点睛，激发学生学习热情，通过案例 讲解加深学生对专业内容的理解及对思政元素的获得与内化。 （2）演示+讲授法：通过文字、图片、视频等等多种途径图文并茂、声情并有的对课程 内容进行演示和讲解，提升学生学习兴趣和教学获得； （3）头脑风暴法：提出关键问题，组织学生进行头脑风暴，充分发挥学生学习主动性 和创造力； （4）道尔顿教学法：布置课后作业并提供参考资料，延展课堂知识，设置探究性学习 内容，培养学生创新思维。 3、教学理念及创新 （1）以学生为中心，以提升学生获得感为导向，以互动性教学为主导：教学过程中强 调教师为引导、学生为主体的课堂理念，通过学、教、做三个步骤，强化学生参与性学习和 自我学习，实现自我发展。 （2）融入课程思政，引领核心价值：通过具体化、生动化和感性化的课程思政表达并 与专业知识教学有机融合，让学生“观其物，听其事，解其源，感其情，知其意”，提升思 政获得感。 （3）多样教学模式，夯实教学实效：灵活采用多种教学方法，如案例导入法、演示法、 头脑风暴法、比较分析法、课堂讨论法等，调动学生学习主动性，提高教学实效。 4、具体实施过程 （1）课堂回顾，复习重点知识 复习上一节重点知识，主要包括;地质公园的概念、内涵和意义;世界范围内地质公园的 起源、背景和主要进程情况。 （2）抛锚式教学提出问题： 问题1：上节课我们简要领略了世界上一些著名地质公园的美好风光，那么同学们知道 在我们国家或者你们的家乡有哪些地质公园，其主要地质遗迹是什么？ 学生回答情况：班级大多数学生来自江西本身，对庐山、三清山、龙虎山世界地质公园 有一定了解，但对其主要地质遗迹的了解程度不够，对我们国家地质公园的基本情况也知之 22 较少。 问题2：如图1所示是我们中国国家地质公园的分布情况，同学们可以看出什么样的规律？ 以及反映了什么问题： 学生回答情况及问题讲解：总体上，我国地质公园的分布情况大致符合我们所熟知的著 名的胡焕庸人口线，人口线东南地区地质公园分布相对密集，西北地区地质公园较少；造成 该现象的原因并非是因为西北地区地质遗迹不够丰富，而是因为东南地区社会经济发展更为 先进，教育水平更好，有物质条件和思想意识进行地质公园建设发展。 （3）问题引入：从地域分布情况可以看出地质公园发展与社会经济发展水平是呈正比 关系，那么在历史时间序列上，二者关系如何？我们国家地质公园事业的发展是在什么样的 历史背景下进行的？ 图 1 中国国家地质公园空间分布 问题和内容讲解： I．改革开放前中国传统地质遗迹调查、开发及保护思想： 主要讲授内容：简述中国传统科技史上有关地质遗迹调查、开发及保护的重要人物（如 宋代沈括、明代徐霞客等）、代表著作（如《山海经》、《禹贡》、《水经注》、《梦溪笔 谈》、《徐霞客游记》等）。 思政元素融入：引导学生了解中华民族传统文化中关于地质遗迹的优秀内容思想，引领 学生传承优秀传统文化，树立文化自信。 II．改革开放初期我国地质遗迹保护的思潮兴起、代表人物、相关法规、实践工作等： 主要讲授内容：1972年，巴黎“第17届联合国教科文组织大会”，通过《保护世界文化 和自然遗产公约》，拉开了全球自然和文化遗产保护工作的序幕；1989年国际地科联（IUGS） 成立了“地质遗产工作组”，开始地质遗产登录工作；20世纪80年代，中国学者陈安泽、卢 云亭、姜建军、赵汀等提出旅游地学、旅游地质等概念；1985年，中国旅游地学研究会筹备 委员会成立；1987年，地质矿产部颁布《关于建立地质自然保护区的规定》。 思政元素融入：i.实行改革开放是我们新中国成立后翻天覆地的大事件，对民族复兴、 人民幸福都具有重大历史意义，开创了中国特色社会主义的新篇章，包括地质公园在内的各 项科学文化事业也在此新的历史时代蓬勃发展，引导学生了解改革开放史及其取得的伟大成 23 就，提升制度、道路和文化自信，提升民族自豪感和使命感，激发爱国热情。ii.引导学生体 会学习陈安泽等老一辈地质公园学者的科学精神、工匠精神和爱国精神。 III．中国国家地质公园和世界地质公园的发展简史、主要成果、公园名单、主要类型、 分布特征和规律； 主要讲授内容：i.如前述内容，中国现代地质公园事业发端于改革开放初期，但以正式 建立地质公园和进行相关管理工作主要是在2000年之后进行，恰逢我国人均GDP破万元大关 之际，这得益于改革开放后中国社会、经济、文化等各项事业的快速发展和成果积累，我们 国家具备了发展地质科学事业的硬件和软件条件，充分说明地质公园事业离不开国家强盛和 人民富足。ii.截至2019年10月，国家林业和草原局和原国土资源部已正式命名国家地质公园 219处，授予国家地质公园资格56处，批准建立省级地质公园300余处，获批世界地质公园41 处。我国地质公园事业在世界范围由跟跑到并跑，最终实现了当前的领跑，在地质遗迹保护、 发展地学旅游、促进地学科普等方面取得的成就为世界称道。iii. 简要讲述中国地质公园的 主要类型、分布特征和规律，为后续地质遗迹调查评价与保护等课程章节打前站基础。 思政元素融入：现代中国地质公园事业是伴随着中国改革开放的历史大潮起步的，是党 领导的中国特色社会主义事业的一部分，国家强盛、人民富裕是文化科技事业的保证，引导 学生坚定中国特色社会主义道路、理论、制度和文化自信，并引导学生了解世情、国情、党 情、民情，增强对党政治、思想以及情感认同。 图 2 中国地质公园（国家和世界）数目年度变化及与人均 GDP 对比 IV．新时期地质公园事业发展与社会经济发展之间的关系及其重要意义。 教学方法：案例分析+头脑风暴 案例分析：织金洞世界地质公园的建设发展及其对区域扶贫攻坚工作的作用 24 图 3 织金洞世界地质公园与地区扶贫攻坚 组织分组讨论并进行头脑风暴：讨论议题为：我国目前哪些地区可以通过发展地质公园 事业进行脱贫攻坚以及如何进行？ 思政元素融入：引导学生关注我们国家相关地区和人民面临的民生疾苦；激发学生的仁 爱之心，使其富有中国心、饱含中国情、充满中国味，引导学生立大志做大事，树立立志报 国、改善民生的理想。 （4）道尔顿教学法：布置课后作业，延展课堂知识，布置探究性学习内容，培养学生 创新思维 提供参考资料：包括图文资料（地质公园旅游开发与管理，覃建雄著；地质公园概论， 李江风著）、网络资料（世界地质公园网络协会网站： http://globalgeoparksnetwork.org/；中国国家地质公园网站：http://www.geopark.cn/garden ） 和案例资料（地学博士做地质公园科普年入2000万元、脚爬客公司） 图 4 课后作业案例资料 提出探究性学习问题：地质遗迹资源和地质公园事业大有可为，作为旅游地学专业的学 生，如何发挥自身的专业特点和专业优势，实现科技保国并在为中华民族复兴中贡献自己的 力量，实现人生价值？ 25 五、案例反思 1、实施效果 通过与学生线上线下访谈等手段获取教学反馈，学生普遍反映本课程提升了对国家大历 史进程与地质公园事业发展关系等问题的理解，有助于学生把握时代主题，紧跟学科前沿， 促进学习提升。 2、存在问题 （1）部分学生反映某些专业知识点的讲解和课程思政元素融合稍显生硬，过渡转换略 显突兀。 （2）专业学生基本上为理科出身，历史知识较为缺乏，造成对问题的理解较为困难。 （3）课程思政教学应该融入地质公园学课程的所有章节教学中，因此要解决与前后教 学课堂的思政教育衔接问题。 3、改进思路 （1）改善教学组织，多环节、多层次、多元素将课程思政元素融入课程教学，将“读 万卷书”与“行万里路”相结合，使课程思政更加具体化、生动化和感性化，让学生“润物 细无声”的接受思政教育。 （2）加强对学生的调研了解，结合学生特点，以学生较为熟悉和感兴趣的课内外内容 （如热播的历史题材影视剧等）以切入讲述历史事件。 （3）加强总体设计，从课程总体的层面设计专业知识教学和课程思政教学，使不同章 节的课程思政教学做到一以贯之，前后自然。 26 传递生态文明思想，强化使命担当意识 课程名称： 普通地质学(B) 学院名称： 地球科学学院 授课专业： 地下水科学与工程 授课教师： 曹 俊 一、结合章节 第二十章 人类社会与地质环境 二、教学目标 1、知识目标 通过本课程学习，使学生在系统地理解地球的物质组成和结构构造基础上，从微观单个 矿物、岩石水平到宏观全球板块构造尺度认识地球活动的规律；以地球各圈层内外动力地质 作用为核心，重点学习各种地质作用对地球环境的改造和调节途径及原理。 2、能力目标 （1）获取知识的能力——以通识教育为导向，普及当代地球科学的新理论、新方法和 新成果，加深对地球动力地质作用的过程、性质和特征的理解，提高同学们的综合素质和专 业基础技能。 （2）应用知识的能力——培养学生提出和解决地质学问题，使学生具备从事地球科学 相关工作的初步能力，并具备利用地质学研究思想和方法解决人类发展中所实际面临的资源 环境问题的能力。 （3）创新能力——在理论学习和野外考察中激发学生热爱大自然，建立人与地球和谐 相处的可持续发展观，同时培养学生的地球系统科学思想。 3、素质目标 （1）专业素质：引导学生深刻理解习近平生态文明思想实践的重要性，并以习近平生 态文明思想为指引，坚持尊重自然、顺应自然、保护自然，实现人与自然和谐共生。提高青 年大学生的专业素养，结合专业优势积极探索、勇于实践。 （2）科学素质：包括科学思维方法、科学研究方法、求实创新意识、科学素养。 三、案例意义 生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。2020年4月20日，习近平总书记在 秦岭牛背梁考察时强调，秦岭和合南北、泽被天下，是我国的中央水塔，是中华民族的祖脉 和中华文化的重要象征。保护好秦岭生态环境，对确保中华民族长盛不衰、实现“两个一百 年”奋斗目标、实现可持续发展具有十分重大而深远的意义。 人地关系和宜居地球是地球科学研究的核心科学问题，准确把握生态保护和经济发展之 27 间的辩证关系，从人地关系和谐发展角度解读习近平总书记对秦岭生态保护的指示，从专业 角度提出具体保护策略。 四、教学过程 1、教学内容 秦岭是中国南北方过渡带（分界带），作为中国的脊梁，其南北两侧分别孕育了中国两 大文明发祥地—长江和黄河流域，也使自己变成了一个具有“和合南北”特点的特殊地域， 体现了秦岭与其周边的地缘关系和地理格局。一般认为秦岭是我国重要的地理分界线，有两 个主要标志：1月平均温度0°C等温线和800 mm等雨量线。 （1）秦岭“和合南北”的表现 ①地质学角度：南北地块缝合线 陕西境内的秦岭构造带根据地质构造可划分为华北地块南缘、北秦岭和南秦岭三个次级 构造单元，秦岭正好位于华北地块和华南扬子地块分界线的位置。 ②地理学角度：两大水系的分界 以秦岭分水岭为界，大部分的河流呈南北向流向，有两大水系。秦岭北坡河流汇入渭河、 南洛河水系属于黄河流域，南坡河流汇入汉江、嘉陵江属于长江流域。 ③生物学角度：古北界和东洋界动物交汇 我国动物地理区划隶属于世界动物地理分区的古北界和东洋界，两者在我国的分界线西 起横断山北部，途经秦岭，东至淮河南岸。 （2）秦岭“泽被天下”的表现 ①中央水塔 水量巨大，南水北调的水源地，中国的中央水塔。据估算，秦岭水资源储量220多亿立 方米，约占黄河水量的1/3、陕西水资源总量的1/2，是陕西省最重要的水源涵养区。秦岭南 坡汉江也是“南水北调”和“引汉济渭”工程的重要水源地。 ②中央公园 秦岭是我国南北生物相互交流的重要通道和过渡地区，生态系统多样，是我国生物多样 性最丰富的地区之一，同时秦岭还分布有很多国家保护珍稀濒危野生动物，比如国宝大熊猫、 金丝猴、朱鹮和羚牛。 因此，秦岭是中华民族命脉，不仅关乎国家也关乎每一个人的幸福安康，绿水青山与金 山银山的辩证统一理就是人地关系和谐发展与宜居地球理念的具体阐释。我们通常提到秦岭 会更多讲到秦岭是南北分界线，强调“分”，而习总书记讲的是“和合南北，泽被天下”， 更强调“合”，站位更高，立意更远。 2、教学方法 教学方法是实现教学目标、教学内容的重要环节.本课程涉及到的教学方法有： （1）传授型教学：多媒体教学和传统的黑板教学，辅以精品课程线上学习，课堂辅导 28 答疑。 （2）研讨式教学：设置主题，，以小组为单位开展课下准备，课堂讨论，培训组长负 责，教师导向。 （3）案例式教学：使用科研项目资料，运用书上原理及方法进行实例分析。 （4）拓展式教学：学生提出问题，围绕该问题拓展学习。 3、教学理念及创新 在本课程的授课中主要采用案例式教学法，因为这种教学方法能够拓宽学生的思维空间， 增加学习兴趣，提高学生的能力。具体实施可通过以下几个方面： （1）通过引入“典型案例”增加学生对问题的关注度，提高学生的兴趣。 （2）引导学生思考如何解决问题，使学生主动提出问题解决方案。 （3）给学生讲解“分析问题、解决问题”的思路方法等，说明与本次课程的关系，从 而引入教学内容，进行讲授。 （4）强调本次课程的重点及学习本次课的目的，同时提出课后思考问题或布置作业。 在具体实施过程中，适时地根据内容需要可在部分教学过程中穿插讨论或学生讲授部分 内容等方式，提高整体的教学效果，促进毕业要求指标点的达成。 4、具体实施过程 习近平生态文明思想介绍 中国自然资源稀缺，本底质量较差，环境容量有限，生态系统脆弱；加之快速的经济发 展对自然资源过度开采和利用，导致以“绿水青山”为代表的高质量森林、草地、湿地等自 然资产遭到破坏，可持续性提供生态系统产品和服务的能力下降，严重阻碍了经济社会进一 步发展和优质生态产品的供给。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央积极推进生 态文明顶层设计和制度体系建设，推动生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化，提 出一系列新理念新思想新战略，形成了习近平生态文明思想。 习近平生态文明思想发展和完善：生态兴则文明兴—美丽中国—绿水青山就是金山银山 等一系列讲话、论述和批示。 如何理解和实践习近平生态文明思想（根据案列分析和讨论） 秦岭是中国南北方过渡带（分界带），作为中国的脊梁，其南北两侧分别孕育了中国两 大文明发祥地—长江和黄河流域，也使自己变成了一个具有“和合南北”特点的特殊地域， 体现了秦岭与其周边的地缘关系和地理格局。一般认为秦岭是我国重要的地理分界线，有两 个主要标志：1月平均温度0°C等温线和800 mm等雨量线。 （1）秦岭“和合南北”的表现 ①地质学角度：南北地块缝合线 ②地理学角度：两大水系的分界 ③生物学角度：古北界和东洋界动物交汇 （2）秦岭“泽被天下”的表现 29 ①中央水塔 ②中央公园 宜居的环境关系着人民群众最基本的生存权和发展权，具有典型的公共产品属性，坚持 良好的生态环境是最普惠的民生福祉。山水林田湖草是生命共同体，生态是统一的自然系统， 建设绿色家园是人类共同的梦想。通过具体实例告诉各位同学要努力为“人与自然和谐共处， 绿水青山交相辉映”的美丽中国画卷不断添墨加彩。 五、案例反思 1、实施效果 学校与地球科学学院组织的各种教学检查、学生班级问卷调查等评价结果显示《普通地 质学(B)》课程总体评价为优秀。学生对这门课程的评价是：教师注重个人修养，具有人格 魅力；严格要求并与学生有健康良好的师生关系；严谨治学，以身作则，为人师表；在教学 中注意培养学生的全面素质；能联系实际和新技术、新知识进行教学，不断充实教学内容； 教学过程中不照本宣科、生搬硬套，内容充实、结构合理，紧扣国情，弘扬家国情怀；发挥 学生主体作用，实现师生互动等。 2、存在问题 本章节涉及较多专业知识，需要较强的知识背景来理解和分析案例，如秦岭人类活动与 经济社会发展、生态环境保护的协同关系，这些专业知识的回顾较少涉及。 3、改进思路 在教学过程中，可选取一些典型案例印证习近平生态文明思想在秦岭生态保护和修复中 的探索与实践，如备受社会关注的“秦岭违建别墅拆除”事件等。 30 红色文化，与您随行 课程名称： 人文地理学 学院名称： 地球科学学院 授课专业： 汉语言文学等 授课教师： 张建军 一、结合章节 第六章 旅游活动与地理环境 第1节 人类休闲活动与旅游活动 第2节 旅游活动与地理环境 第3节 旅游业对区域经济和社会文化的影响 二、教学目标 1、知识目标 掌握休闲活动、旅游活动相关概念；了解我国旅游活动的地域分布特征。 2、能力目标 通过对江西省旅游资源的介绍，引导学生思考旅游活动与地理环境、人文环境的内在联 系。 3、素质目标 介绍江西省红色旅游发展概况，重点剖析井冈山革命根据地、八一起义纪念馆红色旅游 发展历史、旅游现状以及面临问题等，深入浅出的理解旅游活动与休闲活动、旅游活动与地 理环境、旅游业对区域经济和社会文化的影响，于此同时加深学生对中国共产党发展历史的 了解，传承“实事求是、敢闯新路”的井冈山核心精神，激发学生的民族自豪感和爱国主义 思想，培养学生向先辈学习，为中华之崛起而读书。 三、案例意义 本节内容是对旅游活动与地理环境相互作用的深入阐释，通过以下方面体现思政元素： 第一，通过对旅游活动与地理环境相互作用的理解入手，分析旅游活动概念、类型、构 成等元素，结合目前旅游发展热点——红色旅游，重点挖掘红色旅游背后的驱动因素，激发 学生发现问题、思考问题、解决问题的严谨科学态度。 第二，以井冈山革命根据地、八一起义纪念馆等红色旅游为例，介绍中国共产党早期发 展历史，体现中国共产党坚持实事求是、调查研究，把马克思主义基本原理同中国革命具体 实践相结合，以大无畏的革命胆识，开创了以农村包围城市、武装夺取政权的中国革命独特 道路。激发学生结合时代、适应时代，为中华民族的伟大复兴而奋斗。 31 四、教学过程 1、教学内容 （1）休闲活动与旅游活动的异同 （2）旅游活动概念、类型、构成 （3）旅游与地理环境的关系 （4）红色旅游发展现状 2、教学方法 （1）课堂讲授法：通过课堂讲授旅游活动与地理环境相关概念，重点讲授休闲活动与 旅游活动的异同、旅游概念、旅游活动类型、构成等。 （2）案例分析法：以井冈山革命根据地、八一起义纪念馆红色旅游为例，让学生了解 红色旅游发展现状，深入理解中国共产党早期发展历史。 （3）视屏教学法：收集、整理井冈山革命根据地、八一起义纪念馆相关视频，生动展 示红色旅游内容，增加学生对红色旅游的代入感。 （4）课堂讨论法：课堂讲授、视屏教学后，学生分组讨论，对讲授内容、视屏内容发 表自己看法，亦或举例其它红色旅游相关信息，共同分析，提高学生课堂参与度。 3、教学理念及创新 （1）教学理念 教师的真正本领，不在于他是否会讲述知识，而在于是否能激发学生的学习动机，唤起 学生的求知欲望，让他们兴趣盎然地参与到教学过程中来。人文地理学天然具有进行课程思 政的教育优势，相关的优秀案例和思政要素很多，本课程选择江西省红色旅游的典型案例为 突破口，重点挖掘红色旅游背后的旅游活动相关定义、结合地理环境，串联起红色旅游背后 的旅游活动与地理环境的内在联系。在此基础上重点挖掘红色旅游背后的思政意义，将红色 文化顺理成章的代入课堂，引导学生学习党史、坚持不忘初心、牢记使命。 （2）教学创新 创新型的教师要树立"教是为了不教"的观念，就是要在教学过程中，倡导学生独立学习、 学会学习，注重培养学生的终身学习能力，把一个需要教师帮助才能获得知识的人，培养成 不需要教师也能获得知识的人。基础知识讲解过程中结合实例，将课堂知识具象化、生动化， 便于学生理解；事例讲解过程中提取知识点，锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的操 作能力。通过“知识-事例-知识”相互融合教学过程，锻炼学生独立学习的能力、培养学生 主动“好学”的积极性，奠定终身学习的基础。 4、具体实施过程 （1）开场白（15分钟） 发布引导式的讨论，旅游活动与目前人类生活密切相关，谁喜欢旅游？去过那些著名景 点？参与过什么类型的旅游？ 32 （2）讲授内容（70分钟） ①根据学生讨论情况，引导学生思考旅游的概念、休闲与旅游的关系。 首先从旅游的概念入手，讲述旅游是由“旅”与“游”共同组成，是随着人类社会的发 展而产生的，具有悠久的历史。古代把“旅”与“游”分开，“旅”即旅行，是一项受天灾 人祸影响、有生命危险的事，因而用“travail”一词表示。随着社会经济发展，“travail”一 词演变成“travel”（旅行），1811年《牛津词典》首次使用“tourism”来表达。我国文献中 “旅游”最早出现在魏晋南北朝时期。旅游是在一定的社会经济条件下产生的一种社会经济 现象，是以满足人们休息、消遣和文化需要为主要目的的非定居者的旅行和暂时居留所引起 的一切现象和关系的总和。旅游的基本特点：(1) 离家外出，距离较远。虽在外地停留，但 不导致在外地的长期性居留。(2) 旅游动机主要是观光、娱乐和求知。(3) 旅游是涉及政治、 经济、文化等各个方面的人类社会活动。 明确休闲活动是指人们在闲暇时间所进行的各种活动，休闲与旅游即存在联系又有区别， 闲暇时间是旅游和休闲的必要条件，旅游是在闲暇时间所从事的休闲活动的一部分。 ②旅游活动的类型、构成 通过对旅游相关概念介绍基础上，提问学生熟知的旅游活动的类型、旅游活动的构成。 ③结合学生回答情况重点阐释旅游活动的分类及组成。重点明确旅游资源的分类方法： 按旅游者的旅游动机和主要目的划分，按旅游资源特征划分，按地域划分。旅游活动中，旅 游者是旅游活动的主体，旅游活动是旅游活动的客体，旅游业是旅游活动的媒介。 ④江西省旅游资源现状 通过对江西省旅游资源的总体介绍明确：一、旅游资源在地域分布上十分广泛，二、旅 游资源具有强烈的区域性，三、旅游资源具有不可移动性，四、旅游资源具有永续利用性， 五、旅游资源一般都具有一定的文化属性。 33 ⑤江西省红色旅游发展及典型案例 井冈山革命根据地 通过视频的观看，了解井冈山革命根据地的创建背景、历史沿革、政治建设、一反围剿、 朱毛会师、二破围剿、新的征途以及红四军主力撤离井冈山后的继续斗争等历史。明确井冈 山根据地的建立，点燃了工农武装割据的星星之火，为中国革命探索出了农村包围城市、武 装夺取政权这样一条前人没有走过的正确道路。井冈山时期留下的最为宝贵的财富，就是井 冈山精神，最重要的方面就是坚定信念、艰苦奋斗，实事求是、敢闯新路，依靠群众、勇于 胜利。 通过井冈山革命根据地红色旅游兴起分析背后原因：井冈山革命根据地属于什么类型的 旅游资源？为什么井冈山革命根据地能成为旅游热点地区、具有那些显著特点？井冈山革命 根据地红色旅游对地理环境有什么影响？存在问题？最终引出坚持可持续红色旅游应当注 意事项。循序渐进、由浅入深的让学生理解井冈山独特的红色背景是其成为旅游热点地区的 核心竞争力，旅游者对中国共产党党史的了解渴望是其重要驱动力，井冈山革命根据地旅游 景区的建立是连接旅游区与旅游者之间的重要媒介。潜移默化的引导学生贴合时代背景、树 立正确的人生观、价值观、世界观，跟随党的脚步、严以律己，努力向中国共产党靠近，做 34 一个有用的人。 35 八一起义纪念馆 通过对八一起义视频的观察，深入了解八一起义的历史背景、起义原因、起义经过。明 确八一起义是是中国共产党直接领导的带有全局意义的一次武装起义。它打响了武装反抗国 民党反动统治的第一枪，宣告了中国共产党把中国革命进行到底的坚定立场，标志着中国共 产党独立地创造革命军队和领导革命战争的开始，是创建人民军队的开始。在介绍八一起义 纪念馆红色旅游的过程中穿插红色旅游对扩大就业、积累资金、促进产业结构合理化、促进 区域经济发展和贫困地区脱贫的作用。同时展出旅游活动中的不文明行为，引导学生树立正 确的旅游观。 36 （3）课堂总结（5分钟） 针对课堂讲授内容做总结性梳理，依次回顾讲授知识点、重点内容等信息，并对课堂勇 于思考、勇于提问的学生予以鼓励。 五、案例反思 37 1、实施效果 通过对人文地理学课程的旅游活动与地理环境的系统教学、学生能够较好的掌握本节基 础知识，通过对江西省红色旅游资源概况的介绍，引导学生在学习课本知识的基础上关注江 西省红色文化内容，为学生进一步的了解中国共产党发展历史、学习中国共产党优良文化传 统、理解党的先进性做铺垫，较好的将课程思政内容融入到教学中，达到知识传授与价值引 领相统一的目的。 2、存在问题 （1）教学案例理解深度不够，应当更加系统的收集、总结、归纳井冈山革命根据地、 八一起义等红色文化内涵。 （2）课程内容教学中引入案例稍显生硬，强化思政元素与课程内容的结合，做到顺其 自然的衔接。 3、改进思路 （1）强化对井冈山革命根据地、八一起义纪念馆的相关了解，争取实地考察、深入挖 掘典型案例的思政内容。 （2）在充分掌握典型案例的基础上，认知思考课程内容与典型案例的连接点，做到知 识点与思政内容相融合、统一，做到润物细无声，让学生在不知不觉中树立正确的世界观、 人生观、价值观。 38 核铸强国梦，“开业之石”奠定第一步 课程名称： 核技术勘查 学院名称： 地球物理与测控技术学院 授课专业： 勘查技术与工程 授课教师： 罗齐彬、杨亚新 一、结合章节 第一章 天然放射性核素的分布与迁移 第5节 铀、钍、钾核素在表生带中及成矿过程中的迁移富集特征 二、教学目标 1、知识目标 使学生掌握铀等天然放射性核素在自然中的分布特征及分散晕、分散流等基本概念，了 解铀等核素迁移富集基本特性，了解基本核燃料循环过程、常见的铀矿石以及铀在核燃料循 环中的不同形态等。 2、能力目标 培养学生自主学习、对比分析、总结归纳以及逻辑推理等综合能力；培养学生课前、课 后自主搜集有相关拓展学习资料的能力，促进学生不断地扩展知识面、增强独立思考、自主 更新知识结构。 3、素质目标 利用多媒体历史影音资料，以我国第一块铀矿石“开业之石”为切入点，开展“核军工 精神”课程思政融合教学。引导学生传承学习老一辈放射性勘探人员吃苦耐劳、无私奉献等 精神，培育学生作为当代大学生的使命担当和爱国情怀。 三、案例意义 《核技术勘查》课程面向我院勘查技术与工程专业大三年级学生，是一门特色专业课程。 本专业学生正处于人生价值观、担当意识及爱国主义情怀等多种心理建设关键期。开展本次 课程思政是符合需求的，也是切合实际的。 本次课程思政案例选用我国铀矿勘探事业的伊始——“开业之石”，其见证了我国国防 核军工和强军强国征途的第一步，这里面蕴含着“拳头硬了不挨打”等经典课程思政元素。 另一方面，在找矿初期，设备技术落后、条件艰苦，但勘探人员不怕吃苦、不怕牺牲、奉献 祖国，这些也是优秀的课程思政元素。 我国核工业发展史是我党百年党史的一部分，也是不可或缺的一部分。学习百年党史、 传承红色基因，借此契机，把核工业精神在课程思政中传承下去。 39 四、教学过程 1、教学内容 （1）教学重点：常见放射性核素基本特性及其在自然中的分布特征；基本的核燃料循 环过程、常见的铀矿石以及铀在核燃料循环中的不同形态等。 （2）教学难点：铀、镭等核素基本特性及其在不同自然环境中的分布差异；对地下介 质中放射性核素运移的具象化认识。 2、教学方法 主要采取传统讲授、问题教学法、案例教学法、多媒体课件演示等多种形式相结合的教 学方法，培养学生主动吸收知识、自主思考及信息交换、分析的能力。 （1）传统讲授法 铀、镭、钍、钾、氡的基本特性及其在等不同自然环境中的分布特征以及分散晕、分散 流基本概念等大部分知识点仍然采用“老师教—学生学”的传统讲授模式进行讲解。 图 1 课堂讲授教学现场 （2）问题教学法 课程讲授开始，以问题引出本次课程教学的铀、镭、钍、钾、氡等几种常见的天然放射 性核素；课程末尾，以提问方式引出我国铀矿勘探及核能事业的“创业史”，以此为切合点 融入奉献精神、担当精神及爱国情怀等课程思政元素。 图 2 问题教学法课堂提问设计 40 （3）案例教学法 在教学过程中应当充分结合科研工作中氡气在微观孔隙介质中的运移以及铀元素随地 气迁移等实际计算案例，将放射性核素的运移过程具象化，加深学生对分散晕、机械晕等相 关知识点的直观认知，同时也初步树立学生利用工具软件来解决一些实际工程问题的意识。 图 3 有关放射性核素运移的教学案例 （4）演示教学法 播放、展示我国最初寻找铀矿时的影音资料，使学生了解我国铀矿事业“创业”初期的 艰辛历程。结合我国第一块铀矿石“开业之石”以及部分野外放射性勘探工作的照片、视频 的展示，融入爱国情怀、奉献精神以及担当意识等“核军工精神”思政元素。 图 4 课堂展示相关历史资料以及“开业之石” 3、教学理念及创新 （1）教学理念：在学习百年党史之际，以专业教学课堂为“一线阵地”，扬课程思政的 大旗，做好“立德树人”根基培育。引导学生传承老一辈放射性勘探人员吃苦耐劳、无私奉献 等精神，同时达到培育学生的使命担当和爱国情怀的目的。 （2）教学创新：案例教学法使某些具体知识点具象化，促进学生的理解和吸收；问题 教学法使得学生注意力和思维集中于老师讲课节奏，提升学生在课堂教学中的参与度和课堂 活跃度，同时引导学生独立思考，强化科学思维的训练；通过课堂讨论，增强学生之间的思 想交流，促进学生对知识点的理解，也让学生进一步提高沟通交流能力和培养团队协作精神。 4、具体实施过程 41 （1）创设情境、导入新课 回顾前述课程所讲α、β、γ三大射线与物质的相互作用过程，提问：在铀矿勘探中， 主要关心哪些天然放射性核素？ 使学生进一步掌握电离、激发以及次级电离等基本射线与物质相互作用机制，同时引出 本次新课程教学。 （2）课程知识点教授 1）通过元素特性、物性等对比讲授铀、镭、钍、钾、氡等核素基本特征及其在自然界 中的分布特征；2）对比讲授分散晕、原生晕、机械晕、分散流等基本概念，并通过数值分 析实例演示覆盖层中元素运移过程和规律；3）展示核燃料循环主要过程、铀在循环过程各 个环节的主要形态以及常见的铀矿石，最后以“开业之石”结尾。 （3）课程思政元素融合 通过图片、视频等多媒体形式展示我国铀矿勘探初期相关历史影音资料，提问大家我国 第一块铀矿石“开业之石”是怎么来的？ 通过课程思政元素与专业知识中的结合，使学生传承核军工精神，培育学生的使命担当 和爱国情怀。 （4）课堂知识总结、归纳 1）总结归纳常见天然放射性分布、运移过程相关知识点；2）对比分析当今放射性勘探 仪器和技术与初期的勘探技术差异，促进学生对相关测量原理的理解。 对课堂知识的梳理、归纳和总结，加深学生对知识点的掌握，使学生将所学知识点形成 一个知识体系。 五、案例反思 1、实施效果 在本次教学过程中，根据课程知识教学的内容和特点，融入爱国情怀、奉献精神、担当 意识等“核军工精神”思政元素。通过多媒体展示、问题教学法、案例教学法、课堂讨论等 多种方式让学生深度参与教学过程。课堂教学气氛活跃，学生学习兴趣浓厚，通过教师教学 引导和学生自主吸收，在提升学生专业知识掌握度的同时，将相应思政元素自然地融入到课 程，达到了专业课的育人目的。 2、存在问题 课程思政是一个坚持不懈的过程，一次课或两三次课的课程思政开展并不能起到“立竿 见影”的作用。因此，课程思政开展的关键问题不在于“开展”，而在于“持续开展”，在 于如何做到次次课都“不着痕迹”地开展课程思政。 3、改进思路 《核技术勘查》是我校一门特色专业课程，放射性勘探应用就是“核铸强国梦”的开端， 铀矿勘探历史是我党百年历史中不可或缺的一段。在放射性勘探发展历程中，涌现出许多英 42 雄事迹、英雄人物、先进榜样。因此，在本课程后续课程思政开展过程中，应当广泛挖掘背 后的思政元素和素材，以学生为主、教师为辅，深入学习历史、学习榜样精神，做到堂堂讲 课都有思政、章章知识都能思政。 43 以专业卓越创新之魂，筑民族科技自信之基 课程名称： 科学计算可视化 学院名称： 地球物理与测控技术学院 授课专业： 勘查技术与工程 授课教师： 姚振岸 一、结合章节 第一章 计算机地质绘图的基本知识 第2节 地质地球物理科学计算可视化 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握物探各数据与常用地质软件制图之间转换、成果图的绘制、修改与输出。 （2）掌握一定的计算机制图技巧，能绘制物探或地质图件。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：掌握科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立思考的能 力，更新知识结构。 （2）应用知识的能力：能将利用计算机进行图像信息处理的能力。 （3）创新能力：增强独立思考和独立操作的能力，解决实际问题。 3、素质目标 （1）思想道德：培养学生具备较高的道德品质、法制意识、社会责任意识，诚信为人、 有健全的人格。 （2）专业素质：培养学生严谨求实、追求真理的科学态度、刻苦钻研、甘于奉献的作 风以及专业团队精神。 （3）科学素质：引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新 欲望，逐步增强认识和掌握科学规律的自主能力。 三、案例意义 1.提升学生专业视角创新素养。讲述信息化时代背景下，传统地质地球物理行业运行模 式的变化、机遇及其挑战，以地学大数据、地球人工智能发展案例为切入点，结合教师自身 科研方向和科研项目具体阐述科技创新的基本过程，培养学生形成以专业知识为依托，面向 生产需求开展科技创新的能力与素养。 2.培养学生科学技术国产化精神。地质地球物理专业视角下，信息化时代对科学计算可 视化技术需求迫切，也正成为世界范围内行业争锋的关键之一。课程拟以科学计算可视化数 值计算、地质地理信息、智慧交互等技术关键为切入点，阐述国产软件生态系统的研发其竞 44 争优势，引导学生形成中国科技自信，并结合二次开发案例，为学生的民族科技自信寻找落 脚点和奋进点。 四、教学过程 1、教学内容 以实现“地质地球物理科学计算可视化”为导引，按照其基本步骤将教学内容分成以下 四个主要部分，将专业创新思维以及科学技术国产化卓越化思政内容有机融入，具体如下： （1）地球物理科学计算。地球物理制图首当其冲就是要完成科学计算，提供可视化信 息输入。以地震勘探为主线，讲述信息时代条件下地学大数据和地学人工智能的必然诉求， 以实际应用案例为依托，讲述我国超级计算中心的迅猛发展，以神威太湖之光全球最强计算 机和量子计算机研发等激发学生的专业兴趣和民族科技自信。 （2）综合地质地理信息系统。从日常出行所必须的百度地图、高德导航切入，引申出 所有的地质地球物理信息都必须有配套的地理信息系统才具备现实应用异议。从稀土等稀有 矿保密和国家安全的角度，拓展介绍我国自主研发的北斗卫星导航系统，从专业应用的角度 与美国GPS系统做对比分析，从中带领学生深入认识国产科技水平，激发其专业学习热情。 （3）智慧地质地球物理可视化。获取到完备的地质、地理、地球物理信息后，下一步 即将其数字化转码成图。以综合信息数据库存储和管理出发，介绍国外AutoCAD、ArcGIS等 地球物理制图软件的编辑、图层等工具功能，就两种软件的缺陷引出国产的理正勘察设计软 件以及MapGIS软件，阐述其性能优势和开源二次开发优势，引导学生不盲目追求国外软件 系统，培养其在应用中发现问题解决问题的科研科技素养。 （4）国产MapGIS二次开发案例。以年度举行的全国高校GIS技能大赛为切入点，通过 操作技能组和二次开发组的优秀案例，引领学生发散思维，进行多学科交叉融合尝试，使专 业学习兴趣和创新素养落到实处。以国产MapGIS二次开发Section软件模块经典案例培养学 生持之以恒、坚定学生的专业自信、国产科技研发自信。 2、教学方法 （1）启发式教学方法。课前从课程主题中抽象出几个代表性问题，启发学生主动查阅 相关资料，独立思考问题，提升教学过程质量。 （2）对比方法。课堂上从专业视角对国外和国产地球物理制图软件进行横向直观对比， 激发学生的创新思维，增强其民族科技自信。 （3）任务驱动法。课后布置理正勘察设计软件应用任务、MapGIS简单二次开发任务， 以小组形式团结合作完成，使专业创新和科技自信找到依托。 3、教学理念及创新 围绕专业课程思政家国情怀、个人品格、科学观三个层次的内涵与外延，密切融合专业 课程内容和特点，改变传统的教师陈述式教学方式，演变为学生为主体，以课程逻辑和带有 思政元素的知识点为主线，以实证对比研究为论据，以专业动手实践为抓手，引导启发学生 45 的树立起以专业科技兴国强国的理想和信念。 4、具体实施过程 （1）课前，挖掘课程知识和思政元素的结合点，向学生抛出哲学性辩证性话题，由学 生查阅资料、小组讨论，让学生在研讨过程中将思政元素自然主动的与专业知识融合为一体。 （2）课上，站在学生视角，遵循专业课程逻辑，突出思政元素课程知识点，采用关键 人物事迹和横向对比方法开展教学过程，以引起学生的情感共鸣，有效激励学生的内在学习 动力。 （3）课后，基于课程内容和教师科研项目，抽象出适合高年级本科生专业技能创新课 程设计，结合学生特征合理分组、合作完成，让学生将产学研用理念深入内心，养成专业技 术创新素养，为民族科技自信助力。 五、案例反思 1、实施效果 课后通过问卷调查和代表性访谈方式，并结合学生课后创新课题设计完成情况对课程实 施效果进行综合评估。整体来看，学生掌握了地球物理制图的相关知识，锻炼了自主获取知 识、应用知识的能力，更重要的是受到国产科技、先进人物的启发，树立起了以专业创新为 依托的民族科学先进化信念。 2、存在问题 通过课程实施，初步实现了教学的知识目标、能力目标和素质目标，但同时也发现课堂 上学生形成的专业创新理念、民族科技信念，容易在课后淡化，这主要是因为课后难以找到 专业思政元素落实点，尽管课程在课后采用了创新实践训练设计的模式，但仍有待于进一步 的拓展和提升。 3、改进思路 拟收集整理开源资料、定向制作操作实践视频，引导学生融入自身的思维去开发创造， 充分发挥其主观能动性，基于身临其境的切身感受，激发其专业创新兴趣，奠定民族科技先 进卓越化信念。 46 弘扬爱国主义精神，塑造探矿先锋 ——《地球物理测井》“课程思政”教学案例 课程名称： 地球物理测井 学院名称： 地球物理与测控技术学院 授课专业： 勘查技术与工程 授课教师： 肖 昆 一、结合章节 第四章 测井资料综合解释 第1节 测井解释基本理论和方法 第2节 测井资料定性和快速直观解释 二、教学目标 1、知识目标 通过本课程的学习，掌握运用所学知识，识别和判断涉及地球物理测井工程问题的关键 环节，能够通过文献研究，针对不同类型储层，综合分析给出储层参数计算、储层识别和有 效性评价问题的解决方案及其可替代方案，并分析其合理性。 2、能力目标 通过本课程的学习，学会应用课程的基本理论和方法能针对实际工程地质问题，加以分 析获得储层识别与划分的基础参数，具备初步的工程实践能力。 3、素质目标 通过本课程的学习，培养学生的创新思维，鼓励学生自主探索与合作交流；培养学生吃 苦耐劳、甘于奉献的爱国主义精神，精益求精的工匠精神，塑造具有“爱国、创业、求实、 奉献”精神的新时代探矿先锋。 三、案例意义 开展《地球物理测井》“课程思政”教学改革，是实现专业知识与思政育人相结合的有 效途径，能够更好地促进当代大学生全面发展和综合素质的培养。为落实“立德树人”根本 任务，提升大学生专业知识水平及政治素养，本教学案例设计了测井资料综合解释部分中关 于学习“我为祖国献石油”的吃苦奉献精神以及“铁人”王进喜的工匠精神的思政案例，使 学生充分认识到新中国成立之初，面对西方敌对势力大肆进行经济封锁，企图用石油武器卡 我们脖子，广大石油工人团结一致凝聚的强大精神力量，永远激励中国人民不畏艰难、勇往 直前。以“爱国、创业、求实、奉献”为主要内涵的石油精神和铁人精神，已经成为中华民 族伟大精神的重要组成部分，通过该思政案例的导入，激发学生的课程学习兴趣，弘扬爱国 47 主义精神，提高民族自信心及民族自豪感。 四、教学过程 1、教学内容 进入新时代，坚持中国特色社会主义教育发展道路，坚持社会主义办学方向，以凝聚人 心、完善人格、开发人力、培育人才、造福人民为工作目标，培养德智体美劳全面发展的社 会主义建设者和接班人，是教育工作的根本任务，也是教育现代化的方向目标。 本课程教授对象为地控学院勘查技术与工程专业的大三本科生，在培养专业人才和油气 行业中坚力量上任重道远。本教学案例以油气井为研究对象，重点讲解测井资料解释的基本 原理和应用，为正确使用测井资料奠定基础。 在课程讲授过程中向学生介绍该专业当前发展的现状，展望未来，激发学生学习热情， 引导学生为新时代中国特色社会主义、为中华民族的伟大复兴而奋发图强。油气是国家命脉， 学生则是国之栋梁，引导和培养学生的社会责任和家国情怀，培养社会主义接班人。教学过 程中穿插播放老一辈石油人为祖国献石油的电影纪录片，建立起学生的爱国主义情怀、工匠 精神，为习近平总书记提出的社会主义核心价值观的一流大学建设培养出一流的学生而不懈 努力。 2、教学方法 课程讲授过程采用多媒体+板书相结合的授课方式，教学方法包括：启发式、互动式、 讨论式、问题导向式等。 （1）注意讲授过程的逻辑性 把握学生现有知识的逻辑结构水平，善于用引导性的疑问去激发学生的逻辑思维，将原 理、概念等放在学生已经形成的专业逻辑结构的基础之上，引导学生主动运动概念之间的逻 辑关系，自己进行分析和推理，并得出符合逻辑的科学结论，使教学活动成为一种逻辑过程。 在讲解时将专业知识的具体概念与专业的逻辑有机地结合起来，积极影响学生的哲理性思 维。教学中，注意板书整洁，增强教学的结构性，唤起学生的注意力，关注逻辑要点，增强 学生理解和记忆。 （2）重点采用启发式教学方法 积极采用各种有效措施引导学生独立思考，培养学生的创新思维能力和想象力。善于有 意训练学生发现问题的能力，训练学生自学能力，引导学生横向交流，在自由讨论过程中掌 握课程知识。重视扩大学生知识的广度和深度，有机结合专业其它课程内容，增广学生的知 识。教会学生思维学习法、模块学习法，特别是思考问题的方法。 （3）加强理论联系实践 教学联系生产实际，特别讲授在生产中的应用，让学生学习到的知识得到综合灵活应用。 3、教学理念及创新 以经典音乐、电影等新媒介与专业课程相结合的授课方式，是一种创新的教育手段，很 48 多课程都可以找到与之相关的引人深思的电影，可以让思政观点更好的融入专业教学中，让 思政教育更加接地气、入人心，达到润物细无声的效果。 4、具体实施过程 课堂开篇介绍新中国成立时期，老一辈石油工人为了打破外国专家“中国贫油”的论断， 所进行的艰苦卓绝的石油大会战，进而发现了大庆油田的壮举，结束了中国的油荒历史。随 后介绍大庆油田发现的意义，大庆油田是新中国工业的一个传奇，从她诞生开始，就从物质 上、精神上给共和国工业不断提供着崛起、振奋的力量，她的开发，使新中国原油实现自给， 改变了中国石油工业落后的面貌；由她的实践而引发的“工业学大庆”运动，推动了新中国 工业化进程，进而勉励学生要立鸿鹄志、做奋斗者，敢做祖国探矿的时代先锋。 图 1 1959 年 9 月 26 日发现大庆油田现场钻井工人绽放出毫无伪装的笑容照片 在讲授储集层含油性的快速直观解释部分，介绍现今勘探发现的油气藏具有深度大、储 集层复杂的特点，希望同学们数据解释时细致认真、精益求精，不轻言放弃。随后插入播放 《我为祖国献石油》歌曲，重温老一辈石油人投身祖国石油工业建设，用天不怕、地不怕的 壮志豪情，谱写一曲曲撼天地、泣鬼神的感人乐章，激发学生的爱国主义情怀，引导学生追 求真理、刻苦钻研，引导学生文化自信、工匠精神，自觉投身到石油找矿行业的建设中去。 图 2 我为祖国献石油的历史宣传照片 49 同时，播放电影《铁人王进喜》中钻开的油井突然发生井喷，石油工人王进喜不顾腿伤， 带头跳进泥浆池中用身体搅拌泥浆以堵住井喷的壮观场面，强烈的影视画面视觉冲击让学生 产生共鸣，进而引导学生要切实担负起时代赋予的责任和使命，把家国情怀落实到具体行动 中，在担当中作为，在磨砺中成长，在实干中推动国家和社会不断向前发展。 图 3 铁人王进喜跳进泥浆池电影场景 此外，在课堂教学过程中，授课教师以高水平的专业素养为学生构建起专业知识体系， 并把社会主义核心价值观融入教学体系中，凭借良好的价值观、德行、信念来感染、影响、 教育学生，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观。授课教师把“立德树人”作为主 线贯穿于整个课程教学过程中，加强爱国主义教育，加强人格和品格教育，发挥老一辈石油 人的榜样示范作用。在加强品德修养上下功夫，引导学生从自身做起，从点滴做起，在日常 学习生活中培育和践行社会主义核心价值观，学生围绕这个目标学习，培养出德智体美劳全 面发展的学生。 五、案例反思 1、实施效果 在工科专业课堂中播放电影片段，无疑是给工科生带来了一种别开生面的课堂体验，每 个学生的反应都十分积极，这种积极反应一直延续到后面的课程展开学习，使得学生的参与 度和配合度都较为理想。通过播放老一辈石油工人为祖国献石油的感人场景，激发当代大学 生进一步建立中国特色社会主义道路的道路自信、制度自信和文化自信，弘扬强烈的爱国主 义精神，为培养新时代的探矿先锋铸魂育人。 2、存在问题 如何让课堂教学方法和“课程思政”更好的相结合，让教学效果更好，还需要继续完善。 3、改进思路 （1）更加深入地挖掘本课程所隐含的思政育人元素，收集更多的典型思政育人素材（政 50 策法规、时政热点、历史典故等），以丰富完善课程思政内容，将德育与知识教学融于一体， 真正实现价值引领、能力培养、知识传授“三位一体”的人才培养目标。 （2）进行更多的思考和尝试，采取更加灵活的教学方法，丰富完善教学内容，实现教 学形式多样化，真正落实好“立德树人”的根本任务。 51 登顶珠峰，在地球之巅测量重力 课程名称： 场论 学院名称： 地球物理与测控技术学院 授课专业： 地球物理学 授课教师： 原 源 一、结合章节 第二章 引力场 第5节 地球的重力场 二、教学目标 1、知识目标 （1）熟悉地球重力场的基本概念、公式、特征及物理意义。 （2）掌握地球重力场的分析方法。 （3）了解地球重力场观测数据的组成与重力异常的获取方法。 2、能力目标 （1）具备运用场论的基本理论知识，进行地球重力场的分析和解释能力. （2）掌握科学的学习方法，能够独立查阅文献和资料，搜集地球重力场相关案例和进 展，训练学生自主学习的能力。 （3）引导学生理论联系实践，开展地球重力场实际资料分析，培养学生解决实际勘探 问题的能力。 3、素质目标 （1）培养学生具备严谨求实、追求真理的科学态度，实践创新、精益求精的工匠精神。 （2）激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，逐步增强认识和掌握科学规律的自 主学习能力。 （3）培养学生具备从事本专业应用基础研究的能力。 三、案例意义 地球物理学研究有助于增进人类对地球及其周围空间环境的科学认识，并服务于地学相 关产业和高科技领域。场论是地球物理学研究的基础，地球的重力场作为地球物理场论的重 要分支，是开展地球重力勘探的理论基石。本案例以人类使用2020“珠峰号”重力仪在珠峰 峰顶首次开展重力测量的故事为开端，引导学生认识地球重力场研究的重要科学意义及历史 价值，激励学生树立不怕困难、为国奉献、勇攀科学高峰的价值观。通过问题导向、分组讨 论等形式展开重力场分析,激发学生探索真理、团结协作的精神。以我校教师开展的重力场 测量及勘查项目为结尾，通过实际应用案例巩固所学的重力场知识，教导学生运用专业知识 52 解决实际问题，增强学生专业认同感。 四、教学过程 1、教学内容 （1）重力场的构成 （2）重力场的分析方法 （3）重力异常 （4）地球重力场的应用 2、教学方法 （1）类比：在黑板上列出学生已熟悉的引力场方程公式，以作为重力场方程的对比， 引导学生自主推导重力场方程的相关公式。 （2）提问：以2020“珠峰号”重力勘探为背景，围绕地球的重力场如何测量、如何分 析以及如何应用这一系列核心要点，通过设置3个以内的主问题以及一系列的子问题，引导 学生思考。 （3）讨论：针对重力场的性质、重力异常的来源与识别等难点问题，引导学生开展分 组讨论，加深印象，探寻真理。 （4）举例：以我校教师开展的重力场测量及勘查项目为实例，为学生展示重力场理论 的实际应用效果，穿插课程思政教育。 3、教学理念及创新 《场论》是地球物理学专业一门重要的专业理论基础课，是深入学习各种地球物理方法 的必备基础。通过该课程的教学，使学生掌握上述地球物理场的性质、规律和计算方法，提 高运用数学和物理知识分析、研究相关地球物理问题的能力，可为后续的地球物理专业课奠 定理论基础。由于本课程涉及大量公式推导，很多学生在学习过程中会逐渐丧失学习兴趣。 为了更好地激发学生的积极性，本课程必须坚持理论联系实践，创新优化教学设计与方法， 以增强学生解决实际问题的能力为导向，培养新时代中国特色社会主义事业合格建设者和可 靠接班人。在教学理念上实现5个转向：从“知识导向”转向“问题导向”；从“先教后学” 转向“先学后教”；由“机械重复”转向“检测反馈”；由“教书”转向“教人”；从“以 点（知识点）带面（章节）” 转向“由面及点”。使得学生知其然，并知其所以然，激发 学生的创造性。 4、具体实施过程 （1）问题导向式教学，培养学生独立思考的能力 1）案例导入。结合多媒体PPT讲故事：2020年中国珠峰登山队成功登顶珠峰，并用“珠 峰号”国产重力仪测量了重力数据。这是人类在珠峰峰顶首次开展重力测量，有利于大地水 准面优化，提高珠峰高程精度。不仅展现了强大的民族自信，也进一步提升了我国对于珠峰 53 高度的话语权。 2）提出问题。基于上面的案例，抛出问题开展课堂自由讨论：什么是重力？重力仪测 量的是什么数据？为何要研制国产重力仪测量珠峰重力数据？ 3）问题解构。基于学生的讨论，针对上述每个问题，提出新的问题，继而讲解相应的 知识点。 4）问题总结。回答课程开始时的3个问题；强调重力勘查的意义，鼓励学生夯实基础， 树立专业自信。 （2）以学生为中心，激发学生的求知热情与创新欲望 1）通过类比法，引导学生运用前期已掌握的引力场分析方法尝试分析地球的重力场。 2）通过分组讨论，给予学生充足的时间分析和交流，并由学生自主给出重力势、重力 场强度的表达式；鼓励学生探讨重力场方程，并由学生代表为大家讲解重力场方程的推导过 程。 3）教师总结讨论内容和过程，重点点明重力场方程的重要意义，指出我国学者在重力 场的数值模拟和应用等方面所做出的创新贡献，激励学生的求知欲。 （3）理论联系实践，培养学生求真务实的工匠精神 1）给出实例。给出我校教师实际开展的重力勘查案例，用野外工作和室内处理的实景 照片为大家展示重力仪、重力测量施工、重力资料分析以及重力成果图等。 2）分析实例。再次给出讨论问题：如何分析重力数据？重力场值的大小能说明哪些问 题？请学生分组讨论，引导学生结合前面的理论知识开展实例分析。 3）总结实例。结合多媒体PPT，为学生讲解重力场勘探实例中数据的分析过程，重点讲 授重力异常这一知识点。同时，点明实例分析过程中用到的重力势、重力场强度以及重力场 方程等理论知识，强调重力场理论知识在指导实际勘探工作中的重要地位。 五、案例反思 1、实施效果 将2020“珠峰号”重力勘探作为思政教学案例，结合我校教师开展的实际重力勘探项目， 对地球重力场的教学内容进行了改革。通过设置问题、导入案例、分组讨论，引导学生进行 自主学习、分析和讨论，有效激发了学生的学习热情和创新动力，加深了对理论知识点的理 解和记忆。由于将地球重力场理论知识与实际勘探案例相结合，极大提高了学生的学习兴趣， 不仅活跃了课堂气氛，而且增强了学生运用知识的能力，锻炼了学生的科学思维，加强了学 生的专业认同感和社会使命感。 2、存在问题 （1）本案例中设计了针对性的问题和课堂讨论，受课堂时间限制，实际授课时，一些 问题的讨论仍然不够深入，部分同学指出有“意犹未尽”的感觉。 （2）教学案例的建设以教师团队为主，且讲解展示方法相对单一，容易与学生需求脱 54 节，影响课程思政教学效果。 3、改进思路 （1）加强课前、课后建设。结合学习通、雨课堂等平台，丰富线上教学资源并建立逐 层加深知识构架，针对不同学生基础和兴趣差异提供个性化指导。 （2）进一步加强教学案例建设，挖掘思政要点，并与学生积极交流，使思政案例和思 政元素更加自然、更加深入地融入教学全过程。 55 合作求共赢，共享促发展之地震组合法 课程名称： 地震波场与地震勘探 学院名称：地球物理与测控技术学院 授课专业： 地球物理学 授课教师： 张红静 一、结合章节 第三章 地震资料采集方法与技术 第5节 地震组合法 二、教学目标 1、知识目标 （1）能够掌握地震组合的概念。 （2）掌握检波器组合法的原理。 （3）理解简单线性组合的方向特性。 （4）理解确定组合参数的基本原则。 2、能力目标 能够根据实际工区的生产条件确定合适的组合参数和方案，改善原始资料的信噪比。 3、素质目标 结合“一带一路”建设在探索中前进、在发展中完善、在合作中成长的理念，培养学生 充分挥洒个性、发挥集体潜能、乐于奉献的团队合作精神。 三、案例意义 地震组合法指的是用多个检波器接收的信号组成一个地震道的输入，或多个震源同时激 发构成一个总震源；利用有效波与干扰波传播方向不同来压制干扰波，进而提高原始资料信 噪比的一种方法。组合即合作，正所谓“同心山成玉，协力土变金”，在案例实施过程中， 引导学生发现学习、生活和工作中的团队合作精神。通过有效的团队合作开展激烈讨论，发 挥个人优势，共同解决重、难知识点，提高学习效率；通过分工合作可共同完成宿舍、实验 室、教室等的卫生清洁工作，在整洁、舒适、安全的环境中快乐地生活和学习。与学生回顾 我国先辈的陆上和海上丝绸之路，分享以和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢为核心 的丝路精神，讨论现今“一带一路”的建设历程和人类命运共同体的时代命题，培养学生扩 大合作和共同发展的精神。 四、教学过程 1、教学内容 56 课程内容：地震组合的概念、检波器组合法的原理、简单线性组合的方向特性、确定组 合参数的基本原则。 思政内容：团队合作精神、人类命运共同体的时代精神。 2、教学方法 （1）问题导入式教学方法：教师启发，引导学生思考。 （2）参与式和互动式教学方法：教师讲授，找准互动切入点，引起学生讨论并积极参 与课堂教学，教师归纳总结。 （3）案例法教学方法。 3、教学理念及创新 （1）明确学生的主体地位，树立“一切为了学生发展”的理念，积极关注学生的课堂 反馈和发展。 （2）运用案例取材于中国“一带一路”，紧扣时下热门话题，结合专业特色，突出思 政教育意义。 4、具体实施过程 4.1 课前任务布置 上课前一天，在班级群提醒学生预习教材《地震勘探原理》中第3章“地震资料采集方 法与技术”的第5节“地震组合法”部分；引导学生观看网上优质教育资源，如精品开放课、 慕课、一流大学系列课程中“地震组合法”的相关视频；引导学生观看相关视频后，将自己 的疑惑及时记录下来，在课堂教学环节中讨论并解决。 4.2 课堂教学环节 4.2.1 教学内容1：地震组合的概念 问题导入 教师通过引导，组合即合作，让学生讨论学习和生活中有哪些合作的例子？ （2）教师举例 同学们大多从人与人之间的合作进行举例，教师以“一带一路”为切入点，引出国家与 国家之间的合作。中国古代就有丝绸之路，连接起亚洲、非洲和欧洲的古代陆上和海上商业 贸易路线，现今则有为努力打造国际合作新平台，增添共同发展新动力的“一带一路”合作 倡议。 （3）专业知识学习 前面举例说明了人与人、国家与国家之间的合作（组合），引导同学们想一想什么是地 震组合法呢？ 地震组合法指的是用多个检波器接收的信号组成一个地震道的输入，或多个震源同时激 发构成一个总震源。 4.2.2 教学内容2：检波器组合法的原理 57 （1）思政案例解读 前面讲解了组合（合作）的概念，请同学们思考，“一带一路”建设是怎么合作共赢和 共同发展的？ （2）思政教育融入 中国“一带一路”建设坚持“共商、共建、共享”原则，在开放合作、和谐包容、互利 互赢的理念下，兼顾各方利益、求同存异、各施所长，把各方优势和潜力充分发挥出来，共 同打造最广泛的国际合作平台，更好地造福各国人民。 （3）专业知识学习 以2个等灵敏度的检波器沿直线等距δx排列为例（见图1），讲解检波器组合法的原理。 设地震波是平面波，波前与地面所成角度为α，地震波速度为v，第1个检波器接收到振动的 时间记为0，振动函数为f(t)，组内各检波器接收到的振动波形和振幅都一样，只是有相对时 差。则第2个检波器接收到的振动相对于第1个要晚Δt，这个时差Δt与参数δx，α，v有关。 t = BS 2 x  sin  = v v （1） 图 1 组合检波示意图 记第2个检波器接收到的振动是f(t+Δt)，为便于定量讨论，用余弦波代替地震波形，令 u1、u2分别表示S1、S2两点的波动位移值，表达式为： u1 = A cos 2ft   u2 = A cos 2f (t + t ) （2） 组合就是把这2个检波器的输出叠加起来作为一道信号，则合振动为： u = u1 + u2 = Acos 2ft + cos 2f (t + t ) 根据三角函数的和差化积公式，简化可得： 58 （3）  t  u = 2 A cos ft cos 2f  t +  2   t  = A cos 2f  t +  2  （4） t T （5） 式中， A = 2 A cos ft = 2 A cos  为合成振动的总振幅，它既与各个分振动的振幅有关，同时还与时差有关。 ① 当Δt=0时，AΣ=2A，组合后的总振幅得到最大加强。对深层界面反射回来的地震波来 说，由于其视速度很大，反射波到达相邻检波器的时差Δt→0，因此，通过检波器的组合能 使反射波得到加强，组合检波对突出反射波有利。 ② 当Δt=T/2时，AΣ=0，组合后的总振幅得到最大压制。而对于面波、声波等干扰波， 调整组合距δx，使它到达两检波器的时差为半个视周期，则组合后干扰波振幅几乎为零，因 此，组合检波可以大大压制干扰波。 图 2 组合对面波的压制 4.2.3 教学内容3：简单线性组合的方向特性 在讨论检波器组合时，通常用组合后总振动的振幅与组合前单个检波器接收到的振动的 振幅的n倍的比值来表示组合对来自不同方向的波的相对加强或压制效果，称为组合的方向 特性，当n=2时，记做：  t   2,  =  T  t T = cos  t 2A T 2 A cos  （6） 根据三角公式 sin 2 = 2 sin  cos  ，上式变为 t  t  T  2,  =   T  2 sin  t T sin 2 因为 t x x = = ，当n个检波器组合时，其组合的方向特性为： T vaT a 59 （7） t sin n x a  t  T =  n,  =  T  n sin  t n sin  x T a sin n 令y= （8） t x ，按式（8）计算并绘图（图3），分析 (n, y ) 曲线的特点： = T a ① 当 t T = 0 ，即y=0时， (n, y ) = 1 ，为最大值。 ② 当 y = 1 n , 2 n ,..., (n − 1) n 时，(n, y ) = 0 ，为最小值，零点个数为n-1个，落入零 点的波有最大的压制。 ③ 通放带通常定义为：对某一波若组合后的 (n, y )  1 2  0.7 ，则y的这个变化范 围就是通放带。可以说明，当 0  y1  1 (2n ) 时（在 0  y  1 的区间内），(n, y1 )  0.7 ， 所以 0  y1  1 (2n ) 就是通放带的范围。从图3可以看出，n越大，y1越小，即通放带越窄， 特性曲线越尖锐，当然相应的压制带也越宽。 ④ 在压制区 (n, y ) 也有周期性，有极值。在 0  y  1 范围内，极值的个数是n-2，极 值的位置近似在 3 (2n ), 5 (2n ), 7 (2n ),... 。 图 3 组合的方向特性与检波器个数 n 的关系 4.2.4 教学内容4：确定组合参数的基本原则 （1）问题导入 组合（合作）一定可以提高效率、共赢共发展吗？是否存在缺点，怎么避免缺点？ 思政教育融入 团队合作中如果缺乏凝聚力、队员没有奉献精神、个人不能为共同的目标支持合作，就 不能起到1+1>2的效果。 （3）专业知识学习 生产实际中所要确定的组合参数包括组内检波器个数m、组内距δx、组内基距Δx（组内 检波器分布长度）等。 60 ① 尽可能使有效波落入通放带，使干扰波落入压制带，要求组内距δx为： x  1 a max （干扰波） 2m x  1 a min （有效波） 2m 式中， a min ， a max 分别为最小视波长和最大视波长。 ② 适当增加检波器的组合数目，但不宜过多。 ③ 从压制干扰波的角度出发，组合基距Δx应为： x = a max = va max f min 式中， va max ， f min 分别为最大视速度和频谱中的最低频率。 ④ 理论计算结果与实际生产条件相结合。 4.3 课后作业布置 某工区视速度最低的有效波v = 7000m/s，主周期T=30ms；视速度最高的干扰波v = 1500m/s，主周期T = 40ms。计划用9个检波器进行简单线性组合，试问：组内距δx应取多大？ 若用δx = 11m时记录的信噪比仍然不够高，如何从组合参数上改进？ 五、案例反思 1、实施效果 本案例以“合作”类比“组合”，将地震检波器的组合延伸到个人与个人、国家与国家 的合作，生动地诠释了中国“一带一路”倡议的精神内涵，让大学生深刻了解了中国对外关 系的新思路，即我国参与全球开放合作、促进全球共同发展、推动构建人类命运共同体的中 国精神，非常好地拉近了大学生与国家的距离，是一个具有良好效果的课程思政案例。 2、存在问题 思政元素与课程内容的融合有待进一步地磨合，在讲解过程中思政元素与知识点的衔接 有些跳脱。 3、改进思路 课前优化并提升教学设计，明确知识目标和思政目标，将思政元素润物无声地融入课程 知识点的讲解中，达到思政元素与知识点的完美融合。 61 强核报国，精心勘查 ——核辐射场与放射性勘查教学案例 课程名称： 核辐射场与放射性勘查 学院名称： 地球物理与测控技术学院 授课专业： 地球物理学 授课教师： 付 宸 一、结合章节 绪论 二、教学目标 通过本节课的教学，学生在知识、能力、素质方面达到以下要求： 1、知识目标 （1）掌握放射性勘查的基本概念、方法特点。 （2）熟悉放射性勘查方法的分类和应用领域。 （3）了解放射性勘查的发展历史以及发展趋势等。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：掌握科学的学习方法，具备放射性勘查的基础知识，通过课堂 和自主学习，不断地扩展有关放射性勘查的知识面，能具有自主学习和终身学习的意识。 （2）应用知识的能力：培养学生在地学与环境工程领域的应用能力。 3、素质目标 （1）学习和传承“事业高于一切，责任重于一切，严细融入一切，进取成就一切”的 核工业精神，坚定学生“为核献身”的理想、立志成才报国。 （2）培养学生“艰苦奋斗、百折不挠、甘于奉献”的优良品德，激发学生“突破传统、 勇于创新”的动力与活力。 三、案例意义 我校早在1958年就首次开出了“放射性勘探”课程（“核辐射场与放射性勘查”前身）， 是我校培养放射性地球物理勘探专门人才的主要课程，为我国“两弹一星”建设提供了大量 的核工业人才。本案例作为第一堂课，通过了解放射性勘探的前世今生，除激发学生学习兴 趣外，以家国情怀、服务祖国、创新精神等为重点，将价值塑造、知识传授和能力培养三者 融为一体，不断强化学生的德育精神，不忘初心，砥砺前行。 1、强核报国，融入爱国主义教育：新时代，核工业迎来了“两弹一艇”以来又一个重 要发展机遇期。作为寻找铀矿的最直接的方法，放射性勘探与核工业的发展是密不可分的， 62 老一辈如何在“穷山僻壤、衣食不饱”的年代，通过一颗炽热爱国心，追逐放射性勘探事业， 为祖国“两弹一星”建设提供了丰富的铀矿资源，强核即强国！ 2、精心勘查，融入奉献和创新精神：放射性勘查可应用于国家资源安全、国防建设、 地质灾害防控等，测量方法和设备从一穷二白到拥有完全自主知识产权的仪器-处理-解释一 条龙的放射性测量体系，向学生强调勇担国任，敢于创新，奋力实现“三位一体”奋斗目标。 四、教学过程 1、教学内容 教学内容主要包括放射性勘查方法简介、方法特点、方法简史（放射性、应用、仪器）、 放射性勘探的应用。 2、教学方法 本案例与思政相融合的教学方法主要有： （1）问题和讲授法：通过问题引出知识点，先由学生思考，然后采用通俗易懂的表达 方式，通过叙述、描绘、解释、视频等来传递信息、传授知识、阐明概念等，引导学生分析 和认识问题。如下图所示，通过让同学们思考问题以及观看视频，引入放射性勘查这门方法， 同时又融入了思政元素。 图 1 教学中使用的 PPT （2）案例分析：突出课程特色，以案例分析为切入点。选择具有创新性，并且能够与 时俱进的案例，尤其是选择一些校内老师的案例融入思政，提高学生利用放射性勘查为国家 和人民服务，提升为国家和社会服务的意识。 图 2 教学案例使用的 PPT 63 （3）参与互动：利用学校智慧教室和网络平台提供的师生交互环境，提高学生的参与 度，设置了多个与课程思政相关的讨论题，让学生自己分析材料得出结论。 图 3 讨论后分组代表回答环节 3、教学理念及创新 （1）教学理念：通过介绍放射性勘查的定义、方法分类、应用等，引导学生树立高远 志向，传承和弘扬核工业精神，树立为国家作贡献的目标，培养爱国、担当、责任心强、服 务意识强的人才。 （2）教学创新：保持课程的系统性与前沿性，把思政元素渗透到教学中，同时为了提 高教学效果，开展混合式教学，将线上和线下有机结合。 4、具体实施过程 教学内容1：放射性勘查的定义 首先通过问题引入，提出中国第一个大型铀矿711铀矿如何找到的以及如何进行地震监 测的问题，引导学生思考并观看视频，引出放射性勘查方法。 在铀矿勘查视频中出现老一辈物探人拿着放射性测量仪器勘查的画面，老一代放射性地 球物理工作者在仪器技术落后，生活保障不足情况下，凭着一腔爱国热情以及“事业重于一 切”的责任意识，寻找一个个“γ异常”，使同学们体会到老一代物探人员艰苦奋斗的精神， 激发学生的艰苦奋斗、吃苦耐劳实干、勇于探索、热爱祖国和为国奉献的精神。 图 4 老一代物探人员利用放射性勘查寻找铀矿 教学内容2：放射性勘查的分类 按照空间位置放射性勘查可分为航空放射性测量、地面放射性测量、井中放射性测量以 及水中（海洋放射性测量），该部分内容主要通过测量仪器以及测量现场照片来介绍。 通过介绍我国研究水平，尤其是航空伽马能谱系统从21世纪出大部分靠国外引进，如加 64 拿大的GR820，到现在我们国家自主研发的无人机航空测量系统，同学们从中了解到现今高 精尖物探设备和技术封锁的现状，坚定同学们今后走自主研发道路的信念，明确放射性勘查 方法发展及努力方向，培养科学研究的热情和爱国情怀，践行社会主义核心价值观，在思想 上有为国家发展作贡献的意识担当，培养富有良知和责任感的人才。 图 5 国内搭载 UGRS-5 航放测量系统的 CH-3 无人机 在介绍井中放射性测量时，可结合我校汤彬教授对测井方面的贡献引入课程教学，让学 生学习他们艰苦朴素的作风和工作精神，从而提升学生围绕国家需求作贡献的决心与信念。 汤彬教授和团队经过10余年的攻坚克难，研发出我国首台基于铀矿定量的脉冲中子测井仪 等，攻克了铀矿勘探从定性到定量的诸多难题。大国重器，只有把核心技术掌握在自己手中， 才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。 我们要面向世界科技前沿，抢占科技创新的制高点，寻找重大突破，不畏挫折，敢为人先， 在独创独有上下功夫，在解决受制于人的重大瓶颈问题上强化担当作为。 教学内容3：放射性勘查的发展历史 分别从放射性、应用等角度讲授放射性勘探的历史，放射性勘查的发展离不开放射性或 核物理，了解贝克、伦琴、居里、卢瑟福等让学生着眼世界，注重国际视野。从应用的发展 历史来看，第二次世界大战后到二十世纪五、六十年代，全世界出现第一次找铀高潮，中国 在这个阶段也开始利用放射性勘探寻找铀矿，711铀矿、相山铀矿等的发现，都离不开放射 性勘查，我们学校也是在这个阶段应运而生，“为核成立、因核成名、以核成势”的一直是 学校的发展思路。学生可以通过这段历史的学习增强爱国爱校情怀，提升使命感。 教学内容4：放射性勘查的应用 经过几十年的发展，放射性勘查不只应用于铀矿勘查，还可以寻找其他矿产，如石油、 金矿等；在防灾减灾方面可以用于监测地震、勘查地裂缝、滑坡、踩空区等；在环境评价方 面可以进行辐射环境监测、辐射污染监测等。该课程内容主要通过引入应用案例来介绍其应 用，让学生树立开拓创新意识，以及利用放射性勘探手段为国家和人民服务，精心勘查，提 升为国家和社会服务的意识，主动积极地发现国家对于专业的需求，努力按照党的方针政策 办事，用自己的所学为国家发展作奉献。 五、案例反思 1、实施效果 65 本教案通过理论联系实践、新时代与过往的对比以及铀矿勘探发现历程等展示，充分讲 述了核工业精神的爱国情怀、责任意识和创新精神。课后学生纷纷表示对老一代物探人员的 无私奉献、克己为公的核工业精神致敬，努力学习这门课程、传承核工业精神，努力报效祖 国。 2、存在问题 该堂课存在较多思政元素，目前存在的问题主要有如何深度挖掘这些思政元素，在上课 时不能完全做到润物细无声。 3、改进思路 提高自身的思政教育能力，通过学习习近平总书记的系列重要讲话、教研室学习例会等， 深入学习和理解课程思政的内涵。同时，通过观摩教学名师的在线课程、聆听思政教师的专 业讲授、与开设“放射性勘探”课程的老教师交流，了解到本课程的发展历程以及感受到老 一辈教育家的无私奉献精神。通过学习理论、学习先进经验、深入挖掘思政元素、不断积累 思政素材，以提升自身的思政教育水平和能力。 66 计算方法中的唯物辩证法与人生观 课程名称： 学院名称： 计算方法 地球物理与测控技术学院 授课专业： 地球物理学 授课教师： 李红星 一、结合章节 第三章 线性方程组的直接解法 第6节 解线性方程组的迭代方法 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解计算方法的整体发展历史和最新发展前沿；理解计算方法能在社会、经济发 展中发挥的作用。 （2）掌握地常用的计算方法的基本内容，主要包括：方程求根、线性方程组直接解、 插值法、曲线拟合、数值积分与数值微分、常微分方程数值解法等。 （3）具备一定的编程知识，能够针对实际问题，提出合适的计算方法，并编制算法予 以实现。 2、能力目标 （1）获取知识能力：掌握科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力， 更新知识结构。 （2）应用知识能力：运用数值计算方法的基本理论和观点，设计算法，对数值问题进 行计算和分析的能力；应用所学计算方法知识，初步解决工程和科学问题的能力。 （3）科技创新能力：具备一定的开展计算方法相关科学研究，利用所学知识从事科技 创新活动的基本能力。 3、素质目标 （1）人生观与价值观：树立社会主义核心价值观，建立为人民服务，为中国特色社会 主义建设服务，奉献社会的人生观。 （2）理想信念：信仰马克思主义，树立共产主义的远大理想信念，增强“四个意识”、 坚定“四个自信”、做到“两个维护”。 （3）民族精神：厚植爱党、爱国情怀，发扬团结奋斗、甘于奉献、实干创新、独立创 新的民族精神和精益求精的工匠精神。 （4）思想道德：严格遵纪守法和学术诚信，具备优秀的社会公德、思想品德和职业道 德。 67 （5）科学素质：树立马克思主义的科学观，求真务实的科学态度，积极探索的创新精 神，学会用马克思主义辩证法分析、解决问题。 三、案例意义 计算方法课程是地球物理学专业的专业必修课程，是利用数值分析方法解决地球物理等 相关专业中数学物理问题的课程。这门课程的知识可应用于求解地球物理学等科学与工程领 域的众多问题。习近平总书记曾强调用好课堂教学主渠道，开展思政教育，开展立德树人。 计算方法的数学物理方程求解方法中课程蕴含了丰富的唯物辩证思想和人生观。挖掘这门课 的思政元素，融入课堂教学，不仅能降低课程的抽象性，增加课堂教学的趣味性，而且对引 导学生形成正确的马克思主义辩证思想和人生观，培养学生科学精神和意志品质具有重要意 义。 四、教学过程 1、教学内容 求解线性方程组的雅克比迭代方法，包括格式的构造、收敛性及收敛的充分条件，误差 分析等。通过学习我国计算对计算方法线性方程组求解的原创贡献，激发学生的民族自豪感， 坚定学生文化自信，激发学生学习兴趣；在收敛性及误差分析等讲授中，结合量变与质变、 结果与预期、现象与本质等关系讲授以及最优化求解过程，培养学生正确的马克思主义辩证 观和人生观；通过计算方法应用实例的分析，激发学生敢于创新，服务国家社会、经济发展 的激情。 2、教学方法 （1）教学方法改进 课程教学不拘泥于传统教学方法，而是板书和多媒体的有机结合、线上与线下结合、课 堂与课下结合、理论与案例结合、讲授与研讨结合、学习与测验结合、教学大纲与动态微调 结合。 板书和多媒体的有机结合：传统板书有利于学生随时跟上教师的授课进度，多媒体课件 与随堂演示实验使学生从视觉和感观上增加对计算方法内容的理解，也提高计算问题的趣味 性，让学生感觉到计算方法不是苦涩难懂而是生动有趣和有实用价值的。 线上与线下结合：课程课件、教案、讲义与习题答案等教学资源随着线下课程进展不断 上网，以减轻学生记笔记的负担，有助于提高听课效果，便于学生课后复习提问，掌握知识 要点。 理论与案例结合：利用教学队伍的国外经历和研究优势，灵活的将计算方法领域的科研 新成果、项目案例加入到课堂讲授中，强调学以致用。鼓励学生参与老师学术科研活动，使 他们在基础学习阶段就培养好一个研究创新的意识。 讲授与研讨结合：进行反转课堂教学，将讲课的形式从课堂讲授改为讨论形式，活跃课 68 堂气氛，一定程度上改变以往教学的单一方向灌输，造成学生过于依赖老师的学习现状，培 养学生养成在学习中勤思考，多挖掘的正确学习习惯。 学习与测验结合：在课堂学习中，设置思考提问环节，使学生保持学习专注度、学习思 考性，在课后学习中，设置案例测试环节，布置计算方法算法问题，学生组队进行算法开发 与程序撰写，提高学生解决问题的能力。 课堂与课下结合：除课堂讲授、研讨和案例分析外，课下设置在线学习、案例测验、在 线答疑等环节，实现课堂与课下教学的有机结合。 教学大纲与动态微调结合：尝试以互动教学及调查问卷等方式，实时掌握学生的学习进 度和问题；并及时微调教学重点，充分做到教、学一体，激发和鼓励学生学习积极性，并发 掘自我学习方法。 （2）教学评价改进 课程思政教学评价主要由教与学的主体老师和学生开展，主要采用可操作性强的评价表 问卷评价方式开展，最终应该形成合议的课程思政评价结论。评价指标主要包括以下四个方 面。 思政融入：考察课程思政元素的系统性程度，课程思政元素与课程教学内容和过程的有 机融合度，课程思政路径流畅性。 教学目标：考察以知识、能力和素质培养为中心的目标描述是否具体、明确，是否在教 学全过程中具有明显体现及其达成度。 教学设计：考察教学内容的选择、教学方法的设计，思政育人实现路径设计是否科学合 理，课程思政“润物细无声”效果。 教学实施：考察教学方法的先进性、教与学的互动性，理论与实际的结合度，线上与线 下的协调性以及思政育人的实施效果等。 3、教学理念及创新 （1）思政元素挖掘方法 ① 从计算方法的理论知识点中，挖掘马克思唯物主义辩证思想和人生观 计算方法中的误差分析、收敛性分析、病态方程求解等数值计算知识点中蕴含着“量变 引起质变”、“差之毫厘，谬以千里”、“适度性原则”等丰富的马克思唯物主义辩证法思 想和高尚的人生观。 ② 从计算方法服务国家发展战略的实际应用中，挖掘为中国特色社会主义建设服务的 价值导向和“四个自信” 计算方法知识在国家“深地、深海、深空”战略、国家战略关键金属资源勘探开发战略、 城市地下空间开发利用战略、环境与灾害监测防治战略等国家重大战略中有着广泛的应用。 结合国家发展前沿时事，通过计算方法应用领域与案例的讲解，树立学生为中国特色社会主 义建设而学的人生目标，坚定学生的“四个自信”。 ③ 从计算方法发展历史的中国贡献以及科学家的成长道路中，挖掘爱国情怀和“四个 69 意识” 计算方法的发展历史中，中国科学家做出了不可磨灭的突出贡献，以此激发学生强大的 文化自信，激发学生热爱祖国，为祖国奉献的精神，增强学生的“四个意识”。 ④ 从“命名”科学家的研究道路及课程团队的研究历程，挖掘崇尚科学、潜心研究及 敢于创新的科学精神 计算方法中涉及到很多以科学家名字命名的知识点。通过这些科学巨匠的研究道路，结 合课程师资的研究历程，引导学生崇尚科学的人生观，激发学生潜心研究、勇于创新、敢于 突破的科学斗争精神。 ⑤ 从教学过程、知识发生及学习过程，挖掘求真务实的作风和精益求精的工匠精神。 通过教学过程中的教学方法、环节设置，知识发生、学习过程和方法的讲授和研讨，引 导学生求真务实的态度，提升学生知识自主构建的能力。 （2）思政元素与课程内容融合路径 通过上述课程思政元素的挖掘，系统梳理课程思政元素，对思政元素进行分类融合，结 合课程内容与教学模式，使课程思政融入课程教学的全过程。 ① 嵌套式课程思政融合路径 嵌套式课程思政融合路径，是指将思政元素作为专业课程知识点的主要内容进行讲授， 开展思政育人。计算方法知识点中蕴含的马克思唯物主义辩证思想和人生观，其课程思政元 素本身直接属于课程知识内容的一部分，属于知识点的“哲学部分”，适合采用嵌套式课程 思政融合路径。 ② 外延式课程思政融合路径 外延式课程思政融合路径是指将思政元素作为课程内容的精神内涵延伸，在讲授课程内 容时，以精神融入的方式开展思政育人。计算方法课程内容中，知识服务国家战略的实际应 用、知识发展历史的中国贡献以及爱国科学家成长道路中所蕴含的中挖掘为中国特色社会主 义建设服务的价值导向和“四个自信”、“四个意识”内涵，适合采用外延式课程思政融合 路径。 ③ 条件式课程思政融合路径 条件式课程思政融合路径，是指将课程思政元素融入课程所依托的学科先进学科平台、 科研项目、实训基地及课程师资科研成果等条件介绍中，开展思政育人。计算地方法中需要 应用先进计算平台，需要结合教师最新科研成果进行讲授，在讲授过程中激发学生家国情怀， 扩大学生国际视野，增强学生专业归属，培养学生潜心研究、精益求精的工匠精神等。 ④ 过程式课程思政融合路径 过程式课程思政融合路径是指将思政元素融入课程教学方法、环节设置中，融入知识形 成与学习过程中，开展思政育人。计算方法课程教学过程、知识发生及学习过程中蕴含的求 真务实的作风和精益求精的工匠精神，适合采用过程式课程思政融合路径。 4、具体实施过程 70 课程思政教学注重思政育人元素与教学内容、教学方法和教学过程的融合，针对不同授 课内容，挖掘对应的思政育人元素，采用不同的教学方法，达到不同的思政育人目标，做到 “育人无声”，根据教学内容分类，从以下三点阐述： （1）线性方程组求解方法发展的中国贡献 思政育人元素：民族精神、文化自信、爱国情怀。 采用的教学方法：讲授法、讨论法。 思政育人目标：激发学生爱国情怀，增强学生民族自豪感，培养学生独立创新等民族精 神，坚定学生文化自信。 思政育人实施过程：在计算方法发展讲授中，举例我国做出的重要贡献，如：线性方程 组求解方法，蕴含了我国数学先驱刘微的《九章算术》中的数学方法，元代朱世杰的《四元 玉鉴》就提出的线性代数求解的消元法等，增强学生爱国情怀、民族自豪感和探索精神。在 课程讲授中，穿插课堂讨论，引导学生发表自己爱国情怀感想。 （2）迭代法收敛性与误差分析 思政育人元素：马克思辩证法、道德情操、法治观念、科学与工匠精神。 采用的教学方法：讲授法、案例演示和讨论法。 思政育人目标：使学生学会具体问题具体分析、量变到质变等马克思辩证法分析问题； 使学生树立高尚的道德情操，贯彻法治思维，弘扬潜心研究、崇尚科学创新的科学与工匠精 神。 思政育人实施过程：在讲授计算方法收敛性及误差分析时，强调不收敛时，小的误差导 致计算误差随着计算步数的增加而增大，当增大到一定程度后，计算结果发生错误。该数学 过程蕴含了量变引起质变的唯物辩证思想。通过实例展示，引导学生活用该辩证思想，勿以 恶小而为之而为之，勿以善小而不为，做到遵纪守法，培养高尚的道德情操。通过实例展示， 并引导学生展开讨论，对“差之毫厘，谬以千里”的辩证思想，展开简要讨论，引导学生做 事认真踏实，注重细节，弘扬潜心研究、崇尚科学创新的科学与工匠精神。 （3）计算方法应用案例 思政育人元素：服务社会价值观、行业认同、求真务实作风。 采用的教学方法：案例演示法、任务驱动法。 思政育人目标：增强学生行业认同、专业归属感，激励爱国情怀；树立踏实创新的工作 作风，服务社会的人生价值观。 思政育人实施过程：讲授计算方法在资源地球物理勘探、地质灾害探测、城市地下空间 探测以及军事地球物理中的应用案例，通过实例展示，让学生明白计算方法的重要实际应用 价值以及对国家社会、经济发展的重要作用。同时，给学生展示老师的计算方法相关科研成 果，并布置适当计算方法算法编制任务，让学生自主完成，激发学生敢于创新，服务国家社 会经济发展的激情。 五、案例反思 71 1、实施效果 思政内容的融入与专业课程教学相得益彰。在专业课程教学中适当地融入思政内容，能 够潜移默化地帮助学生树立正确的人生观、价值观和提升职业素养等。思政内容的融入又可 反哺专业课程教学。学生知其道、明其理，将更多的时间和精力投入到专业课程学习当中。 通过计算方法课程思政育人，学生对课程的兴趣更加浓厚，知识学习效果得以提高，通 过案例讲授与任务导向教学，增强了学生团队意识和协作创新能力和解决实际生产问题能 力；同时，增强了学生刻苦钻研精神和爱国情怀，使学生树立了正确的马克思主义辩证观和 人生观，激发学生敢于创新，服务国家社会经济发展的激情。 2、存在问题 授课过程中需进一步激发学生的学习主动性。 3、改进思路 在后续课程教学中，增加翻转课堂的比例，发挥学生自主学习能动性，由学生课后学习、 课上讲授并主动挖掘讲授内容中蕴含的马克思主义辩证思想和人生观。 72 弘扬劳动教育、传承核军工精神 ——《水处理工程》课程实验思政教学案例 课程名称： 《水处理工程》课程实验 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 环境工程 授课教师： 刘文文 一、结合章节 第4章 综合性实验 实验3 臭氧氧化法处理印染废水 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解臭氧制备的工艺流程及装置。 （2）掌握臭氧发生器的操作方法和臭氧用于水处理的实验方法。 （3）加深对臭氧氧化法处理废水机理的理解。 2、能力目标 （1）增强学生理解污水对环境的危害及治理的必要性，了解典型印染废水的特点及其 主要处理方式，培养学生观察问题和分析问题的能力。 （2）能够熟练应用书本知识对典型污水进行分析和处理，能够主动通过课下学习了解 污水处理的最新方法，跟踪学术前沿，培养学术发现问题和解决问题的能力。 （3）通过实验教学使学生学会理论联系实际，培养学生在实践中深化和发散所学知识， 做到学以致用。 3、素质目标 （1）良好的科研精神：培养学生勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治 学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神。 （2）正确的劳动价值观：培养学生努力劳动，热爱劳动，勤奋劳动的正确劳动价值观， 号召学生们弘扬和建立崇尚劳动、尊重劳动者的社会风尚，向劳动模范和先进工作者们学习。 （3）培育与践行社会主义核心价值观，进行正确价值引导，贯彻高校教育中“立德树 人”的根本任务。 三、案例意义 1、课程案例简述 2018年教师节的时候，习近平总书记在全国教育大会上强调：要在高校中加强劳动教育， 73 在学生中弘扬劳动精神，引导学生崇尚劳动、尊重劳动，懂得劳动最光荣、劳动最崇高、劳 动最伟大、劳动最美丽的道理，通过加强劳动教育、重申劳动价值，培养学生正确的劳动观、 价值观、成才观，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。 近年来在高校中出现了部分大学生劳动价值观的异化怪相，如勤奋努力、艰苦奋斗的劳 动教育精神的缺乏，不劳而获、不思进取的危险思想萌芽，以及对专业教育的热爱精神不足 等。因此，在大学生教育中，融入劳动教育，尤其是结合专业教育进行劳动教育观的树立， 不仅可以重新建立艰苦奋斗，无私奉献的正确劳动教育观，也会对专业有更多认同感和参与 感。 2、课程思政元素提炼 授课过程中，将学校发展与课程实验内容相结合，通过介绍学校发展过程中的典型人物 与事件，实现实验讲解—学校发展介绍—核军工精神及劳动价值观传输的教学目标。教授过 程中的课程思政元素主要包括以下两个方面： （1）在实验背景介绍阶段，结合东华理工大学著名老教授宋金如老师的动人事迹，培 养学生们学对实验室的热爱及宋老师身上的宝贵劳动品质。 通过学习东华理工大学宋金如的生动事迹，学生们体会到宋老师对实验室的热爱，并学 习到宋老师的敬业精神、敢于创新的魄力和严于律己的人品风范，以及勤奋努力、严谨认真、 无私奉献的宝贵劳动品质。 （2）通过介绍本实验的发展历程，结合学校创新创业发展，激发同学们对于创新创业 的兴趣，树立正确劳动观。 作为“大众创业，万众创新”的生力军和后备军，本次实验是几年前东华理工大学水资 源与环境工程学院师生合作的创新创业项目之一，因此，我们也会详细描述这个项目产生及 改进的历程，激发同学们对于创新创业的兴趣，引导同学们利用创新创业平台，积极申报自 己感兴趣的课题以及与所学专业有密切联系的课题，通过所学知识寻找解决问题的方法，在 主动学习专业知识、加深专业认同的同时，树立正确劳动观，提升劳动知识和技能。 （3）通过理论-实验-实践的有机融合，培养学生们知行合一的学习态度和正确的劳动 教育观，培养学生对学校的归属感和自信心。 通过向学生们介绍学院师生共同组建的形式多样的环境专题活动及三下乡实践活动，让 同学们通过所学知识与社会实践的真正结合，明白学以致用、知行合一的道理，树立更加积 极的劳动价值观和专业发展观，增强学校的归属感，真正让学生们接受劳动教育观和核军工 精神的熏陶。 3、课程思政意义 通过对东华理工大学发展尤其是宋金如老教授事迹及创新创业发展历程与课程实验的 结合，学习印染废水处理的相关知识，同时可以达到以下目的： （1）在大学生劳动教育背景下，通过对东华理工大学劳模事迹和创新创业的介绍，激 发学生的好奇心与使命感，增强了学生学习知识的主动性和投入度，提高了学习效果； 74 （2）掌握专业知识的同时，将学校核军工精神和劳动教育观融合到知识学习过程中， 在加深学生对学校的认同感和自豪感的同时，引领大学生树立正确科研精神和劳动价值观。 四、教学过程 1、教学内容 （1）印染废水的产生及危害； （2）臭氧氧化法处理印染废水的原理及实验步骤； （3）学生实验及总结。 2、教学方法 （1）讲授法； （2）案例分析法； （3）视频教学法。 3、教学理念及创新 （1）教学理念：将课程实验和学校发展相结合，挖掘学校发展中与专业课程相关的元 素。 环境工程类课程天然具有进行课程思政教育的优势，相关的案例和思政要素很多，本课 程选择东华理工大学发展历程中几个典型事迹，与课程实验内容结合，如在在实验背景介绍 阶段，结合东华理工大学著名老教授宋金如老师的动人事迹，培养学生们学对实验室的热爱 及宋老师身上的宝贵劳动品质，在实验课程的原理和实验步骤的说明阶段，结合学校创新创 业发展，激发同学们对于创新创业的兴趣，培养学生们知行合一的学习态度和正确的劳动教 育观，培养学生对学校的归属感和自信心。 （2）教学创新：通过学校发展和课程实验的主线相互融合，既能在实验介绍过程中串 联专业知识，也能前后呼应进行学生的课程思政教育。 利用学校发展过程为主线，将印染废水产生及危害、臭氧氧化法处理印染废水的原理以 及学生实验过程串联起来，融入习近平生态文明思想以及学校核军工精神的碰撞火花。围绕 水污染治理问题，充分利用身边的劳动模范及网络视频，结合案例和专业课程内容开展思政 教育，将专业知识与价值观教育相结合，将学校核军工精神和劳动教育观融合到知识学习过 程中，在加深学生对学校的认同感和自豪感的同时，引领大学生树立正确科研精神和劳动价 值观。 4、具体实施过程 （1）理论课上提前发布引导式讨论 《水处理工程》理论课与课程实验联系非常紧密，而且为了将理论课所学知识与课程实 验的内容有机融合，课程实验进度安排与理论课进度安排的十分一致。因此， 《水处理工程》 理论课讲解好氧生物处理新工艺一节时（图1），我们讲述了臭氧处理污水的原理及在污水 75 处理中的应用，在对其中几种典型的臭氧处理污水的方式时，让学生在课下了解以下两个问 题：1. 印染废水的特征是什么样的，能否用臭氧进行污水处理？2. 臭氧对污水进行深度处 理时，几种联合应用的方法哪种更适合处理印染废水？这两个问题强调了课程实验的重点， 引导学生们在课下自主学习，也将在课程实验课上进行回答。 图 1 理论课上臭氧处理污水法方法介绍 （2）课程实验课上结合案例与视频，学习臭氧处理印染废水的原理及实验步骤。 课堂上，首先回答理论课上提出的两个问题，并向大家介绍本次实验的内容：电化学臭氧氧化法处理印染废水。实验开始之前，我们会针对实验的背景和意义进行说明。首先， 我们会将课程实验的内容和书本知识相联系。印染废水是典型的工业废水之一，与我国废水 排放现状紧密结合，具有重要的现实意义，同时也借此说明环境工程专业在我国环保事业中 的重要性，增加学生们对专业发展的认识。在实验背景介绍时，对比几种典型的废水，如化 工废水、石油废水、印染废水、放射性废水等污水的区别，东华理工大学作为核军工特色的 大学，在处理放射性废水方面积累了丰富的经验，同时通过视频播放（图2）向同学们介绍 东华理工大学著名老教授宋金如老师。宋老师研究矿石中铀、钍及伴生元素的分离技术和测 定方法，多种元素测定方法入编“铀矿地质分析测试规程”，成为国家核行业标准，参与制 定了多项国际原子能机构的技术规范，并被特邀参编了英国大不列颠百科全书。退休30年来， 无论烈日炎炎抑或雨雪风霜，每天清晨都会准时来到学校实验室做7个多小时的实验，每年 76 工作时间近350天。此外，宋老师督导听课4000多个课时，指导硕士、本科生毕业实习和论 文100多人次。在接受采访时，宋老师说，她唯一的爱好就是做实验、搞科研，培养学生。 学校就像宋老师的孩子，他倾注了全部心血。三十年殚精竭虑，艰苦创业，谱就华章。通过 学习东华理工大学宋金如的生动事迹，学生们体会到宋老师对实验室的热爱，并学习到宋老 师的敬业精神、敢于创新的魄力和严于律己的人品风范，以及勤奋努力、严谨认真、无私奉 献的宝贵劳动品质。 图 2 课程背景介绍与宋金如老师视频播放 在正式的实验内容说明和开展阶段（图3），我们会强调本次实验的几个重要目的，第 77 一，掌握实验的原理，工艺流程以及仪器操作方法。这是本次实验最重要的目的，通过亲自 操作体验印染废水的处理过程，更深入了解污水特性及处理机制，加强对课程内容的理解。 第二，因为本次实验较为复杂，需要以分组的方式进行，同学们可以通过分工合作提高协同 工作的能力，寻找自己实验过程中的优势和短板，提高动手能力和团队合作能力。此外，作 为“大众创业，万众创新”的生力军和后备军，本次实验正是几年前东华理工大学水资源与 环境工程学院师生合作的创新创业项目之一，作为与《水处理工程》课程内容十分贴切的竞 赛项目，我们将其纳入了水处理工程课程实验体系中，作为课程内容的延伸与推广。因此， 我们也会详细描述这个项目产生及改进的历程，加强课程教学内容的覆盖面和张力，激发同 学们对于创新创业的兴趣。同时，我们也鼓励和引导同学们利用创新创业平台，积极申报自 己感兴趣的课题以及与所学专业有密切联系的课题，通过所学知识寻找解决问题的方法，在 主动学习专业知识、加深专业认同的同时，也树立了正确劳动观，提升了劳动知识和技能。 图 3 实验方法及原理说明阶段 （3）学生实验完成后，向同学们传输知行合一的理念，真正践行核军工精神，践行劳 动教育观。 学生在老师的指导下完成实验（图4），在实验总结阶段，向同学们传输知行合一的理 念。正所谓功夫在戏外，学校里学到的知识和能力，最终是为现实出现的问题以及社会实践 78 服务的。学院师生共同组建了形式多样的环境专题活动及三下乡实践活动。以2021年6月5日 举行的世界环境日主题活动为例）（图5），我们将环境保护宣传深入到社区和学校，为大 家讲述水气固中遇到的典型污染问题及一些初步的防范解决方案，同时我们也做了印染废水 处理的简易装置，让大家更直观的感受到环境保护的必要性及污染物处理的效果。在三下乡 实践活动中，我们通过进行河流、土壤及大气环境监测，让同学们利用所学知识调查当地污 染情况并现场进行初步处理。让同学们通过所学知识与社会实践的真正结合，明白学以致用、 知行合一的道理，树立更加积极的劳动价值观和专业发展观。 图 4 学生进行实验 图 5 学生课外实践 （4）课后总结经验，归纳课程思政路线。 教学完成后，总结经验教训，归纳课程思政案例的实施方式（如图6），通过不断的归 纳总结提高教学质量，更好的达成教学目的。 79 图 6 课程案例归纳 五、案例反思 1、实施效果 课堂互动效果较好，学生对于本次课程知识的学习积极性和掌握程度有比较明显的提高， 同时也可以通过理论知识—课程实验—知行合一的劳动教育主线与学校发展现状结合的方 式，让同学们对于核军工精神及劳动教育观有了更深入的了解，增强了学生们的好奇心和使 命感，引领大学生树立了正确科研精神和劳动价值观。 2、存在问题 （1）课程实验以实验为主，对于课程思政要素的提取和深化还有待加强； （2）课程实验讲述的课程思政要素较为独立，将其扩展到整个实验课程中去有难度。 3、改进思路 充分收集课程实验和理论课知识点中的契合点，挖掘隐藏在课程实验中的思政元素，通 过对理论课-实验课的统筹考虑，设计系统完善的思政元素案例和体系，使学生能更好的学 习接收正确的思政理念，增强学生的学习效果。 80 知行合一传精神，国情教育树自信 课程名称： 基础工程与地基处理 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 水文与水资源工程 授课教师： 张群利、李效萌 一、结合章节 第四章 桩基础 第3节 单桩竖向承载力确定 二、教学目标 1、知识目标 掌握静载荷试验法确定单桩竖向极限承载力的原理和方法。 2、能力目标 培养学生科学合理设计桩基静载荷试验方案的能力。 3、素质目标 践行社会主义核心价值观，培养科技思维与大国工匠精神，引导学生提升行业归属感与 职业道德素养，增强政治认同感与社会责任感。 三、案例意义 基础工程与地基处理课程具有理论性、应用性和实践性强的特点。课程教学的核心知识 点“单桩竖向承载力确定”，对培养学生的家国情怀、职业素养、社会责任和工匠精神具有 较高的内在需求。课程教学秉承“知行合一，道法一体”的理念，从工程质量问题案例“楼 倒倒”、“楼脆脆”出发，调动学生学习主观能动性并反思存在的工程伦理问题；结合动画、 视频、照片等手段系统讲授行业规范中单桩竖向极限承载力确定的相关规定，提升学生的规 范意识；再结合超级工程“北京大兴国际机场航站楼核心区桩基工程”项目的解读，以实现 培养思想政治立场坚定、德技并修、知行合一，具有扎实专业技能、良好职业道德、大国工 匠精神和科技报国热情的社会主义高素质技术人才培养目标。 四、教学过程 1、教学内容 教学内容主要包括：单桩承载力相关概念、单桩竖向抗压承载力确定方法、静载荷试验 法、工程应用实例。重点讲解静载荷试验法确定单桩竖向承载力的试验方法与技术要点。 2、教学方法 81 以学生为中心，将价值引领、爱国教育和工匠精神贯穿教学始终，综合运用“问题探究 +理论讲授+情景演示+案例教学”等方法，激发学生学习兴趣，增强学习主动性，引导学生从 感性认识上升为理论学习与应用，突出培养综合职业技能，传递正能量，践行社会主义核心 价值观，实现知识传授与价值引领同频共振。 （1）通过案例导入，激发学习兴趣，溯本求源，构建系统思维，进行正确价值观引领， 增强社会责任感； （2）多媒体与传统教学相结合，用工程视频、动画、照片为实例，拉近书本与实际的 距离，提高教学效率，树立规范意识，塑造工匠精神； （3）以工程项目为载体，面向学生的职业发展、岗位需求和行业科技发展，突出学生 主体地位和综合职业能力培养，增强行业归属感和家国情怀； （4）利用现代教育信息技术（QQ群、网络教学平台等）延展课堂有限时空，将课堂学 习与课后巩固相配合，打造课内外结合教学新形态，提高教学效果，实现德技并修、知行合 一的新时代中国特色社会主义人才培养目标。 3、教学理念及创新 （1）课程思政：全面分析教学内容中的思政元素，找准契合点；科学设计课程思政教 学体系，将价值观引导自然融入知识传授与能力培养中，科学拓展课程教学的深度、广度与 温度；以应用性和针对性为准则，找准现实具体问题的思政切入点，确保课程思政与课堂教 学同向同行。 （2）教学内容：以工程案例为线索，辅以灵活性、趣味性、情景性等元素，重新组织 教学内容，从而极大提高课程内容的实践性、引领性和新颖性。 （3）教学方法：在课堂教学中设置启发性、引导性问题，调动学生学习兴趣，启发学 生思维，活跃课堂氛围；课堂讨论与线上、线下答疑相结合，确保学生与老师互动及时且良 好；对课后作业强化训练内容进行改革探索，从传统单一的“知识型”向“能力型”转变。 4、具体实施过程 （1）教学过程设计 图 1 单桩竖向承载力确定课程思政教学设计 如图1所示，依据课程教学内容与教学目标，以实际工程案例结合行业规范，进行“单 桩竖向承载力确定”课程教学整体设计，综合运用问题驱动、案例分析、理论讲授等多种教 82 学方法，调动学生的学习兴趣与主观能动性，在教学过程中自然融入思政元素，在培养学生 工程技能的同时，进行职业道德与职业素养教育，提升行业标准意识、规范意识、质量意识， 让学生懂得个人命运与国家前途的必然联系，培育和践行社会主义核心价值观，筑好科技强 国报国之基石，实现专业课程教学与思政教育的交叉共生、协同育人。 （2）教学内容 ① 真实建筑物桩基案例引入 为了使学生充分认识因勘察、设计或施工不当致使建筑物桩基础竖向承载力不足所导致 的重大风险，以及由此导致的工程事故，课堂教学首先引入一个真实的建筑物桩基毁坏案例 （如图2所示），即2019年8月28日11时20分左右，深圳市罗湖区南湖街道渔邨社区和平新居 单身公寓楼楼体发生局部沉降倾斜倒塌，导致148户居民紧急撤离疏散。首先在PPT中以视 频和照片展示这一工程事故，然后以学生为主体、教师发挥咨询者的作用，引导学生积极思 考和讨论“为什么公寓楼会发生楼体局部倾斜？”。 图 2 建筑桩基破坏工程质量问题实例 以视频、照片、问题引导等多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣，激发学生的求知欲 望，师生积极交流互动后，教师再进行楼体倾斜原因分析，让学生了解失事原因为该楼采用 的摩擦型沉管灌注桩基础，由于地基土层较差且存在暗渠水流常年作用造成桩周水土流失和 桩身腐蚀，桩基承载力不足导致桩基础发生脆性破坏。通过针对性的案例分析，使课堂教学 更贴近于工程实际，培养学生学习的兴趣和积极性，构建系统思维，提高学生分析问题、解 决问题的能力，，反思存在的工程伦理问题进行正确的价值观引领。 ② 结合行业规范讲解课程知识点 图 3 单桩竖向承载力确定方法及行业规范的相关规定 进行“静载荷试验法确定单桩竖向承载力”知识点讲解时，首先讲授《建筑桩基技术规 范》（JGJ94-2008）关于单桩竖向极限承载力确定的相关规定（如图3所示），让学生了解静 83 载荷试验是评价单桩承载力最为直观、可靠的方法，对甲级建筑桩基和缺乏可参照试桩资料 或地质条件复杂的乙级建筑桩基，应通过静载荷试验确定单桩竖向承载力。再结合单桩竖向 静载荷试验装置示意图、试验现场操作动画视频和现场试验照片等（如图4所示），介绍单 桩竖向静载荷试验的装置、原理、方法和优缺点，强调试验过程与结果分析的精准要求，让 学生牢固掌握规范规定的具体知识点，增强规范意识，塑造精益求精的大国工匠精神。 图 4 静载荷试验确定单桩竖向承载力 ③ 工程实例讲解与讨论 84 图 5 北京大兴国际机场航站楼核心区桩基工程 对单桩竖向静载荷试验的理论方法进行系统学习后，结合针对性的工程案例“北京大兴 国际机场航站楼核心区桩基工程”进行讲解与讨论（如图5所示）。介绍基桩静载荷试验， 如该试验满足规范规定的“试桩数量不宜少于1%总桩数，试验总荷载为拟定工作荷载的2倍” 要求，基桩承载力检测全部符合规范要求，检测合格，巩固单桩静载荷试验方法与相关技术 要点。 同时自然导入课程思政的内容，阐述北京大兴国际机场作为我国的一项超级工程，是服 务国家战略、展示国家形象的精品工程、样板工程、平安工程、廉洁工程，是市场决定性作 用与政府管理能力良性互动这一“中国优势”的产物，进行中国特色社会主义四个自信教育 和爱国教育；介绍大兴国际机场积极采用地热能源、绿色建材等绿色节能技术和现代信息技 术，强调绿色、可持续发展理念；再说明我国基础设施工程建设占全世界的60%，需要大量 的本专业人才，增强学生的专业自信，激发科技报国的家国情怀与使命担当（如图6所示）。 图 6 专业课程教学与思政教育的交叉共生、协同育人 ④ 设计作业强化训练 在系统讲解“静载荷试验法确定单桩竖向承载力”知识点和学生建立知识点的宏观概念 后，设计针对性的小作业和案例分析（如图7所示），供学生课后进行思考、讨论，进行知 识点巩固与锻炼，以期实现德技并修、知行合一的高素质技术技能人才培养目标。 85 图 7 设计作业课后强化训练 五、案例反思 1、实施效果 根据课程教学反馈情况，课程特点、教学目标和教学内容结合工程案例设计课程思政教 学，改变了传统的教条式说教，激发了学生学习兴趣与积极性，使得家国情怀、职业道德、 责任感、工匠精神等抽象概念变得具体，从而充分发挥专业课程价值引领和育人功能。 2、存在问题 （1）课程思政教学设计有待进一步完善，工程项目案例与课程思政元素尚未做到有机、 自然融入，进一步加强课后小作业和案例分析设计的思政味。 （2）课堂教学过程中学生的主观能动性和参与度有待进一步提高，由于学习能力不同， 少数同学尚停留在被动接受知识层面。 3、改进思路 课程思政要真正融入课堂教学，应落实到课程目标设计、教学大纲修订、教材选用、教 案课件编制等各方面，贯穿课前自主学习、课堂教学研讨和课后巩固训练各环节。在今后的 课堂教学中要注重“教师为主导，学生为主体”的教学理念深度挖掘提炼专业知识背后蕴含的 思政内涵，谨慎挑选合理的思政育人资源，完善课程思政教学设计；创新课堂教学模式，推 进现代信息技术在课程思政教学中的应用；采用更加灵活多样的教学方法与课堂组织形式， 激发学生学习兴趣，引导学生深入思考。真正做到课程思政与课堂教学同向同行、交叉共生、 协同育人。 86 厘地下水碳酸平衡，立砥砺强国之志，决战喀斯特区脱贫 攻坚战 课程名称： 水文地球化学 学院名称： 水资源与环境工程 授课专业： 水文与水资源工程 授课教师： 刘海燕、马文洁 一、结合章节 第二章 地下水中的无机化学组分 第2节 地下水中的大量组分 二、教学目标 1、知识目标 掌握《水文地球化学》的基本概念、原理、研究内容、目标和技术方法，并将其应用于 分析水文地球化学问题。 2、能力目标 基于水文地球化学原理，通过文献研究，调研和分析水文地球化学问题的解决方案，选择 合理的研究路线和设计科学的实验方案，根据现行规范与标准安全地开展实验，并对实验结果进 行分析和解释，得出合理有效的结论； 3、素质目标 分析与评价不同水文地球化学工程实践对自然环境、社会、健康、安全、法律以及文化的影响， 正确理解这些因素对工程实践开展的影响，并理解应承担的责任。 三、案例意义 1、思政内容融入情况 （1）分析地下水碳酸平衡的形成机制和碳形态含量随 pH 值变化趋势，挖掘“局部与 整体、‘牵一发而动全身’等系统观”思政元素； （2）展示我国南方喀斯特范围内的连片特困地区，展现喀斯特地质条件下修路造桥困 难之大、任务之艰巨，挖掘“交通兴利、脱贫攻坚”等思政元素。 2、案例意义 （1）以碳酸平衡的相对性为例，培养从整体出发思考问题的思维能力，培养学生大局 观； （2）结合我国云、贵经济落后的严重态势，使学生树立与时代主题同心同向的理想信 念，培养爱国之情，立振兴乡村之志。 87 四、教学过程 1、教学内容 地下水中的大量组分——重碳酸根 2、教学方法 （1）启发式：通过观察自然界中常见的温泉冒泡、钙化泉华等，启发学生思考形成原 因，进而通过校外实习现场观察进行验证。 （2）互动式：围绕地下水中的碳酸平衡、碳的存在形式等主题进行互动，归纳总结一 定规律。 （3）案例式：以我国卡斯特地貌分布广发的云、贵地区近年来的发展模式为例，从碳 酸平衡的角度讲述水岩作用对卡斯特地区带来的修桥建路的不利。 3、教学理念及创新 （1）教学理念 1）碳酸平衡的微观机理与卡斯特地区交通兴利的宏观相结合 2）线上、线下授课特色 （2）教学创新 1）以机理分析为主导，以案例展示为主线，提高学生学习兴趣 2）以课堂讲授为主，以课外实习为辅，检验学生学习效果 3）育人元素融入课堂教学，强化学生思想情操，提升教师育德能力 4、具体实施过程 具体实施过程为：引出问题→基本概念→方法步骤→计算实例→现象分析→ 机理剖析→案例讨 论→学生练习。分为三大块：课前备课、课堂讲课和课后反思。 （1）课前备课 熟悉地下水中碳的存在形式、酸碱环境对碳形态变化的控制机制，掌握碳酸平衡在实践 中的运用和体现，搜集我国典型的喀斯特地形地貌图、景观照片、景点，查找中国南方喀斯特分 布范围及其内的省份 GDP 值相关资料，搜集图片展示喀斯特范围的连片特困地区，梳理典型 案例展示喀斯特地区道路、桥梁等工程实施的艰巨，如《讲述：中国建设者穿越喀斯特》，厘清碳酸平衡 -喀斯特地形-工程建设-脱贫攻坚之间逻辑关系。 （2）课堂讲课 本节知识开展课程思政教学的最大优势在于可以大量引入喀斯特景观，以吸引学生注意力， 在不知不觉中融入思政元素。如开篇即展示桂林山水甲天下的美景，特别是儿时课程中出现的“象鼻 山”等，在学生注意力集中达到最高点时提问：“这些神奇的景观是如何形成的？”，以此引入碳酸 平衡，计算 H2CO3、HCO3-和CO32-三者占比随 pH 值变化（图 1） ，通过化学反应式帮助学生 从机理上理解碳酸平衡的形成。从化学反应平衡体系可以知道，体系中的任一组成成分（CO2(g)、H2O、 CO2(aq)、H2CO3、HCO3-、CO 2-）发生变化，都会打破平衡，导致其他成分发生变化，形成“一 88 动多动”效应。基础此，可让学生了解整体与局部的相互依存关系，培养学生以系统观念考察问题 的能力，增强大局观意识。 在掌握碳酸平衡的基础上，讲授岩溶地貌景观在我国的分布特征，以图片形式展现精彩多样 的岩溶地貌，在学生沉浸之际，展示我们岩溶分布主要省份的GGP 在全国的排名情况，从 中学生可以发现，我国南方喀斯特范围内呈连片特困区，尤其是云南、贵州、广西等省份（图2） 。 由此引导学生思考导致这一局面的原因，以此为题开展自由讨论 5 分钟左右，而后通过播放来 自纪录片《讲述： 中国建设者穿越喀斯特》的微视频，让学生自寻答案，可知其因是喀斯特区修 路造桥困难重重，特别是建设过程中，发达的地下河水系会带来大量涌水，严重威胁施工安全和后续运 行。这正好印证了“要致富、先修路，交通兴利”的常提及的口号，由此引出脱贫攻坚战役，以脱贫 攻坚表彰大会中的人物伟绩，激发学生树立与时代主题同心同向的理想信念，立乡村振兴之志， 凝聚中国力量。 （3）课后反思 与来自喀斯特连片特困区的学生交流和发放调研问卷，进一步了解当地地形地貌的演变过程 和贫困情况，并进行多年追踪调研，持续关注当地修路造桥等重大工程以及对解决当地贫困所作 的贡献，不断更新本节课程的思政要素，保证思政资源的丰富性和实时性。 图 1 碳酸平衡化学反应体系 89 图2 喀斯 特连片特困区与修路造桥脱贫工程 五、案例反思 1、实施效果 案例实施预期取得以下五个方面的效果： （1）知识传授生动形象，价值引领相得益彰； （2）课程思政主阵地得以巩固，思政传递主渠道得以畅通； （3）课程价值取向突出，课程优势特色凸显； （4）教师育德意识增强，育德能力提升； （5）为探索建立涵盖课程思政建设的“双一流”考核评价机制提供借鉴。 2、存在问题 （1）如何找“准碳酸平衡”专业知识与“脱贫攻坚”育人理念“的最佳融入点，增强 知识传授和价值引领的有机结合度； （2）如何解决本课程思政规划建设与教师自身育德意识不强、育德能力有提升之间的矛 盾； （3）如何保证“脱贫攻坚、交通兴利、工匠精神、大公无私”等育人目标的引领性。 3、改进思路 （1）与云、贵等地喀斯特连片特困区的学生交流和发放调研问卷，深度了解当地地形地 貌的演变过程、贫困分布、交通兴建情况等，做成典型案例，通过课堂实施和课后反思增强 思政元素有机融入，润物无声的效果。 （2）牢固掌握碳酸平衡的机理及其运用，广泛搜集我国典型的喀斯特地形地貌图，分 90 析中国南方喀斯特分布范围及其内的省份 GDP 值相关资料，通过数据和微视频（ 《讲述：中国 建设者穿越喀斯特》展示喀斯特地区道路、桥梁等工程实施的艰巨，厘清碳酸平衡-喀斯特地形 -工程建设-脱贫攻坚之间逻辑关系，不断提升思政元素的新鲜度、引人度和引领度。 91 厉害了，我的坝 课程名称： 水利水电工程施工 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 水文与水资源工程 授课教师： 韦红钢 一、结合章节 第一章 施工水流控制 第1节 导流、截流工程 二、教学目标 1、知识目标 一是理解施工导流、截流的基本方法及其与施工进度之间的关系，了解施工期水流控制 的意义及复杂控制过程。二是掌握围堰工程特别是大型工程导截流水力计算与导截流方案选 择方法、坝体施工期拦洪度汛、下闸蓄水日期的确定等计算分析过程和基本方法。 2、能力目标 一方面，引导学生深入思考水利水电兴国利民意义所在，培养创造生态文明绿色发展正 确认识的能力；另一方面，通过观察、分析、综合、归纳等方法，培养学生认识大型水利工 程高挡水标准，低渗漏量等施工标准，培养学生适合我国国情的解决复杂水利水电施工工程 问题的能力。 3、素质目标 培养学生认识我国水利工程所承载的历史与文化，培养学生的爱国主义精神及健康的价 值取向；培养学生热爱水利、学习艰苦奋斗、创新探索，迎难而上的匠心传承，增强学生的 社会责任感和专业使命感。 三、案例意义 通过介绍水利枢纽工程三峡工程，使学生了解世界上最大的水利工程的施工过程，属于 世界级难题“题库”，增强学生对本专业自豪感与民族自豪感，培养学生爱国主义情怀,让学生 坚定共产主义信念。 能最大激发学生立足实际， 敢于担当，开拓进取的意识，培养学生勇于探究、细致严 谨和精益求精的科学精神与工匠精神。 将 “最美奋斗者”,担任三峡水利工程设计总工程师郑守仁院士和我校奉献核军工事业 教师等科技工作者事迹进行对比，融入到水利工程导流和截流等知识要点中，培养学生在做 事层面上要有科学、求实、创新的精神。 展示我国科技人员如何利用专业知识自主创新灵活解决难度最大、风险最高的施工世界 92 级难题，提高学生对本专业认同与热爱，激发学生的求知热情和学习积极性。 四、教学过程 1、教学内容 教学内容主要包括：施工导流的基本方法及适用条件；围堰工程设计原则；截流的基本 方法与截流施工的主要过程；坝体施工期拦洪度汛和封堵蓄水的基本要求；导流标准；导流 时段的划分；导流分段分期的依据坝体施工期拦洪度汛的基本要求；选定施工导流方案的影 响因素；导流设计流量的确定。 2、教学方法 （1）以多种信息教育平台作辅助工具，开展线下线上教学相结合学习教学。 以线下教学板书加多媒体教学为主，综合利用学习通，QQ在线课堂等多种信息教育平台辅助 进行课程教学，多种方法开展“Seminar”教学活动，学生签到、每次课堂、课后作业发布等加强与 学生交流互动及课程管理。 （2）以具体项目实例进行行为导向教学法，引导学生学习课程内容。 通过围绕三峡截流具体工程实例，其中遇到的世界性难题和施工中的截流，施工分期技术等难 点，通过项目开展教与学活动，激发学生思考， 加深学生学习的印象，提高学习效果。 93 （3）围绕截流如何分期主题，启发式教学法布置课堂任务，组织学生讨论。 在截流分期章节教学过程中，提出问题，加强和学生双向交流的互动，让学生间进行交流，组 织学生进行线上讨论，教师在适当的时机点拨，对学生启发引导转化，让学生带着问题去学习本节 课程内容，学生获得知识上的创新，有利于培养学生的创造性思维。 3、教学理念及创新 （1）教学理念 1)培养学生爱国主义情怀 培养学生的爱国情怀是教育的一个永恒主题，是关系国家富强、民族振兴的头等大事，是培 养学生科学的世界观，人生观，价值观的理想情操教育的核心内容。这种情感是爱国主义的基 础。因此，在课程教学过程中引入我国先进人物事迹和水利事业先进技术案例有助于激发学 生爱国主义情怀，引导学生时刻关心祖国前途命运和荣辱兴衰，潜移默化形成一种随时准备 为祖国的事业而献身的崇高而炽烈的道德情感。 2）培养学生工匠精神 高校将工匠精神贯穿本专业教学，可以促使工匠精神内化为大学生高尚的精神品质、外 化为优秀的行为习惯。要专门讲授该行业特有的工匠精神形成的历史过程、代表人物、经典 案例等，守正创新的工匠精神更是他们长远发展的持久动力。让学生感受自己专业的魅力， 使学生更加专注于专业知识学习，使学生自身的思维和言行更具职业特质。培养学生在做事 层面上要有科学、求实、创新的精神。 3）培养学生社会责任意识。 社会责任意识是社会进步的一个重要前提，也是青年学生树立正确价值观和人生观的重要一 环，更是高校德育的重要内容。目前我国正处在民族复兴大业的关键时期，更需要有担当和勇气的 青年去加入到国家的发展建设之中。因此，结合课程实际情况，选择部分热点问题，引导学生思考， 94 培养学生“振兴中华，舍我其谁”的社会责任意识。 （2）教学创新 在工程实践知识的学习中，有意识输入人文知识，塑造学生人文精神，从专业和人文两方面 对学生进行培养，不仅让学生掌握专业知识，更能培养学生的良好人文素养和健全精神人格。此外，还 可以减少片面的单独灌输工程专业知识学习的不足，激发学生学习兴趣，提升学习效果。 4、具体实施过程 （1）课前知识预习,做好知识准备。 采用学生自主思考后问答的方式提前布置预习本节课程的重要知识点1）理解施工导流、 截流的基本方法；2）施工期水流控制的意义。着重引导学生理解并加深对于围堰工程设计 原则、导截流水力计算与导截流方案选择的原则与方法的理解，为学生下一步应用计算分析 确定下闸蓄水的日期作铺垫和前期准备。 （2）引入先进案例，提出问题，激发学生爱国情怀，坚定学生“文化自信”。 介绍三峡导流截流方法知识点后引入先进人物事迹（郑守仁院士、周义朋）对比其奉献 共性和水利事业先进技术案例，提出”为什么学，为谁学”的问题，激发学生爱国主义情怀， 引导学生时刻关心祖国前途命运和荣辱兴衰，潜移默化形成一种随时准备为祖国的事业而献 身的崇高而炽烈的道德情感，坚定学生“文化自信”。 （3）知识点介绍，结合案例引导学生知识应用，通过介绍三峡施工导截流工程实施过 程，培养学生“工匠精神”。 在讲解完知识点后，组织学生讨论并引导学生应用知识解答先前提出的问题,介绍施工 导流的“导、截、拦、蓄、泄”的难度和三峡导流截流施工过程采取的防治措施，让学生了 解这一世纪工程施工面临的困难与解决过程， 激发学生立足实际，敢于担当，开拓进取的 意识，培养学生的“工匠精神”。 95 （4）安排课后作业，复习知识，提高学生知识自主学习能力和实践应用能力。 结合教学内容，以三峡工程施工导流截流难度为例，引导学生搜索还有哪些水利工程施工存在的 类似施工难题，并对此提出自己的防治措施方案，以此提高学生专业知识自主学习能力和实践应 用能力和知识应用能力。同时还可以使学生进一步理解”为什么学，为谁学”，培养对我国民族 复兴大业的使命感和责任感。 五、案例反思 1、实施效果 通过利用三峡导流截流世纪工程作为思政教学案例，结合《水利水电工程施工》知识内容特 点，对第一章导流截流工程的教学内容进行了实际教学。由于将导流截流工程与三峡工程相结合，极大 地提高了学生对课程学习兴趣。而采用案例引导学生思考并利用课程知识解决案例问题的方式，学习效果较 以往单纯知识点机械案例讲解有了较大的提升，使学生对知识的理解和掌握更加形象，知识应用能 力大大提高。此外，通过对先进事例的融入和穿插介绍，使学生进一步理解专业学习目的，爱国情 怀和对“工匠精神”的认识得到了进一步加强，激发起了学生的社会责任感。 2、存在问题 （1）每位学生的实践经验和能力有所不同，对理论知识理解能力也不一样，虽然能够 通过平台讨论区与学生互动交流，并完成学生讨论与回答问题，但不同学生还是存在一定教学差 异，因此如何加强后进学生的知识学习能力还有待进一步探索。 （2）教材中对于一些导流截流工程施工标准的选择方法较为古老，也太过理论化，在 96 工程实际中难以应用，容易影响思政教学的感染力和影响力，容易降低课程思政的实际效果。 3、改进思路 （1）尝试引导学生多利用网络和其他教学课程平台，丰富学生工程实践知识，加强对 野外施工设施，施工方法等知识理解，弥补理论实践知识不足，提高学习效果。 （2）加深案例的理解深度，进一步引导学生对案例的理解和深入掌握。不仅仅介绍课 本上介绍的施工方法，还要引导学生自主学习掌握现有国际和国内先进方法，提高学生的代 入感，从而提升专业知识和课程思政的教学效果。 97 传承与弘扬“兴水之利、除水之害”敢教日月换新天的水 利精神 课程名称： 水文水利计算（含水文统计） 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 水文与水资源工程 授课教师： 王巧焕 一、结合章节 第一章 绪论 第1节 水文学相关概念 第2节 水资源相关概念 第3节 我国水资源的开发利用与综合治理 二、教学目标 1、知识目标 掌握水文学、水资源相关的概念；了解我国水资源的特点、水资源分布状况；理解我国 水资源开发利用的状况。 2、能力目标 通过引导学生思考和分析我国水资源存在的问题，进而通过已存在的水资源开发利用工 程引发学生思考解决水资源问题方法。 3、素质目标 通过介绍都江堰水利工程的成就，让学生了解我国古人治水精神和智慧，领先世界千年， 又结合当代水资源开发利用和防洪抗旱事迹，激发学生的民族自豪感和爱国主义思想情感， 培养学生严谨求实、追求真理的科学态度、敢于奉献的作风，进一步传承与弘扬“兴水之利、 除水之害”敢教日月换新天的水利精神，继续高举习总书记的“忠诚、干净、担当，科学、求 实、创新”的新时代水利精神开创我国水利事业新篇章。 三、案例意义 本节内容是对“如何合理有效地解决我国水资源”这一基本问题进行论述，通过以下两层 面体现思政元素： 第一，通过介绍我国水资源特点及分布状况，分析得出我国水资源存在的“水多、水少、 水脏”问题，进而通过我国发生的旱涝灾害、水污染灾害等典型事例的讲解，培养学生惜水、 节水的美德。激发学生保护水资源的民族责任感和紧迫感。 第二，以公元前256年都江堰水利工程、新时代南水北调工程为实例，介绍我国人民如 98 何利用其智慧解决水资源问题。它体现了我国水利建设者的恢弘成就，弘扬了团结合作、不 畏艰辛、勇于奉献和创新等水利人的治水精神，激发学生的民族自豪感和爱国主义思想情感。 四、教学过程 1、教学内容 （1）水文学含义及分类； （2）水资源的狭义、广义概念； （3）我国水资源特点及分布状况； （4）我国水资源开发利用现状。 2、教学方法 （1）讲授法：讲授水文学、水资源基本概念及我国水资源特点；根据我国不同流域分 区水资源数量，讲解我国水资源分布状况及对我国开发利用水资源的影响。 （2）案例法：以都江堰水利工程、南水北调工程等世界性水利工程为例，让学生更能 深入理解我国水资源开发利用现状和壮举，了解不同时代我国水资源开发利用异同点。 （3）讨论法：让学生自主讲述自己所见所闻的水资源开发利用事迹，并通过探讨提出 各类水资源开发利用利与弊，并提出自己解决相应水资源问题的方法，提高学生课堂参与度， 激发学生学习的兴趣和注意力，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 （4）多媒体法：利用文字、图片及视频等内容，生动直观地展示课堂教学内容，增强 学生对我国水资源存在问题、水资源开发利用及综合治理的深入理解。 3、教学理念及创新 坚持“立德树人”的教育根本任务，运用“学生为中心”的教学理念，以“兴水之利、除水之 害”为课程实践意义，采用多种教学方法和手段，将思政元素贯穿教学内容中开展本节课教 学。作为绪论教学内容，该节课教学要结合我国实际国情，在教学过程中将知识传授与价值 引领相结合，运用可以培养学生政治信仰、理想信念、价值取向、社会责任等的题材（视频） 与内容，以提高学生缘事析理、明辨是非的能力，激发学生学习该课程的兴趣和责任感，引 导学生主动学习、积极思考，在潜移默化中让学生高度明确习近平总书记提出的十六字水利 工作方针思想武器—“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”，从而为培养能够推进中 华民族治水兴水大业服务的德才兼备、全面发展水利人才奠定了基础。 4、具体实施过程 （1）开场白（10分钟） 作为本课程的第一节课程，扼要介绍本课程的主要内容、课程教学过程要求和结业要求， 强调课程在专业培养中重要性，巧妙地将学生带入到水文水利计算课程学习中。 （2）讲授内容（78分钟） 1）水文学含义及分类（10分钟） 99 首先，以“水文学”的英文“hydrology”，分解为“hydro”来源于希腊语中的“budor”， 意为“水”；“logy”来源于拉丁语中的“logia”，意为“学科”，得出水文学为“水的科 学”的含义。 其次，根据近代和现代对水文学理解，讲解水文学含义是研究各种水体（研究对象）的 存在、循环和分布，物理和化学特性，以及水体对环境的影响和作用，包括对生物特别是对 人类的影响（研究内容）。 最后，根据水文学发展历程，通过框图讲解不同时期水文学产生的各种分支学科即水文 学分类。 2）水资源相关概念（20分钟） ①水资源定义。通过与学生互动让学生按照自己理解如何定义水资源，根据不同学生给 出不同定义，进行分析产生不同定义的原因，让学生更深入理解水资源定义存在广义定义 （地球上一切具有直接利用或潜在利用价值的天然水 ）和狭义（可供人类直接利用，能不 断更新的淡水）定义，并指出二者之间关系和变动性。 ②水资源特点。通过突出的水资源问题图片，利用视觉冲击较强的事例，引导学生深入 理解水资源水利与水害共存、水资源的再生性、某些意义的不可取代性等特点，进一步明确 课程学习解决现实问题的重要性。通过抗洪救灾事例，激发学生奉献和牺牲精神、团结合作 精神及水利工作者的责任感。抛出课堂自由讨论议题：全球水资源总量为13.86亿km3，其中 淡水资源占比重2.53%（1.74%为冰川水），能够利用淡水资源如此少，会不会用完，为什么？ ③学生讨论发言结束后教师进行总结：是否用完，这需要我们利用辩证思维方法来回答， 因为水资源具有可再生性，只有我们依据人与自然和谐发展原则进行水资源开发利用，那么 地球上淡水能够满足人类社会经济发展需求，反之，人类会受到自然界反噬，无水可用，最 终无水即无生命。所以，通过讨论，强调每个人应当树立生态文明意识，培养惜水、节水的 美德，激发学生保护水资源的民族责任感和紧迫感。 3）我国水资源特点及分布状况（15分钟） ①我国水资源特点。通过呈上水资源特点，结合我国具体现状得出我国水资源东南多、 西北少，年内和年际变化大的典型特点，引发学生思考如何解决我国水资源存在的问题，起 到呈下作用。 ②我国水资源状况。进一步通过我国不同流域片区水资源量统计数据，让学生更直观地 理解我国水资源分布状况，同时根据我国气候区分布，引发学生思考降雨与径流之间关系的 密切程度如何。 100 4）我国水资源的开发利用与综合治理（33分钟） ①视频1：都江堰水利工程 通过视频观看，该工程中特别是自动分水（分洪）、自动飞沙技术堪称神乎其技，震惊 了国内外专家，历经千年熠熠生辉，让学生感叹于都江堰水利工程之伟大、之巧妙、之领先， 惊叹于古人的高超智慧和领先两千多年的创新精神。两千多年来一直发挥着防洪灌溉的作 用，使成都平原成为水旱从人、沃野千里的"天府之国"，是全世界迄今为止，年代最久、唯 一留存、仍在一直使用的宏大水利工程，凝聚着中国古代劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶。 回归ppt课件，以“拜水都江堰、问道青城山”突出了都江堰在水利建设中的作用，该工程为 成都平原成为天府之国奠定坚实的基础，在世界水利工程史上也是罕见的奇迹，成就了“创 科学治水之先例，建华夏文明之瑰宝”。李冰作为中国二千数百年前卓越之工程技术专家， 在修建都江堰水利工程过程中，传承了爱国主义情怀、奉献精神、不畏艰辛、勇于创新等宝 贵精神财富，从而激发学生民族自豪感和爱国主义情感。 ②视频2：水脉·命脉·国脉——总书记擘画新时代治水宏图 通过视频观看，更能深刻了解南水北调工程在我国水资源开发利用中的战略地位，学生 可以呈上我国水资源东南多、西北少的水资源特点解决工程措施—南水北调。南水北调工程， 就是把中国长江流域丰盈的水资源抽调一部分送到华北和中国西北地区，从而改变中国南涝 北旱和北方地区水资源严重短缺局面的重大战略性工程，目的是促进中国南北经济、社会与 人口、资源、环境的协调发展。南水北调工程有东线、中线和西线三条调水线路，工程区域 之广史无前例，此工程的规模和难度都超过三峡工程，堪称系统工程的奇迹。抛出课堂自由 讨论议题：南水北调工程的现实意义如何？ ③学生讨论发言结束后教师进行总结：南水北调工程是我国从空间上解决水资源分布不 均问题，体现了“水利”利上加利，“水害”变害为利的治水思想。在合理的调配控制下， 保证在不影响南方生态的情况下滋补北方，促进了全国共同发展，增加学生对“节水优先、 空间均衡、系统治理、两手发力”水利工作方针的思想理解，更能体现出传承和弘扬“忠诚、 干净、担当，科学、求实、创新”的新时代水利精神，激发学生自豪感、责任心及感恩心， 101 从而为培养出社会主义建设者接班人奠定基础。 （3）课堂总结（2分钟） 课堂结束时，教师对本次课堂讲解知识点、学生课堂学习效果、课后教学要求进行总结。 五、案例反思 1、实施效果 《水文水利计算（含水文统计）》是水文与水资源工程专业的学位课程，理论性和实践 性都很强，课程难度较大。绪论课不但要传授课程的基础知识，而且承担激发学生学习课程 兴趣和积极性任务。本节课以如何合理有效地开发利用和综合治理我国水资源为问题导向， 结合水资源基本概念和我国古今水资源开发利用典型实例，利用讲授法、案例法、讨论法和 多媒体的教学方法和手段较好完成实际教学。通过本案例教学，将课程内容的思想政治元素 融入到教学内容中，良好实现了知识传授与价值引领相统一，学生在学习理论知识过程中， 又可激发学生对国家、时代和社会的责任感和使命感，从而得以传承和弘扬“忠诚、干净、 担当，科学、求实、创新”的新时代水利精神。此章节的教学完成了启下教学目标，教学效 果显著。 2、存在问题 （1）案例教学设计应更严密、更科学，尤其要进一步做到思政元素和知识元素更自然 衔接。 （2）本案例教学内容的所选取的水资源开发利用事例仍较少，更缺乏反面案例的设计。 （3）在与学生互动和讨论的教学设计环节中，没有预留拓展的时间和空间。 3、改进思路 （1）在案例教学设计中，将挖掘思政元素隐性、自然地融入思政元素，尽量做到润物 细无声，从而既能激发学生学习的兴趣，也能让学生在不知不觉中树立正确的人生观和价值 观。 （2）进一步完善案例历史资料的收集，包含正面和反面案例，深入挖掘案例的思政元 素，让学生在吸取历史教训的同时，明确水利工作者的责任感和使命感。 （3）充分利用课前和课后时间、QQ和微信等交流平台、室内和室外教学空间探讨和互 动课程教学，使得学生随时随地学习，全方位提高学生学习的参与度和主动性。 102 饮水思源知史爱党 立志报国不忘初心 课程名称： 水资源利用与保护 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 水文与水资源工程 授课教师： 刘伟佳 一、结合章节 第四章 供水资源水质评价 第1节 饮用水水质标准与评价 第2节 饮用水处理流程 第3节 我国生活饮用水发展历程 二、教学目标 1、知识目标 熟悉供水资源质量评价的基本概念、评价的基本理论和方法；掌握饮用水水质标准与评 价的相关概念及饮用水处理流程；了解我国生活饮用水建设发展历程。 2、能力目标 通过引导学生了解、思考和分析我国生活饮用水发展的现状及存在问题，以江西省赣州 市兴国县农村饮水安全为例，通过文献调研、问卷调查和实地走访等方法，结合课堂所学知 识，深入思考和分析生活饮用水与饮用水源水质量评价的方法和意义，解决农村饮水安全中 实际存在的问题和需求，提出对策和建议。 3、素质目标 （1）思想道德：通过了解我国饮水安全发展史，引导学生学习乡村振兴、脱贫攻坚的 底线任务，掌握习总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水十六字方针以及 “生态兴则文明兴”的习近平新时代生态文明思想核心理念。 （2）专业素质：培养学生严谨求实、追求真理的科学态度，刻苦钻研、甘于奉献的科 学精神。 （3）协作与沟通：以小组为单位开展调研报告活动，培养学生收集资料、现状调研、 思考问题与分析问题的能力，加强团队合作、沟通交流的能力，培养书面表达与口头表达能 力。 （4）科学素质：引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新 欲望，逐步增强认识和掌握科学规律的自主能力。 （5）工程素质：了解与水资源有关的法律法规，国家和行业标准；在水资源评价工作 实践中，能够充分考虑并准确应用与之相关的法律法规和各类标准。培养学生具备工程意识、 103 安全意识、综合分析素养及价值效益意识等，精益求精。 三、案例意义 通过专业知识、思政内容、实践锻炼的结合，使理论知识和形势政策、国家需要、价值 导向有机结合： （1）以生活饮用水卫生标准发展历程为切入点，展现我国经济、科技、生态文明建设 的宏伟业绩，践行生态文明理念，增强民族自豪感、自信心和家国情怀，使学生树立“文化 自信”。 （2）布置“红色”实践任务，锁定绿色“饮水安全”专业视角，调研革命老区兴国县农饮 安全攻坚成效，继承和发扬苏区精神，助力革命老区打赢脱贫攻坚战、实现乡村振兴，建设 美丽中国，增强社会责任感和使命感。 （3）展示课程知识在水资源保护中的巨大价值，使学生充分认识人水和谐、维护绿水 青山的义务和责任。提高学生的专业认同与热爱，培养细致严谨的“工匠精神”。 四、教学过程 1、教学内容 （1）供水资源水质标准与评价 教学内容主要包括：水的组成和指标体系；饮用水处理流程的方法、工艺和处理效果； 饮用水水质标准与评价；我国饮用水卫生标准发展历程。 （2）课程思政内容融入 ①融入“生态兴则文明兴”的习近平新时代生态文明思想核心理念。 民生为上、治水为要，饮水安全是最基本、最重要的民生问题。新中国成立之初，从1956 年制定了第一个《生活饮用水卫生标准(试行)》执行16项水质指标，至2006年最新修订的《生 活饮用水卫生标准( GB5749-2006 )》执行106项水质指标，历经50余年4次修订，亦是我国水 利事业从无到有、社会经济大力发展、国防科技显著进步的一个缩影。在我国进入新发展阶 段的今天，新老水问题相互交织，水更成为了影响我国经济社会可持续发展的关键因素，引 导学生要坚持人水和谐共生理念，推进水资源集约节约利用，践行“生态兴则文明兴”理念。 ②融入作为水利工作者的社会责任感和服务意识。 落其实者思其树，饮其水者思其源。饮水安全是实施乡村振兴战略、打赢脱贫攻坚战的 底线任务，是水利扶贫的头号工程，有必要科学总结饮水安全发展历程，见微知著，吸取教 训，反思成败，鉴往知未，告诫学生不忘初心方得始终，应传承和弘扬长征精神，与时代同 频共振，起航新征程，学以致用，不断提高治水能力和水平，充分认识保护水资源的义务和 责任。 ③融入团队协作意识和工匠精神。 开展革命老区兴国县农饮安全攻坚成效调研活动，继承和发扬苏区精神，培养学生团队 协作与解决实际问题的能力，助力革命老区打赢脱贫攻坚战、实现乡村振兴，建设美丽中国。 104 展示课程知识在水资源保护中的巨大价值，使学生充分认识人水和谐、维护绿水青山的义务 和责任。提高学生对本专业的认同与热爱，培养学生细致严谨的“工匠精神”。 2、教学方法 以学生为中心，以岗位技能需求为主线，以典型工程案例为载体，以“理论讲授+案例 教学+问题探究+实践锻炼”教学方式为主导，做到“教、学、练”一体化教学，提高教学效 果。主要教学方法简介如下： （1）教法 ①讲授法：讲授水的组成和指标体系、饮用水水质标准的制定原则与评价方法等专业基 本知识。 ②案例法：以沙田水厂为例，讨论饮用水处理流程的方法、工艺和处理效果，渗透人水 和谐，“生态兴则文明兴”的习近平新时代生态文明思想核心理念教育。 ③多媒体演示法： 利用文字、图片、视频等方式，拉近书本与实际的距离，加深对饮 用水处理流程的方法、工艺和处理效果等工程知识的理解。 105 ④问题探究法：结合课程内容，引导学生分析讨论为什么饮用水标准的制定历程与国家 经济社会、文明程度及科技进步息息相关？让学生带着问题去学习本节课程内容，引发学生 的好奇心，激发学生思考，加深学生学习的印象，提高学习效果。 （2）学法 ①以“饮水思源”为故事主线，布置“红色”实践任务，锁定绿色“饮水安全”专业视角， 通过文献调研、问卷调查和实地走访等方法，深入调查革命老区兴国县农村安全饮水攻坚成 效，撰写调研报告（图1）和《党育兴国之魂，水润万民之心》调研视频（图2）。实地探查 农饮安全发展历程的艰辛与困难，让学生牢记革命传统，传承和弘扬长征精神，增强学生的 社会责任与使命感。展现我国经济、科技以及生态文明建设的宏伟业绩，增强民族自豪感和 自信心，使学生在内心树立“文化自信”。 图 1 实践锻炼调研报告封面与目录 106 图 2 实践锻炼调研视频 ②从“国情认知+社会适应+文化融合+职业认同”步步深入，分析农村饮水安全中可能 存在的问题和需求（图3-图4），提出对策和建议。激发学生立足实际，敢于担当，开拓进取 的意识，培养学生细致严谨的“工匠精神”，提高获取知识和解决实际问题的能力，提高学 生对本专业的认同与热爱。 图 3 实地勘察兴国县农村饮水安全工程建设 107 图 4 兴国县现状供水格局分析示意图 3、 教学理念及创新 （1）教学理念 1）教学环节 以学生为中心，以岗位技能需求为主线，以典型工程案例为载体，以“理论讲授+案例 教学+问题探究+实践锻炼”教学方式为主导，做到“教、学、练”一体化教学，提高教学效 果，调动学生学习积极性。 2）知识结构体系 将专业基础理论型的知识体系转变为从“国情认知+社会适应+文化融合+职业认同”的 融通型的跨学科知识体系。 3）教学内容 以专业理论知识为基础，以典型案例为载体，以应用性和针对性为准则，发掘专业课程 思政的专业知识契合点，突出“工匠精神”培养、职业素养的训练与培养，践行生态文明理 念，增强建设“美丽中国”的使命感。 4）实践环节 将“红色”精神与“绿色”专业相结合，以小见大，增强学生的“知史爱党”社会责任 与使命感，树立“文化自信”，提高学生对本专业的认同与热爱。 （2）教学创新点 1）学思结合 108 在工程专业知识的学习中，润物细无声的将思政内容融入专业教学，将专业历史、人文 历史、红色精神、形式政策有机的结合在一起，以人文融通涵养创新人格和解决复杂系统工 程问题的能力。 2）学练结合 从“国情认知+社会适应+文化融合+职业认同”步步深入，在学中练，在练中学，建立 良好的思维习惯、学习方法与团队协作能力，传承革命精神，提高获取知识和解决实际问题 的能力。 4、具体实施过程 （1）课前 将本案例在教案中予以设计，适当提升思政案例在课件中所占比例，使课件更具有趣味 性、实用性、导向性。 （2）课中 课堂教学在案例故事中穿插学习专业知识，引导学生在理解知识点的基础上践行“生态 兴则文明兴”的生态理念，增强建设“美丽中国”的使命感，培养学生的“工匠精神”和领 略水利工作者的社会责任。 （3）课后 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。通过实践锻炼活动，从老区人民“缺水喝”、“有 水喝”到“喝好水”的饮水发展过程中去体会党领导人民进行水利建设、创造美好生活的艰 辛实践，进一步理解我国国情、民情、党情，感受我国社会主义制度的优越性，将自己的思 想意识和专业水平在实践活动中得到升华。同时鼓励学生学习工匠精神、培育创新意识，引 导学生开拓专业视野，培育职业精神。 五、案例反思 1、实施效果 通过党史国史和饮水史变迁进程的课堂案例讲解和课后实践锻炼，真正使学生做到理论 联系实际，学以致用，大大提升了学生的思政认识水平及解决实际问题能力，唤起了同学们 爱国爱党的使命感和爱岗敬业的责任感，达到了学生理想信念与职业素养培养的需求。 2、存在问题 （1）案例讲解展示方法较单一，案例挖掘深度相对较浅，容易影响思政教学的感染力 和影响力，降低课程思政的实际效果。 （2）课后实践锻炼在顶层设计、方式方法、挖掘思政资源等方面的可操作性还有一定 的局限性，学生参与度与积极性不能完全保证。 3、改进思路 （1）加深案例发掘深度，改进案例展示方法。除了图片展示和讲授，还可以借助视频 109 以及“云实习”的方式，提高学生代入感和参与度，提升教学效果。 （2）课后实践锻炼应注意加强顶层设计、方式方法及挖掘思政资源等方面的可操作性， 拓展维度和路径的多元化：做好内容、主题和人员设计，加强课程思政与专业契合度；不仅 局限于实地调研，还可借助网络平台、QQ、微信等交流平台，进行多时空教学探讨和互动 调研；多维度、多角度的系统性深入挖掘思政资源，全方位提升学生的思想性和专业综合能 力。 110 传承红色基因、弘扬工匠精神 ——《水工程施工》课程思政教学案例 课程名称： 水工程施工 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 给排水科学与工程 授课教师： 李 冉 一、结合章节 第一章 沟槽、基坑施工 第6节 地基处理 二、教学目标 1、知识目标 （1）理解并掌握地基处理的基本方法及原理。 （2）掌握各种地基处理方法的施工工序、应用范围、设计要点及检验与监测方法。 （3）了解各种地基处理方法的施工机具。 2、能力目标 （1）增强学生理解地基处理施工在给水排水工程施工中的重要性及施工要求，培养学 生发现问题和提出问题的能力。 （2）能够熟练应用地基处理的专业知识编制地基处理方案，培养学生分析和解决实际 工程问题的能力，并能够从事施工规划、设计和维护。 3、素质目标 （1）专业素质：培养学生严谨求实、追求真理的科学态度，刻苦钻研、甘于奉献的作 风和良好的沟通、与人合作的能力； （2）工程素质：培养学生具有施工方法与组织管理的基本能力；熟悉标准及相关规范 要求，具有较强的工程意识、质量意识。 （3）工匠精神：激发学生的求知热情、探索精神，以及敢于向旧观念挑战的精神；培 养学生具有爱岗敬业的思想和创新意识。 （4）培育与践行社会主义核心价值观，传承红色基因，讲好中国故事，进行正确价值 引导，贯彻高校教育中“立德树人”的根本任务。 三、案例意义 1、课程案例简述 习近平总书记在全国劳动模范和先进工作者表彰大会上的讲话指出，劳模精神、劳动精 111 神、工匠精神是以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神的生动体现， 是鼓舞全党全国各族人民风雨无阻、勇敢前进的强大精神动力。 2019年12月底新冠肺炎疫情爆发以来，全国各族人民同呼吸、共命运，进行了一场惊心 动魄的抗议大战，取得了抗击新冠肺炎疫情斗争重大战略成果，创造了人类同疾病斗争史上 又一个英勇壮举。其中，火神山和雷神山作为疫情暴发初期，为保证武汉重灾区内充足的定 点医院床位数量，控制疫情蔓延速度的重要举措，发挥了非常重要的作用。 2、课程思政元素提炼 授课过程中，以火神山、雷神山医院建设作为主线贯穿至“沟槽、基坑施工之地基处理” 这一知识点的学习中去，实现案例引导—工匠精神传播—知识学习的教学目标。教授过程中 的课程思政元素主要包括以下两个方面： （1）结合武汉火神山医院和雷神山医院建设情况，培养学生们牢记使命、敢于担当、 守望相助的坚定理想信念。 结合武汉火神山医院和雷神山医院建设案例，加深同学们对沟槽、基坑施工地基处理技 术基本知识的理解，同时也让同学们感受到国家在疫情面前，坚定信心，精准施策，挽狂澜 于既倒，全国各族人民守望相助，携手抗疫，在爱岗敬业中践行社会主义核心价值观。 （2）结合武汉火神山医院和雷神山医院地基处理施工中发生的故事，培养学生的创新 意识和工匠精神。 疫情期间，雷神山医院给排水设计与施工均超常规，中国建设者们临危不惧，勇担使命， 在医院建设过程中创造了很多新的设计方案和施工技术，从而高质高效地完成各项工程任 务。由此激发学生敢于担当、勇于创新的意识，培养爱岗敬业、踏实严谨的工匠精神。 （3）通过案例—课程知识—党史学习的有机融合，培养学生们的爱国热情和民族自信 心。 通过带领学生观看《百炼成钢：中国共产党的100年》纪录片，向大家讲述南昌起义期 间发生的故事。南昌起义打响了武装反抗国民党反动派的第一枪，揭开了中国共产党独立领 导武装斗争和创建革命军队的序幕。通过将南昌起义和地基处理两者的有机融合，向真正让 学生们接受工匠教育精神和爱国主义精神的熏陶。 3、课程思政意义 通过对2020年火神山和雷神山的建设案例尤其是地基处理施工案例，学习地基处理的相 关知识，同时可以达到以下目的： （1）在抗击疫情的特定背景下，作为给排水专业的当代大学生，好奇心与使命感被激 发，增强了学生学习知识的主动性和投入度，提高了学习效果； （2）掌握专业知识的同时，将工匠精神与爱国主义精神融合到知识学习过程中，引领 大学生树立正确专业素养和工程实践素养，同时加深了学生们的爱国主义精神，培养学生坚 定的理想信念，达到立德树人的教学要求。 112 四、教学过程 1、教学内容 （1）地基处理的目的及意义； （2）地基处理的基本方法及原理； （3）地基处理方法的施工工序、应用范围及设计要点。 2、教学方法 （1）讨论法：课前发布引导式讨论，要求学生6-8人一组，通过查阅资料，讨论分析武 汉火神山医院基础施工时采取的地基处理方法有哪些？医院给排水管道管材选用的是什么？ 如何进行管道连接？并在网络教学平台上进行分析解答，按小组评分。以此锻炼学生团结协 作的能力，引导学生进行自主学习。 （2）讲授法：通过学习地基处理典型案例，引入沟槽、基坑施工中地基处理的重要性 及目的。并结合武汉火神山、雷神山医院地基处理案例，弘扬爱岗敬业、敢于创新的工匠精 神。 （3）演示法：播放火神山医院建设视频，加深学生们对沟槽、基坑施工中地基处理技 术基本知识的理解。并在课间播放《百炼成钢：中国共产党的100年》纪录片》，培养学生 的工匠教育精神和爱国主义精神。 3、教学理念及创新 （1）教学理念 教学不是灌输，而是启发，教人主动发现、自我修养。《水工程施工》是一个实践性较 强的课程，如果只是一味地灌输理论知识，只会让学生觉得枯燥无味，失去学习的兴趣。所 以，在课程内容的学习过程中，通过网络平台引入视频教学和案例教学，提高课堂学习的趣 味性，激发学生学习的主动性。通过案例—课程知识—党史学习的有机融合，培养学生的创 新意识、爱国主义精神和工匠精神。 （2）教学创新 本案例以2020年疫情期间武汉火神山、雷神山医院建设为主线，围绕地基处理目的、方 法等内容展开讲解，充分利用引导式教学、现代信息技术及案例分析等教学方法开展思政教 育，实现案例引导—工匠精神传播—知识学习的教学目标，以提高学生学习的积极性，培养 学生的专业素养和责任担当，激发民族自信心和自豪感。 4、具体实施过程 （1）提前发布引导式讨论 2020年，为打赢新冠肺炎疫情阻击战，武汉火神山与雷神山医院从规划、设计、建设施 工到交付使用，仅仅用了十天左右的时间，体现了中国速度；自全国各地的4万多名建设者 与上千台机械投入施工建设（图1），这种高效的组织程度和规模体现了中国体制；建设过 程中各个团队的真诚协作、主动服务和无私奉献体现了中国精神。课前以火神山医院建设地 113 基处理为例，提前在网络教学平台上发布引导式讨论（讨论1：火神山医院基础施工时采取 的地基处理方法有哪些？讨论2：医院给排水管道管材选用的是什么？如何进行管道连接？） （图2），强调课程重点，引导学生自主学习。 图 1 火神山医院建设现场 图 2 课前发布引导式讨论 （2）课堂上结合案例，学习地基处理的重要性 课堂上，先通过了解意大利比萨斜塔、中国苏州虎丘塔、墨西哥城网红波浪形建筑以及 浙江萧甬铁路地基下沉的四个以案例（图3-6），向学生们讲授地基处理的重要性，进而引 入地基处理的目的及意义。其中对比了意大利比萨斜塔和“东方的比萨斜塔”—虎丘塔的地 基下沉的原因，并提出现仍存的虎丘塔建于公元959年落成于公元961年，比意大利比萨斜塔 早建200多年，在虎丘塔倾斜后也多次修缮稳定塔身，体现了中国古代劳动人民的智慧和科 学严谨的专业精神。通过以上四个案例地基下沉的原因分析和说明，使学生明白在施工过程 中，要秉着诚实劳动的态度，要牢记自己的初心和使命，将不忘初心融入到工程之中，以质 量为生命，把精心施工和严格遵守相关规章制度等要求，化为不忘初心的承诺，培养学生严 谨、敬业的工匠精神。 114 图 3 意大利比萨斜塔 图 4 苏州虎丘塔 图 5 墨西哥城某建筑 图 6 浙江萧甬铁路 然后，通过给学生们观看火神山医院建设视频（图7），引入地基处理方法等内容，提 高学生学习的积极性，同激发同学们的民族自信心和自豪感，培养他们的爱国主义情怀。观 看视频之后，给学生们具体讲授火神山、雷神山医院的地基处理方法（图8-9）。在施工过程 中，为了防止含有新型冠状病毒的污水和废弃物污染土壤、地表水和地下水，施工单位用“两 布一膜”解决施工污染难题，即在两层土工织布之间敷设高性能HDPE防渗膜。 火神山医院建设时间紧、任务重，必须优化施工组织设计，采取新的施工方法和安全措 施。由此可以教育学生要有责任感，敢于创新，培养学生的创新意识。整个建设期，必须边 设计边施工，一步到位，而地基处理是医院基础设施建设的重要组成部分，需要强硬的施工 技术和全身心投入的工作态度。由此可以培养学生爱岗敬业、踏实严谨的工匠精神，这也让 同学们切身体会到地基处理的重要性。 图 7 学生观看火神山医院施工纪录视频 115 图 8 火神山医院地基处理方法 图 9 雷神山医院地基防渗处理方法 （3）充分利用课间时间，带领学生观看《百炼成钢：中国共产党的100年》 充分利用课间时间，带领学生观看《百炼成钢：中国共产党的100年》第七集和第十集 纪录片（图10），其中第十集南昌城头的枪声，向大家讲述南昌起义期间发生的故事。南昌 起义打响了武装反抗国民党反动派的第一枪，揭开了中国共产党独立领导武装斗争和创建革 命军队的序幕。这次起义的伟大历史功绩是不可磨灭的，它在全党和全国人民面前树立了一 面鲜明的武装斗争旗帜，充分地表现了中国共产党和中国人民不畏强敌、前仆后继的革命精 神，极大地鼓舞了全国人民的革命斗志，对创建伟大的人民军队作出了重大的贡献。作为中 国共产党直接领导的带有全局意义的一次武装起义，它打宣告了中国共产党把中国革命进行 到底的坚定立场，与之后的秋收起义、广州起义一起极大地扩大了中国共产党的影响力，奠 定了良好的群众基础。正所谓千里之行始于足下，没有正确的方向和良好的基础，就会和 1840年以来无数仁人志士一样，虽风起云涌视死如归但终究会走向失败。只有从一开始就坚 定了无产阶级和社会主义路线的中国共产党，其实如同工程施工中的地基处理一样，一开始 就站对了方向，自然能够建起真正的高楼大厦来。 通过案例—课程知识—党史学习的结合，真正让学生们接受工匠教育精神和爱国主义精 神的熏陶，激励当代大学生不忘初心，坚定“苟利国家生死以，岂因福祸趋避之”的爱国主 116 义热情。 图 10 带领学生观看《百炼成钢：中国共产党的 100 年》 五、案例反思 1、实施效果 沟槽、基坑施工地基处理是《水工程施工的》重点内容，该课程具有实践性强的特点。 课堂上如果只讲理论知识，学生听课注意力不集中，且教学效果差。应用此案例讲解课程内 容时，提高了课堂学习的趣味性和学生的学习兴趣，穿插融入了举国同心、命运与共的爱国 主义精神和爱岗敬业、踏实严谨、敢于创新的工匠精神。学生学习的积极性明显提高，线下 互动明显增多，从学生的课堂表现和课后作业完成时间及完成质量可以看出（图11），本堂 课教学效果明显提高，较好地达到了教学目的。 图 11 学生学习成效 2、存在问题 （1）如何结合《水工程施工》课程特点恰如其分地选择相应的党史教育内容，将党史 教育内容及相应的思政元素较好地融入到每节课教学内容中来，实现专业知识和思政元素的 有机融合，传承红色基因，弘扬工匠精神，提高育人效果。 （2）课堂教学以教师讲授和案例分析为主，虽有课前引导式讨论，但仍缺少了课堂师 117 生间的互动，学生的参与度有待提高。 3、改进思路 （1）在编制教学大纲、设计教学内容和教学模式时，将与《水工程施工》课程相关的 党史教育内容及相应的思政元素自然融入其中，丰富教学内容体系，进而在讲授专业知识的 同时，加大对学生思政素养的培育。 （2）丰富教学模式，在引入可进行思政教学的案例素材时，提出与专业知识相关的问 题，开展课堂分组讨论，增加学生的参与度，锻炼学生思考问题和解决问题的能力。 118 微生物的概述 ——赓续精神血脉 传承红色信仰 课程名称： 水处理微生物学 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 给排水工程 授课教师： 卢玢宇、贾美玉 一、结合章节 第一章 绪论 第3节 微生物的概述 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解微生物在社会发展、生产与生活中的广泛应用。 （2）熟知微生物的发展史。 （3）掌握微生物的基本特点。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：掌握科学的学习方法，不断扩展知识面，增强独立思考的能力， 更新知识结构。 （2）应用知识的能力：运用理论知识，使学生认知微生物的发展与基本特点，培养其 归纳总结的能力。 3、素质目标 （1）思想道德：使学生逐步产生对“微观世界”的好奇，培养学生注重细节的科学态度。 （2）专业素质：引导学生树立科学的世界观，培养学生严谨求实、刻苦钻研的科学态 度。 （3）人文素养：在学科发展史、学科领域奠基人内容中融入红色文化知识，培养学生 了解党史与爱国情怀。 三、案例意义 在《水处理微生物学》有关微生物学的发展历史中，本研究充分挖掘了我国学者对微生 物学发展的卓越贡献，在弘扬科学文化的同时，增强学生的民族自豪感和文化自信心。本案 例主要通过中国第一支青霉素的研发以及沙眼衣原体病原（一种微生物）的发现，引出党员 ——汤飞凡学者以身试毒、坚定信仰、肩负责任、报效祖国、攻克难题，造福国人的爱国情 怀，展示共产党人为党和人民事业鞠躬尽瘁、矢志不渝的初心使命，为先进文化奉献实干的 119 奋斗历程，激发学生从先进模范的事迹中汲取奋斗力量，赓续红色血脉，履行时代赋予的使 命与责任担当。 四、教学过程 1、教学内容 针对工科学生背景知识及人文素养较为薄弱环节，在课程的第一章第三节“微生物的概 述”内容中的微生物发展史部分，以往重点讲解巴斯德和科赫分别作为微生物学和细菌学的 奠基人，而忽视了中国在这一漫长的过程所做出的诸多令世界瞩目的伟大功绩，因此，针对 这一问题，我们充分挖掘了我国学者对微生物学发展的卓越贡献，根据我国邮票上唯一的微 生物学家——汤飞凡研发了中国第一支青霉素和发现“红眼病”的病原为沙眼衣原体的故事 原型，设计如下思政案例，将专业知识和红色文化充分结合起来，旨在弘扬科学文化的同时， 帮助学生了解新中国和平时期的文化历史，展示我国科学家的爱国情怀与坚定的信仰，树立 正确的民族自信和文化自信。 2、教学方法 本节课教学方法是案例教学法结合讲授法。 3、教学理念及创新 总体设计理念就是激发学生天生自主学习的能力、激发学习的兴趣、唤起学生的求知欲 望、注重培养学生能力本位理念，从普遍的认识出发——（学生已知或感兴趣或表象），剖 析里面蕴含的微生物学发展过程中的大事件，以此点深入细致讲解（环环相扣），小结知识 点，提问启发学生并进行反思讨论。 本课程学习任务是学生学习微生物的发展史，在此基础上了解中国科学家在微生物的发 展过程中所做的贡献，并对相关问题进行自我分析和认识，以期在后续学习中深刻的认识到 微生物存在的意义，并逐步找到利用微生物或控制微生物的方法与途径，厚植专业爱好，赓 续精神血脉，传承红色信仰，激发爱国情怀。教学中教师帮助同学构建知识框架，要求学生 定期勾画“思维导图”。 4、具体实施过程 课程导入：前序课程我们学习了微生物具有双面性，可以既是我们的朋友，又是我们的 敌人，那同学们能不能举几个微生物对我们有害方面的例子呢？（设问）引导学生回答： “给 人类造成了伤害的瘟疫、疟疾等病原微生物”，人类文明繁衍的过程中，微生物一直作为生 命活动中不可或缺的一份子，在推动我们人类发展过程中起着举足轻重的作用，有对我们有 益的发酵烤蒸馒头的真菌，也有给人类造成了伤害的瘟疫、疟疾等病原微生物。今天我们就 来了解一下微生物学的发展概况，认识一下在微生物领域做出卓越贡献的科学家们。 案例说明与分析：“水处理微生物学”与其它自然学科一样，是由于人类生活和生产发 展的需要，在实践的基础上建立和不断地发展起来的。以汤飞凡学者研发了中国第一支青霉 120 素和发现“红眼病”的病原为沙眼衣原体的故事为例，引出我们学者对微生物的发展做出的 卓越贡献。汤飞凡学者多次拒绝美国的优厚待遇，怀着报效祖国的信仰，毅然回国，在防疫 处极其简陋的车间里，用自己分离的中国菌种，研制出中国第一支青霉素，进入批量生产后， 挽救了千百个中国和盟军抗日将士的生命。更加令人钦佩的是他将沙眼衣原体病毒接种到自 己的一只眼睛中，造成了典型的沙眼症状。为了观察沙眼的全部病程，他忍痛坚持工作，40 多天后才接受治疗，为人类对该病毒的认识提供了一手材料，既丰富了微生物学的分类内容， 又为微生物的发展增添了惊艳的一笔。 启迪与思考：汤飞凡学者严谨的治学态度，献身科学的牺牲精神，学以致用，报效祖国 的热情，坚定的信念，都值得我们铭记于心。他从抗日战争到新中国诞生前，在极端困难的 岁月和条件下，创建了我国的生物制品事业，为我国微生物学、免疫学和抗生素科学的发展 奠定了坚实的基础，成为“东方的巴斯德”。汤飞凡学者不仅实现了他青年时代的“梦想”， 也展示了我们共产党人对党的忠诚和矢志不渝的初心使命！当前，我们的祖国繁荣稳定，为 我们创造了良好的学习和生活条件，愿我们共同努力，传承老一辈无产阶级革命家的红色信 仰，肩负时代责任，为振兴中华、服务人类做出更大贡献！（树立学生履行时代赋予使命的 责任担当，激起学生学习报国的理想情怀。教师充满斗志的寄语，是为了使学生的红色信仰 得以延续，家国情感得以提升。） 五、案例反思 1、实施效果 本次研究可以通过调查问卷或访谈的形式反馈实施效果，这样既能体现积极的教学效果， 也可以反映存在的问题及矛盾，无论是全面提高教师素养，还是充分挖掘课程的思政元素， 都需要科学有效的管理体系和评价体系予以保障。 2、存在问题 （1）教师思政元素挖掘的不深入，使得部分案例讲解的不透彻，导致学生对于党史的 认识以及社会主义核心价值观等思政元素印象不深入。 （2）没有形成科学有效的管理体系和评价体系。 3、改进思路 （1）提高体育教师的思政素养。要深入学习党史内容，研究专业课程中蕴含的红色故 事、思政元素，专业教学的同时注重学生价值观念的输入，把社会主义核心价值观变成“巨 大的有生命力的外化的力量”。 （2）以“学习百年党史、传承红色基因”为主线，将思政元素融入水处理微生物学课 程。高校水处理微生物学教学不应当局限于课堂教育，还应当包含实验、课程设计等，因此 在构建思政内容时可以将红色故事、科学家案例等与实验技能技巧相结合进行讲述，引导教 师将多重思政资源融入到教学中。 （3）需要转变原有的育人思路，形成科学有效的管理体系和评价体系。 121 微生物的生态 ——践行生态文明理念，助力祖国绿水青山 课程名称： 水处理微生物学 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 给排水科学与工程 授课教师： 贾美玉、卢玢宇 一、结合章节 第九章 微生物的生态 第2节 微生物个体生态学 二、教学目标 1、知识目标 从知识上，学生需掌握生态因子对微生物作用的基本规律、微生物的生物因子（种内与 种间关系）和非生物因子的制约，可以全面掌握微生物个体生态的知识。 2、能力目标 从能力上，学生可以理解微生物生长繁殖中所遵循的一些规律，理解并解释生活中的微 生物相关的现象；具备将微生物的种内与种间关系的知识迁移转化地去理解其他生物的种内 与种间关系的能力；具备利用非生物因子制约的理论指导生活实践的能力，学会与微生物相 处。 3、素质目标 从素质上，学生能辩证地看待微生物的利弊，在生活和学习等过程中自觉地践行生态文 明理念。 三、案例意义 面对当前高校生态文明教育中存在的学科体系及人才培养体系不健全，大学生生态文明 意识和素质迫切需要提升等突出问题，学校应积极推动生态文明教育改革。 微生物作为人类的敌人和朋友的角色，我们应该正确认识它们才能与它们和睦相处，微 生物与其他生物的关系的理解可以助给排水科学与工程专业学生辩证地看待人类与微生物 的关系。 微生物与其他生物的关系的正确认识是该专业学生解决复杂工程问题的基础，是职业发 展的需求；理解微生物与其他生物的关系可以为祖国绿水青山贡献自己的理论，用自己的实 际行动宣传生态文明理念。 四、教学过程 122 1、教学内容 生态因子对微生物作用的基本规律（限制因子规律、最低定律、耐性定律） 微生物种内与种间关系：竞争、互生、共生、寄生、拮抗、捕食。 非生物因子制约：温度、pH、氧气、氧化还原电位、毒物。 2、教学方法 （1）首先讲解生态因子对微生物作用的基本规律，举例说明基本规律的应用，启发学 生举例，引导学生思考这些规律应用时蕴含的思政因素。 （2）通过播放微生物种内与种间关系的视频让学生总结微生物的种间关系（共生、互 生、竞争、寄生、捕食）的定义，随后通过举例与提问让学生理解微生物的关系对微生物生 存的重要性，在举例与提问后反思人类种内与种间的关系如何，以此反问为契机，引导与挖 掘学生回答内容中的思政元素，如“合作共赢和辩证唯物主义”等。 （3）其次，理论结合实践才能让学生明白这些理论知识用在何处，因此，通过举例微 生物种内与种间关系在水处理工程中不同工艺中的应用，以及微生物种内和种间关系在不同 环境下的变化来渗透理论与实践的辩证统一关系。 3、教学理念及创新 坚持以人为本的教育理念，尊重学生、爱护学生、给学生发展的空间。把提升和发展人 的精神贯注于教育教学的全过程、全方位。通过提供课前上传资料让学生预习、课堂讲授与 互动形式让学生发散思维与反思、课下组队汇报与线上讨论让学生充分发挥个人理解，总结 本节内容与思政点。 贯彻素质教育的理念，强调知识、能力与素质在人才整体结构中的相互作用、辩证统一 与和谐发展。通过指导学生知识的学习，帮助学生增强学习能力与思政能力、全面开发学生 的诸种素质潜能。 4、具体实施过程 （1）课前上传视频和文献资料，发布预习任务点。 （2）课堂上先列出本节内容的知识大纲，然后一个个的知识点的理论讲解，考查学生 对知识的掌握情况，当学生可以很正确举例后，开展教师与学生的互动，辩证地分析微生物 的个体生态学的现象，总结互动中出现的思政元素，鼓励学生讲理论与思政能力转化为实践。 （3）课下布置小组汇报的作业，每组都根据这节内容进行PPT制作，要求根据小组讨论 结果进行与本节内容相关的思政元素的呈现。 （4）以上三个过程都有思政表现和成绩记录，作为平时成绩的一部分。 五、案例反思 1、实施效果 按照以上课程思政的方法进行实施，从学生预习效果可以看出学生对生态文明理念很感 123 兴趣，并在线上有所反馈；从课堂互动结果可以看出学生喜欢通过师生交流的形式开展知识 与思政观点的讨论，学生参与度很高；从课下的小组汇报可以发掘很多学生新颖的思政元素， 每组的思政元素都不同，有些小组的思政元素特别全面，有的只对部分内容进行思政思考， 但整体都有收获。 列举学生部分思政元素的例子： ①生物因子的思政反思：作为党员：党要更好的发展就要准确把握“生物因子”——党发 展的内因。作为党员都要首先在初心上找差距，认真思考和回答自己入党的初心是什么、对 不对、变没变？决不能掩盖、回避这些问题，决不能轻描淡写、大而化之；习近平总书记要 求我们处理好公与私、义与利、是与非、情与法、亲与清、俭与奢、苦与乐、得与失等八对 关系，首要的是处理好公与私的关系，一个人的工作状态、工作作风、工作成效等外在表现， 归根结底都可以从这个问题上找到答案。 ②非生物因子的思政反思：了解外部环境对党和国家的发展也只管重要。习近平总书记 强调，“伟大梦想不是等来的、喊来的，而是拼出来、干出来的。”权力有多大，责任就有 多大，每一个共产党员都要担当起该担当的责任。不干，半点理由也没有，半点威信也没有。 我们要坚持知行合一、真抓实干，面对大是大非敢于亮剑，面对矛盾敢于迎难而上，面对危 机敢于挺身而出，面对失误敢于承担责任，面对歪风邪气敢于坚决斗争，做新时代的疾风劲 草、烈火真金；要从实际出发，抓住主要矛盾，选准目标、集中火力，什么问题突出就着重 解决什么问题，什么问题紧迫就抓紧解决什么问题，确保各项工作取得实实在在的成效。 ③微生物种群的生存竞争折射出的社会：自然界中的一切生物都具有高繁殖率的倾向， 以保证种群的生存和延续。当然，也不可避免地会出现生存竞争。如果种群内、种群间不存 在生存竞争，自然界则将出现“群满为患”之灾。微生物中更是如此，概括的说就是“物竞 天择，适者生存”，在培养皿中便可清晰看出来，停滞期，对数期，静止期，衰亡期这些时 期便是竞争所造成的。在当前的人类社会中，各方各面都存在竞争，适当的竞争是好的，但 是不适当的竞争则会引发像“衰亡期”这样的结果，习近平总书记曾提出要构建人类命运共 同体的概念，这就指出在竞争中要适当合作，共同进步。当前社会，竞争异常激烈，学会合 理利用资源，合作共赢，是当前社会最需要去做的。 ④习近平总书记心中的三个“共同体”：习近平总书记心中的三个“共同体”，人与自 然是生命共同体，共同构建人类命运共同体。 ⑤面对全球环境治理前所未有的困难，国际社会要以前所未有的雄心和行动，勇于担当， 勠力同心，共同构建人与自然生命共同体。”2021年4月22日领导人气候峰会上，习近平主 席再次强调，要坚持共同但有区别的责任原则。习近平在视频讲话中强调，生态文明理念和 生态文明建设写入《中华人民共和国宪法》，纳入中国特色社会主义总体布局的中国，要“坚 持走生态优先、绿色低碳的发展道路”。 2、存在问题 时间比较有限，不能全部的学生在课堂互动和课下小组汇报。 124 3、改进思路 与学生进行线上汇报与交流，将时间碎片化和教育持续性加强。 125 走进多彩世界，塑造红色化学实验观 课程名称： 水文地球化学与水质分析实验 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 地下水科学与工程 授课教师： 陈婷、于荣 一、结合章节 第一章 水质分析实验室基本知识 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解并掌握实验室安全知识、实验程序和要求、仪器洗涤和干燥、水样的采集和 保存等相关知识。 （2）掌握各实验的测定原理和测定方法，掌握对实验仪器和药品正确使用。 （3）加深对水文地球化学与水质分析实验在日常生活和工作中的了解。 2、能力目标 （1）在培养学生掌握实验基本操作、基本技能和基本知识的同时，培养学生在实验操 作过程中的创新意识和创新能力，及严肃认真、实事求是的实验态度。 （2）通过实验教学引导学生现象观察-分析问题-解决问题，通过这个过程培养学生崇尚 科学的精神。 3、素质目标 （1）激发爱国情怀：通过介绍身边的榜样事迹，激发同学不怕艰苦、不惧挑战、勇于 奋斗的精神，和为祖国伟大复兴添动力，为学校蓬勃发展做推手的强烈意识。 （2）培养科学精神：引导学生充分认识到化学作为一门不断发展的学科，其理论和成 就，对当今世界的新材料、新技术的发展做出了巨大的贡献，培养学生崇尚科学的精神； （3）塑造红色实验观：让学生充分认识到实验安全的重要性，认识到实验过程中的不 规范操作对环境及人身财产安全所造成严重破坏，培养和建立学生的环保意识、实验安全意 识。 三、案例意义 化学实验是我院一门基础实验课程，可通过灵活多样的形式，以让学生易于接受的方式 展开，努力做到“润物细无声”的对其进行价值引领，使教学与思政产生协同效应。主要通 过以下两层面体现思政元素： 首先，通过对“高校实验室安全事故”的讲述，分析得出高校实验室安全事故的主要原 因与应对措施，进而通过对本次课中可能出现的安全问题提出预防措施和应对方法，增强学 126 生实验安全意识和自我防护意识的培养，强化保护国家财产、人身生命安全的重要性。 其次，以“李学礼校长、周义朋教授”不畏艰险、勇于钻研的案例与专业知识结合，引 发学生对作为一个社会人的思考，培养学生的爱国主义情怀，激发学生学习的兴趣，引导学 生做一个对祖国、对社会有用的人。 四、教学过程 1、教学内容 （1）实验室安全知识； （2）实验程序和要求； （3）仪器的洗涤和干燥； （4）水样的采集和保存。 2、教学方法 （1）讲授法：课堂知识与思政案例相结合的讲授方法。 （2）演示法：利用PPT、小视频、现场实物操作等演示法，如实验室安全事故的视频播 放及实验仪器的正确使用等，让学生对所讲有更直观的了解。 （3）讨论法：通过课堂和课后，线上线下多种教学模式，通过讨论加深对本次课的理 解。 3、教学理念及创新 （1）教学理念 通过“高校实验室安全事故”这一反面案例的提出，增强学生实验安全意识和自我防护 意识的培养，强化保护国家财产、人身生命安全的重要性。 将学校以“铀”为主的办学特色与本次课程相结合，以“我国著名水文地球化学学科的 开拓者和资深专家李学礼校长”、“全国学雷锋标兵、育人楷模周义朋教授”在地浸采铀、 铀矿绿色开发等方面所做的重要贡献为切入点，引发学生思考，告知学生所学必有所用，所 用必在正道，要用不怕艰苦、不惧挑战、勇于奋斗的精神为祖国伟大复兴添动力，为学校蓬 勃发展做推手。 （2）教学创新 1）案例选取上，利用正反案例，对比说明培养安全意识的重要性，激发学生的学习兴 趣，在培养综合动手能力的同时传递科学精神、环境和安全意识。 2）课程设计上，利用“润入式”综合化学实验方法，让学生全程参与实验设计、果讨 论和数据分析等环节，激发学生对专业的热爱、提升兴趣，增强学生的参与意识，培养学生 的团队合作意识和严谨求真的精神。 3）授课内容上，结合本课程的特点，以实际案例分析为手段引入思政元素，将学校核 军工精神和红色实验观融入到学习过程中，在对学生进行系统教授专业知识的同时，培养学 生正确的科学观，加深对学校的认同感，树立科研报国的使命感和责任感。 127 4、具体实施过程 （1）课前讲解 作为本门课的第一堂课，首先简明扼要的介绍本门课主要内容、注意事项、实验操作流 程、意外事故处理方法等，强调课程在专业培养和实际应用中的重要性。 （2）反面案例引入 通过“北京交通大学12.26实验室爆炸事故”、“清华大学化学系何添楼12.18实验室爆 炸事故”等国内典型的实验室安全事故的介绍与原因分析，提出实验课上应注意的事项，通 过讨论，增强学生对安全与防护的重视，认真学习并严格遵守相应的规章制度，做到规范操 作。从而担负起保护国家、学校和个人生命财产安全的使命。 （3）正面案例引入 介绍水文地球化学与水质分析在实际生活中特别是在我校铀矿开采中的应用，引入身边 的先进人物事迹（李学礼专家、周义朋教授），讲述其艰辛探索搞科研，呕心沥血育人才的 感人举措，增强学生对本门课的兴趣，培养学生正确的科学观，及不忘初心，听从党的号召， 树立科研报国的使命感和责任感，为我国核事业燃青春献余热的爱国精神。 （4）知识点讲解 结合案例中的应用实例，如在开采铀矿中所采用的先进技术方法“地浸法”，其中最主 要的技术手段就是通过溶浸液与矿物的化学反应选择性地溶解矿石中的铀，而不使矿石产生 位移的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法。通过实例讲解与分析，聚焦于引导学生利用多 种设备分析一个问题的方法和手段。同时依据本次课程（第一章）的特点，从样品的采集、 药品和仪器的选取到实验操作过程中，讨论应注意的事项和应对措施，进而达到对本门课综 128 合、立体、辩证的了解。让学生走进实例，徜徉“红色实验”海洋。 （5）课堂总结与课后讨论 根据学生在实验课中的表现和实验结果进行总结分析，对本次课堂的知识点进行总结。 课后可通过线上或线下进行相关知识点的讨论，可以锻炼学生的自主学习能力，使学习 方法也丰富多彩起来，并可利用软件的特点，展示更多学习资料。同时，遇到学生不懂、难 懂的地方，可进行总结归纳，并在下次课堂进行集中谈论和讲解。 五、案例反思 1、实施效果 根据课程教学反馈情况，利用案例+教学内容+课后线上讨论的新型教学方式，不仅激发 了学生学习的兴趣和积极性，更改变了化学实验课中沉闷、单一的教学手段和课堂氛围，让 正确的科学观、强烈的爱国情怀和报效祖国的使命感变得更具象化和生活化，使其更易接受， 从而体现教师教书育人的使命，发挥课程思政教学的功能。 2、存在问题 （1）本门课以实验课为主，对于课程思政要素的选取和切入有待进一步完善，尚未做 到润物细无声。 （2）在讨论和分析阶段，受课堂时间限制，只有部分同学参与了互动。 3、改进思路 （1）丰富教学内容，挖掘课程中的隐性思政元素，设计系统完善的思政教学案例，引 导学生树立正确的人生观和价值观。 （2）充分发挥实验课的教学优势，通过理论讲解+实验操作+课后讨论的模式，做到知 行合一，让学生树立正确的科学观。 129 培养辩证思维，倡导生态文明，增强家国情怀，勇担社会 责任 课程名称： 地质灾害调查与评价 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 地下水科学与工程 授课教师： 张群利 一、结合章节 第一章 地质灾害概述 二、教学目标 1、知识目标 （1）理解并掌握地质灾害的涵义与属性特征。 （2）熟悉地下水与地质灾害的相互关系。 （3）了解中国地质灾害的分布规律和国家地质灾害防治政策与战略。 2、能力目标 培养学生的系统思维，学会利用辩证唯物主义世界观和方法论分析和解决现实问题。 3、素质目标 （1）增强学生的生态环保意识，树立尊崇自然的绿色、可持续发展理念。 （2）激发学生科技报国的爱国情怀与使命担当，助力国家生态文明建设。 （3）引导学生将职业梦想与国家发展紧密结合，将个人价值与服务祖国相统一，增强 社会责任感。 三、案例意义 中国是世界上地质灾害最严重的国家之一，每年发生的地质灾害数以千计，造成巨大的 经济损失与人员伤亡。建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，要将绿色、可持续发 展理念贯穿于地质灾害防治工作的各个环节。运用所学知识科学防灾减灾是地下水科学与工 程专业的一项重要任务。要从人与自然是生命共同体出发，教会学生自觉运用内因与外因、 现象与本质、偶然与必然等辩证思维分析问题；牢固树立和践行绿水青山就是金山银山发展 理念，坚持人与自然和谐共生基本方略，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展 道路；结合我国地质灾害现状与国家地质灾害防治战略，培养学生的行业自信与使命担当精 神，激发科技报国的社会责任感。 四、教学过程 130 1、教学内容 （1）地质灾害的内涵与属性特征； （2）地下水与地质灾害的相互关系； （3）中国地质灾害的基本概况； （4）国家地质灾害防治战略。 2、教学方法 （1）理论讲授法：讲授地质灾害的内涵与属性特征，自然融入系统思维、辩证思维、 生态文明等思政元素。 （2）案例教学法：以实际案例和工程项目为依托，渗透工程伦理与社会主义核心价值 观教育，传递正能量。 （3）问题探究法：设置问题，组织线上线下讨论，提高学生学习的兴趣与参与度，增 强主人翁意识，有效巩固知识内容，提高学习效率。 （4）多媒体演示法：利用文字、图片等形式，展示课堂教学内容，拉近书本与实际的 距离，提高学习效率，增强对地质灾害内涵与属性特征的认识，树立人与自然和谐发展的理 念。 3、教学理念及创新 （1）教学媒介创新：创新课堂教学模式，借助现代信息技术（如图1所示），延展课堂 时空，打造课内外结合的教学新形态，将强塞式教学向诱导启发、自主领悟转变，激发学生 学习兴趣，引导学生深入思考。 图 1 借助学习通、QQ 群构建线上线下混合式教学模式 （2）师生关系创新：倡导平等的师生关系，以教师为主导、学生为主体，开展多样化 的教学活动和交流方式，为学生多途径、多机会参与教学过程创造条件，显著提升教学效果。 （3）教学策略创新：借助信息技术构建线上线下混合式教学模式，充分利用与教学相 关的大数据精准记录多样化学习过程（如图2所示），实现过程性评价与终结性评价的有机 结合，并将课程思政贯穿始终。课前明确考核标准，培养契约精神，提高自主学习能力；课 中注重多种教学方式相结合，促进课堂教学与课程思政的有机融合；课后以作业、测验、答 131 疑、交流检查反馈教学效果。 图 2 学习通中学生线上交流学习情况统计 4、具体实施过程 （1）教学过程 课程教学模式为线上线下混合式课程思政教学（如图3~4所示）。按照“提出问题—分 析问题—解决问题—总结问题”的教学思路和“教师讲授+学生讨论+教师点评总结”的教学 形式，设计以学生为中心、教师为主导、案例研讨贯穿课前—课堂—课后的启发式、互动式 线上线下混合式教学模式。 内容概要 学习方法 学习要求 教学资源 课程资源 文献资源 活动资源 课程精讲导学 综合素质培养 形 成 性 评 价 自主学习能力 团队协作能力 工程实践能力 学生 生态环保理念 终 结 性 评 价 工程伦理意识 职业道德素养 课程资源分享 线上自主学习 线上交流讨论 线上教学 模式 传统课堂教学 重点难点 课程实践教学 现场演示 线下小组协作 责任感使命感 多维教学保障 网络教学平台建设 线上线下混合式课 程思政教学模式 教师教学能力培训 课程教学团队筹建 线下教学 模式 线下辅导答疑 图 3 线上线下混合式课程思政教学模式 网络教学平台 描述型案例 课前 预习 教室 学习资源 发现 问题 线上微课 学习反馈 学习反馈 课堂前：知识传递 线下教学 批 改 分 析 网络教学平台 自主探究 小组协作 研讨型案例 个别/集体辅导 描述型案例 自主探究 课后 作业 描述型案例 实践型案例 小组协作 组织讨论 课堂内：知识内化 课堂后：知识巩固拓展 图 4 线上线下混合式课程教学实施路径 通过线上线下混合式教学，将知识点、技能要求与具体工作任务相联系，将思想政治教 育工作自然融入专业课程教学课前、课中、课后的立体化实施过程中，通过课程教学的全方 位、全过程引导，实现专业技能与思想政治素质的深层融合，达到知识传授、能力培养与价 132 值引导同频共振。 （2）教学内容 ① 地质灾害的内涵与属性特征 先理论讲授地质灾害概念，再借助案例照片，引导学生分析讨论，将感性认识上升到理 性层面，并运用系统观念、辩证思维思考地质灾害的成因（如图5所示）。再结合长江三峡 链子崖危岩体治理工程、上海外滩防汛墙百年巨变、云南东川小江蒋家沟泥石流、西藏樟木 口岸滑坡、2010-2019年全国地质灾害造成死亡失踪人数与直接经济损失统计图表、上海地 面沉降发展变化史、全国重大地质灾害分布等实际案例讲授地质灾害的属性特征（如图6所 示），引导学生运用辩证唯物主义世界观与方法论分析问题，牢固树立绿色可持续发展理念。 图 5 地质灾害的内涵 图 6 结合实际案例讲解地质灾害的属性特征 ② 地下水与地质灾害的相互关系 依托乌东德水电站左岸危岩体、山西中阳县山体滑坡、长三角地区地面沉降等案例（如 图7所示），分析地质灾害与地下水的相关性，增强学生的专业兴趣与使命担当。 图 7 结合实际案例讲解地质灾害与地下水的相互关系 ③ 中国地质灾害的基本概况 以自然资源部地质灾害技术指导中心发布的全国地质灾害通报（2019年）统计图表（如 133 图8所示），介绍我国地质灾害的发育与分布现状，引导学生将职业规划与国家发展紧密结 合，将个人价值与服务祖国相统一，增强社会责任感和使命担当精神。 图 8 全国地质灾害通报（2019 年） ④ 国家地质灾害防治战略 结合我国地质灾害现状与国家地质灾害防治战略（如图9所示），培养学生的行业自信 与使命担当精神，激发科技报国的社会责任感，坚持人与自然和谐共生基本方略，坚定走生 产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。 图 9 近年来国家出台的相关地质灾害防治工作要求 ⑤ 布置课后作业 设计针对性的作业（如图10所示），供学生课后进行思考与讨论，巩固课堂教学知识点， 锻炼分析解决问题的能力，检验教学效果。 134 图 10 课后作业强化训练 五、案例反思 1、实施效果 根据课程教学反馈情况看，线上线下混合式课程思政教学模式，教学方法与课堂组织内 容丰富、形式灵活多样，能够有效提高课程教学的吸引力和亲和力，增强学生学习积极性与 课堂参与度；以学生为中心，可以拉近师生距离，提高课程教学的针对性和有效性；将传统 教学与学习通、QQ群相结合，能够延展课堂有限时空，解决学时少的问题；学习通可以精 准记录学生线上学习数据，及时反馈学生的学习动态和学习效果，有效提高教学效果。 2、存在问题 （1）教师混合式教学经验不足，对学习通网络教学平台运用不够熟练，线上线下混合 式课程思政教学模式有待进一步优化，在一定程度上影响了教学效果。 （2）课堂讨论留给学生的时间不够充裕，导致学生思考问题不够深入，不能逻辑清晰 地表达自己的想法。 （3）学生综合运用专业知识分析、解决实际问题的能力有待加强。 3、改进思路 （1）提升混合式教学技能，形成较为完善的课前、课中、课后立体化教学资源，更大 程度地发挥现代信息技术的教学价值，确保课程教学效果全程覆盖。 （2）在课堂讨论之前要给学生较为充裕的准备时间，有效避免学生即时答题的紧张感 和压力感。 （3）教学过程要突出重难点，合理引导学生对知识点的理解。 135 敬畏自然，勇担建设美丽中国责任 课程名称： 水文地质学基础 学院名称： 水资源与环境工程学院 授课专业： 地下水科学与工程 授课教师： 刘媛媛 一、结合章节 第十三章 岩溶水 二、教学目标 1、知识目标 使学生掌握岩溶的定义、岩溶的意义的双面性，岩溶发育的基本条件和岩溶形成与演变 的过程与机理。 2、能力目标 培养学生具备识别与判断岩溶水，分析其相关问题的能力。 3、素质目标 （1）培养学生具备水文地质工作应承担的建设美丽中国的社会责任感。 （2）培养了学生文化自信、尊敬自然的意识，增强学生建设美丽中国责任感。 三、案例意义 以第十三章岩溶水——13.1岩溶发育的条件为例，从岩溶山区水资源的稀缺、岩溶地区 的地下工程建设困难而引起的生态环境问题等热门案例导入，由浅入深，逐步将可持续发展 理念和的建设美丽中国的思政要素渗透到专业知识的教学过程，培养学生具备水文地质工作 应承担的建设美丽中国的社会责任感。在融入思政要素时主要通过案例和人物事迹的列举方 法，使学生最大程度的接受体会到工匠精神的精益求精与勤奋严谨，核军工精神所包含的爱 国主义、社会责任以及水文地质者应具备的艰苦奋斗、甘于奉献、团结合作精神等思政内容。 四、教学过程 1、教学内容 1.1 岩溶的定义 1.2 研究意义 1.3 岩溶发育的条件 1.4 岩溶水系统的改造和演变 2、教学方法 136 （1）主要采用混合式教学方式，充分利用已建设完成的线上教学资源，采取混合式教 学方法和教学手段，充分调动学生学习的积极性和主动性，以保证学生较好地接受和认可教 师所传达的新工科理念。 （2）积极探索翻转课堂教学模式，在课程的教学设计中积极探索翻转课堂、线上线下 混合式等教学模式，落实以学生为中心的原则，激发学生的学习能力与创造创新能力。 图 1 课程门户网站（学习通）和部分资源库 图 2 章节测试题目与统计 3、教学理念及创新 （1）教学模式的创新 CDIO与翻转——将CDIO即“构想—设计—实施—操作”理念，与“翻转课堂”教学模 式结合。充分利用现代化教学资源，实现交互式教学。按照“提出问题、分析问题和得出结 论”的讲授层次，突出分析及解决问题的思想方法。 （2）教学设计的创新 润物细无声——优化工科教育的人文环境。加强“课程育人”意识，将思想政治教育与 知识能力教育有机融合。在教学方法中加入思政元素，在实验中加入工匠精神培养，增强学 生的环保意识、社会责任意识及职业道德责任。 4、 具体实施过程 137 （1）课程教学设计 本节课程的教学思路和整体设计如下： 图 3 岩溶水的课程思政教学设计 1）课前通过“学习通”网络教学平台给学生发布任务和资源，做好预习。 2）课堂教学采用启发式、问题导入式教学贯穿教学全过程： 问题思考一：同样是岩溶地区，为什么对当地的地质环境、生态环境表现出截然不同 的两面？ 问题思考二：学生所了解、关注或所在家乡或城市是否有岩溶现象？由此所带来的是 哪一面？为什么？ 问题思考三：如果水是停滞的，最终会因溶解饱和而丧失侵蚀能力吗？ 问题思考四：岩溶发育为什么会引起结构性缺水问题？ （2）思政元素导入设计 • 从岩溶山区水资源的稀缺、岩溶地区的地下工程建设困难而引起的生态环境问题等热 门案例导入，由浅入深，逐步将可持续发展理念渗透到专业知识的教学过程，培养学生具备 水文地质工作应承担的建设美丽中国的社会责任感。 • 通过袁道先院士故事的引入、岩溶景观欣赏等思政元素案例的穿插，培养了学生文化 自信、尊敬自然的意识，增强学生建设美丽中国责任感，达到知识目标、能力目标和素质目 标的共同培养。 （3）主要教学过程展示 问题导入： 138 图 4 中国岩溶景观展示 广西桂林山水、云南的路南石林，奇特岩溶景观，旅游产业发达，为当地经济和人民生 活带来积极影响；然而，云南、广西、贵州省岩溶山区，缺水严重，生活赤贫，当地发展落 后。 问题思考一：同样是岩溶地区，为什么对当地的地质环境、生态环境表现出截 然不同的两面？ 知识讲授： 1.1 岩溶的定义 中国岩溶地区分布广泛，以碳酸盐岩为例，展示主要分布区； 图 5 中国岩溶分布区和景观展示 岩溶：水与可溶岩发生化学作用和机械破坏作用而产生的各种（地质、地蚀、水文等） 现象的总称。 139 图 6 国际岩溶中心挂牌仪式与思政要素融合 1.2 研究意义 积极面： 济南泉城:蕴育滋养文明与发展 山西自北向南沿太行山脉的名泉：是山西盆地的工农业发展的主要支柱 广西桂林山水、云南的路南石林，奇特岩溶景观 消极面： 华北大多数煤层，下伏O2灰岩水承压水头之高，开采风险 云南、广西、贵州省岩溶山区，缺水严重，阻碍发展，生活赤贫 岩溶区水库渗漏，处理困难 基本建设中，地下施工，燧道施工困难重重 问题思考二：学生所了解、关注或所在家乡或城市是否有岩溶现象？由此所带 来的是哪一面？为什么？ 1.3 岩溶发育的条件 掌握发育的四个基本要素：可溶岩层的存在、可溶岩必须透水、水具侵蚀性、水的流动 性。 岩溶总是沿着岩性变化带、 构造断裂带、节理裂隙发育 带、褶皱弯曲带的方向分布 。 图 7 岩溶裂隙的发育 问题思考三：如果水是停滞的，最终会因溶解饱和而丧失侵蚀能力吗？ 1.4 岩溶水系统的改造 （1）地下水流对介质的改造（机理） 140 1）溶蚀 与孔隙水、裂隙水最大的不同，岩溶水其介质可以被改造，水流特征不断变化，介质特 征也不断变化。 具体表现：不均匀介质→不均匀水流 →差异溶蚀→更不均匀介质→更不均 匀水流→进一步差异溶蚀→如此循环 往复，便形成一个岩溶演化的正反馈 过程。 图 8 岩溶的改造 （2）改造过程  水流愈来愈集中在少数通道中，少数通道则优先发展为溶洞  介质改造过程也称为差异性溶蚀改造过程，结果水流不断集中从而构造成为岩溶 水系统——地下河系化  中后期伴随着机械破坏过程 · 溶蚀破坏与失稳破坏 · 垮塌物质部分由水流携带而走 · 大型溶洞形成中机械破坏起重要作用 图 9 岩溶扩张示意图 （3）改造结果 发育：垂直落水洞，溶斗，过水溶洞（无水） 常年有水地下河道 问题思考四：岩溶发育为什么会引起结构性缺水问题？ 图 10 结构性缺水示意图 141 五、案例反思 1、实施效果 （1）通过线上+线下混合式教学模式，使学生掌握岩溶发育的基本条件和岩溶形成与演 变的过程与机理的知识目标。 （2）通过袁道先院士故事的引入、岩溶景观欣赏和赤贫地区荒漠化案等思政元素案例 的穿插，培养了学生文化自信、尊敬自然的意识，增强学生建设美丽中国责任感，达到知识 目标、能力目标和素质目标的共同培养。 2、存在问题 （1）由于课堂时间有限，翻转课堂实施的广度不够，学生自由讨论和分析交流不够充 分，只有部分少数同学可以在课堂上分析自己的观点。 （2）由于水文地质学基础是专业课的开门课程，学生的专业基础知识储备不是太多， 因此综合运用专业知识分析、解决实际问题的能力方面还有所欠缺。 3、改进思路 （1）教学模式的改变：在以后的教学过程中大力尝试翻转课堂，将传统的“填鸭”式 的讲授方式转变为学生主动学习与思考，充分调动学生学习的积极性和主动性，激发学生的 学习能力与创造创新能力。 （2）加大思政元素的有机融入， 使专业教学和思政教育同向同行，形成工科专业“思 政课程”示范课，真正实现“课程承载思政，思政寓于课程”。 142 创新路上敢于思考 课程名称： 核电工程测量 学院名称： 测绘工程学院 授课专业： 测绘工程 授课教师： 王建强 一、结合章节 第一章 绪论 二、教学目标 1、知识目标 了解核电基本知识，熟悉核电测绘的程序和内容。 2、能力目标 掌握科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力。 3、素质目标 树立辩证唯物主义世界观，培养学生尊重客观数据和严谨的治学态度，求真务实的探索 精神，树立科技事业的崇高理想。培养学生整体大局观，严谨求实的科学态度，具有良好的 科学艺术水平和测绘文化修养。 三、案例意义 核电发展已经有近100年历史了，先后经历了“验证示范阶段（1942-1962）”，“高速 发展阶段”、“滞缓发展阶段”和“复苏阶段”。我们国家在核电发展上一直是勇于探索， 坚持走自己的发展道路，就像我们中国特色社会主义道路一样，在艰辛中探索，在曲折中发 展，比如说农村改革、创办经济特区、改革开放，这都是我们党的重大改变。在学业和将来 的职业生涯中，我们要学习党的勇于创新、敢于思考的精神。 四、教学过程 1、教学内容 （1）核电发展历史 实验示范阶段(1954-1965年) 1954-1965年间世界共有38个机组投入运行，属于早期原型反应堆，即“第一代”核电 站。期间，1957年，世界第一座商用核电站——美国希平港核电站并网发电。1954年前苏联 建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨沸水堆；1956年英国建成45MW原型天然铀石墨气 冷堆核电站；1962年法国建成60MW天然铀石墨气冷堆；1962年加拿大建成25MW天然铀重水堆 核电站。 143 图 1 美国希平港核电站 图 2 法国 PALUEL 核电站 高速发展阶段(1966-1980年) 1966-1980年间世界共有242个机组投入运行，属于“第二代”核电站。由于石油危机的 影响以及被看好的核电经济性，核电得以高速发展。期间，美国成批建造了500-1100MW的 压水堆、沸水堆，并出口其他国家。 减缓发展阶段(1981-2000年) 1981-2000年间，由于1979年美国三里岛以及1986年前苏联切尔诺贝利核事故的发生， 直接导致了世界核电的停滞，人们开始重新评估核电的安全性和经济性，为保证核电厂的安 全，世界各国采取了增加更多安全设施、更严格审批制度等措施，以确保核电站的安全可靠。 144 图 3 美国三里岛核电站 图 4 前苏联切尔诺贝利核电站 开始复苏阶段（21世纪以来） 21世纪以来，随着世界经济的复苏，以及越来越严重的能源、环境危机，促使核电作为 清洁能源的优势又重新显现，同时经过多年的技术发展，核电的安全可靠性进一步提高，世 145 界核电的发展开始进入复苏期，世界各国都制定了积极的核电发展规划。美国、欧洲、日本 开发的先进轻水堆核电站，即“第三代”核电站取得重大进展，有的已投入商运或即将立项。 （2）中国的核电发展 中国从50年代后期即着手发展核武器，并很快掌握了原子弹、氢弹和核潜艇技术。中国 掌握的石墨水冷生产堆和潜艇压水动力堆技术为中国核电的发展奠定了基础。80年代初期， 中国政府制订了发展核电的技术路线和技术政策，决定发展压水堆核电厂。采用“以我为主， 中外合作”的方针，引进外国先进技术，逐步实现设计自主化和设备国产化。 自主设计建造的秦山核电厂300MW压水堆核电机组，于1991年底并网发电，1994年4月投 入商业运行。 图 5 秦山核电站 “十三五”期间，装机容量位列全球第三，2020年发电量达到世界第二。新开工核电机 组11台，装机容量1260.4万千瓦，在建机组数量和装机容量多年位居全球首位。 图 6 2020 年中国核电分布 在中国核能可持续发展论坛2021年春季峰会上，自主核电品牌“华龙一号”成功并网， 标志着我国在三代核电技术领域已跻身世界前列。 核电建设需要精密测绘。对比中外核电发展历史，同学们可以分析一下，中外核电发展 的异同。 146 我们国家在核电发展上一直是勇于探索，坚持走自己的发展道路，就像我们中国特色社 会主义道路一样，在艰辛中探索，在曲折中发展，比如说农村改革、创办经济特区、改革开 放，这都是我们党的重大改变。在学业和将来的职业生涯中，我们要学习党的勇于创新、敢 于思考的精神。习近平在2018年说过，中国青年要跟得上时代的步伐，在创新的路上不能只 善于思考中国问题，还要敢于思考世界问题。大家自省一下，我们具备这些能力吗，在适应 社会发展的需求吗？ 2、教学方法 （1）讲授法：以启发引导方式讲授核电发展基本知识。 （2）讨论法：以我国核电发展案例为对象，在科技创新上开展讨论。 （3）案例法：依据具体核电站案例教学，虚拟面对。 3、教学理念及创新 （1）生动性理念：把枯燥的核电基本知识转变为惊心动魄的事件。 （2）展示多样性理念：从单调的文字教学转变为图像、视频等多形式展示教学，充分 利用发达的网络资源。 （3）赏识性理念：培养学生的自信心，传播正能量，发掘学生中的优点。 4、具体实施过程 课程实施流程图如图所示。 图 7 教学过程 （1）“发展历史”环节，邀请学生谈对核电发展的想法。 （2）“国外”环节，以讲述为主。 （3）“国内”环节，以启发为主，引用真实案例。 （4）“对比”环节，以讨论为主。 （5）“探索、思考”，以引导为主。 147 五、案例反思 1、实施效果 学生对核电有一个基本的认识，达到知识目标和素质目标，能力目标还需要进一步提高。 学生对于问题可以用辩证的方法去思考，对于学业和职业生涯上，存在一定的挑战性。课堂 上，我邀请学生积极找指导教师参与活动，事后确实有10%左右的学生主动找指导教师寻求 指导。 2、存在问题 学生对核电发展的历史还是比较感兴趣，但是依然的核电的危险存在怀疑，缺乏勇气去 面对。我邀请学生主动找教师，仍然高达90%的学生没有主动寻找教师参与一些科技活动， 说明还是不愿意参与，或者不主动。 3、改进思路 丰富教学资源：搜集网络资源，到企业调研搜集资源，自己录制相关视频。 提升学生动能：寻找周边学生的典型模范，积极引导学生参与科技活动，勇于创新敢于 思考。 148 登“峰”测极，地球之巅的高程测量 课程名称： 数字地形测量学A1 学院名称： 测绘工程学院 授课专业： 测绘类 授课教师： 曹先革 一、结合章节 第四章 测量基本方法和使用的仪器 第7节 三角高程测量 二、教学目标 1、知识目标 了解高程测量的方法；掌握三角高程测量原理；熟悉三角高程测量相关限差规定；熟悉 三角高程测量过程与方法；掌握三角高程测量数据的解算。 2、能力目标 能够根据工程实际情况选择作业方式；能够操作测绘仪器并进行三角高程测量；能够进 行三角高程测量数据的处理、解算；在上述知识和能力的基础上，能够进一步设计相关测量 方案。 3、素质目标 （1）思想道德：培养具有责任担当，具有民族自信心和自豪感，具有大国工匠精神的 测绘地理信息人才。 （2）专业素质：培养学生吃苦耐劳、不畏艰辛的品质，精益求精、依法依规的工匠精 神，提升永攀测绘科技高峰的内在动力。 （3）科学素质：激发学生的求知热情、创新欲望，增强认识和掌握科学规律的自主能 力。 三、案例意义 1、案例选用的意义 《数字地形测量学A1》是我校培养测绘类专门人才的核心课程，是我校人才培养“不忘 初心、牢记使命”的重要着力点。通过珠峰高程测量案例，潜移默化地融入思政元素，达到 “知识传授+德育”兼备的目的，践行高校“立德树人”的根本任务。 2、思政内容融入情况 通过测量中有关数据记录和精度限差的要求，培养学生严谨细致的工匠精神；通过分享 珠峰历次测量相关资料，培养学生热爱祖国山河的情怀，激发学生的民族自豪感；通过展示 149 珠峰冲顶过程，培养学生不畏艰辛、团结协作的职业道德；通过分享国产测绘仪器担纲2020 年珠峰高程测量重任，激发学生永攀科技高峰的精神；通过分享珠峰测量临时党支部活动， 培养对国家的责任心和使命感。 四、教学过程 1、教学内容 （1）三角高程测量基本原理 （2）珠峰三角高程测量 2、教学方法 （1）问题引导法 （2）多媒体展示法 3、教学理念及创新 （1）通过对测量数据记录、计算的要求，培养学生严谨细致的工匠精神。 （2）通过展示珠峰高程测量动画、国产仪器、党支部活动等，激发民族自豪感、培养 团结协作的职业道德，培养对于国家的责任心和使命感。 4、具体实施过程 （1）教学内容回顾 利用PPT展示图1所示的平坦地区进行水准测量的作业方法，适时提问①三四等水准测 量一测站作业程序？②三四等水准测量一测站上的各种限差要求？根据学生回答进行点评、 总结。 展示图2，并提问：在崎岖地区用水准测量的方法测定高程时，进程变得非常缓慢，甚 至非常困难，那又该如何进行高程测量呢？ 通过设问引导同学们动脑思考，进而引出教学内容：三角高程测量。 图 1 平坦地区水准测量 图 2 崎岖地区 150 （2）利用动画讲解三角高程测量原理 首先：利用多媒体展示三角高程测量flash，并根据动画截图如图3，详细讲解三角高程 测量原理。 图 3 三角高程测量原理 然后：板书三角高程测量公式：hAB=i+Stangα-v ，HB=HA+hAB，并详细解释每个变量的 含义。 最后：对三角高程测量外业记录做进一步要求：外业数据记录要工整、不涂改，根据测 量规范检查测站限差，若超限则及时重测；在一点一滴中培养学生严谨细致的工匠精神、认 真负责的态度、依法依规的职业道德。 （3）三角高程测量原理的应用即珠峰三角高程测量 利用地球板块运动flash展示世界第三极：珠穆朗玛峰的形成。简介距今3亿年前，印度 板块和亚欧板块的运动，造就了青藏高原，形成了世界第三极珠穆朗玛。通过简介于无痕中 培养学生热爱祖国山河的情怀，激发学生的民族自豪感。 适时提问：珠峰经历过多少次高程测量？ 总结：珠峰高程测量是一项的重要的科研任务。如图4所示，为历次对珠峰进行的高程 测量。 图 4 历次珠峰高程测量 珠峰高程测量是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。每次珠峰测量都体 现了我国测绘技术的不断进步，彰显我国测绘技术的最高水平。不同时期对珠峰高程的多次 测量，反映了人类对自然的求知探索精神，已成为人类了解认识地球的一个重要标志，通过 讲解激发同学们的爱国热情和民族自豪感、自信心。 重大任务当前，凸显的就是党组织和共产党人的责任担当。分享2020年珠峰测量成立临 时党支部，并召开“不忘初心、迎难而上”主题党日活动情况，如图5所示。在珠峰测量中测 量队员展现了“政治担当”、履行了“角色担当”、发挥了“责任担当”，把“不忘初心、方得始终” 深深镌刻在地球之巅。通过这个分享提升学生对“责任担当”的认同感。 151 图 5 珠峰测量队临时党支部主题党日活动 适时提问：珠峰高程测量一共冲顶几次才最终登顶？ 展示图6所示冲顶过程图片。 图 6 2020 年珠峰冲顶过程 此次测量一共发起了三次冲顶，其中前两次因为天气原因都没有成功，其中第二次冲顶 高程测量人员因为遇到了十多年没有见过的大雪，安全起见只好撤退到6500米的营地进行修 整，等待第三次冲顶。 通过讲解，引发认同感：在自然面前，人类是那么渺小，但又是那么顽强。面对困难， 百折不挠，进而体会到测量队员们不畏艰辛、团结协作的的职业素养。 2020年5月27日11时成功登顶，如图7所示为高程测量队员正在树立觇标。 图 7 珠峰觇标 总结：此次珠峰高程测量，大量装备国产化，这些设备满足低温低压低氧的特殊环境， 无论是可靠性、精度等都比2005年有质的提高。国产仪器全面担纲本次测量任务，这既是我 们国测绘仪器装备实力的体现，亦是我国测绘科技水平的一个重要里程碑。 通过动画演示登顶后如何从位于东绒冰川、西绒冰川、大本营的6个控制点上同时对珠 峰进行三角高程测量，如图8。 152 图 8 珠峰三角高程测量 （4）老师就三角高程测量做最后总结，并布置课后作业。 五、案例反思 1、实施效果 在教学过程中，根据教学的内容和特点，通过珠峰高程测量案例在专业教学中有机融入 “测量队员不畏艰辛、团结协作的职业素养；求真务实、严谨细致的工匠精神；永攀世界高 峰，不断创新测绘科技”等思政元素。在传授专业知识的同时，将测绘职业素养、大国工匠 精神、民族自豪感和自信心、责任担当等自然而然地融入到课程中，达到了思政与专业融合 的目的。 通过课后与同学的交流，总体反映本节“课程思政”改革的效果良好，促进了同学们民族 自豪感和自信心的增强，在一定程度上培养了大国工匠精神，全方位体验了测绘人不畏艰辛、 团结协作的职业素养。 2、存在问题 （1）通过专业知识的讲述能够找到思想政治教育的切入点，但教学方式较单一，不能 充分引起学生的兴趣。 （2）课堂上留给学生的讨论时间不够充裕，使得学生思考问题不够深入，不能抓住问 题核心。 3、改进思路 （1）通过截取短小精炼的视频并辅以 PPT 及板书讲授的方法进一步丰富教学内容； 同时课堂上增加学生互动和讨论时间使得学生能够充分思考。 （2）通过课后延伸的方式，鼓励学生对比分析中国历次珠峰高程测量所用测绘仪器， 从而真体会珠峰高程测量中蕴含的中国测绘科技力量，进一步加深民族自豪感和自信心。 153 登顶测量的幕后英雄：北斗助力2020珠峰高程测量 课程名称： 大地测量学基础 学院名称： 测绘工程学院 授课专业： 测绘工程 授课教师： 吴汤婷 一、结合章节 第三章 地球重力场及地球形状的基本理论 第3节 高程系统 二、教学目标 1、知识目标 掌握高程系统的基本概念和类型，理解北斗/GNSS助力珠峰测高的基本原理和方法，了 解2020珠峰测高的数据处理流程。 2、能力目标 提高学生对理论知识的理解能力：通过本课程的讲解，使学生对高程系统的基本理论有 更直观深入的认识，对GNSS水准理论知识的掌握更准确到位。 3、素质目标 （1）思想道德：树立辩证唯物主义世界观，求真务实的探索精神，树立科技事业的崇 高理想。 （2）专业素质：培养学生严密的逻辑思维方式，严谨求实、追求真理的科学态度。 （3）人文素养：培养文化素养、审美情趣。 （4）身心健康：坚持体育锻炼，强健体魄。 三、案例意义 习近平总书记指出，历史是最好的教科书，也是最好的清醒剂。学习党史、新中国史、 改革开放史、社会主义发展史这“四史”，是新时代青年的一门必修课。将《大地测量学基 础》课程中的“高程系统”讲授与“四史”教育相结合，以“四史”和“北斗卫星导航系统” 作为抓手和着力点，引入北斗助力2020珠峰高程测量案例。登顶成功，象征着中国人民追求 更高、更强、更好的精神境界，是中国精神的传承、中国力量的见证。通过对“再量”珠峰 缘起、珠峰测高原理和北斗珠峰“首秀”亮点等内容的阐述，让学生深刻体会测量队员爱国 奉献、勇攀高峰的精神追求，正确认识珠峰测高的艰难历程，激励学生继承和发扬测绘精神。 让学生以奋发有为的精神状态、不负韶华的时代担当、实干兴邦的决心意志，为我国的社会 主义建设添砖加瓦。 154 图 1 2020 珠峰高程测量漫评 四、教学过程 1、教学内容 将“四史”教育与《大地测量学基础》课程教学相结合，以“四史”关键词第59篇“北 斗卫星导航系统”作为抓手和着力点，讲述“登顶测量的幕后英雄：北斗助力2020珠峰高程 测量”感人故事。 2020珠峰高程测量工作重点在以下五方面实现技术创新和突破：一是依托北斗卫星导航 系统，开展测量工作；二是国产测绘仪器装备全面担纲本次测量任务；三是应用航空重力技 术，提升测量精度；四是利用实景三维技术，直观展示珠峰自然资源状况；五是测绘队员登 顶观测，获取可靠测量数据。 图 2 2020 珠峰高程测量综合技术 （1）为什么要反复给珠峰测“身高”？ 60年前，中国人首次从北坡登顶珠峰；45年前，中国人首次将觇标带至峰顶，测得高度 8848.13米；2005年，中国再测珠峰，岩面高度8844.43米；2020年5月27日，中国人又一次登 上世界海拔最高的珠穆朗玛峰峰顶。为什么要“再量”珠峰？一方面是因为技术的进步、装 155 备的发展，同时也是国家的需要。珠峰高程测量的核心是精确测定珠峰高度，这也是代表国 家测绘科技发展水平的综合性测绘任务。 珠峰高程测量的科学与社会意义有：①珠峰高程的精确测定结束了国际上珠峰高程不统 一的混乱局面，为世界地球科学研究做出了贡献，具有重大的科研价值；②珠峰峰顶雪深、 气象、风速的精确数据为冰川监测、生态环境保护等研究提供了第一手资料，具有重大的生 态价值；③珠峰及邻近地区地壳水平与垂直运动速率变化，揭示了印度洋与欧亚板块的相对 运动对地震预报和防灾减灾具有重要的科研意义；④不同时期以不同方式测量珠峰，经历了 从传统到综合现代大地测量技术的转变，彰显了我国测绘技术的显著进步，是中国人不畏艰 险、勇于攀登的象征，具有非凡的精神价值。 （2）珠峰高程如何精准测算？ 首先，利用GNSS测量、交会测量、三角高程测量获得珠峰地区基准网、区域框架网、 局部控制网及峰顶联测网的平面位置与大地高； 图 3 2020 珠峰高程测量数据处理流程 然后，利用精密水准测量与测距高程导线获取各级GNSS控制网的正常高；再利用珠峰 地区高分辨率数字高程模型、加密地面重力测量数据、航空重力数据和国内外超高阶重力场 模型，利用似大地水准面精化理论和移去-恢复技术，获得珠峰地区高精度重力似大地水准 面。通过GNSS水准融合，获得珠峰地区高精度似大地水准面成果及峰顶高程异常。峰顶大 地高减去峰顶高程异常，便可获得珠峰峰顶雪面正常高； 156 图 4 珠峰高程测量基本原理 最后，利用实测峰顶重力值与高精度地形数据，推算峰顶至峰底的平均重力与正常重力， 再经过严密正常高与正高转换，获得珠峰峰顶雪面正高海拔高。利用雪深雷达探测设备获取 峰顶的雪面厚度后，峰顶雪面海拔高扣除雪面厚度即是峰顶岩石面海拔高。 （3）北斗珠峰“首秀”亮点有多少？ 北斗系统是我国重要的空间基础设施，可为全球用户提供高精度定位、导航和授时服务。 北斗助力2020珠峰高程测量的突出亮点体现如下： ①将我国自主研制、拥有完全自主知识产权的北斗卫星导航系统首次应用于珠峰峰顶大 地高的计算，获得了更长观测时间、更多卫星观测数理的观测数据。北斗/GNSS多源大地测 量数据融合，获取了峰顶雪面精度±0.9cm大地高成果，相较于2005年精度提高了2.1cm，有 效提升了峰顶大地高精度和可靠性； ②国产北斗高精度定位设备首次全程主导2020珠峰高程测量工作。面临高寒、低压、高 海拔等极端环境的多重考验，国产北斗装备在各项性能和指标上的表现均优于同类产品。登 顶测量时，峰顶GNSS接收机依托北斗系统和珠峰地区及其外围GNSS监测网联机同步观测， 融合结果显著提升了大地高精度； ③首次将5G和北斗结合，利用通信专网和北斗数据信息化管理平台，在登顶测量前对 大本营、二本营以及前进营的北斗/GNSS观测数据进行多次在线采集，实现了北斗二号和北 斗三号卫星信号的同时接收、实时解析和质量预评估，验证分析了高寒、高海拔环境下的北 斗观测质量。 157 图 5 国产北斗高精度定位设备首次登顶珠峰 2、教学方法 （1）讲授法：以启发引导方式讲授高程系统的基本知识。 （2）讨论法：以真实案例为对象，依据珠峰测量涉及的学科知识开展讨论。 （3）多媒体视频法：借助互联网提供的视频记录片，感受登顶的艰辛过程。 3、教学理念及创新 （1）生动性理念：把枯燥的大地测量理论转变为伟大震撼的前辈事迹，主要以案例和 应用来体现。 （2）展示多样性理念：从单调的文字教学转变为图像、记录片、采访视频等多形式展 示教学，充分利用发达的互联网信息技术。 （3）传播红色文化理念：借助于“北斗+”珠峰测量事例，学习革命斗争精神和科技创 新精神，培育新时代中国精神。 4、具体实施过程 （1）高程系统 高程系统是指相对于不同性质的起算面所定义的高程体系。高程系统采用不同的基准面 表示地面点的高低，或者对水准测量数据采取不同的处理方法而产生不同的系统，分为正高、 正常高和大地高等。高程基准面基本上有两种：一是大地水准面，它是正高的基准面；二是 参考椭球面，它是大地高的基准面。此外，为克服正高精度受限，还采用以似大地水准面为 基准面的正常高。 图 6 高程系统及其相互转换 158 （2）GNSS水准 GNSS水准是指采用GNSS测量的手段测定正高或正常高。GNSS水准包括两方面内容： 首先，采用GNSS方法确定大地高；其次，采用其他技术方法确定大地水准面差距或高程异 常。GNSS高程的意义：一是精确求定GNSS点的正常高；二是求定高精度的似大地水准面。 故通常又将利用GNSS和水准测量成果确定（似）大地水准面的方法为GNSS水准。 图 7 2020 珠峰峰顶测量工作 五、案例反思 1、实施效果 将《大地测量学基础》课程中的高程系统与“四史”关键词第59篇-北斗卫星导航系统 结合起来进行讲授，引入北斗助力2020珠峰高程测量教学案例，重点讲述以北斗/GNSS卫星 测量为代表的现代测绘技术实现珠峰精确测高的原理与方法。让学生深入体会测绘队员的爱 国奉献、勇攀高峰的精神追求，激励学生继承和发扬新时代测绘精神；同时，引领学生深刻 领会习近平总书记提出“追求卓越、赢得胜利，积极抢占科技竞争和未来发展制高点”的新 要求，培养工匠精神和专业素养，追求个人梦想的同时，奋力实现中华民族伟大复兴中国梦。 2、存在问题 课堂教学以教师的讲授和演示为主，部分学生缺乏自主学习和主动思考的意识；受课程 学时所限，学生讨论与互动环节时间较短，预留的拓展空间不够充足。 3、改进思路 （1）深入钻研教学方法，紧跟学科发展动态，注重培养学生创新意识。 （2）提高学生课堂参与度，加强师生互动，积极调动学生学习主观能动性。 （3）持续寻找更恰当切入点，使教学模式更加完善，提升教学质量与效果。 159 国家版图意识 一点都不能错 课程名称： 测绘管理与法律法规 学院名称： 测绘工程学院 授课专业： 测绘工程 授课教师： 贺前钱 一、结合章节 第六章 地图管理 二、教学目标 1、知识目标 熟悉地图的分类与功能；系统掌握地图管理制度的内容及具体实施；熟悉互联网地图服 务管理；深入理解国家版图内涵，培养国家版图意识。 2、能力目标 应用知识的能力：运用测绘管理与法律法规的基本理论和基本观点，通过观察、分析、 综合、归纳等方法，培养学生发现问题和提出问题的能力，并对所涉问题有一定深度的理解。 3、素质目标 （1）思想道德：树立辩证唯物主义世界观，培养学生尊重客观规律，养成严谨的治学 态度、求真务实的探索精神，树立科技事业的崇高理想。 （2）专业素质：培养学生的整体大局观、严谨求实的科学态度。 （3）人文素养：具有良好的科学艺术水平和测绘文化修养。 三、案例意义 互联网地图应用日益普遍的同时，一些组织或个人由于国家版图意识不强，有意或无意 地发布、使用错误的国家版图，使得“问题地图”不断涌现，其背后不仅仅是地图问题,漏绘 重要岛屿、错绘国界线等行为就如同篡改历史一样，既危害我们国家主权的统一、领土的完 整，也损害我们的民族尊严、国家利益。 通过“问题地图”典型案例的解读，在情景学习的沉浸模式中发现并总结出“问题地图” 之问题所在。使学生深刻理解到国家版图中的每一点、每一线都是不容抹去的疆域，祖国河 山，一寸都不能丢；中国地图，一点都不能错。提升国家版图的自豪感和使命感，培养爱国 意识和家国情怀，营造自觉维护国家版图的尊严与国家主权和领土完整的专业氛围。 四、教学过程 1、教学内容 地图的分类方式及地图发挥的效能与作用；《测绘法》建立的地图管理制度；移动互联 160 网时代背景下互联网地图服务的管理及监管制度。 2、教学方法 案例教学法，实践探索法 3、教学理念及创新 案例教学理念，是一种开放性、交互式的新型教学方式。强调学生通过相关案例讨论学 习获得基本知识，进一步锻炼学生分析、解决问题的能力。教学过程中例举身边真实案例， 达到言传身教的效果，让学生深受教师爱国情怀的感染，近距离感受国家版图与自身的密切 联系，深刻意识到国家版图的重要性，提升国家版图意识，强化爱国主义精神，自觉维护国 家主权和领土的完整。同时，借助层层递进的问题设计，从认知到认同再到形成自觉维护的 习惯，让学生能够辨认错误地图，知道如何维护国家版图，真正地形成国家版图意识。 4、具体实施过程 在系统学习完《测绘法》建立的地图管理制度相关规定后，播放2021年8月29日第18个 全国测绘法宣传日的主题宣传片“规范使用地图，一点都不能错”视频，引入学习情境。 图 1 全国测绘法宣传日 【案例呈现】学院一位教师在向某国际高影响因子的期刊投稿时，编辑要求删除中国地 图九段线，认为南海诸岛不全属于中国，否则作退稿处理，被该教师严词拒绝。据反映，类 似的事情并不少见，如另一位教师研究青藏高原时采取了折中办法，不标出行政区划图，而 使用高原及其附近的分层设色地形图，但不标绘国界线，只标注自然地物。 【教师提问】什么是中国地图的九段线？正确的中国地图应该是怎样的？ 【教师展示】中国地图（国家版图）的两种典型画法。 161 图 2 中国地图的正确画法展示 【教师总结】教师呈现网络典型错误中国地图（见图3），总结错误地图的典型问题， 强调绘制中国国家版图应重点关注：.正确表示台湾；.正确表示香港和澳门；.正确表 示钓鱼岛及其附属岛屿；.正确表示南海诸岛。问题地图主要包括两类：一类是危害国家主 权和领土完整的问题地图，错绘藏南和阿克赛钦地区国界线；漏绘钓鱼岛、赤尾屿、南海诸 岛等重要岛屿；违背一个中国原则，把台湾按独立国家的方式予以表示或者漏绘台湾岛。一 类是危害国家安全和利益的问题地图，如标注涉密信息等。 162 图 3 错误的中国地图展示 图 4 快速识别“问题地图” 【教师总结】4句网络RAP教你快速识别问题地图： 南海诸岛赤尾屿钓鱼岛绝不能少；台湾岛不能漏掉同色十分重要；藏南和阿克赛钦国界 线不能画错；拒绝问题地图祖国领土一起守好！ 【教师提问】国外期刊编辑如此要求意欲何为？教师为何严词拒绝？有何启示？ 【教师总结】地图无小事，国家版图关涉国家主权与国家安全，国家版图是思想政治教 育的重要载体。使用正确的国家版图是《测绘法》明确规定，否则是违法行为。《测绘法》 第七条已明确规定：“教育行政部门、学校应当将国家版图意识教育纳入中小学教学内容， 加强爱国主义教育”。国家版图意识是国家安全教育的基础，是爱国主义教育的重要内容， 维护国家版图的尊严是我们每个公民的神圣职责，使用正确的中国版图地图是我们应尽的义 务。 【教师提问】那获取正确地图的途径有哪些？如何举报问题地图？ 163 请学生思考并回答。 【教师总结】：获取正确地图两个渠道：①从国家测绘地理信息局或省级测绘地理信息 行政主管部门网站下载正确的地图。国家测绘地理信息局网站标准地图服务系统 http://bzdt.nasg.gov.cn/ ；②使用“天地图”网站提供的互联网地图。“天地图” http://www.tianditu.com/；③需定制地图时，自然资源部网站上查询取得相应测绘资质的地图 编制单位，向具备编图资质的测绘单位定制地图。 举报问题地图：“问题地图”举报电话为010-63881515，63881516，网上举报信箱网上 举报信箱为ditujubao@sbsm.gov.cn。 【布置作业】课后利用Python计算机语言练习中国版图的画法（代码后附）,同学间相互 讨论、检查，做到“一点都不能错”。 五、案例反思 1、实施效果 教学案例体现出“以学生为中心”的理念，通过课堂理论教学——精选案例展示——课 后技能掌握的递进环节，以丰富的学习类型满足各层次学生的需求。并通过创设学习情境， 提供教学案例，提出问题挑战，引导学生合作探究，建构自己的知识体系，激发课堂活力及 学生的主动性和积极性。帮助学生熟悉中国国家版图，并提升国家版图意识，强化爱国主义 情怀。 2、存在问题 （1）课程主要以大班授课为主，无法与学生开展充分有效的交流互动，无法实施个性 化教学，不利于学生学习积极性的充分激发。 （2）授课时间为大三学年第一学期，部分学生正在积极备战考研，对该课程的重要性 认识不够，课堂参与的积极性不高。 3、改进思路 （1）充分发挥线上教学平台便学的优势，丰富课程资源，包括学生们喜于乐见的热门 话题、视频教学、相关时事等，根据学生的学情及时调整，确保不同基础的学生都能根据自 己的学习情况合理安排进度，实现知识及能力上的进步。 （2）考虑进一步建立及完善督学和奖学机制，对积极参与课堂互动及课后讨论的同学 给与平时成绩积分的奖励，树立爱学榜样；对少数的懒学典型进行点名抽查等督学，保证学 生高效参与课堂。 164 遥感助力江西碳中和，践行生态文明 课程名称： 环境遥感 学院名称： 测绘工程学院 授课专业： 遥感科学与技术 授课教师： 黄 端 一、结合章节 第二章 植被遥感 第5节 植被遥感的应用 二、教学目标 1、知识目标 掌握植被净初级生产力遥感估算模型原理 （2）在碳中和背景下植被遥感的应用。 2、能力目标 应用知识的能力：运用环境遥感的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、归纳 等方法培养学生综合运用遥感技术方法进行地学分析和解决资源生态环境问题的能力。 3、素质目标 （1）思想道德：培育追求真理、探索创造的科学精神，帮助学生成为科学知识与人文 素养均衡发展、传统与现代融会贯通、有责任感的人才。 （2）专业素质：培养学生严谨求实、追求真理的科学态度，综合运用遥感技术方法进 行地学分析和解决资源生态环境问题的能力。 三、案例意义 二氧化碳浓度持续增高带来的潜在危害不言而喻，减缓气候变化成为全人类不得不面对 的重要挑战。2020年九月，习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上承诺中国将二氧化 碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2021年两会，“碳达峰” 和“碳中和”被首次写入政府工作报告，我国势必会采取更加有力的政策和措施。在实现碳 中和的过程中，除了碳减排之外，陆地植被的光合作用固碳仍是全球碳循环最大的碳汇，是 碳中和的重要手段。植被的固碳能力，一般用植被净初级生产力——NPP表征。因此，如何 精准的估算植被NPP是衡量与实现碳中和的重要手段与途径。 本次课程结合当下国家的“双碳”目标，把实现碳中和当教材，以遥感技术估算植被NPP 为教学案例，（1）让学生课堂上掌握植被遥感的相关理论知识，培养其动手能力和创新能 力。（2）在课堂上让学生明白遥感专业在碳中和实现过程中的作用，充分发挥遥感专业优 势，让遥感技术服务于江西碳达峰、碳中和，也是践行江西生态文明建设、“长江大保护”、 165 落实“绿水青山就是金山银山”理论，积极打造美丽中国“江西样板”，实现江西可持续发 展的重要途经，增强学生生态文明理念与意识。 四、教学过程 1、教学内容 （1）NPP遥感估算的背景与意义 （2）NPP遥感估算的研究方法与实例演示 （3）NPP遥感估算相关应用研究 2、教学方法 （1）讲授法 讲授NPP遥感估算的背景意义，模型原理与方法。 （2）案例法（演示法） 播放课前录制的以在IDL软件平台下开发而成的CASA模型估算NPP具体操作过程视频， 让学生更加直观的CASA模型的原理与NPP估算的流程。 （3）分组讨论法（问题探究法） 讨论在NPP估算的过程中存在的尺度问题以及不确定性，以启发学生的探索与创新精神。 （4）线上+线下互动式教学方法 采取课堂授课与课内外学生疑问相结合的互动式教学方法，鼓励学生对存在的问题或新 想法通过学习通、QQ群等线上、线下平台提出，教师针对学生提出的问题进行一一答疑， 对表现优秀学生给予平时成绩适当的加分。 3、教学理念及创新 采用“OBE”教学理念，让学生从传统教学的被动聆听者转变为课堂的主要参与者，充 分发挥学生的主观能动性，鼓励学生积极思考，探寻解决问题的答案。主要创新如下： （1）加强价值观培养，增强立德树人效果 传统教育模式中只重视专业知识的教育，忽略课堂思政教育的灌输，出现只重视成绩的 现象。本案例教学中，除了给学生讲授专业知识以外，潜入思政元素，给学生正确的价值观 引导，传播社会主义核心价值观，提升学生的思想道德素质。 （2）以问题为导向，发挥学生的主动性 传统教育模式通常是灌输式教育，学生是被动接受知识，缺乏兴趣，进而导致缺乏学习 主动性。本案例教学中，结合课程内容，在学生学习相关的知识基础之上，设置相关问题。 让学生分组讨论，自主搜索资料，进行探索式回答问题。显著的提高了课堂的参与度与学习 的效率。 （3）实施科教融合，促进学创新能力培养 传统教育模式中，教师通常是通过PPT等方式将书中内容传递给学生，忽略了学生的创 新能力。在本教学案例过程中，除了讲述基础理论知识外，更加重视学生创新能力的培养。 166 上课过程中，将知识点与科技前沿知识相结合，启发引导学生思考解决问题的方法，并结合 一些科研相关的实际案例，让学生动手操作，进一步让学生加深对课本知识的理解。 4、具体实施过程 在本案例教学过程中，突出课程思政，根据教学内容适时进行爱国主义教育；认真贯彻 以学生为主体、教师为主导的教育理念；注重理论联系实际，激发学习兴趣，引导自主学习， 鼓励个性发展；努力营造有利于培养学生科学素养和创新意识的教学环境。 课前，积极整理教学材料，并充分整合“环境遥感”相关的国家精品课程共享的相关教 学视频资源以作为重要的教学参考资料和辅助教学手段。 教学内容主要包括3部分，分别为NPP遥感估算的背景与意义、NPP遥感估算的研究方法 与实例演示、NPP遥感估算相关应用研究。具体课堂教学实施过程如下： （1）NPP遥感估算的背景与意义。 采用案例法增强学生的生态文明理念。向学生播放习近平总书记与江西省长关于“双 碳”计划的系列重要讲话（在2020年9月习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上，首 次明确提出“碳达峰、碳中和”的目标：承诺中国将二氧化碳力争于2030年前达到峰值，努 力争取2060年前实现碳中和。随后自至2021年3月28日以来，习近平总书记共7次在重大国际 场合就“碳达峰和、碳中和”目标发表了系列重要讲话。其中，2021年两会，“碳达峰、碳 中和”被首次写入政府工作报告。2021年7月21日江西省长易炼红在讲话中强调“实现碳达 峰、碳中和，不仅是生态环保问题，更是政治问题、经济问题、社会问题”。）。一方面， 通过视频可以激发学生学习的兴趣。另一方面，可以让学生切实感受到全球气候变化给人类 带来的严重危害以及“双碳”计划的重要性（过量的碳排放会导致全球气候变暖、温室效应 等环境问题，全球气候变化及其对经济和社会发展的影响是当前人类面临的重大挑战。气候 变化对我国的水资源、海岸带、农业等产生了重大影响。实现碳达峰、碳中和是践行江西生 态文明建设、“长江大保护”、落实“绿水青山就是金山银山”理论，积极打造美丽中国“江 西样板”，实现江西可持续发展的重要途经。）。最后介绍在实现碳中和的过程中，除了碳 减排之外，陆地植被的光合作用固碳仍是全球碳循环最大的碳汇，是碳中和的重要手段。植 被固碳能力可以用植被净初级生产力（NPP）来表示。因此，开展江西NPP遥感估算，可以 助推江西碳中和。（森林生态系统作为陆地生态系统的主体，在区域气候变化和全球碳循环 中扮演重要的角色。自20世纪80年代以来，中国的森林面积增加了20%。多种卫星植被遥感 产品发现中国的造林是全球绿化重要的驱动力。地球系统模拟显示全球的绿化使得全球变暖 的步伐减缓了12%。2020年江西省森林覆盖率稳定在63.1%，江西生态优势明显，森林覆盖 率居全国前列，研究森林植被生态系统碳汇价值是应对气候变化和生态文明建设的具体体 现。） （2）NPP遥感估算的研究方法与实例演示 主要采用讲授法和案例分析法进行课程思政教学。讲授NPP遥感估算的研究方法时，介 绍遥感技术估算NPP的优势，进而引入中国航空航天事业的发展。由此，直接引导学生思考， 167 科技创新对社会进步、国家发展的影响。目前，我国正处于向创新型国家过渡的重要阶段， 需要更多的创新型人才，需要大学生逐渐培养创新意识。此外，作为一种测量技术，始终需 要秉承严谨求实的测量精神。通过直接引导法，让学生在掌握知识的同时受到相应的德育启 发。在讲授课程内容的同时，穿插进行案例分析，培养学生的职业责任感。以讲述国测一大 队测绘队员测量珠峰的故事，让大家更加深刻的领会到国测一大队“热爱祖国、忠诚事业、 艰苦奋斗、无私奉献”的测绘精神，加深了大家对祖国的爱，并引导同学们铭记历史，发挥 专业优势。通过此案例，希望能够激发学生的职业责任感，干一行爱一行，努力在自己的岗 位上尽职尽责，方能为实现伟大的中国梦做贡献。 （3）NPP遥感估算相关应用研究 教学内容的最后一部分为NPP的应用与估算中的不确定性问题。为能加深学生对知识的 理解，采用小组讨论法对该知识点进行学习。首先，设置讨论的主题“如何利用遥感技术助 推江西碳中和，践行生态文明，保护绿水青山？”。然后，对学生进行分组并设置小组主持 人。在小组讨论过程，每个学生都有自己的任务，例如查阅相关的模型参数、遥感的尺度效 应、发言内容整理等。通过小组讨论，学生们能够切实地体会到团结协作的重要性。此外， 通过对碳中和的探讨能够增进学生对生态环境保护的认识。另外，精准的估算NPP，为更好 的监测植被的固碳能力，其细节步骤、方法实施需要学生有精益求精、严谨求实的工作态度。 学生也能切实地感受到工匠精神的重要性。 课后，通过QQ平台发布思考与讨论： 请同学们抽空观看智慧地球大讲堂：碳中和对植被遥感的新挑战，结合遥感专业知识谈 谈对气候变化与碳中和写100字左右的感想。 在QQ平台查看同学们课程话题的讨论回复，对课后思考题作答情况及时进行打分反馈。 五、案例反思 1、实施效果 采用采用多元教学方式将思政教育与教学内容相结合，良好实现了“知识传授”与“价 值引领”相统一。将植被遥感专业知识与碳达峰、碳中和具体实践应用相结合讲授，充分挖 掘授课内容中的思政元素，并将其润物细无声的融入到课程内容中。潜移默化的树立了正确 的价值观。课后，学生针对课程内容在QQ平台均给出好评反馈意见。许多学生发表了自己 的听课感受。整体而言，学生针对本教学案例的反应良好。 2、存在问题 （1）教学中发现学生对目前国家很多社会问题、相关政策、思想等关注度并不高，对 这些不是十分了解。导致教学过程中需要提供更多的引导，也影响学生参与度。 （2）学生在小组讨论环节的表现存在差异。大部分同学对讨论话题能够进行激烈的探 讨和认真的准备，但仍存在部分同学对讨论话题不感兴趣，参与性较差。 3、改进思路 168 （1）在引入案例的课程开始前，通过QQ平台等为学生提前布置相关时政热点内容，让 学生做好更充分的知识准备。 （2）在课堂小组讨论环节部分可以采取更多的形式，例如线上投票、问卷调查等；在 设置讨论主题时要注意站在学生的角度思考。尤其是针对思政教育设置讨论主题时，不能让 学生觉得是刻意将思政元素强加到课程内容中的。 169 粮食生产：根本在耕地，命脉在水利 课程名称： 农田水利学 学院名称： 测绘工程学院 授课专业： 土地资源管理 授课教师： 陆 晴 一、结合章节 第一章 农田水利学绪论 第1节 研究对象及研究内容 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握农田水利学概念。 （2）掌握农田水利学的研究对象及其对应的研究内容。 （3）掌握农田水利学的研究意义、发展历史及趋势。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：掌握科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立思考的能 力，更新知识结构。 （2）应用知识的能力：运用相关基本理论和基本观点，提出有效的灌排水利工程规划 设计的能力。 （3）创新能力：基于本节的理论知识及案例分析，能够做到土地资源管理专业课程知 识的融会贯通。 3、素质目标 （1）通过介绍我国著名的水利工程，指出其在我国农业灌溉做出的突出贡献，特别强 调各水利工程在世界上的引领地位，激发学生的民族自豪感，增强学生的家国情怀。 （2）我国水资源储量大，但是人均水资源量贫乏，通过介绍相关情况，并举例说明生 活中的用水问题，提高学生保护环境的意识，树立可持续发展观念。 （3）结合我国水利工程发展趋势及我国水资源储量变化特征，培养学生严谨认真的工 作态度、精益求精的匠心精神。 三、案例意义 《农田水利学》是土地资源管理专业的一门主要专业课程，授课对象为大三学生，授课 阶段为第五学期，该阶段正好是专业知识储备由基础学习向深入探索的过渡时期，课程思政 相关案例地融入较为轻松，学生接受能力强，思政教育效果较好。 通过我国水资源量、人口的时空分布情况，表明我国不同区域的灌溉制度，引出区域水 170 资源状况这一研究对象，借助三峡水库、丹江口水库、引滦入津、南水北调等案例，指导学 生掌握蓄水保水措施、调水排水措施的研究内容。 我国著名灌溉水利工程思政案例的引入，既能让学生能更为直观地掌握农田水利学研究 内容的知识点，也能激发学生的家国情怀。“中央一号文件”有关灌溉水利工程建设的发展 历程，能够让学生了解党和国家对“三农”问题的高度对待决心，获得学生对本专业的认同 感，坚定文化自信。 四、教学过程 1、教学内容 （1）通过介绍我国水资源及人口时空分布特征，指出我国北方地区用水压力大，融入 节约用水、保护环境的思政元素，引出农田水利研究的必要性； （2）基于蓄水保水、调水排水措施研究内容，通过介绍三峡水库、丹江口水库、南水 北调等我国著名水利工程设施，融入民族自豪感、工匠精神的思政元素，说明我国在灌溉水 利工程方面施行的有效措施； （3）通过介绍都江堰这一伟大水利工程及近10年来“中央一号文件”有关农业灌溉内 容，指出我国灌溉水利工程的发展历程及其快速发展模式，坚定学生的文化自信。 2、教学方法 （1）案例牵引教学方法 通过相关水利工程的案例，吸引学生的注意力，让学生了解各水利工程的建设过程及其 供水范围，引发学生在农田水利学区域水情特征中的学习欲望，形成教师引导、师生互动的 学习氛围。 （2）互动式教学方法 在授课过程，通过提问的形式，让学生结合自身生活经验及身边的水利工程案例，激起 学生的学习兴趣。 3、教学理念及创新 （1）以学生能力提高为教学目的。在课程教授过程，采用互动教学理念，教师起指导 作用，以学生思维为中心，结合学生专业基础知识掌握程度，设置课程重难点，达到学生边 学边思考这一教学模式，从而促进学生对专业知识内容的吸收消化。 （2）以学生德育提升为教学目标。课程是教育思想、教育目标和教育内容的主要载体， 通过课程思政元素的融入，达到课程专业知识和思政元素有机结合，既能丰富课堂教学模式、 提升课堂氛围，又能做到“德智体美劳”全面发展这一教学目标。 4、具体实施过程 （1）介绍本门课程的主要研究内容，引出农田水利学的概念及其研究对象。 （2）基于研究对象，通过我国水资源的时空分布特征，引导学生进行思考，抛出问题： 171 我国当前面临的水资源问题，如何通过工程措施的方法来进行解决？在介绍我国水资源量， 特别是人均水资源量的时候，融入节约用水、保护生态环境、可持续发展等思政元素。 图 1 我国水资源量状况及其空间分布特征 （3）基于抛出问题，引出本节的重点内容：农田水利学的研究对象和内容。不同区域 根据其降雨量大小的不同，田间水量具有一定差别，当降雨量较大时，田间水量多，需要通 过排水措施以减少水分过多引起的作物减产；当田间土壤含水量不足以满足作物生长时，则 需要采用灌溉措施来满足作物生长所需要的水量。重难点为区域水资源状况如何来进行调 配，因此加入了相关案例来进行说明，包括蓄水保水措施、调水排水措施。采用案例包括三 峡水库（当今世界上在建的最大水利枢纽工程）、丹江口水库（亚洲第一大人工淡水湖）、 引滦入津（从滦河引水到天津市，该工程使天津市获得了新的水源，摆脱了70年代以来数百 万人口和工业无淡水可引的严重问题）、南水北调（中华人民共和国的战略性工程）等。通 过讲解我国著名的水利工程设施，在让学生掌握农田水利学研究内容的同时，激发学生的民 族自豪感、家国情怀。 图 2 研究对象及内容讲解中的思政案例融入 （4）介绍我国农田水利发展历史及趋势，包括讲解中国农田水利的历史、我国水库和 灌溉面积变化情况、近10年来“中央一号文件”有关农业灌溉面积及灌溉措施提升内容的解 172 读。在介绍我国著名灌排水工程时，以都江堰（年代最为久远、无坝引水、世界水利文化的 鼻祖）为思政案例，激发学生的民族自豪感，培养学生的工匠精神。通过解读“中央一号文 件”，增强学生的文化自信。 图 3 历史灌排水工程、“中央一号文件”介绍 （5）课后总结，强调本次课程的重难点为农田水利学的概念、研究对象及其基本内容。 向学生传授课程知识的同时树立正确的价值观，培养学生的可持续发展观念、民族自豪感、 家国情怀、工匠精神等。 五、案例反思 1、实施效果 教育的根本问题不仅是知识的传授，同时也是解决学生的“三观”问题，课程思政是高 校整体育人环境的一部分，是“大思政”育人的构成要素之一。将思政育人理念与思政育人 实践“贯穿”于专业课程的教学过程之中，做到专业知识与思政教育“融合”。思政案例的 融入，不仅创新了教学方法、提升了教学设计，而且能够进一步丰富了课堂教学模式、提升 了课堂氛围。 2、存在问题 （1）在思政元素融入知识体系中有时会有过于生硬现象，离做到“润物细无声”程度 还存在一定差距。 （2）把握好思政案例讲解时长，存在案例内容讲解过多，占用知识讲授时间问题。 3、改进思路 （1）多学习优秀课程思政案例，解决如何做到思政元素与知识内容“融合”这一问题， 在整个过程中，需要多查询资料，寻找与知识内容较为一致的思政案例，带动学生学习的积 极性，做到“智”和“德”的完美融合。 （2）思政案例使用尽量使用学生较为熟悉的事件，减少案例的讲解时长，而忽略了对 专业知识的教授，防止出现头重脚轻现象，除了使用适合的思政案例外，还需要控制每堂课 上思政案例的使用数量，做到有进有出，把控好课程教授节奏。 173 千古文化，土与火的艺术——“陶瓷” 课程名称： 材料概论 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 材料科学与工程 授课教师： 邓慧宇、陈庆春 一、结合章节 第二章 无机非金属材料 第1节 陶瓷 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解陶瓷的发展史、研究现状及发展趋势。 （2）了解陶瓷在国民经济建设中的地位。 （3）理解陶瓷的制备、结构及性能之间的关系。 （4）初步掌握陶瓷制备的基本原理及工艺。 （5）掌握陶瓷的定义、分类、性能及应用领域。 2、能力目标 能灵活运用物理、化学等基础知识分析、理解陶瓷的制备、结构及性能之间的关系；具 备独立思考，分析、解决实际问题的能力；掌握科学的学习方法，具有不断拓宽知识面，更 新知识结构的能力。 3、素质目标 （1）树立科学的人生观、价值观、世界观，具有为社会主义现代化建设勇于担当、甘 于奉献的思想品质、高度的社会责任感和优秀的职业道德。 （2）具备求真务实、勇于创新的科学精神，爱岗敬业、精益求精的工匠精神及团结协 作精神。 （3）具备从事材料科学与工程专业的专业素质。 （4）具有高尚的文化素养和审美情趣。 三、案例意义 通过展示中国源远流长，璀璨辉煌的陶瓷史，增强学生的文化自信；通过钧瓷窑变的传 承与创新、高温超导陶瓷的研制两个实例，有助学生理解陶瓷的制备、结构及性能之间的关 系，增强学习兴趣、专业认同感和民族自豪感，培养学生求真务实、勇于创新的科学精神以 及爱岗敬业、精益求精的工匠精神。 174 四、教学过程 1、教学内容 （1）陶瓷的定义、分类及发展史 （2）陶瓷的性能 （3）陶瓷的结构 （4）陶瓷的制备 （5）陶瓷的应用 2、教学方法 灵活运用讲授式、启发式、案例教学法、小组讨论式等多种教学方法，提高学生的教学 参与度和主观能动性。 3、教学理念及创新 （1）德国卡尔·雅思贝尔斯曾说：教育是一棵树摇动另一棵树，一朵云推动另一朵云， 一个灵魂唤醒另一个灵魂的过程。教育的过程首先是一个精神成长过程，然后才成为科学获 知的一部分，教育是人的灵魂的教育，而非单纯知识的堆积。因此，思想政治元素融入课程 教学是教育的本质所致。 （2）兴趣是最好的老师。学生的学习兴趣决定着学习的态度，也决定着教学效果，增 强学生求知欲是提高课程教学质量的关键。激发兴趣容易，但是，维持与巩固兴趣需要渗透 更深层次的思政元素。 （3）将承载思政元素的专业知识实例特别是科学史引入教学，能达到课程与思政有机 融合，思政教育隐性进行，润物无声的目的。 基于上述教学理念，本案例深挖思政元素，通过传统日用瓷、艺术瓷的“震撼美”，功 能陶瓷的“精妙美”培养学生文化自信，激发学生学习兴趣；通过学习陶瓷研究科学史培养 学生创新意识、专业认同感、职业道德，巩固学生学习兴趣，提高教学效果，助推后续专业 课程教学。 此外，教学不是仅仅停留在课堂，而是延伸到了课前及课后。同样，思政教育也贯穿教 学始末。 4、具体实施过程 主要按照课前调研、课堂展示、问题导入、知识点讲解、实例分析讨论、课堂小结、课 后练习等模块开展教学。教学过程紧密围绕教学目标进行，同时将思政元素有机融入教学内 容。 （1）课前调研 布置学生分组调研陶瓷发展史，了解中国在陶瓷发展过程中的陶器、瓷器、现代先进陶 瓷、纳米陶瓷等四个阶段所做的重要贡献。 （2）课堂展示 175 以《青花瓷》音乐为背景，引导学生通过图片、视频等展示课前调研成果。讲述在漫长 的历史岁月中，唐代，三彩富丽堂皇；宋代，官哥汝定钧各领风骚；元代，景德镇青花典雅 轻灵，玲珑剔透；明清，中国瓷器“工匠八方来，器成天下走”等（图1）……。 图 1 陶瓷 让学生在陶瓷史的学习、展示中提高自主学习的能力，归纳总结文献的能力，团结协作 的能力，与人沟通的能力，增强文化自信与专业认同感，提高学习兴趣。 然后，教师讲授陶瓷的定义、分类。 （3）诗歌、名句引出问题，讲授主要知识点 鉴赏古诗·咏宣窑霁红瓶“晕如雨后霁霞红，出火还加微炙工；世上朱砂非所拟，西方宝 石致难同。插花应使花羞色，比画翻嗤更是空……”及柴窑瓷名句“青如天，明如镜，薄如 纸，声如磬”。随后，引出问题：为什么陶瓷能呈现上述性质？陶瓷的一般特性是什么？怎 样才能制备出所需特性的陶瓷？ 教师讲授陶瓷的性能、结构及制备工艺。其中，制备工艺主要涉及陶瓷的原料，注浆、 压制、挤出等成型方法，热风干燥，素烧、本烧、釉烧、氧化焰烧、还原焰烧等热处理方法。 结合钧瓷窑变、高温超导陶瓷两个实例进行课程思政。 【实例1】钧瓷窑变 钧瓷，“钧不成对，窑变无双”。古时，窑变极具偶然性。但是，人们在传承中努力攻 关，逐步揭示：钧瓷是泥土与火的艺术，一方面，火把泥土、岩石变成强度极高的实用器皿 或陈设性艺术品。另一方面，钧釉中含有不同的金属氧化物，在不同的窑炉气氛中变化出五 彩缤纷的色泽效果。结构色、离子色等让钧瓷“入窑一色，出窑万彩；千钧万变，意境无穷”。 釉色中红里透紫、紫里藏青、青中寓白、白里泛青，可谓纷彩争艳，瑰丽多姿。在讲述窑变 研究成果的基础上，介绍阎夫立的钧瓷创新。 通过分析、讨论钧瓷窑变呈色机理让学生认识到原料的组成、烧成温度、气氛等对陶瓷 结构与性能的影响。用阎夫立创新钧瓷培养学生的创新意识，也让他们体会到创新的根基在 于基础原理的研究。通过钧瓷的传承与创新佳作增强学生的文化自信。 【实例2】高温超导陶瓷 陶瓷性质的氧化物材料一直被认为是绝缘体，与超导体性质迥异。但是，研究者却制备 176 出具有超导性质的钡镧铜氧化物陶瓷，实现了“0”到“1”的原始性创新，推动了高温超导 体的研究与应用。 例举高温超导陶瓷实例，说明温度对超导陶瓷临界温度的影响，并指出赵忠贤院士课题 组在Ba-Y-Cu-O及铁基高温超导体中所做出的贡献。 通过此例，让学生进一步感受到陶瓷是土与火的艺术，进一步培养他们的创新意识，增 强专业认同感和民族自豪感。 最后，引导学生根据陶瓷的性质，结合实际生活经验及查阅的文献归纳出陶瓷的应用领 域。 需要指出，在课程的讲授中始终强调学习方法，学习材料时牢牢把握材料的四要素，即 组成、结构、制备与加工、性能与应用（图2）。 图 2 材料四要素 （4）课堂小结及课后练习 强调需要着重掌握的内容，再次明确陶瓷是由金属和非金属元素构成的一类无机非金属 材料，是陶和瓷的总称。主要分为传统陶瓷和先进陶瓷两大类。通过调整原料配方、控制制 备工艺可调节陶瓷结构与性能，能广泛地应用于建筑、航空、化工、电力、医疗、卫生等领 域。 布置课后作业及“科学史视域下的原始创新：以高温超导研究为例”等课后延伸阅读材 料。通过课后作业巩固本案例需掌握的基础知识，课后延伸阅读材料让学生进一步体会到创 新的重要及材料人的责任担当。 五、案例反思 1、实施效果 本课程充分挖掘教学内容中的思政元素，并将其如盐溶于水般地融合在课程知识点的讲 授中，潜移默化地影响学生的人生观、价值观、世界观，培养学生综合素质，较完美地实现 了“知识传授”与“价值引领”统一。访谈中，学生反馈喜欢这种内容丰富，有“骨”感的 课程，不仅知识、能力有所提高，同时精神层面深受触动。 2、存在问题 有学生建议，希望教师进一步深入讲解功能陶瓷应用的相关机理。这条建议让我们一方 面深感欣慰，另一方面，又略显遗憾。因为，开设材料概论这门课的目的之一就是激发巩固 177 学生学习兴趣，对材料的组成、结构、性质、制备及应用等有初步的认识，为后续专业课的 教学做好铺垫。学生能提出这条建议意味着这项教学目的已经达到。但是，也意味着学生没 有充分认识到本课程的作用，自主学习的意识有待进一步提高。 此外，讲授实例时引导学生分析机理所花时间较长，一定程度影响了教学效率。 3、改进思路 （1）向学生推荐更多的学习渠道，进一步增强学生自主学习的意识、提高自主学习的 能力。 （2）进一步优化教学设计，充分考虑学生现有知识结构与层次，实例教学中适当精简 需要学生分析的知识点，灵活使用讲授式、启发式等教学方法，不断提高教学质量。 178 自立自强，不断创新，打破垄断 课程名称： 高分子材料专业英语 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 材料科学与工程 授课教师： 邓慧宇 一、结合章节 Part A Polymer Chemistry and Physics Unit 9 Functional Polymers 二、教学目标 1、知识目标 （1）巩固功能高分子材料的合成、加工、性质及应用方面的基础知识。 （2）了解专业英语的特点。 （3）初步掌握专业英语翻译及写作技巧。 （4）掌握功能高分子材料的合成、加工、性质及应用方面的英文专业词汇、短语及语 法。 2、能力目标 （1）具备专业英语听、说、读、写、译等基本能力。 （2）具备跨文化语言交流的能力。 （3）具备与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流的能力。 3、素质目标 （1）树立正确的人生观、价值观、世界观，具有爱国敬业、甘于奉献的思想品质和高 度的社会责任感。 （2）具备求真务实、勇于创新的科学精神以及团结协作精神。 （3）具备从事材料科学与工程专业的专业素质。 三、案例意义 通过高分子光刻胶、有机光致发光材料英文文献的阅读与翻译，提高学生专业英语读、 写、译能力，强化学生的社会责任担当，树立民族危机意识，激发学生爱国情怀，培养求真 务实、勇于创新、不断进取的科学精神及团结协作精神。 四、教学过程 1、教学内容 （1）功能高分子材料的合成 179 （2）功能高分子材料的性能 （3）功能高分子材料的制备 （4）功能高分子材料的应用 （5）以上内容所涉知识点的英文表达（词汇、短语及语法） 2、教学方法 采用讲授式、启发式、讨论式、案例教学法等多种行之有效的教学方法，加强师生之间、 学生之间的交流，引导学生独立思考，强化英语思维训练，提高课程思政教学效果。 3、教学理念及创新 基于“OBE”的教学理念，根据教育的本质是人类灵魂的教育，深挖专业英语的功能高 分子教学内容的思政元素，将思政元素与专业知识有机融合，达到“知识传授”与“价值引 领”统一的目的。 主要创新点体现在结合形式上。郑州大学郑学晶等在专业英语教学中，从专业词汇词头 词根总结、一词多义、形近单词和单词拓展入手，结合课前一分钟形式，适当加入中国共产 党章程、《十九大报告》、习近平总书记的重要报告以及中华传统文化中的经典名句进行课 程思政，取得了一定效果。本案例考虑到专业英语是思想、文化、知识等交流的一种工具， 所承载的内容往往包含丰富的思政元素，所以结合课文内容，精选具有思政元素的文献实例， 让学生阅读、翻译、讨论，既培养学生专业英语读、译、写的能力，又达到提高学生思想政 治素质的目的。 4、具体实施过程 主要按照课前预习、课堂讲解、随堂练习、课堂小结、课后练习等模块开展教学。教学 过程紧密围绕教学目标进行，同时将思政元素有机融入教学内容。 （1）课前预习 布置学生预习课文，并复习有关功能高分子合成、制备、加工、性能及应用方面的知识。 （2）课堂授课及随堂练习 首先，让学生用英文阐述Unit 9 所述主要内容，教师、学生点评。以此锻炼学生的归纳、 总结能力及口语表达能力。 然后，采用提问式简要回顾功能高分子的合成、制备、加工、性能及应用的知识点。最 后讲解词汇、短语、语法及重要段落翻译，同时辅以随堂练习。 其中，讲述功能高分子的应用时 “The various types of functionalized polymers cover a broad range of chemical applications, including the polymeric reactants, catalysts, carriers, surfactants, stabilizers, ion-exchange resins, etc. ”…In addition, the functional polymers possess broad application prospects in the high technology area as conductive materials, photosensitizers, nuclear track detectors, liquid crystals, the working substances for storage and conversion of solar energy, etc.”。引入高分子光刻胶、有机光致发光高分子材料两个实例。 180 【实例1】高分子光刻胶 通过美国对华为芯片断供事件，引出高分子材料光刻胶研究现状介绍（图片文字采用英 文）。然后，选取近年我国在光刻胶研制方面的文献，让学生阅读并翻译节选段落。 Photoresist is the key material in the fabrication of micropatterns or microstructures. Tuning the surface wettability of photoresist film is a critical consideration in its application of microfluidics… 通过该实例提高学生阅读与翻译能力，强化学生的社会责任担当，树立民族危机意识， 激发学生的爱国情怀，培养创新、进取精神。 【实例2】有机光致发光高分子材料 打出曲面屏显示画面，讲述华南理工大学苏仕健教授课题组助力中国有机光致发光高分 子材料及器件（OLED）行业“弯道超车”，打破国外垄断的事例，然后以英文摘要形式简 要介绍该课题组的部分研究工作“胺基功能化咔唑共轭聚合物的合成及其光电性能研究”。 Abstract: A series of water/alcohol soluble amino-functionalized carbazole-based copolymers were synthesized via Suzuki coupling reaction. The pendent amino groups endow them high solubility in polar solvents, as well as efficient electron injection capability from high work-function metals. The relationships between the photophysical and electrochemical properties and the polymer backbone structure were systematically investigated. These alcohol soluble carbazole-based copolymers were used as cathode interlayers between the high work-function metal Al cathode and P-PPV emissive layer in polymer light-emitting diodes (PLEDs) with device structure of ITO/PEDOT: PSS/P-PPV/Interlayer/Al. The resulting devices exhibited improved performance due to the better electron injection/transporting ability of the designed copolymers from Al cathode to the light-emitting layer. 通过此例，让学生初步了解英文摘要写作内容、语法特点及写作技巧，熟悉高分子专业 英语中的词汇，树立学生的自立自强，勇于创新的精神。 （3）课堂小结及课后练习 总结本次课授课要点，布置课后查阅有关高分子光刻胶、有机光致发光高分子材料方面 的英文文献综述各一篇，进一步培养学生阅读能力，延伸课程思政。 五、案例反思 1、实施效果 高分子专业英语的语言载体是英语，在教学过程中，除国内外科学技术知识外，也必然 会涉及到一部分西方文化与价值观。大学生正处于世界观、人生观和价值观形成的重要时期， 如果不注意引导，就有可能使得部分学生在潜意识中形成对西方文化和价值观的盲目认同。 本课程充分挖掘教学内容中的思政元素，精选思政案例，将思政元素有机融入课程知识 点的讲授中，潜移默化地影响学生的人生观、价值观、世界观，培养学生综合素质，较完美 地实现了传授知识与立德树人的统一。 181 采用访谈式考察教学效果，学生普遍反映喜欢这种参与度高，抬头率高的英语教学模式， 虽然课前准备工作，课后延伸部分工作量有点大，但是，累并快乐，累有所值。 2、存在问题 （1）少部分学生由于英语基础不尽人意，不能圆满完成课前准备和课后延伸阅读任务 影响学习效果。 （2）课前、课后需要占用较多时间，一定程度增加了学生学习负担。 3、改进思路 （1）课前深入摸底，因材施教，适当降低文献阅读量及难度。 （2）继续控制好案例教学的分布及频率，减轻学生负担，促进教学质量不断提高。 182 历久弥新的“china”技术助推中华民族实现航天梦 课程名称： 材料科学基础 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 材料科学与工程 授课教师： 郑举功、辛建华 、朱国平 一、结合章节 第十章 烧结 第1节 烧结发展历史与烧结技术 二、教学目标 1、知识目标 （1）从公元前五千多年的仰韶文化到现代陶瓷艺术，了解中华民族悠久灿烂的陶瓷文 化。 （2）从的新石器时代晚期的土陶到现代功能陶瓷，熟悉陶瓷制备技术的承嬗离合。 （3）从手工捏陶、土窑烧结到现代干法成型、超快速高温烧结，理解陶瓷烧结技术革 故鼎新。 2、能力目标 （1）培养传承历史，创新技术的独立思维能力：学生在掌握烧结技术的“来龙去脉”的 同时，明白“为什么这样做”、“我还可能做什么”以及“如何去做”。 （2）培养实事求是，科学严谨的创新能力：学生通过知识点关联、交叉学科关联以及 理论与实践关联，探索新技术、新方法。 3、素质目标 （1）培养学生的科学精神与爱国情怀：通过专业理论与人文伦理相结合，让学生意识 到“材料”的“善与恶”在于研究和运用它的人的伦理道德修养。 （2）树立文化自信和材料强国的信念：通过对中国陶瓷发展史和现代航天材料的学习， 将中华民族的文化精粹、技术精髓融入“材料科学基础”课程教学过程，培养有知识、有理想， 爱国、强国的“材料人”。 三、案例意义 陶瓷发展史中融入“仰韶文化”、 “元青花瓷”、“明朝远洋外交与陶瓷”等文史资 料，以彰显中华民族的悠久历史、灿烂文化，发扬善于探索、勇于创新、乐于交流、开放包 容优秀品质。诸多案例以培养和激发学生的优秀民族自豪感和民族复兴责任感。 “高温烧结技术运用于航天器耐高温新材料的制备过程”植入到陶瓷制备新技术内容。 新中国在国力贫乏，技术封锁的环境下自力更生和艰苦奋斗，创造了令世界震惊的“两弹一 183 星”的壮举、神舟飞船的伟业令世界瞩目。而火箭得装备制备过程必须使用隔热耐高温材料， 新中国的科学家在传承古老的烧结技术的基础上，汲取精华，探索出了新型烧结技术，成功 制备了火箭用隔热泡沫材料、烧蚀材料，解决了航天员在太空飞行中遇到的问题。通过此案 例，坚定学生的中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信。 四、教学过程 1、教学内容 （1）陶瓷的发展经历了从生活日用器皿到功能陶瓷的过程 【资料一】最早的陶器是江西省万年仙人洞中出土的陶器，经过中外考古学家用专业仪 器鉴定这些陶器距离现在已经有两万多年，目前这些陶器被收藏在中国国家博物馆。这些骨 器从外形来看，属于针、锥和刀。这些器物是人们生活中取食的工具，质地坚硬。 【资料二】半坡人在许多陶盆上都画有鱼纹和网纹图案，这与当时的图腾崇拜和经济生 活有关。半坡人在河谷阶地营建聚落，过着以农业生产为主的定居生活，兼营采集和渔猎， 这种鱼纹装饰是他们生活的写照。人头上奇特的装束，大概是在进行某种宗教活动的化妆形 象，而稍有变形的鱼纹很可能是代表人格化的独立神灵—鱼神，表达出人们以鱼为图腾崇拜 的主题。 【资料三】仰韶文化是黄河中游地区重要的新石器时代一种彩陶文化，其持续时间大约 在公元前5000年至前3000年，分布在整个黄河中游从今天的甘肃省到河南省之间。仰韶彩陶 产品颜色纯正、彩绘美观、古色古香、绚丽多彩。 【资料四】清朝景德镇的青花瓷初具“薄如纸”、“洁如玉”、“明如镜”、“声如磬” 的特点，古老的成熟烧结技术成就了特别的显微结构和物理性能。 【资料五】具有世界一流陶瓷烧结技术的三环集团（CCTC）、风华高科（FENGHUA ADVACED）的电子陶瓷、压电陶瓷、自增韧陶瓷等新型功能陶瓷的制备技术。 （2）烧结制备技术经历了从经验式作坊到自动化控制 【资料一】景德镇传统手工成型、常压烧结炉蛋形窑、马蹄窑、狮子窑、龙窑的工作原 理。火箭技术研究院的压力烧结热压炉、放电等离子体烧结炉、气压烧结炉和微波烧结炉。 【资料二】中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所航天器防热材料高级工程师 王春明讲述航天器抵御高温耐热材料。 耐高温合金材料助火箭腾飞。火箭发动机在工作的时候，燃料在燃烧室中燃烧，然后把 高温气体从火箭尾部喷管中高速喷出，从而为火箭提供“飞天”的动力。高温环境下，火箭 发动机除采用必要的冷却降温措施外，还在发动机喷管、燃烧室采用了钨合金、铌合金、镍 基合金、铼铱合金等耐高温合金材料，这些耐高温合金可以在1500℃至2000℃温度下长期工 作，能够做到在不烧坏自己的情况下，保证发动机正常工作。 耐热复合材料让火箭飞得更远。由于不同的航天器、不同的部位对耐热材料的需求不同， 需要根据它们的情况“量体裁衣”，选择不同耐热温度的材料。比如，采用环氧树脂基复合 材料，可耐受180℃左右的温度，使用范围比较广泛，可以应用于火箭整流罩、卫星结构件 184 等；双马树脂基复合材料，可以耐受260℃以上的温度，主要应用于火箭防热底板、仪器舱 舱段等；而聚酰亚胺基复合材料则可耐受500℃以上的高温，可应用于火箭及航天器的耐高 温部件。 对于高速穿越大气层的航天器来说，轻装上阵能飞得更远，火箭末级每减轻一公斤重量， 就能增加一公斤的有效载荷，或是增加15千米左右的射程。在满足强度要求的情况下，使用 复合材料与其他材料相比，可减轻一半以上的重量。因此，先进复合材料就成为航天器结构 材料的不二之选。 热结构材料让航天器“浴火重生”。 除了飞出大气层的航天器外，一些需要在大气层 高速穿梭飞行的航天器与大气层高速摩擦时，会产生大量的热。我们知道，流星就是太空中 的陨石等物质进入大气层，与大气高速摩擦燃烧所产生的现象。但流星大部分在空气中都被 烧毁了，极少能够到达地面形成陨石，说明这个温度很高。这么高的温度下，整个航天器发 出火一般的光芒，需要采用一种叫做热结构材料的耐高温复合材料。它主要包括碳/碳复合 材料及碳/碳化硅等陶瓷基复合材料，这些材料可耐1200℃以上高温，甚至可抵1800℃的高 温，能够保证航天器“浴火重生”，完成既定的飞行任务。 【资料三】航天英雄杨利伟在《天地九重》一书中回忆了太空飞行中的惊险瞬间。火箭 上升到三四十公里的高度时，火箭和飞船开始急剧抖动，产生了共振。共振是以曲线形式变 化的，痛苦的感觉越来越强烈，五脏六腑似乎都要碎了，他几乎难以承受。心里就觉得自己 快不行了。飞行回来后他详细描述了这个难受的过程。我们的工作人员研究认为，飞船的共 振主要来自火箭的振动，与耐热材料的热冲击、烧蚀过程有关。之后科研人员着力突破耐热 材料的烧结技术，以独特的热压烧结技术改进了材料性能，解决了问题。在神舟六号飞行时， 得到了很好的改善;在“神七”飞行中再没有出现过这种情况。由于飞行器在穿越大气层时会 面临严峻的热环境,其制造材料和热防护结构倍受海内外研究者的关注，相关制备技术是具 有航天技术的国防机密。我国制造航天飞船的主要材料是铝，离1649℃的耐温要求差得很远。 航天航空科学家从民族的古老烧结技术中吸取精华，探索出了新型烧结技术，成功制备了隔 热泡沫。火箭体的部分贴了一些隔热泡沫来进行保温，不让火箭推进剂的温度过高或者过低， 局部热流过大的地方，采用烧蚀材料吸热。 2、教学方法 （1）演示法，通过观看视频，让学生以直接感知方法了解陶瓷制备历史和烧结制备技 术。 （2）讲授法，辅助演示过程，传输传教学资料的基本信息。 （3）归纳法，通过视频资料和文献学习，总结基本概念和基本原理。 （4）探究法，引导学生探究材料烧结新技术。 （5）陶冶法，通过欣赏陶瓷文物图片，以促进对优秀文化的理解，并引起科技强国的 共鸣。 （6）讨论法，充分调动学生的课堂积极性，讨论为什么新中国有如此惊人的航天事业 185 壮举。启发学生直抒胸怀，表达民族自豪感和爱国情怀。 3、教学理念及创新 （1）灵活运用教学方法结合，调动学生主动参与课堂活动的积极性，拒绝“灌输式”、 “填鸭式”的一言堂。 （2）经典文史资料结合现代教学技术，达到图文并茂，扣住学生的注意力。学生在全 身心观看视频的过程，了解陶瓷制备历史和烧结制备技术。 （3）讲故事学理论。通过曲折起伏、跌宕有致的故事情节吸引学生注意力，寓技术内 容、经典理论和核心定义于故事中，帮助学生充分理解理论内涵，同时深入浅出，掌握基本 概念和技术要点。 4、具体实施过程 【环节一】提问的方式进入第一个知识要点（陶瓷的发展经历了从生活日用器皿到功能 陶瓷的过程）。 提问：同学们都会书写“中国”的英文单词吧？ 自答：对，“China”。 再问：那么陶瓷的单词怎么写呢？ 自答：是的，“china ”。 再问：谁能回答：为什么“中国”和“陶瓷” 的英文书写相同？ 【环节二】文献资料一至五，视频播放。 【环节三】提问与总结归纳 提问：粗陶和精细瓷的结构有何不同？ 总结归纳：陶瓷的显微结构、烧结的定义。 【环节四】播放视频和问答形式导入第二知识点（10.1.2 烧结制备技术经历了从经验式 作坊到自动化控制）。 播放神舟飞船发射过程视频，提示学生之一火箭外壳的剥落现象，提问：火箭院研制的 航天耐热材料有多厉害？为什么可抗2000 C的高温？ 【环节五】讲述烧结技术类型案例资料一、二，请同学总结资料要点。 【环节六】讨论烧结技术要点和烧结类型 【环节七】提炼出知识要点的关键表述： 热压烧结的三个阶段：烧结初期，烧结中期，烧结后期。 烧结类型：反应烧结、常压烧结、真空烧结、热压烧结。 【环节八】以“旧中国闭关锁国，落后挨打；新中国改革开放，发奋图强”为主题自由 演讲，体现古老的陶瓷技术推进现代烧结技术；民族的就是世界的，中华民族伟大复兴是必 然的。 五、案例反思 186 1、实施效果 “课程思政”在一门课程中的运行效果如何，关键落在学生思想政治素质的发展上，引导 学生形成正确的世界观、人生观、价值观，形成健康的专业伦理和科学的信仰，良好的行为 习惯。 《材料科学基础》课程教学大纲中明确要求培养学生运用材料专业基础知识解决实际工 程问题，终身学习以适应材料行业领域新技术发展的能力。而这种“终身学习和适应新技术 发展的能力”正是“课程思政”中所要引导的“健康的专业伦理和科学的信仰，良好的行为习惯” 意涵所在。本教案中引用的案例缘于历史和现代、日用制造业和国防生产领域，既有历史文 化的呈现，又有现代科技的反映，在春风化雨般的过程带动学生理解了知识点，同时起到了 思政教育和素质教育的作用。 2、存在问题 课堂教学中引用了多条目的文史资料。在学习讨论环节遗漏出了大部分学生对中国的部 分精粹文化并不是完全了解。视频内容和教学资料中引用了大量新中国航空航天领域的卓越 成果，但是，有部分学生也不是完全了解。在总结归纳视频和文献资料过程，暴露了部分学 生的综述能力和理论联系实践的能力只是比较欠缺。 3、改进思路 首先，学生的文史知识积累是一个比较漫长的过程，学校、教师要通过多渠道，采用多 途径鼓励和督促学生掌握文史知识，特别是中国历史、中国近现代史。 作为一门“科学基础”课程，《材料科学基础》的理论内容多而且抽象，在以后的教学 活动开展思政实践教学，希望学生有机会参观景德镇陶瓷博物馆、古窑、航天材料制备基地， 以期把科学精神和爱国情怀付诸于实践历练。另外，需要逐步落实课程思政教育成果的考核 方式。 187 用匠心精神抗击新冠疫情——医用高分子材料 课程名称： 功能高分子材料 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 材料科学与工程 授课教师： 金天翔、邓慧宇 一、结合章节 第七章 医用高分子材料 第4节 医用高分子材料设计 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握医用高分子材料的设计原则。 （2）掌握医用高分子材料微观结构与宏观性能关系。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：掌握主动学习的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立调研 文献及独立思考的能力。 （2）应用知识的能力：运用高分子相关的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综 合、归纳等方法培养运用所学知识解决实际问题的能力。 （3）创新能力：学会应用功能高分子相关的基本理论和方法初步分析和设计具有创新 性的医用高分子材料的能力。 3、素质目标 培育爱党爱国、热爱生命、勇于创新、甘于奉献的科学精神，领会党史中蕴含的实质精 神，培育求真务实、精益求精的工匠精神，树立正确的人生观、价值观，成为科学知识与人 文素养均衡发展、传统与现代融会贯通、能够引领现代科技与工业领域发展的人才。 三、案例意义 在目前新冠肺炎全球肆虐的大背景下，先进医用高分子材料的设计、研发与制备遇到了 前所未有的挑战。此外，面对疫情，如何让学生认识到中国共产党的初心使命，认识到中国 共产党的先进性，作为专业课教师如何引领学生展现自己的责任担当，如何引导学生在抗击 疫情过程中感悟生命的意义，树立正确的人生观、价值观，均是目前本科思政教育亟待解决 的关键性问题。因此，无论是医用高分子材料相关知识理论，还是疫情相关思政教育都需要 引起各高校的高度重视。 针对上述问题，本案例结合目前疫情相关事实以及党史思政教育内容，以实事求是、创 新思维、突出重点、注重实效为设计原则，对该课程进行教学案例设计。力求做到在强化显 188 性思政的同时细化隐性思政，在潜移默化中帮助学生树立正确世界观、人生观、价值观，把 学生培养成为德才兼备、全面发展的先进人才。 四、教学过程 1、教学内容 （1）高分子材料的性能要求，包括安全性（无毒，生物相容性），稳定的机械性能， 能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性，易加工。 （2）医用口罩设计思路与原则，如图： 2、教学方法 采用翻转课堂的教学模式。将医用高分子板块所需学习的知识内容移至微课中进行讲授， 并鼓励学生在课下通过网络、图书或其他渠道获取必要的信息。在课堂中通过以问题为导向 的启发式教学，使学生能够在运用知识研究解决现实问题方面获得更多的学习机会与指导， 从而对医用高分子材料获得更深层次的理解。 3、教学理念及创新 该案例将党史教育以及工匠精神等思政元素、问题导向教学方法以及翻转课堂教学模式 三者相结合，并有机地融入专业课教学的每个细节中，取得了良好的教学效果。 4、具体实施过程 （1）微课学习。课前，学生通过网络学习微课视频内容。微课视频分为两部分：1）基 础知识。重点强调医用高分子材料的性能要求，包括安全性（无毒，生物相容性），稳定的 机械性能，能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性，易加工。2）疫情背景。包括新冠肺 炎病毒介绍，疫情防控知识以及国内外疫情防控效果比较。此外，通过国内外疫情防控效果 对比，让学生认识到中国社会主义制度的优越性，理解中国共产党“为中国人民谋幸福，为 中华民族谋复兴”的初心和使命。 （2）问题导向教学。 189 案例背景：一次性医用外科口罩是防护新冠肺炎病毒的重要医疗用品。一些黑心企业制 造低成本伪劣医用口罩，由于结构设计的缺陷，不能有效对病毒进行过滤，因此严重危害使 用者的健康安全。 研讨主题：请各学习小组设计一种能够高效过滤新冠肺炎病毒的一次性医用外科口罩。 教师提问：医用口罩是与皮肤、粘膜接触的医护用品，其材料应具有什么性能？ 请同学们再进一步思考，符合上述条件的材料有哪些？ 教师提问：医用口罩主要用于新冠肺炎病毒防护，其材料应具有什么性能？ 递进提问：通过孔径大小筛分的方式过滤病毒，是有随机性的，不能保证病毒的完全过 滤。而同时新冠肺炎病毒的传染性很强，即使少量病毒也会带来感染的风险。作为一名医用 材料的设计者，我们需要做到精益求精，尽最大努力保证使用者的生命健康安全。因此，同 学们你们能否通过高分子材料结构的设计进一步提高材料的过滤性能？ 教师提问：作为一种一次性医疗用品，其对应的材料应具有什么性能？ 递进提问：疫情期间口罩等一次性医疗用品的消耗量激增，给医疗废物处理带来了较大 压力。根据生态环境部印发的《新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗废物应急处置管理与技术 指南（试行）》，一次性医疗废物的处理主要分为两种形式：一是高温焚烧；二是消毒破碎 后填埋。对于高分子材料，高温焚烧往往会产生大量二恶英、一氧化碳等有毒气体，严重危 害周边环境，而消毒后填埋的处理方式则会由于高分子较慢的降解速度而造成固体废物污 染。目前，我国施行了严格的环保制度。习近平总书记也曾强调：“既要金山银山，又要绿 水青山。”因此，请问同学们有没有方法通过对高分子材料的选择与结构设计解决废弃一次 性口罩后处理的难题呢？ 上述讨论内容，让学生充分认识到：设计制备一种高分子医疗用品，不仅要考虑各种性 能指标，还应考虑生产成本以及环境因素等多方面影响。因此，我们不但必须具备过硬的专 业知识理论以及分析解决实际问题的能力，还应具有高度的社会责任感、精益求精的工匠精 神以及必要的人文素养，这样才能将我们所学到的知识理论转化为推动社会前进的动力。 （3）阐述小组设计方案。 教师根据其选材合理性、结构设计合理性、创新性、表述流畅性与逻辑性等方面，对各 小组进行评价并给出合理的成绩，从而保证学生的学习积极性。 五、案例反思 1、实施效果 通过问卷调查的形式对该思政教学案例的教学效果进行了调查。在专业理论与思政内容 融合方面，有88%的学生认为两者融合得较为自然，说明该思政教学案例在设计上做到了理 论知识与思政内容的有机融合。 在课程学习兴趣方面，大部分学生（83%）的学习兴趣有了一定的提升，这证明翻转课 堂教学模式的实施以及思政元素的有机融合有助于提高学生的学习兴趣。 在党史教育方面，有85%的学生认为这次课程的学习对自己有较大帮助或有一定帮助。 190 这一结果表明这一思政示范课在思政教育方面具有较好的教学效果。 2、存在问题 部分学生（3%）认为思政元素的引入并不重要，因此对课程思政并不重视。 有少部分学生（17%）认为自己的学习兴趣无明显变化。这可能是由于课前调研主题以 及课堂案例研讨主题相对较为单一，不能根据不同学生的学习兴趣布置具有针对性的学习任 务。 3、改进思路 针对少数学生轻视甚至抵触课程思政的问题，高校教师不但要在课堂中对学生进行思政 教育，还应阐明思政理念对学生成长与发展的意义，让学生理解为什么要进行思政教育，从 根本上转变学生的抵触情绪。 针对学生学习兴趣不高的问题，教师应通过个性化的课题选择，满足不同学生对自身知 识结构的需求，体现以学生为中心的教学思想。 191 传承百年党史基因，铸牢大学生中华民族共同体意识 ——机械设计基础课程思政设计 课程名称： 机械设计基础 学院名称：化学生物与材料科学学院 授课专业： 材料科学与工程 授课教师： 张 爽 一、结合章节 第1章 平面机构的运动简图及自由度 第3节 平面机构的自由度 二、教学目标 1、知识目标 通过本节课的学习，使学生理解自由度的概念，掌握平面机构自由度的计算公式，理解 机构具有确定运动的条件，能够通过自由度的计算进行机构的运动分析。 2、能力目标 掌握科学的学习方法，培养学生获取知识的能力；不断地扩展知识面、更新知识结构， 增强学生独立思考的能力；分析机构的确定运动过程，培养学生的抽象思维能力。 3、素质目标 培养遵纪守法的新时代合格接班人，使其具有规范使用材料、加工材料和承担工程建设 的思想道德品质；培养学生自律意识，逐步增强学生认识分析和掌握科学规律的自主学习能 力；培养学生团队协作意识，和中华民族共同体意识。 三、案例意义 高校作为人才培养基地，需要在思想政治工作中加强中华民族共同体意识的培养。因此 本课程的学习不仅使学生掌握了相关基本理论、培养了后续专业课的学习兴趣，还通过以下 思政元素的融入培养了中华民族共同体意识： 第一，通过引入“自由度与约束”的关系。引导学生建立遵纪守法的道德品质；同时通 过瞿秋白严于律己推动马克思主义在中国传播的事迹，强调作为一名大学生应该自律，增强 学生主动学习能力。 第二，通过“机构具有确定运动的条件”知识点，强调历史和人民选择中国共产党领导 中华民族伟大复兴的事业是正确的。 第三，通过“构件与构件之间的连接与配合实现了机器的运转”这一知识点，让学生明 确集体主义的意义，培养学生的中华民族共同体意识。 192 四、教学过程 1、教学内容 §1.3 平面机构的自由度 §1.3.1 平面机构自由度的定义 §1.3.2 平面机构自由度计算公式 §1.3.3 机构具有确定运动的条件 2、教学方法 （1）讲授法 （2）发现问题式教学 （3）讨论式教学 3、教学理念及创新 将学生的综合素质提高作为人才培养的目标，将传授知识的过程创新为综合能力培养的 过程。 4、具体实施过程 ⚫ 课前： 让学生观察生活中存在的机构，并观察哪些机器的主体部分是三杆机构、哪些是四杆 机构。 ⚫ 课中： ➢ 阶段一：复习巩固 ➢ 阶段二：新课导入 （通过举例、提问、归纳，引导学生讨论） 教师：只要满足机构组成的定义，任意数量的构件，任意性质的运动副就可以构成具 有确定运动的机构吗？同学们观察到的生活中哪些场景使用了平面连杆机构？ ➢ 阶段三：教学新课 §1.3.1 平面机构自由度的定义（板书） 教师：请观察曲柄滑块机构与五杆机构运动过程，总结视频中机构各需要几个参数条 件才能实现确定的运动呢？ 学生：不同机构需要不同的独立参数。 教师：保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。相应 地，若通过运动副对构件独立运动进行限制构件就会产生约束。 思政元素：自由与约束是两个对立的概念，我们渴望着自由，但自由是有约束的，它 需要建立在遵纪守法范围的基础上；同时自由即为自我主宰的过程，它的实现需要足够的 自律。（举例：瞿秋白是中国共产党早期的主要领导人之一，他在读书期间，除了完成正 常的学习任务外，还制定了自修计划和每天自学进度，并严格执行，完不成计划进度就不 休息。正是瞿秋白多年如一日的勤学苦读使其为党的理论建设做了大量奠基性、开拓性的 工作）。 教师：同学们要时刻谨记遵守法律法规的重要性，在工作后要规范使用材料、加工材 193 料，依法承担工程建设；瞿秋白的事迹告诉我们新时代的大学生要有主动学习能力，做到 坚持自律，不随波逐流。 §1.3.2 平面机构自由度计算公式（板书） （引导学生根据自由度的概念，总结平面机构自由度计算公式） §1.3.3 机构具有确定运动的条件（板书） 教师：根据上述公式，同学们可以计算出三杆机构和四杆机构的自由度分别为0和1， 这说明什么？ 学生：自由度为0的机构其杆间不能相对运动，结构稳定。 教师；对，这就是为什么我们观察到桥梁主体采用三杆机构，而自动伸缩门采用四杆 机构。 （通过提问，讨论引出机构具有确定运动的条件） 教师：机构原动件的独立运动是外界给定的，如果给出的原动件不等于机构自由度， 会有什么问题呢？ 学生：在原本仅需要一个自由度的机构中加入多个原动件，机构中脆弱的部分会断 裂。 思政元素：在中国共产党成立之前，为了改变旧中国半殖民地半封建的社会性质和中 国人民的悲惨命运，各种思潮和政治力量纷纷都进行过尝试和探索，结果却一再碰壁。中 国共产党的领导是历史和人民做出的正确选择。正式这一符合中国国情的政党的建立和发 展，阻止了中华民族的分崩离析，最终实现了中华民族伟大复兴。 教师：只有选择了符合机构本身运动规律的原动件，才能实现机构的确定运动。历史 和人民选择中国共产党领导中华民族伟大复兴的事业是正确的，我们必须长期坚持、永不 动摇。 （通过讨论，回答课题导入提出的问题） 思政元素：一百年来，我们党与各族人民心心相印、同甘共苦、团结奋斗共同创造了 辉煌历史和伟大成就。中华民族共同体意识就是国家统一之基、民族团结之本、精神力量 之魂。 教师：我们现在知道了单一构件必须按照一定的规律通过运动副相连才能实现确定的 相对运动，一个单独的构件很难实现既定的运动规律。孤木难成林，同学们作为我们国家 的未来与希望，要传承党的百年光辉史基因，铸牢中华民族共同体意识。 ➢ 阶段四：复习巩固 通过例题复习知识点。 ➢ 阶段五：小结 总结知识点 ➢ ⚫ 阶段六：布置作业 课后： 进行教学反思。 五、案例反思 1、实施效果 本次课程采用发现问题式教学与讨论式教学与讲授法相结合，让学生从生活中发现问题， 194 通过解决问题的过程，让学生做课堂教学的主人翁，较好的掌握了知识点；结合课程思政提 高了学生的思想道德品质，培养了学生的自主学习能力和中华民族共同体意识。 2、存在问题 本课程的教学对象为材料科学与工程专业学生，而本课程的学习需要一定的工程力学和 机械专业相关基础，学生对一些概念并不熟悉，因此不得不花费时间进行详细的说明，导致 说明课程思政的部分的时间压缩，学生接受程度不够高；同时课程思政与知识的融合度、紧 密度不够，深挖力度不大。 3、改进思路 （1）要注重将思想政治教育元素与专业知识传授进行有机融合，使“植入”的时机更 准确，模式更柔性，避免为了“植入”而植入。 （2）要通过讲故事或介绍最近的热门话题为切入点，或充分利用多样性教学资源，吸 引学生的注意，便于更好的实现思政教育效果；同时应避免教师“一言堂”的说教，采用邀 请学生讲述身边发生的故事等方式引发学生的思考，实现全程、全方位育人目标。 （3）继续深挖课程中的课程思政元素，推进课程思政与思政课程的紧密融合，拓展立 德树人的维度和功能，提高人才培养的质量。 195 力挽狂澜，舍我其谁——软物质，大作为 课程名称： 高分子物理 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 材料科学与工程 授课教师： 吕瑞华 一、结合章节 第三章 高分子溶液 第5节 聚电解质溶液 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握聚电解质溶液的概念和分类。 （2）理解聚电解质溶液的特性和基本原理。 （3）了解聚电解质溶液的应用现状和发展趋势。 2、能力目标 （1）运用知识的能力：运用基本知识和原理分析材料性能与结构关系，能够提出问题 的解决方案。 （2）实践能力：通过调查研究，对获取的信息进行综合与系统分析，具备实践到认知 再到实践的能力。 （3）开拓创新能力：通过学科交叉点切入，多角度分析问题，具备一定的创新思维和 能力。 （4）团队协助能力：通过学生分组任务训练，团队成员之间积极沟通，分工协作并敢 于承担、勇于奉献。 3、素质目标 （1）结合案例，培养学生个体发展与国家发展紧密结合的家国情怀。 （2）提高专业认同感，明确个体价值和责任担当。 （3）培养务实求真的科学精神。 三、案例意义 课堂教育是大学生思政教育的主战场，在教学实施过程中，通过精心的课堂设计，将思 政元素与课程知识有机融合，对学生潜移默化，引导和培养学生的树立积极正确的思政观， 最终沉淀为学生的良好品质。 （1）软物质具有“小刺激，强响应”的性能特征，以聚电解质溶液为例，学习这一特性 的基本原理，培养学生追根求源的科学精神。 196 （2）通过引入油田化学应用案例，使学生深刻认识到材料与社会发展的关系，培养学 生作为材料人的社会责任担当。 （3）结合徐僖院士相关事迹，帮助学生树立“将个人发展与国家发展相结合”的人生 观，培养以国为荣的家国情怀。 四、教学过程 1、教学内容 （1）聚电解质溶液的实例和概念； （2）聚电解质溶液特性和基本原理； （3）聚电解质溶液的应用。 2、教学方法 （1）问题导学法：以实际案例进行问题导入，激发学生学习兴趣。 （2）讨论法：学生讨论聚电解质的结构与性能关系，深入理解聚合物驱油的原理。学 生主动学习，突显学生课堂学习的主体地位。 （3）调研报告：教师设定生活废水处理和工业污水处理两个课外调研选题，学生进行 调研分析，形成调研报告，并提出个人观点。 3、教学理念及创新 以学生为中心的互动式教学。 4、具体实施过程 （1）课程内容导入 “豆腐”是我们中国的传统美食，“卤水点豆腐”，只需要小小的一滴卤水，流动的豆 浆就凝固成雪白的豆腐。这背后隐藏的原理是什么？ PPT展示蛋白质大分子与卤水盐的相互作用。 有这么一类物质，具有“小刺激，大响应”的特性，它们称为软物质。 （2）案例展示 PPT展示案例：中国石油贮藏量低，开采难度大 历史回顾： 在新中国成立之初，中国人民发挥“爱国、创业、求实、奉献”的“大庆精神”、“铁 人精神”，开发建设了大庆、克拉玛依等大油田，从根本上改变了我国贫油的面貌。目前我 国石油探测贮存量以256亿桶居世界13位，但人均量居世界52位。目前我国大部分油田已经 进入二次采油和三次采油阶段。提高石油采收率是亟待解决的难题。 向学生提问：国家兴亡，匹夫有责。我们材料人，可以做什么？ PPT展示：软物质，大作为，聚合物驱油的应用 197 引导学生思考：有哪些聚合物可以选用？聚合物驱油的原理是什么？ （3）新知探讨：聚电解质的结构和性能 首先学生通过PPT学习，初步认识阳离子、阴离子和两性聚电解质的结构和常见种类。 然后教师提出问题：与通用聚合物比如聚乙烯、聚丙烯等而言，聚电解质有什么特性？ PPT实例分析：聚丙烯酸溶解于水 图 1 聚丙烯酸分子链的构象 由于反离子的离解，同电性聚离子互相排斥，分子链扩张伸展。同等浓度下，聚电解质 溶液会表现出超高粘度（图1）。 基于图1，教师提问，学生分组讨论：浓度改变后，粘度会如何变化？加盐又会怎么变？ 回归课堂引入的聚合物驱油采油问题，学生深入理解其中的机理和影响因素。 这一环节的学习，培养学生思考问题和分析问题的方法，同时培养了学生的专业认同感， 建立自信心。 （4）人物介绍 教师提问：我们作为个体，生活在实实在在的时代当中，随着环境的改变，时代会提出 不同的要求，我们应该怎么做？我们能不能对时代做出强烈的响应？ 接下来，介绍中国“高分子之父”徐僖院士相关事迹，培养学生的家国情怀。 新中国成立初期我国被禁运的时代，1951年，他带领团队按国家要求，开始筹建重庆棓 酸塑料厂，经过9年艰苦奋斗，有了国产塑料产品。50年度末期，又开始致力于石油驱油采 油技术研究，受中国传统“石磨”启发，将力学和高分子化学进行交叉，开创高分子力化学 研究领域，研究开发了剪切聚酰胺应用于油田驱油。1991年他当选为中国科学院院士。“让 中国人在世界上受到普遍尊重”是他一生的追求。徐先生响应祖国的呼唤，创建和发展了我 国的高分子科学事业，他也充分发挥个人专业能力，实现了个人价值。将个人发展与祖国的 命运紧密联系起来，是我们材料人的选择。 通过介绍材料人的真实案例，培养学生以国为荣的家国情怀。 （5）头脑风暴：学科交叉挖掘创新点，培养学生创新思维 本环节采用启发式教学，学生了解聚电解质的应用和发展。 启发式教学：PPT展示思维导图（图2），基于不同学科，分析聚电解质的结构特性，拓 宽学生视野，培养创新性思维。 198 图 2 思维导图 表面和胶体化学交叉： 聚电解质的电离性，带电，破坏胶体稳定性，产生絮凝作用，做絮凝剂。 聚电解质分子结构上亲水或亲油基团，做表面活性剂。 材料学交叉： 不同性质的聚电解质自组装成复合膜，做各种功能分离膜。 强吸水，做聚电解质智能凝胶。 化学交叉：聚电解质分子上基团的进一步反应，比如发生中和、络合或离子交换反应等， 做功能高分子。 学生思考并讨论：还有哪些学科交叉点？ （6）课外任务布置 根据南昌市生活废水或工业废水情况，完成1-2个废水处理的案例调研，提 出个人见解。 培养学生主动学习，问题调研的能力。 五、案例反思 1、实施效果 本案例注重课程设计，体现出“以学生为中心”的教学新理念。互动式教学方式大大提 高了学生的学习积极性。课堂讨论中，学生能够分析新问题，并提出新的解决方案，增强了 自信心，大大提升了学生的专业认同感。案例设计了思维导图，注重学生创新意识和创新能 力的培养。 本案例充分发挥了课堂思政教学主阵地的作用，思政元素嵌入自然，学生积极性提高。 通过对软物质的特性和应用了解，学生认识到小小材料对于社会经济发展的重要性，“软物 质，大作为”。结合实际案例教学，学生树立了“将个人发展与中国发展结合”的人生观， 充分体会到“让中国人在世界上受到普遍尊重”这一家国情怀，达到教书育人的效果。 2、存在问题 （1）课程知识存在一定的难度，课堂教学时间有限，学生对知识的掌握程度不同。 （2）部分学生能够做到积极参与课堂，但对课外布置任务不够重视。 199 3、改进思路 （1）开展线上线下课堂教学，利用“超星学习通”布置预习作业。 （2）布置文献阅读作业，同时加大课后辅导和监督。 200 用植物之美点燃课程思政之光 课程名称： 植物生物学 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 生物技术 授课教师： 袁轶君 一、结合章节 第十三章 被子植物 第5节 被子植物的分类 二、教学目标 1、知识目标 （1）通过本次课程教学，使学生掌握常见被子植物分类的形态学基础知识。 （2）熟悉常见植物特征、分布及其经济价值与生态意义。 （3）了解被子植物的起源和系统发育及分类的基本原则。 2、能力目标 （1）掌握鉴别植物种类所需的基本技能，学会如何利用植物类群之间的亲缘，有目的 地开展植物资源的发掘、筛选与利用。 （2）通过比较植物之间的差异，提升学生的分析和综合能力。 3、素质目标 （1）通过对常见植物的观察，使学生贴近自然，培养其热爱自然，体会大自然的美的 情操。 （2）通过将丰富的思想政治教育元素蕴藏于一些重要科属代表植物的学习中，在润物 无声中启发学生的思维，提升学生的政治与人文素养。 三、案例意义 本章节内容中的植物种类繁多，形态术语的学习相对枯燥，分类特征的记忆难度不小， 对教师的教和学生的学都是很大的挑战。而被子植物中的很多种类都具有较高的经济和科研 价值，因此，其中必然隐藏着很丰富的思政元素。通过将这些思政元素精心设计并融入到理 论知识点的讲授中，既增强了专业理论教学的实用性与吸引力，又提升了思政教育的针对性 与亲和力，在潜移默化中取得了事半功倍的育人效果 ，实现“思政+兴趣”的融合。 四、教学过程 1、教学内容 201 （1）被子植物的分类：双子叶植物纲和单子叶植物纲。 （2）被子植物常见科属的分类特征介绍，包括：木兰科、毛茛科、桑科、壳斗科、石 竹科、锦葵科等。 （3）常见被子植物的分布、经济价值与生态意义。 （4）思政元素的融入：通过将丰富的思政元素蕴藏于一些重要科属的代表植物中，让 学生领悟脱贫攻坚精神及“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念。 2、教学方法 （1）讲授法 以PPT为手段讲解上述章节中的基本教学内容，在讲授过程中穿插设置一些问题，让学 生对教学内容中的重、难点进行总结和思考。 （2）参与式和互动式教学法 通过对课程内容中课程思政的切入点的挖掘，在恰当的时机融入一些思政元素，并引导 学生主动去挖掘与知识点相契合的思政案例，既能使学生深刻理解专业知识的内涵，还能深 化学生的情感认知，真正起到课程思政溶盐于汤、润物无声的效果。 3、教学理念及创新 （1）通过挖掘一些理论知识点中隐藏的思政元素，找到两者之间完美的契合点，构建 与专业知识内容交融契合、相得益彰的思政案例，既增强了专业理论教学的实用性与吸引力， 又提升了思政教育的针对性与亲和力。 （2）自然界被子植物种类繁多，形态术语的学习相对枯燥，分科特征的记忆难度不小， 对教师的教和学生的学都是很大的挑战。因此，在本章节的教学中，精心设计了思政内容的 融入模式，将丰富的思政元素蕴藏于一些重要科属代表植物的学习中，不仅增强了教学的吸 引力，更在潜移默化中取得事半功倍的育人效果，实现“思政+兴趣”的融合。 4、具体实施过程 （1）教学引导：通过观看一段介绍中国著名植物学家钟扬教授的短片《播种未来》， 让学生了解保护生物多样性的意义，从而引出本次课的主要内容：被子植物的分类。 （2）新知识讲解一：被子植物的分类：双子叶植物纲和单子叶植物纲；双子叶植物纲 中常见科的介绍：木兰科、毛茛科、桑科、壳斗科、石竹科、锦葵科、葫芦科等；单子叶植 物纲中常见科的介绍：泽泻科、棕榈科、禾本科、姜科、百合科、兰科。 （3）思政案例一：玄参科泡桐。焦裕禄同志生前倡导在河南兰考栽种泡桐树。而今， 泡桐不但为兰考遮风挡沙，而且以泡桐为主要原材料的乐器产业已成为兰考县经济发展的支 柱产业之一。兰考人民为缅怀焦裕禄同志，将他亲自栽种的泡桐树命名为焦桐，并用焦桐的 根培育了62棵二代焦桐。延伸到我国推行的“精准扶贫、精准脱贫”政策。 （4）思政案例二：唇形科夏枯草。广东省非物质文化遗产的白云山夏桑菊颗粒中“夏” 指的就是唇形科的夏枯草。中医药是中国几千年的文化瑰宝，被誉为“中国古代第五大发明”。 202 在新冠病毒肆虐的时期，由张伯礼院士团队筛选出的中药“三药三方”在新冠临床救治中发挥 了中药的作用。鼓励同学们要弘扬和学习中华传统文化。 （5）思政案例三：木犀科油橄榄。1964年3月，周恩来总理在昆明亲手种下了一株从阿 尔巴尼亚引种的油橄榄树，通过此案例介绍周总理重视生态建设和关注民生，为改善我国食 用油贫乏状况而发展油橄榄事业的情况。2019年4月，习近平总书记等领导人在北京义务植 树时强度要发扬中华民族爱树植树护树好传统，树立“绿水青山就是金山银山”的强烈意识。 通过此案例引导学生尊重自然、保护自然，自觉践行绿色生活，共同建设美丽中国。 （6）课堂总结：通过设问让学生自己归纳总结被子植物不同科属间的相同点和不同点， 从而掌握鉴别植物种类所需的基本技能。了解学生通过本次课程对脱贫攻坚精神、美丽中国 的思考，以掌握课程思政育人的实施效果。 五、案例反思 1、实施效果 从学生对知识点掌握的情况看，通过引入与课程内容高度契合的课程思政案例，实现了 对枯燥、抽象的理论教学的反哺。既丰富了教学内容，增强了学生学习的自觉性，又激发学 生的学习兴趣和创造力，有利于学生对知识内容的理解和教学质量的提升，实现“教书”与 “育人”的相互促进，双向提升。 本案例将专业知识与脱贫攻坚精神、中国的传统文化、 “两山”理论等紧密结合在一起， 坚持价值引领与知识传授相结合，培养学生热爱自然、保护自然的绿色生态发展理念，引导 学生学好专业知识，积极投身生态文明美丽中国的建设，提升了学生的政治与人文素养，基 本达到教学大纲中的知识、能力、素质等目标，教学效果显著。 2、存在问题 本课程内容很多，尽管在知识点讲授的过程中融入了一些鲜活的思政案例，但学时有限， 学生还停留在消化吸收这些抽象的知识点，很难对这些案例所富含的思政元素加以思考和感 悟，因此很难做到将这些蕴藏的精神内涵内化于心，外化于行。因此，仍然存在就思政讲思 政的现象，思政育人的效果可能还不是很显著。 3、改进思路 要解决课程思政教学当前存在的突出问题，一方面要立足于课程内容，深入挖掘与理论 知识高度契合的思政案例，构建系统的思政案例库。在教学设计中，要精化教学方案、教学 目标、教学内容、教学重点以及案例的位置与内容，并根据学生的反馈及时对教案设计进行 调整；另一方面要通过引导、启发等手段，激励学生发挥主观能动性，将思政案例以小组讨 论的形式得以升华，最终实现课程思政全员、全程、全方位的育人目标。 203 巧妙构建噬菌体载体使新冠肺炎病毒“为我所用” 课程名称： 基因工程 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 生物技术 授课教师： 王 斌 一、结合章节 第三章 基因工程克隆和表达载体 第2节 基因工程病毒和噬菌体载体的构建 二、教学目标 1、知识目标 （1）熟悉病毒、噬菌体的基本知识和性质特点。 （2）掌握单、双链噬菌体载体的特点、构建、改造及包装过程。 （3）了解新型冠状病毒的基本特点、传播途径及预防措施。 2、能力目标 （1）自我学习的能力：通过对病毒噬菌体知识的了解，能掌握新型冠状病毒的基本特 点和知识。 （2）知识运用能力：通过学习相关病毒知识能在实际生活中学以致用，积极宣传预防 新型冠状病毒的知识。 3、素质目标 （1）通过学习国家抗疫先进事例，增强爱国主义情操，培养学生的爱国热情和民族自 豪感。 （2）通过理论学习，培养学生的科学素养，从而使其在实际工作生活中能学以致用， 运用科学解决实际问题。 三、案例意义 在新冠肺炎疫情背景下，病毒对学生已不在陌生，在了解其给人民生活带来危害的同时， 可借助讲解噬菌体基因工程载体的教学内容融入病毒的相关知识。学生在掌握病毒知识和致 病机理基础上，能在思想上全面认识了解新冠病毒，并可用所学知识在行动上宣传和推广防 疫知识和措施；同时也调动了学生学习的兴趣和积极性，有利于激发学生学的潜力，增强学 习的主动性；另外，结合病毒的性质和特点，联系基因工程噬菌体载体的特点，通过对病毒 或者噬菌体的改造使之成为基因工程工具，使学生能用科学的眼光来对待病毒，提高其辩证 思维能力，并能借助抗疫先进事例，致敬白衣战士，也能体会到祖国的强大和战胜病毒的决 心，从而增强学生的爱国情怀和民族自豪感。 204 四、教学过程 1、教学内容 （1）病毒和噬菌体的结构、特性等基本知识；病毒和噬菌体的致病机理，病毒和噬菌 体载体的相关知识。 （2）病毒和噬菌体的致病机理、传播途径以及危害性，新型冠状病毒的特性、传播途 径、危害性以及防控等相关内容。 （3）单、双链噬菌体载体的特点、构建、改造及包装，在基因工程操作过程中的应用。 （4）理论联系实际，结合抗击疫情的事例，致敬身边的白衣战士，增强学生的爱国主 义热情。 2、教学方法 综合使用讲授法、比较教学法以及案例教学法等。 （1）讲授法：系统讲述病毒和噬菌体的基本知识，介绍新型冠状病毒的发现、传播、 筛查以及预防等措施。 （2）比较法：将新型冠肺炎病毒与基因工程中所要构建的噬菌体载体进行比较，从遗 传特性、结构特点、致病机理等方面进行比较教学， （3）案例法：列举不同的病毒或者噬菌体进行改造成为基因工程载体的案例，结合实 际介绍几个在抗击疫情过程中的先进典型案例。 3、教学理念及创新 贯彻理论联系实际于学以致用的教学理念，从生活实际出发引入所讲述的内容，简单介 绍病毒的基本知识，了解病毒对人类的危害从而掌握病毒预防的一些常识和方法，并将学到 的知识进行推广和运用。另外，运用辩证思维的教学理念，在熟悉病毒知识的同时，根据病 毒的特性和基因工程载体的特点，如何将病毒加以运用，即构建基因工程噬菌体载体，从而 将载体运用到基因工程操作过程中，将其特性得到充分的发挥和运用。 4、具体实施过程 （1）课堂引入：以目前爆发的新型冠状病毒为话题，引入课堂所讲述的病毒和新型冠 状病毒知识，主要内容包括病毒的基本结构、特点以及致病机理，新型冠状病毒（图1）的 结构特点。 205 图 1 新型冠状病毒 （2）进一步引入新冠状病毒的危害性、防护以及筛选，列举身边的防疫事例等。 新型冠状病毒的危害 致敬白衣卫士 （3）提问与思考：通过了解病毒和噬菌体的结构特点，结合前面所讲的载体的特性， 思考能否将病毒或者噬菌体构建成为我所用的基因工程载体。 （4）重点讲解：双链载体和单链M13载体的特点、构建、改造及包装过程。 （5）总结和展望：人类战胜目前肆虐的新型冠状病毒的主要措施和面临的挑战是什么？ 还能有效构建哪些更加便利和高效的基因工程载体。 五、案例反思 1、实施效果 （1）理论联系实际，充分调动了学生学习的积极性并同时激发了学生学习的兴趣，并 通过附带讲解我们国家抗击疫情的一些事迹，激发了学生们的爱国热情。 （2）通过对病毒知识点的学习，使学生了解了更多病毒的防御知识，同时也意识到病 毒并非一无是处，加以改造可以为我所用，进而在相关领域发挥应用的作用，激发他们热爱 科学、敢于钻研的科学理念。 （3）通过对比教学和学习，学生们更能清楚的掌握病毒以及噬菌体同基因工程噬菌体 载体之间的差别，从而更能清晰的掌握噬菌体载体的构建过程以及其主要作用。 206 2、存在问题 （1）学生太过于专注新冠肺炎病毒和一些抗疫事迹而忽略了其中重点知识的听讲，从 而把握不住重点。 （2）对病毒和噬菌体之间的概念和区别还存在一定的模糊认识，容易出现概念错误。 （3）对病毒以及噬菌体的复制、繁殖过程对先前知识掌握不够牢固，在讲课过程中理 解不到位。 3、改进思路 （1）重难点知识要突出，在学生掌握重点内容的基础上开展思政教育，增强他们的专 业意识和能力。 （2）对病毒及噬菌体的概念和结构知识先行进行讲解，使他们先有一个正确的概念和 结构认识。 （3）对以往知识点要进行复习和回顾，在有基础知识的前提下进行知识的拓展和运用。 207 青霉素发酵生产工艺 课程名称： 发酵工程与工艺 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 生物技术 授课教师： 余志坚 一、结合章节 第十二章 第1-2节 青霉素发酵生产工艺 二、教学目标 学生能整体认识青霉素发酵生产工艺过程,掌握青霉素发酵生产工艺中关键控制技术和 相关理论知识,包括生产工艺的策划、种子制备、培养基原料的验收及培养基配制、设备与培 养基的灭菌、无菌空气的制备工艺及无菌检测技术、常用反应器的基本操作及维护技术、青 霉素发酵的基本原理与工艺控制技术等实际操作能力。同时在教学过程中,培养学生具有良 好的职业道德和职业素质。 1、知识目标 （1）了解青霉素的分类及分子结构、作用机理应用等。 （2）掌握青霉菌在固体培养基形态特征,熟悉青霉素产生菌生长发育过程。 （3）掌握大米孢子的制备方法,掌握种子质量要求。 （4）掌握青霉素发酵生产工艺流程及相关设备的操作使用。 2、能力目标 （1）专业能力：能够完成产黄青霉的种子制备能力，能够进行生长过程中培养物生长 情况的监测能力，能够能进行青霉素发酵终点的判断与确定，进行相关技术文档的编撰及资 料整理的能力。 （2）方法能力：具备独立学习及收集获取信息的能力，具备解决问题、分析问题能力， 具备制定工作计划、工作过程的管理能力，具备对工作过程和成果的评价能力。 （3）社会能力：具备人际交流、表达能力，具备团队协作和沟通能力，具备工作任务 的组织管理能力，具备工作责任心，具备环保等社会责任心。 3、素质目标 （1）在教学过程中通过种子制备及发酵过程控制,使学生养成规范操作、安全操作的职 业操作习惯。 （2）树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识。 （3）在学习工作和技能实践过程中,培养学生科学严谨、认真负责的精神。 （4）在发酵生产中重视无菌操作技术,强调操作的规范性,增强无菌意识等。 208 （5）具备独立学习及动手的能力,收集获取信息的能力,解决问题、分析问题能力,制定 工作计划的能力,对工作过程和成果的评价能力。 三、案例意义 在讲述青霉素的发现时，以讲故事方式引入认真细心、善于发问的科研精神。通过该知 识点的学习，教育同学们不管在学习、生活中都要养成认真、细心、善于思考、发问的好习 惯；弘扬脚踏实地、不怕牺牲、勇于创新、爱国主义精神。育人主题是尊重科学、认真细心、 善于发问、不怕牺牲、勇于创新、爱国主义精神。 四、教学过程 1. 首先，对于青霉素，大家后非常熟悉，从小到大，每个人都使用(服用)过青霉素。那 么，青霉素是如何被发现的呢?从英国科学家Fleming的故事讲起。 1928年7月下旬，弗莱明将众多培养基未经清洗就摞在一起，放在试验台阳光照不到的 位置，就去休假了。 9月3号，度假归来的弗莱明，刚进实验室，其前任助手普利斯来串门，寒暄中问弗莱明 这段时间在做什么，于是弗莱明顺手拿起顶层第一个培养基，准备给他解释时，发现培养基 边缘有一块因溶菌而显示的惨白色，因此发现青霉素，并于1929年6月发表，最终使其获诺 贝尔奖的论文。 1929年弗莱明在《不列颠实验病理学杂志》上，发表了《关于霉菌培养的杀菌作用》的 研究论文，但未被人们引起注意。弗莱明指出，青霉素将会有重要的用途，但他自己无法发 明一种提纯青霉素的技术，致使此药十几年一直未得以使用。 通过该故事，引入思政元素“细心、认真，善于发问”。 209 2. 【案例】谁为中国带来了青霉素？ 虽然1928年英国科学家亚历山大·弗莱明就发现了青霉素，但直到1940年，钱恩、佛洛 里、哈特利组成的牛津小组实验室提取了青霉素结晶，才累积出足够剂量用于临床试验。青 霉素是被美帝国主义垄断的神药，黑暗落后的旧中国无法生产，国民党政府不发展民族工业、 不支持科学研究，人民只能高价购买洋药救命。有些影视作品里（如《亮剑》，青霉素更是 要花费大量黄金购买、甚至通过特工行动夺取的神物。 在昆明，樊庆笙等人1944年9月5日在旧皮鞋上获得了帚状霉菌，通过液面培养法，研制 出了中国第一批5万单位/瓶的青霉素。 1944年夏，傅莱医生以救济中国总会（UCR）晋察冀代表的身份，通过美国援华委员会 （CAC）的帮助，于次年初从英美索取到了青霉菌菌种和相关研究资料，并制定出研制计划。 土法生产初制青霉素的小作坊，设在了延安城东柳树店中国医大内，失败50多次后终获成功。 除了规模有限，制造室的主要问题是生产的青霉素效价太低，只有100单位/毫升。此外，发 酵用的培养基是一种专用的玉米浸出液（制备淀粉和葡萄糖的副产品），国内无法生产，只 能依靠美国进口。留美的童村博士，于1948年1月试验成功用棉籽粕替代美国进口用品，发 酵效价大幅提升。制造室又在培养基中加入苯乙酸，产量进一步提高，效价最终达到750单 位/毫升，可周产10万单位/瓶的青霉素500-1000瓶不等。 1949年前进口盘尼西林一两黄金买5支，5支盘尼西林即相当20万单位青霉素G钾针剂就 相当于一两黄金，因此有软黄金之称。贵的时候甚至一两黄金一支青霉素。 发扬青霉素研发人员的克服困难、勇于创新、爱国主义精神。 3. 案例开展的意义和价值 （1）青霉素，大家日常生活中都非常熟悉，但是通过该知识点引入的两个思政元素， 210 同时使同学们认识到认真、细心的重要性，不仅在科研、学习中，而且日常生活中也一样， 这是一个好习惯，另外在科研和学习过程中要善意思考、善于发问，重大的科学发现可能就 在其中。 （2）培养学生大胆创新和坚韧不拔的科学精神、敢于奉献和团队协作精神 4. 主要成效和特色 同学们在课堂学习过程中很反感满堂灌，而是很喜欢听一些故事。这些故事就能够调动 学生学习的积极性，激发他们的学习兴趣，减少了他们睡觉或者看手机的机会。而且这些故 事还能引发他们的思考，同学们能够从故事中的科学家身上发现闪光点，并立志向科学家及 其中国科技前辈们学习；此外同学们还对和自己密切相关的日常生活想象和问题很感兴趣。 五、案例反思 《发酵工程与工艺》与人们的生活结合紧密，从医疗、食品、工农业、环境保护等各领 域都有非常广泛的应用。比较容易引入思政元素，但是通过此次课程建设和执行，发现容易 引入和恰当引入不同，和润物细无声的引入差异更大。不能生搬硬套，为了思政而思政，就 会产生让听者觉得太生硬。 由于生物学科的课程思政尚属新生事物，如何有效挖掘本学科的思政元素是开展课程思 政的基础。在授课过程中，教师能够通过案例、故事等教育学生认真、细心、善于思考、尊 重科学等，但是在总结思政元素的时候总感觉高度不够，或者不能准确地高度概括。青霉素 这个知识点的讲授，能够起到思政育人的目的，教学效果良好。 此外，还可以采用多种教学方式和手段将课程思政理念融入其中，如慕课、微课、翻转 课堂等。这样教师在课堂上才有足够的时间将学生分组后，采用分工协作，合作探究的方式 针对国计民生等热点问题进行深度讨论，通过学生团队合作后发表自己的意见，一方面培养 学生团结合作交流意识，拓展学生视野，鼓励学生探索学科前沿，提高学科历史感；另一方 面培养学生创新思维，提高学生学习主动性和课程自信心，甚至规划适合自己兴趣的学习生 涯。这可能才是真正达到“润物细无声”地融入思政的效果。 211 推进全球生物多样性保护，共建万物和谐的美丽家园 ——以“生物多样性及其保护”一节为例 课程名称： 普通生态学 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 生物技术 授课教师： 陈传红 一、结合章节 第四章 生态系统生态学 第5节 生物多样性及其保护 二、教学目标 1、 知识目标 （1）掌握生物多样性概念、层次、价值，理解生物多样性对人类发展的意义。 （2）了解生物多样性丧失原因以及生物多样性保护的现状与措施。 （3）理解几种常见生物多样性指数的计算公式及其生态学意义。 2、 能力目标 （1）通过以上生态学概念、原理和方法知识目标的达成，培养学生的生态学观察、调 查与分析能力。 （2）培养学生对生态环境问题的独立思考与分析能力。 （3）具有初步开展生态环境问题调研、环境治理方案设计能力。 （4）增强他们生态环境保护以及可持续经济发展服务的能力。 3、素质目标 引导学生树立生态文明意识和可持续发展理念，培养唯物辩证思维、严谨求实、勇于创 新的专业素养；促进学生对生态环境保护的国情国策的了解；培养学生从生态学原理视角建 立全球视野，思考中国环境问题，体现国家情怀与责任担当。 三、案例意义 在专业知识点讲授过程中，通过相关知识点有机融入生态文明、政治认同、家国情怀、 法治意识、科学精神与个人责任担当等思政要素，实现专业课程的育人功能与目标。如在讲 授生物多样性的价值时，用习近平总书记的“两山”理论来高度概括；在讲授生物多样性保 护措施时，顺其自然地引出了习近平主席在2020年联合国生物多样性峰会上提出了“四点建 议”“一个主张”，以及今年的联合国生物多样性大会的主题——“生态文明：共建地球生 命共同体”（习近平）和生态环境保护“四治方略”，让学生明确党和人民的智慧与承诺， 212 感受强烈的政治认同、制度自信；通过列举我国近20年来生态环境保护所取得的巨大成果， 以及今年两会上明确提出了2030年碳达峰、2060碳中和的愿景，让学生清楚国家的决心；通 过甘肃八步沙林场三代治沙人的感人事迹，以及2019感动中国十大人物、全国优秀教师、著 名植物学家钟扬教授的事迹，来感召我们新一代大学生要有责任与担当、奉献精神。 四、教学过程 1、 教学内容 （1）生物多样性的价值：用习近平总书记的“绿水青山就是金山银山”科学论断来高 度概括生物多样性的具体价值，从而让学生以生态学概念与原理视角来理解“两山”理论， 树立生态文明意识。 （2）影响生物多样性因素以及丧失原因：列举一些近年来全球发生的生物多样性破坏 的重大事件，综述生态学家的有关全球生物灭绝或濒临灭绝速度研究成果。让学生警醒，特 别是新冠疫情的全球泛滥，生物多样性保护迫在眉睫。 （3）生物多样性保护措施：列举列国际和国家一系保护措施与政策法规后，顺其自然 地引出了习近平主席在2020年联合国生物多样性峰会上的重要讲话视频，展示提出的“四点 建议”、“一个主张”，同时图片展示习近平主席提出的“生态文明：共建地球生命共同体” 理念，成为今年联合国生物多样性大会的主题；进一步通过视频习近平总书记提出的生态环 境保护“四治方略”，让学生明白我们国家和人民的智慧、承诺与决心，使他们具有强烈的 政治认同、制度自信。 （4）生物多样性保护现状与前景：重点列举了我国近10年来生态环境保护所取得的巨 大成果，以及今年两会上又明确提出了2030年碳达峰、2060碳中和的愿景，让学生清楚国家 在行动；通过甘肃八步沙林场三代治沙人的感人事迹，以及2019感动中国十大人物、全国优 秀教师、著名植物学家钟扬的事迹，来感召我们新一代大学生要有责任与担当、奉献精神。 2、教学方法 《普通生态学》课程应注重问题导入和师生互动，注意“入深入细、落小落全、做好做 实”，注重课堂形式的多样性和话语传播的有效性，应用现实案例、视频、图片、网络资料、 文献等，采用问题串法、情景教学法、案例教学法、讨论法等教学方法和手段，使知识形象 化具体化，便于学生理解和接受，激发课堂学习兴趣，提高教学效果。在本节课中，具体采 用以下方法： （1）情景设问法：通过设问，让学生思考，从而引出讲授的内容或者需要关注的问题； （2）图片直观法：用大量的再现现场情景的图片，直接击中学生的内心所想，让学生 有真实的情景感； （3）观影法：以两个与本节内容高度相关的短视频，习近平主席在世界生物多样性峰 会上的重要讲话视频和我国环境保护的“四治方略”视频，让学生加深对生物多样性保护的 理解，感受到国家、集体、个人在生态文明理念对生物多样性保护的重要性，树立生态文明 213 观念； （4）个人事迹宣讲法：以已故2019感动中国人物、著名生态学家钟杨的故事以及甘肃 八步沙林场三代治沙人的感人事迹，来激发学生的家国情怀、科学精神、责任与担当。 2、 教学理念及创新 （1）提炼课程内容，挖掘思政内涵：积极主动地挖掘育人资源，做到科学性与价值性、 知识性与思想性的辩证统一。 （2）完善课程设计，融入思政元素：根据挖掘的课程思政内涵，撰写体现“课程思政” 理念的课程大纲，明确教学知识、能力与德育素质目标，重视生态学课程思政的设计与规划， 撰写课题教学教案，确保在遵循生态学专业理论知识教学过程中实现思想政治教育的真实融 合。 （3）创新教学方式，提高教育效果：通过线下与线上混合式教学模式，课堂上灵活运 用多种教学方法和手段，引入案例教学法、实践教学法，激发课堂学习兴趣，提高教学效果， 利于学生传统生态观的熏陶、马克思主义生态哲学的渗透、习近平生态文明思想的诠释，促 进学生生态法治观念、政治认同、家国情怀、责任担当、生态审美能力和生态美学价值观的 提升，成为本课程思政内容的一大亮点，实现专业课程的育人功能与目标。 4、具体实施过程 （1）新课导入 新课前设问：你知道“国际生物多样性日”是每年的哪天吗？这里不做解释，留给大家 课后网上检索查询（每年的5月22日）。设立这个日子，目的是为引起人类对生物多样性保 护的关注。今天，我们就来学习新内容“生物多样性及其保护”。 设问：那么，什么是生物多样性呢？这个正是我们下面要学习的内容。 （2）教学内容与教学设计及意图 1）概念学习 什么是生物多样性呢？它是指：在一定时间、区域内，所有生物物种及其遗传变异和生 态系统的复杂性总称。生物包括，如动物、植物，以及微生物。生物多样性的本质体现在， 物种的丰富程度与变化过程、生态系统和景观的复杂多样性。 从这个概念来看，大家思考下生物多样性可分为几个层次呢？ 2）生物多样性层次 生物多样性体现在层次的多样化上，从微观到宏观，生物多样性可划分为三个层次： 214 遗传多样性，即基因的多样化，如种内与种间均存在基因的多样化。 物种多样性，表现在生物种类的多样化。平常大家说的生物多样性大多是指这个层次； 生态系统多样性，表现在生境、群落及其生态过程的多样化，如有热带雨林、湿地、 湖泊海洋、高山草甸等等。 设问：我们常说要大力保护生物多样性，为什么呢？保护它究竟有什么价值呢？ 教学设计意图：引出生物多样性的价值。 3）生物多样性的价值 生物多样性具有不可或缺的生态学价值，和巨大的经济服务价值。我们可归纳为四个方 面。首先是，直接价值“衣、食、住、行、药、乐，理论研究、基因库、种子库等；其二是， 间接价值，如固定太阳能、调节气候与水文、防止水土流失等；第三，存在价值，对维持生 态平衡、环境稳定起关键作用、生物学伦理道德等，第四，还有巨大潜在价值，很多生物可 能是未来潜在的可利用资源，如种质资源、药物资源，即使是一些不起眼的生物。 其实，其巨大价值，可用我们习总书记05年在浙江安吉考察时说的一句话“绿水青山， 就是金山银山”来形象概括。这一科学论断，在中共十九大被写进了党章，即“两山理论”， 它体现了人与自然和谐发展的辩证统一。 教学设计意图：思政元素融入点，让学生理解两山理论的本质含义。 215 然而，由于全球气候变暖与人类的干扰，有科学工作者提出，第六次生物大灭绝正逼近 人类，虽有自然的原因，但人是祸首！由于人为因素，被称为地球之肾的湿地、地球之肺的 森林被大量破坏，面积急剧减少。而生境的丧失与破碎化、环境污染、人为外来物种入侵等， 直接导致了近代物种多样性丧失。 事件举例：列举一些近年来全球发生的生物多样性破坏的重大事件，如：巴西潘塔纳尔 湿地火灾事件。综述生态学家的有关生物多样研究成果：全球生物灭绝或濒临灭绝速度。 教学设计意图：让学生警醒，特别是新冠疫情的全球泛滥，生物多样性保护，迫在眉睫！ 4）生物多样性保护措施 设问：生物多样性保护，那么我们应怎么办？ 教学设计意图：引出当前全球对生物多样性保护的行动情况。 全球对生物多样性保护有了广泛共识。在去年的联合国生物多样性峰会上，近150个国 家代表共同探讨这个全球性课题；联合国秘书长古特雷斯呼吁：各国加大生物多样性保护力 度。 视频播放：习主席在这次峰会上，发表的重要讲话，主席提出了四点建议：坚持生态文 明，坚持多边主义，保持绿色发展，增强责任心。以及一个主张：让我们携手共进、扎实行 动，推进全球生物多样性保护，共建万物和谐的美丽家园。充分体现了党和人民的智慧，表 明我们的承诺与决心。 216 我国政府主动承办2020年联合国生物多样性大会，由于新冠疫情的影响，现推迟到今年 10月11-24日在昆明举办。习主席提出的“生态文明：共建地球生命共同体”理念，将成为本 次大会的主题。 除了主张与承诺，我们国家也在行动：十八大以来，生态环境保护的决心之大、力度之 大、成效之大前所未有。例如，我国近10 年来，森林面积增长超过 7000 万公顷，居全球 首位；90%陆地生态系统类型、85%野生动物种群得到有效保护；提前完成2020 年应对气候 变化和设立自然保护区的相关目标。今年两会上又明确提出了我国2030年碳达峰、2060碳中 和的愿景。 真实事例：在过去近40年里，甘肃八步沙林场三代治沙人的感人事迹。 217 教学设计意图：有机融入思政元素，宣扬我们国家的责任与担当、人民的责任与奉献精 神。 视频播放：为了祖国“山更青、水更绿、天更蓝、城更美”，去年，习总书记在浙江安 吉生态环境考察时，对生态环境保护工作提出了：治山、治水、治气、治城“的四治方略， （习主席的四治方略视频），一体推进，持续用力。体现了对生态环境保护决心。 教学设计意图：有机融入思政元素，宣传习主席的生态环境保护的四治方略。 生态学人事迹： 课堂深情讲述生态学人故事： 2019感动中国十大人物之一，全国优秀教师、著名植物 学家，播种追梦人，复旦大学教授——钟扬，长期致力于生物多样性研究和保护，收集了青 藏高原4千多万颗植物种子。他作为一个南方人，援藏16年，足迹遍布西藏。不幸的是，2017 年9月25日，前往内蒙古授课路上，遭遇车祸逝世。钟扬不愧为时代楷模，更是我们生态学 人心中的一座丰碑。他常说的一句话“一个基因可以拯救一个国家，一粒种子可以造福万千 苍生。”这句话充分体现了他的爱国情怀、责任与担当。 218 教学设计意图：国家在行动，同样我们生态学人也在行动，在学生中宣传：我们应具有 爱国情怀、责任与担当。 5）生物多样性指数 生物多样性指数概念与生态学意义； 讲述物种多样性指数的定义及生态学意义，反映种的数目或丰富度、均匀度的参数。 生物多样性指数计算公式列举及其参数测定方法。 讲述物种多样性的测度——物种多样性指数公式。 ➢ 丰富度指数 ■ Gleason 指数：dGl=(S-1)/LnA (A—单位面积，S—群落中物种数目) ■ Margalef 指数：dM=(S-1)/LnN （N—样方中观察到的个体总数，S—群落中物种数 目） ➢ 多样性指数 ■ 辛普森多样性指数：D = 1−∑(Ni/N)2 （D-多样性指数；N-所有物种的个体总数； Ni-第i个物种的个体数） S ■ 香农－威纳 指数： H  = − Pi log 2 Pi i =1 （S-物种数目，Pi-种i的个体在全部个 体中的比例，H′-多样性指数。公式中对数的底可取2，e和10，单位分别为nit，bit和dit。） 说明：由于这些内容融入的思政元素较少，主要是按传统教学过程与方法进行，加之由 219 于篇幅原因，因此，此部分教学内容的设计与具体实施过程简略，不在此进行文字详细赘述。 五、案例反思 1、实施效果 （1）实现专业教学内容与当前思政元素的有机融合，生物多样性概念、层次、价值及 保护措施中就与当前国际生态环境保护、国内生态文明理念形成知识基础与国家政策理论的 相得益彰，在这些专业知识中渗透习主席的“两山理论”、“生态文明观念”、“生态文明 理念”、“人与自然和谐共生”、“生态文明：共建地球生命共同体”、“推进全球生物多 样性保护，共建万物和谐的美丽家园！”等这些时事政策没有一点违和感，而且有种有机融 合、顺其自然的感觉。因此在教学中可有目的达成高校的教育目标“立德树人”的达成。 （2）通过生态学人——钟杨的感人事迹的深情叙述，在叙述过程中，我本人确实有身 临其境，情不自禁的热泪盈眶，也发现不少学生课堂上在深思、凝视，表现出了为之感动的 表情，这让学生真正体会到作为一个个体的价值，更让学生非常明确：什么是家国情怀？什 么是责任与担当？我们如何去做！ 2、存在问题 （1）本堂课的知识目标明确，就是生物多样性及其保护，与当前国家的国策和社会主 义核心价值观高度切合，具有大量的思政要素可以融入，但由于课堂时间有限，因此讲授专 业知识的过程中，教师要对相关国策熟悉，要有所取舍，做到精准，否则往往会导致思政要 素融入过多，变成思政课程； （2）课程内容的深度和广度有待进一步拓展，延伸学生思考和感悟的时间和空间，虽 然课堂教学积极采用启发式、互动式的教学方法，学生参与度尚有提升空间。 3、改进思路 （1）进行专业课程思政，首先教师作为教育者自己要自我教育、自我学习和修身立德， 密切关注有关生态环境保护相关全球事件与人物、环境问题与国策等时事动态、生态学科研 究热点前沿等，与时俱进，并把握其内涵，平时多收集各类资料，这样在课堂中才能做到精 准融入，知识的学习与思政教育有机融合。 （2）为了提升课程内容的深度和广度，延伸学生思考和感悟的时间和空间，需要考虑 教学手段与方法的选择，我们思考能不能突破现有的教学方式，采用线上线下共同作用的方 式，利用讨论法等方法强化学生的参与感。 220 退休不褪色，七年磨一剑 ——原子荧光光谱法课程思政教学案例 课程名称： 现代仪器分析(I) 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 应用化学 授课教师： 樊强文、杨水平 一、结合章节 第四章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 第6节 原子荧光光谱法 二、教学目标 1、知识目标 （1）理解原子荧光光谱的产生、分类及特点。 （2）原子荧光光谱法定量方法。 （3）掌握原子荧光光谱仪的组成及各部件的作用。 （4）了解原子荧光光谱法的应用。 2、能力目标 能够基于分析要求和目的，选择合适分析条件，解决实践学习和实际生活中的实际问题。 3、素质目标 培养学生追求真理、探索创造、甘于奉献的科学创新精神，培养学生求真务实、实践创 新、精益求精的工匠精神，使之成为能够担负起现代科技与工业领域有责任感的人才。 三、案例意义 习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出： “要坚持把立德树人作为中心环节， 把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人， 努力开创我国高等教 育事业发展新局面”。《现代仪器分析》作为一门应用性极强的课程，在医药、食品、环境、 生物、材料等领域的科研和生产中发挥着不可替代的作用。围绕习近平总书记的讲话精神和 立足该门课程的特点，挖掘原子荧光技术在发展过程的“科学精神”“工匠精神”等思政元 素，结合我系退休教授龚治湘老师的先进事迹，将其有机地融入专业课程教学过程中，助力 培养“又专又红”的社会主义建设者和接班人。 四、教学过程 1、教学内容 221 （1）原子荧光的产生及发光类型 （2）原子荧光光谱法定量基础 （3）原子荧光光谱仪结构 （4）原子荧光光谱法的应用 2、教学方法 采用课堂提问法、比较式讲授法、互动讨论法和举例法进行知识点的讲解。融入我系退 休教授龚治湘老师 80 岁高龄研制出检测精度全球领先的完全自主化的智能化微型原子荧 光仪的先进事迹，增强学生的自豪感和仪器国产化自信心，培养学生的科学精神和工匠精神； 最后强调原子吸收光谱法应用的局限性，激发学生的科学创新意识。 3、教学理念及创新 “以学生为中心”，采用多元化教学方法并结合身边先进人物的先进事迹，充分调动学生的学习 积极性，培养学生创新意识和解决实际问题的能力，弘扬工匠精神和爱岗敬业精神，实现“知识” “能力”“素质”全方位育人目标。 4、具体实施过程 （1）专业知识讲授 原子荧光的产生及发光类型 举例说明生活中常见的荧光现象（图1），引出荧光概念，阐述什么是荧光。 图 1 生活中常见的荧光现象示例 随后课堂提问，荧光是如何产生的，产生荧光的要素是什么，并引导学生进行课堂讨论。 教师总结补充，阐述荧光产生原理，并基于荧光产生原理，进一步阐明荧光的分类。 【知识点 1】原子荧光产生机制 基态原子吸收光子激发所形成的激发态，以光辐射跃迁的形式退激发至基态， 即产生 荧光。（强调：光辐射是产生荧光的必要条件） 【知识点 2】原子荧光分类 原子荧光可分为共振荧光和非共振荧光，非共振荧光又可分为直跃线荧光、阶跃线荧光 和反 Stokes 荧光（图2）。 222 图 2 原子荧光产生机理及其分类 【知识点 3】各类原子荧光特点 共振荧光：λA(吸收光频率)=λF(发射光频率)、跃迁概率最大、吸收强度最强、原子荧光 分析中最常用； 直跃线荧光、阶跃荧光：λA > λF； 反 Stokes 荧光：λA < λF。 ②原子荧光光谱法定量基础 课堂随机抽查学生回顾原子吸收光谱法的定量原理，推导到朗伯-比尔定律在原子荧光 光谱法定量中的可行性，并引导学生比较学习，要求理解原子荧光定量基础公式的推导过程。 ③原子荧光光谱仪的组成 采用图示法，对原子荧光光谱仪的组成进行讲解。阐述原子荧光光谱仪由激发光源、原 子化器、色散系统、检测系统、数据处理和仪器控制系统五部分组成，并说明各部件的作用 （图3）。 223 图 3 原子荧光光谱仪构造示意图 【知识点 4】原子荧光光谱仪分类 非色散型和色散型 【知识点 5】原子荧光光谱仪构造 激发光源：空心阴极灯或氙弧灯 原子化器：火焰原子化器和无火焰原子化器（重点介绍氢化物发生法在原子荧光光谱法 中的应用） 色散系统：色散型-光栅、非色散型-滤光片 检测系统：光电倍增管 数据处理和仪器控制系统 【知识点 6】光源系统与检测系统成 90o 直角关系，防止激发光源发射的辐射对原子 荧光信号测定的影响。 ④ 原子荧光光谱法的应用 从仪器组成出发，阐述原子荧光光谱法的特点，并与原子吸收法进行比较， 说明原子 荧光光谱法的优势及不足。并举例说明原子荧光光谱法在实际生活和生产中的应用，以及面 临的技术瓶颈。 【知识点 7】原子荧光光谱法的特点 检出限低、灵敏度高 谱线简单、干扰少 分析校准曲线线性范围宽（3~5 个数量级） 可实现多元素同时测定，但测定元素种类有限。 【知识点 8】原子荧光光谱法的应用举例 水中汞的测定 大米中镉的测定 化妆品中砷的测定等 （2）思政教育融入 在讲授原子荧光光谱法的应用时，融入我系退休教授龚治湘老师“退休不褪色，七年 磨一剑，自主研制智能化微型原子荧光仪，实现高端仪器国产化”的先进事迹，树立 学生的行业自信，培养学生的工匠精神和科学精神，增强学生的社会责任感和使命 224 感。 图4 龚 治 湘教授(男)及 CAF-1800 智能化微型原子荧光仪 以传统原子荧光法在测定重金属含量中存在诸多不足为切入点，例如测定汞时记忆效应 严重、无法对复杂样品痕量铅、镉和地质样品中砷汞同时测定等，引出 80 岁高龄的龚治湘 教授勇挑重担，带领团队七年如一日的潜心钻研，研制出了自主化的 CAF-1800 智能化微 型原子荧光仪（图4），完美地解决了上述问题的实际，同时强调该研究成果的意义，例如 推动我国重金属检测水平的提升，引领中国原创的原子荧光仪走向世界，是我国高端仪器国 产化的重要成果，树立学生的自信心，培养学生勇于承担社会责任的意识和坚持不懈、精益 求精的工匠精神。 图 5 CAF-1800 智能化微型原子荧光仪工作流程 剖析 CAF-1800 智能化微型原子荧光仪的工作原理、结构组成（图5）和创新之处，例 如以清洁环保的水代替传统的盐酸和硼氢化钠作为载流、将原子吸收上的化学原子化器与原 子荧光仪联用，教导学生在平常的学习过程中应该善于发现问题、勤于思考，培养学生的创 新精神。 五、案例反思 1、实施效果 225 教学内容饱满、设计合理、逻辑性强，教学方法灵活多样，通过课后小结可发现学生对知识点 的掌握程度达到了预期目标；另外，由于龚治湘教授为我系退休教师，在对本案例的剖析过程 中，课堂气氛活跃，学生的学习热情和积极性高涨，加深了学生对原子荧光光度计在食品分析、 环境监测等领域应用的认知。 2、存在问题 （1）由于缺乏 CAF-1800 智能化微型原子荧光仪，而实验室现有仪器体积庞大，只能采 用网络上的相关资源代替实物对原子荧光仪的工作原理进行阐述，缺乏直观性，导致学生对如何正 确使用原子荧光仪存在一定的困惑。 （2）在教学过程中，当引用环境保护、食品安全等领域的社会热点事件时， 发现学生 对专业领域的社会问题及相关政策的了解比较匮乏，导致授课过程中师生的共鸣程度不高、进 而降低了学生的参与度。 3、改进思路 （1）实践课程的设计与理论课相互补充，通过课后调研和批改作业的形式， 挖掘学生 对知识点掌握薄弱的地方，总结共性问题，在实践课的理论讲解和操作环节中，加以强调和 指正。 （2）课前发布学习内容，布置相关学习任务，督促学生做好课前准备工作。 226 中国助力高分子科学发展 课程名称： 高分子化学科学导论 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 应用化学 授课教师： 刘娜娜、曹小红 一、结合章节 第一章 绪论 第3节 高分子化合物的分类与命名 二、教学目标 1、知识目标 掌握高分子化合物根据不同来源、主链元素组成和产品性能及用途的分类情况，了解生 活中常见的高分子材料，了解与高分子化学相关的中国科学家感人事迹以及中国化工企业的 发展情况。 2、能力目标 掌握高分子化合物的分类，通过引导学生思考、分析、讨论培养他们观察和辨别生活中 常见物品是哪种高分子材料。 3、素质目标 培养具有工匠精神、求真务实、积极进取和民族自信的时代新人；培养学生观察生活、 分析问题和解决问题的能力；引导学生从中国科学家先进事迹中学习和汲取“严谨求实，刻 苦钻研”的科学态度，激发学生的求知热情、创新欲望。 三、案例意义 大学教育不同于以往的九年义务教育，学生学习的自主性是非常关键的一个因素。绪论 是一门课程中非常重要的章节，教师对这章内容讲解的好坏、生动与否直接关系到学生对这 门课是否重视，是否感兴趣。以故事或提问的方式在课程教学中融入案例，可以调动学生学 习的积极性、自主性，增加课堂的活跃氛围。 另外，高分子产量大、品种多、应用广、经济效益高，并且已经渗透到每一科学技术领 域和部门，因而高分子科学的研究具有十分重要的战略发展意义。为了实现中国的伟大复兴， 当代大学生应当将高分子材料的挖掘、应用视为当仁不让的责任之一，因而本次课的案例结 合中国农民李官奇事迹、中国高分子化工产业的发展，融入爱国教育，同时激励学生奋发图 强，做出开创性成果为国争光。 四、教学过程 227 1、教学内容 本次教学的主要内容包括四个方面： （1）高分子化合物的分类：根据来源分类，根据主链元素组成分类，根据产品的性能 和用途分类。 （2）高分子化合物的命名：习惯命名法。 2、教学方法 （1）讲授法 （2）提问法 （3）范例教学法 3、教学理念及创新 （1）通过对高分子命名、分类的介绍，让同学们明白高分子材料在生活中的广泛应用， 激发学生对高分子的兴趣。 （2）通过引导学生了解“世界第八大纤维”的来历、中国企业的高速发展以及高分子 科学发展史，培养学生的民族自豪感，激发他们对中国制度、道路、理论和文化的自信，同 时培养学生实事求是、严谨的工作作风和科学态度，独立思考、追求真理的科学精神。 4、具体实施过程 教学内容1：高分子化合物的分类 （1）专业知识学习 从不同角度的划分高分子化合物的类型：根据高分子的来源，可将高分子分为天然高分 子、改性高分子与合成高分子；根据高分子主链元素的组成，可将高分子分为碳链聚合物、 杂链聚合物、元素有机聚合物与无机高分子；根据高分子产品的性能和用途，可将高分子分 为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂和功能高分子。采用提问法的形式，让学生挖掘生活中 有哪些高分子材料， 它们分别属于三大合成材料中的哪一种。 （2）思政案例融入 我们身边的改性高分子：以PPT图片的形式展示中国河南农民李官奇十年磨一剑，发明 “世界第八大纤维”——大豆蛋白质改性纤维，是用大豆蛋白和羟基高分子经接枝、共混、 共聚及纺丝而成的，李官奇本人被称为“大豆蛋白纤维之父”。 228 （3）思政教育融入 李官奇是只有高中文化程度的农民，为了研究大豆蛋白质纤维，自学生物化学、高分子 化学、大学物理、分析化学、纤维工艺学等学科。历经十年终于将难倒国外数十年的课题突 破，前后共经历800多次实验，各项性能指标达到了工业化批量生产的要求。2001年，美国 人拿6亿买他的研究成果，他明白这项技术对于中国的意义，毅然拒绝了。 借此培养学生脚踏实地、勇于追求、百折不挠的工匠精神，并激发同学们的民族自豪感。 教学内容2：高分子化合物的命名 （1）专业知识学习 229 高分子化合物的习惯命名法，可分为均聚物和共聚物；也可按商品名分为涤纶、丙纶、 锦纶和腈纶等。 （2）思政案例融入 涤纶、丙纶、锦纶等都是生活中常见的高分子材料， 中国作为制造大国，能够生成这 些高分子材料，那么你们知道国内有哪些比较著名的相关企业呢？ 比如中国石油化工公司、中国海洋石油总公司、中国中化集团公司、中国五矿集团公司、 神华集团有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司、中国铝业股份有限公司、中国化工 集团等等。中国作为发展中国家经过几十年的发展，截止到2021年，中国大陆共有124家进 入世界500强企业，历史上第一次超过美国（121家），其中排名前十的企业中国就有3家， 并且都是国有企业。 （3）思政教育融入 中国企业在世界的地位显著提升，在世界影响力大幅度提升，成为世界知名品牌，发展 速度让世界震惊。数据的背后是中国共产党坚强的领导，是社会主义全民所有制优越性的充 分体现，是中国特色社会主义道路优越性的体现，是中国特色社会主义理论优越性的体现， 是中国特色社会主义文化优越性的体现。全党和全国人民要有制度、道路、理论和文化自信， 祖国的未来会越来越好。 五、案例反思 1、实施效果 通过引入思政案例，同学们了解到大豆纤维的来之不易以及中国化工产业的高速发展。 在这个过程中，同学们的民族自信心得到提升，对高分子化学科学导论这门课程的兴趣高昂。 2、存在问题 在该案例教学的设计思路中，学生的主动性展示环节设计较少，它被设置在第一、二个 教学案例的提问部分。 3、改进思路 考虑在课前调动学生自主查阅生活中常见的高分子材料以及与高分子化学相关的中国 科学家感人事迹，引导学生主动融入课堂氛围、积极思考，可以帮助他们学会提出问题、解 决问题和总结问题。 230 让青春之花在祖国最需要的地方绽放 课程名称： 无机化学(Ⅰ) 学院名称： 化学生物与材料科学学院 授课专业： 应用化学 授课教师： 武国蓉、马建国 一、结合章节 第一章 气体和溶液 第3节 稀溶液的依数性 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握渗透的定义以及渗透现象产生的条件；熟悉渗透压与溶液浓度的关系，以及 适用范围。 （2）能够区分高渗透溶液、低渗透溶液与等渗透溶液，以及渗透与反渗透等概念。 （3）了解渗透技术在水处理方面的应用原理。 2、能力目标： （1）通过引入日常生活中与渗透相关的现象，培养学生发现问题的能力以及综合分析 的思维。 （2）能够运用渗透压公式计算分析溶液的渗透压变化，能将反渗透技术应用于解决废 水或污水处理、溶液浓缩等实际问题。 3、素质目标： （1）将知识与生活融合，提高学生学习热情。 （2）讲述游泳过程中的渗透现象，提高学生的安全意识。 （3）通过反渗透技术在废水水处理方面的研究应用，培养学生的社会责任感，激发学 生家国情怀。 三、案例意义 其一，在介绍渗透压概念时，以2021东京奥运会女子200 m蝶泳冠军-张雨霏切入，并提 出思考，如“为什么人在淡水中游泳会觉得眼球胀痛，而在海水中游泳会觉得眼睛干涩”“淡 水和海水有什么不同？”“是不是在游泳馆就不需要戴泳镜了呢？”。通过层层的设疑与解 疑，开发学生主动学习的兴趣，积极求知，让专业课程的思政活起来。 其二，引入“多年前，香港一个小童在游泳后因水池中的有害病菌通过眼球进入体内而 身亡”的事例，解释渗透现象，强化渗透压知识点，树立安全意识。 231 其三，展示水资源缺乏的图片，介绍反渗透技术在海水淡化中应用，激发学生对应用化 学专业热爱，强化学生运用专业知识解决实际问题的能力，同时，培养学生的社会责任感与 家国情怀，引导学生让青春之花在祖国最需要的地方绽放。 四、教学过程 1、教学内容 （1）渗透压的概念 资料一：由于渗透现象，人在淡水中游泳会觉得眼球胀痛，而在海水中游泳会觉得眼睛 干涩，因为在淡水中，眼内浓度高，水会向眼内流动，使眼的内压升高，而在海水中，眼内 浓度低，眼内的水会向眼外流动，使眼睛失水，故而感觉干涩。 资料二：由于渗透现象，将淡水鱼放在海水里，淡水鱼会脱水死亡。将淡水鱼放在海水 里，海水鱼在淡水中是被撑死的。 资料三：无论是在海水还是淡水游泳，我们要记得佩戴泳镜。多年前，香港就有一个小 童在游泳后因水池中的有害病菌通过眼球进入体内而身亡的事情，大家游泳都要记得戴泳 镜。 （2）反渗透的应用 资料一：海水及苦咸水的淡化。地球上的水大约97%是海水，淡水仅占3%，且其中70%以 3 冰帽和冰川的形式存在，目前我国人均水资源量约为2100 m ，为世界人均占有量的1/4，我 3 国已被联合国列为13个最缺水国之一，沿海工业城市人均水资源量大部分低于500 m ，处于 极度缺水状态，大力发展海水淡化市场已经是当务之急。利用海水淡化等现代技术大规模地 开辟新的水源,已经成为全世界的必然趋势。反渗透海水淡化工艺由于设备投资省、能量消 耗低、建设周期短等诸多优点,近年来发展迅速,工程应用也较多,正日益成为海水淡化的主 导技术。 资料二：城市及生活用水处理。城市或者生活用水中含大量的盐类、胶体、微生物、热 源有机物。反渗透在水处理方面很大的优越性是对钙、镁离子的去除十分完全,不仅产水硬 度是比较低的,而且它又能除去水中有机物、微生物、胶体等的杂质,由反渗透法处理后的水 质是较为理想。目前，反渗透技术在城市生活用水处理方面的应用已很普遍。 资料三：放射性废水处理。随着核工业的发展,核电站在全世界范围内异军突起,随之而 来放射性废水的数量也与日俱增,放射性废水的处理问题也日益迫切。核电站排出的放射性 废水包括化学实验室废水、地面台面冲洗水等,这些废水量大但放射性密度低,用反渗透技术 可将废水显著浓缩。我国于70年代末开始研究核电站废水的膜法处理,提出用荷电超滤膜于 离子交换树脂联合处理放射性废水的工艺,各核素的去除率达96%以上。 2、教学方法 （1）演示法。通过观看视频，让学生以直接感知方法了解渗透过程，解释渗透现象。 （2）讲授法。辅助演示过程，强调、总结教学内容的基本概念和基本原理。 232 （3）问题引导法。提问“为什么人在淡水中游泳会觉得眼球胀痛，而在海水中游泳会 觉得眼睛干涩？”“淡水鱼是否可以生活在海水里？”充分调动学生的课堂积极性。 （4）合作讨论-探究法。讨论“反渗透技术在水处理方面有哪些应用？”引导学生探究 反渗透技术在水处理方面的应用。 3、教学理念及创新 （1）反向设计，正向实施。以应用型人才输出为目标，反向设计教学计划，正向实施 教学过程，寓核心知识理论于情景中，帮助学生充分理解理论内涵，同时深入浅出，掌握基 本概念和原理。 （2）“问题引导式”式教学模式。充分调动学生主动参与课堂活动的积极性，使课程 思政活起来，拒绝“灌输式”、“填鸭式”的一言堂。 （3）以专业需求导向教育，培养学生的创新意识与创新能力。以学生能力水平描述学 习效果，能够用渗透压知识点解决实际问题，描述日常生活现象，解决废水、污水、液体浓 缩等工业问题。 4、具体实施过程 环节一：提问的方式，让学生认识渗透，可以解释日常生活中与渗透相关的现象。 引入：2021年7月29日，在东京奥运会游泳女子200米张雨霏蝶泳以2分03秒86获得冠军， 中国女子4x200米自由泳接力队以7分40秒33夺冠，并创造了新的世界纪录，让我们满怀激动。 提问：大家想，我们在淡水中游泳为什么会觉得眼球胀痛，而在海水中会觉得眼睛干涩？ 再问：淡水和海水有什么不同，为什么会出现不同的症状呢？ 自答：地球上海水的含盐浓度为16% - 47%(一般为35%)，而淡水的含盐浓度只有0.010.5，在淡水中，眼内浓度高，水会向眼内流动，使眼的内压升高，而在海水中，眼内浓度低， 眼内的水会向眼外流动，使眼睛失水，故而感觉干涩。 强调：我们把水分子通过半透膜从纯水进入溶液的过程称为渗透。 总结：所以，无论是在海水还是淡水游泳，我们要记得佩戴泳镜。 再问：那是不是在游泳馆就不需要戴泳镜了呢？ 自答：泳池中存在漂白粉、明矾等对人体有害化学成分。 233 举例：多年前，香港就有一个小童在游泳后因水池中的有害病菌通过眼球进入体内而身 亡的事情，大家游泳都要记得戴泳镜。 再问：淡水鱼是否可以生活在海水里？ 回答：一般说来，地球上海水的含盐浓度为16% – 47% (一般为35%)，而淡水的含盐浓 度只有0.01-0.5%，两者相差悬殊，淡水鱼会脱水死亡。淡水鱼是否可以生活在海水里？ 再问: 海水鱼如果在淡水里，会怎么样？ 回答：海水鱼在淡水中是被撑死的。 环节二：渗透压概念，导出渗透压知识点以及渗透压与浓度和热力学温度的关系。 提问：如何阻止渗透呢？ 自答：如果阻止渗透发生，必须在稀溶液的液面上施加额外压力。 强调：如果施加于稀溶液液面上的额外压力恰好能阻止渗透现象发生，我们称该压力为 非电解质稀溶液的渗透压。 环节三：区分高渗透溶液、低渗透溶液与等渗透溶液及其应用。 环节四：借助工业中的实际问题：讲述通过测量非电解质稀溶液渗透压，计算溶质的摩 尔质量。 环节五：继续引入反渗透及其在海水淡化的应用，培养学生的社会责任感与家国情怀， 引导学生让青春之花在祖国最需要的地方绽放。 提问：如果施加的外力足够大，会怎么样？ 回答：如果外加在溶液上的压力过大，则可使溶液中的溶剂分子向纯溶剂方向扩散，使 纯溶剂体积增加，这个过程称为反渗透。 展示：水资源缺乏的图片与视频资料 234 讲述：地球上的水大约97%是海水，淡水仅占3%，且其中70%以冰帽和冰川的形式存在， 目前我国人均水资源量约为2100 m3，为世界人均占有量的1/4，我国已被联合国列为13个最 缺水国之一，沿海工业城市人均水资源量大部分低于500 m3，处于极度缺水状态，大力发展 海水淡化市场已经是当务之急。反渗透膜法已具有投资低、能耗低等优点，成为全球的主流 技术。 再问：反渗透技术还能用于哪些方面呢？ 五、案例反思 1、实施效果 本节内容与日常生活息息相关，不仅偏生活化，而且偏应用化，学生普遍可以明白渗透、 渗透压、反渗透等相关的核心基本知识点，可以解释生活中常见的渗透现象，提高学生对专 业知识的学习兴趣，可以用渗透压的知识创新性地解决实际问题，树立社会责任感与爱国情 怀。 2、存在问题 该内容面对的是大一新生，对于实际化的工业应用，学生普遍觉得陌生，可能觉得难理 解；由于内容开放性强，学生过程性考核有待优化；体现创新创业的元素较少，课程内容还 有待挖掘。 3、改进思路 查阅相关行业内前沿动态，提高学生学以致用，运用专业知识解决实际问题的能力；适 当培养学生查阅资料的能力；尝试学生自评、团队互评与教师评分相融合。 235 永不消逝的电波 ——“连续系统频域分析”教学案例 课程名称： 信号与系统 学院名称： 核科学与工程学院 授课专业： 核工程与核技术 授课教师： 杜俊杰 一、结合章节 第四章 连续系统的频域分析 第7节 LTI连续系统的频域特性与分析 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握信号失真的原因，无失真的概念与无失真传输条件。 （2）掌握理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应。 （3）掌握时域抽样定理、频域抽样定理。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：阅读理解信号与系统类教材、参考书和科技文献，不断地扩展 知识面，增强独立思考的能力，能够写出条理清晰的读书笔记、小结或小论文。 （2）应用知识的能力：会应用Matlab或C语言等软件工具进行电子信号分析，系统仿真 设计，有抽象思维和逻辑推理的理性思维能力。 （3）创新能力：有抽象思维和逻辑推理的理性思维能力，建立相应的模型，运用信号 与系统的处理方法和基本理论对于模型进行分析、研究。 3、素质目标 （1）厚植爱党爱国情怀，珍惜来之不易的和平发展时代：树立正确的世界观，培育追 求真理、探索创造、甘于奉献的科学精神。 （2）培养学生严谨求实、追求真理的科学态度、刻苦钻研、甘于奉献的作风以及专业 团队精神；培养学生具备稳定向上的情感力量，坚强恒久的意志力量。 （3）引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，逐步 增强认识和掌握科学规律的自主能力。 三、案例意义 连续时间系统的频谱及频域分析主要讲述信号无失真传输条件，理想低通滤波器的冲激 响应、阶跃响应及抽样定理。本次课主要结合党史上英勇的电台秘密工作者李白的悲壮事迹 236 进行讲解，结合现实中革命前辈-当时的收报员苏采青老人对该事件的回忆采访视频，让学 生体会当年在党与国家命运的重要时刻，革命主义者为理想献身的崇高情怀。此外还融入信 号合成与分解中对应的简单与复杂辩证统一的哲学思想元素，科学家的奋斗历程与大师成长 之路，以及编程实验对应的知行合一精神，进一步涉及5G国家战略培养学生的民族自豪感 和自信心，激发学生的爱国主义热情。 四、教学过程 1、教学内容 （1）信号失真的原因，无失真的概念。 （2）无失真传输条件。 （3）理想低通滤波器的定义、特点。 （4）理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应。 （5）时域抽样定理、频域抽样定理。 重点内容： （1）掌握LTI系统的频域分析计算。 （2）掌握理想低通滤波器的定义。 难点内容： （1）理解无失真传输条件。 （2）理解理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应。 2、教学方法 （1）引导讲授法 引导学生讨论失真的概念，讲授信号失真的原因、无失真的概念及无失真传输条件。讲 授理想低通滤波器的定义，特点及其冲激响应与阶跃响应。 （2）分组讨论法 通过课前的预习课题布置及分成3组，分别讨论理想低通滤波器的冲激响应、阶跃响应 及抽样定理。然后分别由小组代表上台说明其定义及分析典型题目解答过程。 （3）微视频教学法 播放在艰苦卓绝的年代党的情报工作人员的电影电视视频，以及当代有关人员的采访视 频，更形象的反映当时的革命者的英雄气概，激发学生的追思及学习进步热情。 （4）案例法 介绍科学史上傅里叶在受到拉格朗日否定的情况下，坚持研究，最终出版《热的解析理 论》专著，使学生更加了解知识背景及指引其形成正确价值观。 3、教学理念及创新 （1）课前预习-课堂讨论-总结评价：课前分组并布置预习小问题，督促学生对有教学难 度的内容及时预习，使课堂学习过程更具目标性，降低迷茫感。课堂上按照分组进行相应问 237 题的讨论，并由学生进行讲解，教师及时答疑并进行总结评价，翻转的教学模式提高效率， 加深学生的理解。 （2）微视频教学育人：在授课过程中，通过播放反映历史原型的视频影像与当代有关 人员的视频采访相互佐证，加深学生对先辈的崇敬之情，更坚定其学习报国的热情。 4、具体实施过程 （1）课前将学生分为3组，分别预习理想低通滤波器冲激响应、阶跃响应与抽样定理， 提前两三天给学生下发任务，师生基于课程专用群在线上互动交流。并上传“永不消逝的电 波”电影节选视频以及对当时的收报员苏采青老人的采访视频，时长大约为十分钟，截图如 图1、图2。附有若干针对性的问题供学生讨论交流。通过学习通教学平台，组织学生在线学 习与简单讨论，适时监测学生的预习状况，如观看视频时长、在线讨论问题等，将参与讨论 的同学发言的活跃度和准确度记录下来作为课程评价参考。对于学生提出的简单问题，鼓励 同学间互帮互助；对于普遍存在问题的知识点，作为课堂的主要讲授内容。 图1. “永不消逝的电波”剧照 图2.时任收报员苏采青老人专访 （2）课堂讲授本次课的内容并进行讨论。信号的傅里叶变换，理论及其应用的基础是 线性时不变系统分析理论，其将复杂信号分解为基础信号的分析处理，以及将分解所得的基 础信号相叠加，得到基础信号分别独立作用于系统所产生的响应之和。在哲学层面上，这属 于对简单与复杂及其相互关系的分析。在肯定简单性原则对认识复杂事物的重要性的同时， 指出当复杂事物满足简单要素的机械组合条件时，就可以通过客观认识对简单事物进行全面 的观察和分析，以简单与复杂辩证统一的视角来认识与把握客观世界。 （3）案例讲解傅里叶的科学事迹。傅里叶曾提出一个极具争议性的结论———任何连 续周期信号都可以由一组适当的正弦曲线组合而成。拉格朗日对这一结论持否定态度。面对 大数学家的否定，傅里叶毫不气馁，继续研究，最终出版了《热的解析理论》专著。在课堂 上介绍科学家的奋斗历史，对学生具有极强的启发性和感染力，能在学生心中留下深刻烙印。 科学家的奋斗历程是大学生形成正确价值观的最佳指引，能鼓励学生在学习中遇到困难时不 要轻易放弃，不断奋斗，直至取得成功。 （4）讲解本次课内容对应的编程实验指导。“信号与系统”课程涉及大量复杂的理论 分析和公式推导，物理概念抽象。如何帮助学生理解课程中的基本概念和物理意义，掌握信 238 号与系统的基本分析方法，是本课程教学的一个关键问题。在教学过程中，利用 MATLAB 和 Python 等相关软件辅助教学，动态模拟课程重要内容，能有效帮助学生理解复杂枯燥的 数学公式，深入理解与课程知识点相对应的物理概念及过程，做到知行合一，使原本抽象的 理论知识变得直观、生动起来，激发学生学习的热情和动力。 （5）5G 通信技术反映了数据资源的开发和利用效率，在一定程度上影响着国家未来 的发展，发展 5G 技术已成为国家战略，刻不容缓。介绍 1G技术通信信号仿真度高，但易 受干扰、安全性差的特点。介绍从 2G 到 5G 的技术发展，5G 的技术标准是2G 到 4G 技 术的整合升级强化版，它将截至目前各种技术的优势结合起来，将频谱利用率提高到接近香 农极限。通过中美在 5G 领域的竞争以及华为等科技企业被美国封杀等事例，培养学生的 民族自豪感和自信心，激发学生的爱国主义热情，帮助学生树立责任感和使命感，激发学生 产生学习内驱力，进一步培养学生报效祖国、服务国家战略的责任担当。 五、案例反思 1、实施效果 通过布置学习任务，收集相关资料，引导了学生自主学习。在课堂教学过程中，通过提 问学生和课堂讨论，引发学生思考。生动的视频影像结合了历史与现实，思政内容激发学生 的爱国热情和学习动力，让学生主动参与到自身知识结构的构建中来。课程所涉及的课程内 容多、理论深度强，学生往往会因学习困难而感到疲乏，课程思政建设起到调节器的作用， 通过拓宽学生的视野、丰盈学生的内心，激发学生学习的原动力，促进《信号与系统》课程 的学习。 2、存在问题 在思政内容安排上，设置了革命烈士李白、大科学家傅里叶、5G通信等元素，在时间安 排上略显紧张。课堂上的授课时间有限，为了保证专业知识内容讲授，不能占用过多时间进 行介绍与展开。 3、改进思路 将生动的思政元素更多地放在课程学习平台上，吸引学生主动进行课前预习。在课堂上 适当取舍，重点介绍一到两个方面的思政元素即可。 239 中国核电发展彰显社会主义制度优越性 课程名称： 核安全法与核安全文化 学院名称： 核科学与工程学院 授课专业： 辐射防护与核安全 授课教师： 杜艳军 一、结合章节 第一章 绪论-中国的核安全 第2节 中国核电发展史 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解中国核电发展历程、生产现状，核电具有稳定性强、经济性好、环境改善等 方面优点等。 （2）理解核电与其他能源在燃煤，CO2、SO2及氮氧化物排放等方面的数据对比，“华 龙一号”——中国第三代核电技术的重大突破等。 （3）掌握中国核电事业的飞速发展与中国特色社会主义制度优越性的关系等。 2、能力目标 （1）能够通过国内外对比，阐述中国核电发展前景;能够根据近年数据对比，分析核电 在减少燃煤，减少CO2、SO2及氮氧化物排放，改善环境等方面的独特优势。 （2）能够阐述核电在实现“碳达峰碳中和”战略目标的重要作用;能够对中国核电第一 代、第二代、第三代技术进行正确阐述。 （3）能够客观分析与评价在中国共产党正确领导下，中国核电发展如何彰显社会主义 制度的优越性等。 3、素质目标 （1）深入领会“碳达峰碳中和”战略目标；养成自觉遵纪守法、注重环境保护的行为 准则。 （2）自觉践行“事业高于一切、责任重于一切、严细融入一切、进取成就一切”的中 国核工业精神。 （3）牢固树立“中国青年永远跟党走”的价值观。 三、案例意义 通过介绍中国核电的发展与生产现状，阐述了中国核电从无到有，从有到强的发展历程。 2021年1月30日，具有完全自主知识产权、安全性满足“国际最高安全标准”的全球第一台 “华龙一号”核电机组——中核集团福建福清核电5号机组正式投入商业运行，标志着中国 240 拥有了国际上最强的核电建设能力，在世界核电技术上占据领先地位。中国核电事业的飞速 发展，正彰显在中国共产党正确领导下，中国特色社会主义制度的优越性。 图 1 2021 年 1 月 30 日，全球第一台“华龙一号”投入商业运行 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央不断积极进取、开拓创新，带领全党全 国各族人民，在科技领域取得了一系列重大进展。未来，我们将拥有更多的高质量成果跻身 世界先进行列,成为更多行业的“领跑者”，最终实现由科技大国向科技强国的转变。 作为辐射防护与核安全专业大学生，在中国特色社会主义进入新时代的今天，我们应该 听党话，跟党走，努力学好专业知识，不断突破关键核心技术，为实现中华民族伟大复兴不 懈奋斗。 四、教学过程 1、教学内容 （1）碳达峰碳中和； （2）中国核电历程； （3）中国核电技术； （4）中国核电现状； （5）中国核电前景； （6）中国核电的重大突破——“华龙一号”； （7）中国核电“走出去”——跻身核电强国； （8）中国核电发展彰显社会主义制度优越性。 2、教学方法 （1）教师讲授法：利用图片、视频、PPT等现代教学技术手段，按照大纲要求，突出重 难点，系统讲授基础知识。 （2）视频教学法：播放“国之荣光——中国大陆的第一座核电站”、“华龙一号有多 牛”等短视频，直观介绍中国核电发展状况。 （3）案例分析法：引入秦山核电站、大亚湾核电站、高温气冷堆、华龙一号等案例， 解读中国核电技术从引进，到自主研发，再到世界领先的一次次飞跃。 241 （4）分组讨论法：学生四人一组，讨论中国核电发展与马克思主义中国化的关系，在 充分讨论的基础上，学生上台分享对社会主义制度优越性的认识。 （5）教学评价法：课后通过“问卷星”等网络平台，广泛听取学生对教学过程、教学 效果的评价，收集学生客观、中肯的意见与建议，以期在后续教学中不断改进与提高。 3、教学理念及创新 （1）课程思政与专业知识相结合：优化思政育人教学设计，将“学习百年党史、传承 红色基因”党史教育融入渗入“中国核电发展”知识单元教学之中，从而实现价值教育和知 识教育的融合与统一，使学生认识到：在中国共产党领导下，中国核电发展彰显了中国特色 社会主义制度的优越性； （2）书本知识与案例分析相结合：在讲授书本知识的过程中，穿插案例分析教学，充 分激发学生学习潜能，培养学生学习兴趣，探索激发其学习热情的最有效方法和途径，使学 生学习专注度、主动性、创造力得以提高，学习兴趣得到加强，教学效果得以有效提升； （3）课堂讲授与课外拓展相结合：课堂讲授突出“教、学”互动，课外强调优化学生 自主学习行为，达到了丰富学习方式、开拓学生视野、提高综合素质的目的，实现了课堂讲 授与课外拓展的同步优化，体现了教授知识与思政育人相统一的目标与要求。 4、具体实施过程 （1）从国家“碳达峰碳中和”战略目标的提出引入，使学生认识到我国坚持绿色低碳 发展的战略定力和积极应对气候变化、推动构建人类命运共同体的大国担当：2020年9月， 习近平主席在第75届联合国大会提出我国2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”目标， 这一时间远远短于发达国家，得到国际社会高度赞誉和广泛响应。 图 2 习近平在第七十五届联合国大会上发表重要讲话 （2）通过介绍“中国核电发展”的三个阶段，使学生对我国核电发展历程有初步了解。 第一阶段，1980～2004年，这是中国核电发展的起步阶段；第二阶段，2005～2011年，中国 核电的高速发展阶段；第三阶段，2011年后受日本福岛核事故影响，德国、意大利、瑞士等 国家先后宣布“弃核”，全球核电发展严重受挫，我国核电发展也明显减速。 （3）系统阐述“中国核电技术”，使学生认识到：我国核电的发展不是闭门造车，而 242 是坚持走自行研发与引进技术相结合的道路，改革开放提供了我国学习、赶超国外先进技术 的机会；经过30多年引进消化吸收，我国核电进入核能利用大国的行列，形成了核电装备生 产及相关技术的自主创新能力，具备了参与国际竞争的优势。 （4）详细讲解“中国核电现状”，使学生对中国核电占比、减少燃煤、减少CO2、SO2 及氮氧化物排放有直观的了解，另外，与世界其他国家相比，我国目前核电的比例不足5%， 这一占比不仅远远低于法国的75%，也远低于全球约16%的比例，引导学生认同：发展核电， 我国潜力巨大，也是大势所趋。 图 3 2021 年 1-6 月全国发电量统计分布 （5）从核电与水电、风能、太阳能等能源的对比引入，指出核电具有稳定性强、经济 性好等方面的独特优势；此外，社会工业化释放到大气中的二氧化碳，是导致地球产生温室 效应、全球气候变暖的主要原因，而核电恰恰是目前改善环境、实现“碳达峰碳中和”战略 目标、保障国民经济发展的最理想选择。 （6）讲述全球第一台“华龙一号”核电机组——中核集团福建福清核电5号机组2021年 1月正式投入商业运行，“华龙一号”是中国具有完全自主知识产权的三代核电技术，安全 性满足“国际最高安全标准”，这标志着中国拥有了国际上最强的核电建设能力，在世界核 电技术上占据领先地位，真正体现了中国将三代核电“核心技术掌握在自己手中”。 图 4 “华龙一号”全球首堆——福清核电 5 号机组汽轮机厂房 （7）讲述中国核电“走出去”战略，2013年10月，国家能源总局首次提出核电“走出 去”战略，并将核电走出去作为我国与潜在核电输入国双边政治、经济交往的命题。自此， 中国核电频频走出国门，成为继高铁后又一张“中国名片”；核电“走出去”，将从以国内 243 建设为主到统筹国内外两个市场，标志着中国将从核电大国向核电强国的转变。 图 5 2021 年 5 月 20 日，“华龙一号”海外首堆投入商业运行 （8）中国核电发展彰显社会主义制度优越性。我国核电技术从无到有，从依靠引进开 始到自主研发，再到世界领先，恰恰体现了社会主义新中国站起来、富起来、强起来的发展 步伐，体现了社会主义制度的优越性。作为新时代辐射防护与核安全大学生，我们应该不断 学好专业知识，加强核电技术研发，为逐步实现科技强国目标，为实现中华民族伟大复兴贡 献力量。 五、案例反思 1、实施效果 （1）通过课程教学，使学生对中国核电发展章节知识有较好的掌握，教学效果良好， 达到了预期的教学目标。 （2）通过课程教学，帮助学生掌握科学的学习方法，不断扩展知识面，更新知识结构， 增强了独立思考的能力，有效提升学生学习兴趣与课堂参与度。 （3）通过课程教学，使学生更加热爱辐射防护与核安全专业，增强了学生对我国核电 事业的了解和今后献身核电事业的使命与决心。 2、存在问题 （1）学生对于社会主义新中国站起来、富起来、强起来的历史，以及社会主义制度优 越性等马克思主义中国化的相关知识认识不够深刻。 （2）学生对中国及世界核电现状关注度偏少，对于核电与水电、风能、太阳能等能源 在稳定性强、经济性好、改善环境等方面的独特优势认识不足。 （3）课堂分组讨论后，在分享环节，学生上台表达能力有所欠缺，对于优秀的、有代 表性的案例收集、整理与制作需要一定的Office基本操作技能。 3、改进思路 （1）课堂设计：以“学习百年党史、传承红色基因”为主线，明确课程思政教学目标， 优化课程育人教学设计，将党史教育融入渗入课程教学之中，真正体现价值教育和知识教育 的融合与统一。 244 （2）优化教学：从习近平新时代中国特色社会主义思想对于社会主义优越性的论述出 发，结合具体案例分析，不断加强学生对“事业高于一切，责任重于一切，严细融入一切， 进取成就一切”中国核工业精神的认同感。 （3）系统授课：通过课程学习，使学生认识到：中国核电事业的飞速发展，正彰显在 中国共产党正确领导下，中国特色社会主义制度的优越性；在中国特色社会主义进入新时代 的今天，我们应该不断突破关键核心技术，为实现中华民族伟大复兴不懈奋斗。 245 认识电路元件 ——我们的“中国芯” 课程名称： 电路分析B 学院名称： 机械与电子工程学院 授课专业： 电子信息工程 授课教师： 刘梅锋 一、结合章节 第一章 电路模型和电路定律 第4节 电路元件 二、教学目标 1、知识目标 理解什么是电路元件，如何表征电路元件的特性，常用的电路元件有哪些，电路元件的 分类，认识分立元件和集成电路。 2、能力目标 掌握科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强分析电路的能力；运用电路理论和基本 观点，通过观察、分析、综合、归纳等方法培养学生的综合分析和应用能力；学会应用电路 的基本理论和方法初步解决实验、实践中的电路问题。 3、素质目标 培养学生的爱国热情和民族自豪感，培养服务于国家社会经济建设、现代国防建设和信 息化建设所需的、德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人；培养学生严谨求实、追 求真理的科学态度、刻苦钻研、甘于奉献的作风。 三、案例意义 通过向学生介绍电路元件的相关知识融入相关思政元素，介绍我国电子、芯片产业的发 展现状与面临问题，激发学生爱国主义情怀，培养学生的爱国热情和民族自豪感。向学生介 绍中国共产党自成立以来，根据不同历史时期经济社会发展需要制定的一系列科技发展战 略，最终走出了一条中国特色科技强国之路，明确坚定不移地实行科技强国战略，是民族复 兴的必由之路。鼓励学生投身到祖国的电工电子技术发展的事业中，为祖国的“中国芯”奉 献自己的一份力量；培养学生承担历史的使命和责任意识，培养学生大局观和团队合作意识， 为实现科技强国战略、实现民族复兴贡献力量。 四、教学过程 246 1、教学内容 电路元件的定义，表征元件特性的方法，电路元件的分类，认识常见分立元件，了解集 成电路。 2、教学方法 以任务驱动为主导，线上线下混合教学，课前预习、课中问答讨论、课后练习相结合。 思政内容融入方式有：引入专题式、随机渗透式、潜移默化式和实践体验式等，对于不同的 思政内容选择不同的融入方式。 3、教学理念及创新 电路课程面对的是进入大学不久的学生，在课堂上加入思政内容，润物无声，潜移默化 中引导学生进入大学的专业课学习，消除对专业课学习的恐惧心理，树立正确的人生观，树 立远大的理想信念，了解我国电力行业的优秀成果，弘扬中国精神，鼓励学生实践和创新。 4、具体实施过程 （1）为了能让尽量多的学生积极地参与到课堂中，并能保证课堂有足够的时间让学生 之间、学生和老师之间进行交流互动，以及有足够的时间引入思政内容，在每堂课前，教师 需要给学生布置相应的预习任务，由学生自行观看线上教学视频完成预习任务。 （2）课堂内，先由教师提出问题，学生以学习小组的形式对问题进行讨论和准备（大 概需要10分钟时间）。讨论完毕后每组选出代表回答问题，然后由教师给出1-2个相关例题 让学生动手练习，教师针对学生练习中反映出的问题进行补充讲解。 （3）播放 3 分钟短片“中国电力的飞速发展历程”，通过介绍我国电子、芯片产业的 发展现状与面临问题来引入爱国主义教育，恰如其分地融入芯片的核心技术受制于人导致的 “中兴事件”“华为事件”等管制事件，说明皆因我国目前缺乏具有自主独立知识产权的高 科技芯片和操作系统，导致在 5G建设中处处受制的现状，引导学生对“西方国家对我国实 施高科技出口管制”进行思考，教育学生奋起直追、不断创新，增强核心技术自主研发的能 力和水平，激发学生的爱国主义情怀。 （4）课后作业包括要求学生对关于本堂课引入的思政元素-芯片事件写一段自己的感想。 五、案例反思 1、实施效果 （1）通过“讲故事”的方式让学生了解课程相关时事新闻案例，激发学生的学习兴趣 和学习动力，为专业学习打下坚实基础。 （2）通过线上的学习，让学生真正利用了课余时间; 线上线下的混合式学习，也提高了 学生的学习能力。 2、存在问题 247 （1）线上学习环节需要学生具有良好的学习自觉性，部分学习自觉性差的学生在这种 混合式教学模式中学习效果有所下降。 （2）教师自身知识面的问题，对课程思政元素的把握不够到位，有时会生搬硬套，达 不到理想的思政教育效果。 3、改进思路 （1）采取更多更有效的措施检验学生的线上自学效果，并将检验结果纳入课程总评成 绩当中。 （2）教师必须不断完善自己，扩展知识面，做到每日“三省吾课”：知识传授明晰否， 能力提升落实否，育德功能实现否。在反思中改进，充分挖掘课程的育德功能，不断优化课 程建设。 248 以史为鉴，开创未来 ——“数字信号处理”课程思政教学案例 课程名称： 数字信号处理 学院名称： 机械与电子工程学院 授课专业： 电子信息工程 授课教师： 魏雄 一、结合章节 第一章 绪论 二、教学目标 1、知识目标 掌握数字信号处理这门课程的知识概貌，了解数字信号处理的实现方法，了解数字信号 处理的特点，了解数字信号处理涉及的技术和应用，以及数字信号处理发展的现状和趋势。 2、能力目标 （1）从数字信号处理这门课程的知识结构特点，引导学生确定适合自己的、学习这门 课程的正确方法，鼓励学生既要有足够的信心学好这门课程，也要充分认识到学好这门课程 的困难。 （2）举例介绍数字信号处理技术在我国国防工业中的发展和应用，引导学生从科学技 术发展历史中探索学习方法，增强学生的民族自信心，这就是以史为鉴、开创未来的能力。 3、素质目标 历史、现实、未来是相通的。只有深刻理解我们党昨天的奋斗，才能做好今天的工作， 更好地走向未来。学习科学知识也是一样，要从科学技术发展的历史中把握学习方法，树立 精忠报国的志向，主动地投入“数字信号处理”课程的学习中去。 三、案例意义 数字信号处理技术在我国发展快、应用广、成果显著。 北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，为用户提供全天候、 全天时、高精度全球定位导航授时服务。它的20多年建设历程，也是数字信号处理技术在我 国发展、应用的一个典型代表。在北斗问天征程上，每一个耀眼的年轮、每一座矗立的丰碑， 都镌刻着“北斗少帅”王飞雪的名字。王飞雪从1995年起从事北斗卫星导航系统的研究，突破 了北斗一号、北斗二号和北斗全球系统建设中多项关键技术瓶颈，为我国自主卫星导航系统 的建设和应用做出了突出贡献。王飞雪在数字信号处理领域取得的光辉业绩，可以激发学生 学习数字信号处理的兴趣和动力，也可以培养学生的家国情怀，增强学生的政治责任感和历 249 史使命感。 四、教学过程 1、教学内容 （1）数字信号处理的课程介绍。数字信号处理是电子信息工程专业的一门必修的专业 基础课，它讲述了数字信号与数字系统的基本概念、理论和方法；同时也为后续专业课程的 学习提供了必不可少的基础知识和分析问题、解决问题的方法。它的前修课程为：高等数学、 工程数学、电路分析、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、信号与系统。 （2）数字信号的概念和分类，数字系统的概念和基本组成。 （3）数字信号处理的实现方法。 （4）相比较于模拟信号处理，数字信号处理的特点。 （5）数字信号处理的理论体系。 （6）数字信号处理的应用、发展方向。 2、教学方法 （1）理论联系实际的方法。“數字信号处理”是一门理论知识与实际工程应用密切结 合的课程，在教学的过程中可结合我国国防科技的应用，比如自动目标识别(Automatic target recognition, ATR)，使学生更能深入理解信号处理方面的内涵和本质。 （2）采用板书和多媒体相结合的讲授方法。这一节课需要板书的内容不是很多，但是 在介绍数字信号处理方面我国的科学家和他们的相关事迹时，采用多媒体播放，效果比较好。 （3）讨论法。在课堂上，引导学生根据自己的生活经验，讨论数字信号处理技术在日 常生活中的应用；引导学生讨论学习科技发展历史的重要性，从而引导学生平常要学习党史 明理、学习党史增信、学习党史崇德和学习党史力行。 3、教学理念及创新 在采用常规的教学方法和遵循常规的教学理念情况下，赋予“温故而知新”新的内涵。 引导学生明白，温习数字信号处理的前修课程，才能更好地学习数字信号处理这门课程；了 解数字信号处理技术在我国北斗导航系统中的应用与发展历程，培养学生勇攀科技高峰的大 无畏精神，从而引导学生加强学习党的历史，弘扬传统精神，坚持独立自主创新。 4、具体实施过程 教学过程分为8个阶段，总共45分钟。 （1）首先，教师作简单的自我介绍，主要包括电话、QQ和办公地点。（2分钟） （2）“数字信号处理”课程介绍，主要包括：这门课程和“信号与系统”课程在内容 上的区别与联系，这门课的重要性、学习方法及应该注意的问题，这门课程的教学内容的安 排，这门课程的考核方法，向学生推荐参考书目。（8分钟） （3）数字信号的概念和分类。（5分钟） 250 （4）数字系统的概念和分类。（5分钟） （5）数字信号处理的实现方法。（5分钟） （6）数字信号处理的特点。（3分钟） （7）数字信号处理的理论体系。（2分钟） （8）数字信号处理的应用、发展方向。（15分钟） 这里主要在最后的第（8）阶段融入课程思政内容，教学案例如下： 案例1：王飞雪，1998年博士毕业留校任教至今，现为国防科技大学电子科学与工程学 院卫星导航定位技术工程研究中心主任、博导生导师，中国第二代卫星导航系统顶层设计专 家。 案例2：1995年，正在建设中的北斗导航系统遇到了瓶颈问题——信号快速捕获，该技 术经过国内专家十年攻关未获突破。这时，年仅24岁、正在国防科技大学攻读博士学位的王 飞雪主动请缨，奋力攻关，和团队一起成功研制出“北斗一号”全数字快捕与信号接收系统， 使我国成为继美、俄之后第三个拥有卫星导航技术的国家。 案例3：王飞雪和团队另辟蹊径，采用与GPS完全不同的技术，成功建立起用户机和卫 星、地面系统之间完整的通信渠道，使北斗系统既具有GPS导航功能又具有GPS没有的短信 收发功能。 案例4：2007年4月，我国北斗二号第一颗卫星进入亚洲某一区域后，受复杂电磁信号干 扰与地面失去联系。如果这一难题在三个月内不能解决，即将组网的数十颗卫星发射将无限 期推迟，多数国内同行倾向于技术难度小的“躲”，但这样国家就要蒙受数十亿资金损失，且 电磁环境一旦再有变化，卫星还要“躲”个没完；如果选择“抗”，耗费资金少，但技术难度极 大、风险高。王飞雪临危受命，和团队一举攻克强干扰环境下高精度测距这一世界难题，使 卫星抗干扰能力提升1000倍，避免了国家巨额损失。 五、案例反思 1、实施效果 这两年，在讲述数字信号处理的“绪论”这一节课时，融入了课程思政元素，可以明显 感受到学生反响与以往不同。首先，学生听课更加认真了，抬头率几乎百分百。其次，学生 对这门课程更感兴趣了，甚至有同学决定报考国防科技大学的硕士研究生，立志报效祖国。 课后有更多的学生继续跟老师讨论这门课程的相关情况，既有学生通过微信跟老师交流，也 有学生打电话跟老师交流，更多的学生是利用课后十分钟休息时间跟老师交流。 2、存在问题 由于是在这门课程的第一节课融入王飞雪的20年来在北斗导航系统建设中的科研成就， 大家对数字信号处理的课程知识还不懂，所以对王飞雪在数字信号处理技术方面为国家做出 的贡献，学生的感受还不是最强烈。 3、改进思路 251 （1）为了让学生在这门课程中最强烈地被我国科学家精忠报国的精神所感染，在这门 课最后一堂课总结复习时可以再次引入王飞雪在北斗导航系统建设中的成就，与第一次课不 同的是，最后一堂课可以简单介绍北斗导航系统中某一项具体的数字信号处理技术。 （2）北斗导航系统20多年的建设只是我国科技应用与发展的一个阶段，不能完整展现 数字信号处理技术在我国应用与发展的全部历史，所以还需要在本课程的其他章节在融入我 国科学家在数字信号处理领域取得光辉业绩。 252 智能仪器系统教学案例 课程名称： 智能仪器 学院名称： 机械与电子工程学院 授课专业： 电子信息工程 授课教师： 陈锐 一、结合章节 第七章 智能仪器算法 第1节 智能仪器的人工智能算法 二、教学目标 1、知识目标 通过本课程的学习，学生掌握智能仪器的基本结构和基本原理，学会智能仪器的一般设 计方法，基本掌握智能电子产品的设计方法，着重掌握信号的数据处理方法和系统可靠性设 计，为将来从事专业技术工作打下基础。 2、能力目标 运用智能仪器中的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、归纳等方法培养学生 发现问题和提出问题的能力，并对所涉问题有一定深度的理解；学会应用智能仪器的基本理 论和方法能初步分析电子系统问题，提高发现问题与解决问题的能力。 3、素质目标 立足立德树人、贯穿课程思政，培养学生严谨求实、追求真理的科学态度、刻苦钻研、 甘于奉献的作风以及专业团队精神；运用已有的经验和技能，独立分析并解决问题，具备初 步的研究与创新能力，使其展现出“独立之精神，自由之思想”。 三、案例意义 通过融合抗疫主题，使学生切实感受到本课程的学习与中国的发展密切相关，从而有一 种学习的使命感与责任感，进而培养学生的学习热情，增强学生的爱国情怀。 四、教学过程 1、教学内容 （1）人工智能算法简介 （2）动态规划算法 （3）贪心算法 2、教学方法 253 在教学环节融入抗疫元素，更好地推进课程思政建设，将价值塑造、知识传授和能力培 养更好地结合起来，实现知识和价值同行，传道和授业并举。 3、教学理念及创新 由于课程性质和课程内容的差异，相对于思想政治教育类、人文类、医学类课程而言， 理工类专业课程的课程思政难度稍大，需要合理挖掘课程思政的切入点并精心设计课程思政 案例，特别是如何将抗疫元素合理融入课程教学过程。 通过深入挖掘与抗疫相关的元素，确定好融入抗疫元素的课程思政角度，充分运用好疫 情防控这本时代教材，将抗疫精神与课程思政有机结合，取得了良好的效果。算法是智能仪 器软件的核心，算法是程序的灵魂。课程以问题导入和实例驱动为主线，内容涵盖递归与分 治、动态规划、贪心法等常用计算机算法，结合经典实例深入讲解常用算法的思想、原理和 应用，引领学生进入一个兼具知识与趣味的计算机算法世界。通过学习，学生可以掌握常用 算法的基本原理、方法和技巧；能够运用所学算法解决一些具体问题并能够分析算法的优劣， 开阔编程思路。 4、具体实施过程 （1）首先为学生展示两张 2020 年上半年与抗击新冠肺炎疫情有关的图片（一张源于 学习强国 APP 的“武汉加油”的图片和一张钟南山院士的照片），然后通过一则“AI 算 法如何助力疫情监测防控”的新闻介绍在疫情防抗中计算机技术，特别是人工智能、算法等 技术发挥的重要作用。在这则新闻中，工业和信息化部陈肇雄副部长提出要运用大数据分析， 支撑服务疫情态势研判、疫情防控部署以及对流动人员的疫情监测、精准施策。李兰娟院士 表示要倡导应用大数据的手段进行流行病学调查，用大数据的手段来发现传染源和控制传染 源。而这些疫情防控手段的背后就需要用到各种各样的算法，包括空间聚类算法、轨迹跟踪 算法等，除此以外，在医学图像分析、测温和体温监控、药物研发、辅助诊疗、健康管理等 领域都需要用到大量的算法和人工智能技术。由此可见，计算机算法对于疫情防控以及疫苗 研发等起到非常重要的作用。通过对实例的分析让学生了解如何运用所学知识解决工作和生 活中遇到的实际问题，进而激发学生的学习兴趣与学习热情，认真学习，更好地用所学知识 报效国家和社会，开展理想信念教育和社会责任教育。 （2）在讲解动态规划算法中的最长公共子序列问题时，通过新冠肺炎疫情和新冠肺炎 病毒引出 DNA 序列比对的意义并由此介绍 DNA 序列比对算法，提升学生的学习兴趣， 再基于 DNA 序列比对介绍最长公共子序列的相关定义。在教学过程中，结合新型冠状病毒 肺炎疫情的治疗和防控，向所有抗疫英雄们致敬，融入爱国主义教育和道德品质教育；结合 中外合作开展新型冠状病毒基因组序列数据分享和研究，融入唯物主义教育、科学精神教育 和形势政策教育；结合对新型冠状病毒基因序列比对的过程和意义的讲解，融入职业理想教 育和社会责任教育；从基因序列比对引出教学内容“最长公共子序列”问题，联系实际，学 以致用，融入理想信念教育、唯物主义教育和专业思想教育。 （3）在讲解贪心算法中单源最短路径求解算法 Dijkstra 算法时通过一个具体的实际问 254 题“快递员路线规划”问题来引出相关教学内容。在新冠肺炎疫情初期，所有行业基本都处 于停摆状态，生活、医疗物资基本全靠快递。有位快递小哥曾说：疫情期间这种被需要的感 觉，我一辈子都会记得。在向这些平凡的快递员们致敬的同时，引导学生开展思考和讨论， 作为学习计算机的我们，可以为他们做点什么呢？进而引出可以通过算法为他们推荐从快递 站到目的地的最优路径。从“快递员路线规划”问题拓展到新冠肺炎疫情期间无数快递员们 的默默奉献和辛勤付出，正是因为每个行业的人都在坚持和坚守，我们的国家才得以在这次 抗击新冠肺炎疫情的过程中取得阶段性的伟大胜利，适时开展职业道德教育、理想信念教育 和人生观、价值观教育。 五、案例反思 1、实施效果 在后疫情时代，将抗疫事迹和抗疫精神合理融入大学专业课程的教学过程中，深入挖掘 抗疫斗争中蕴含的思政元素，将爱国主义和担当精神教育融入教学全过程，增强学生的民族 自信和使命担当，更能彰显课程思政建设的简单，极大的调动了学生的学习热情。 2、存在问题 如何将其他思政元素融入教学，提升智能仪器课程的高度和温度、丰富课程思政的内涵 方面还有待加强。 3、改进思路 通过进一步挖掘与智能仪器算法相关的思政元素，把中国力量、中国精神、中国效率讲 给学生，深入挖掘思政元素这一“富矿”，以任务驱动的方式，让所有教师共同做好学生的 思想引导、心理疏导和人文关怀。 255 敢想敢拼不畏难，“冰雕连”精神永不朽 课程名称： 传感器与检测技术 学院名称： 机械与电子工程学院 授课专业： 电子科学与技术 授课教师： 罗雅孜 一、结合章节 第五章 电容式传感器 第6节 电容传感器的应用 二、教学目标 1、知识目标 掌握电容式传感器的工作原理、应用分析及相关设计。 2、能力目标 运用电容式传感器的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、归纳等方法培养学 生设计液位传感器的能力。 3、素质目标 培养学生严谨求实、追求真理的科学态度、刻苦钻研、甘于奉献的作风。提炼课程中蕴 含的人文素养资源，增强国家自信，培育爱国情怀。 三、案例意义 在“电容式传感器的应用”知识点处，讲述普通工人李刚在十几万根电线里蒙眼作业， 生产出世界第一的液位传感器的故事。一方面，告诉学生在生活和学习中都要善于观察思考、 积极探索，敢于发现问题，勇于创新。“创新”并不是专家教授的专利，每个有心人都能有 所作为。另一方面，引导学生深刻认识 “不畏难、不畏烦、不畏苦”的重要性。联系热播 的《长津湖》影片，我们的志愿军曾经穿着单衣埋伏在冰天雪地的盖马高原上，为了伏击敌 人，在零下几十摄氏度的严寒中坚守阵地，以至于全体冻成了冰雕群像，令他们的敌人都肃 然起敬。告诉学生要保持对英雄荣耀的渴望，传承红色基因。 四、教学过程 1、教学内容 电容式传感器的应用 2、教学方法 本教学案例主要采用案例分析法、影视教学法来实现思想政治教育与教学内容相结合， 256 潜移默化地影响学生的人生观、价值观、世界观，实现立德树人的根本任务。 3、教学理念及创新 从普通工人李刚的世界第一液位传感器入手，结合热播的《长津湖》影片，双管齐下引 入思政元素。前者的“草根逆袭”激发学生认真学习的热情，后者的“英雄荣耀”告诉学生 们拼搏过程中鲜有坦途，我们要向我们的先辈们学习，传承红色基因，不畏难、不畏烦、不 畏苦。 4、具体实施过程 （1）知识点引入 电容式液位计利用液位高低变化影响电容器电容量大小的原理进行测量。 （2）案例引入 说到液位计就不得不提“大国工匠”李刚和他的世界第一液位传感器。李刚发现,在掘进 机上面有无数的用于测量各种液体的传感器, 特别是用于测量泥浆的液位传感器,其性能、外 表硬度、灵敏度都有很高的要求,因为泥浆中经常混合有各种杂物,同时泥浆极易覆盖到传感 器表面,造成传感器失灵;而且行业中使用的所有传感器都有需要定时清理的缺陷,同时其传 感器可靠性较差,使用一段时间后,其绝缘阻值下降,需要人爬进仓压高达6个的大气仓内在其 表面清理淤泥,做绝缘处理,具有很大的危险性。更重要的是,这一技术一直被国外垄断。李刚 和他的创新小组决定根据液位传感器的原理制作新液位传感器。过程中,李刚他们反复测试、 反复试验、不断定方案、又不断地推倒方案,经过多日不分昼夜的奋战,终于研制出世界第一 液位传感器。 257 （3）思政引入+引导讨论 我们国家的很多高精尖传感器依旧依赖于进口。李刚的事迹告诉我们，一流传感器不是 外国人的专利，“创新”不是专家教授的专利，只要敢想敢拼，每个有心人都能有所作为。 同学们在生活和学习中都要善于观察思考、积极探索，敢于发现问题，勇于创新。 但是往往发现问题者多，真正能够解决问题者却寥寥。是什么造成了该局面呢？很多人 在脑海里想一想，一拎到现实里面对诸多待解决问题，原来的一腔热血瞬间退却，大喊一声 “太难了”，然后就放弃挣扎、安于现状了。 同学们，再难能难过抗美援朝战场上我们的战士们穿着单衣埋伏在冰天雪地的盖马高原 上，为了伏击敌人，在零下几十摄氏度的严寒中坚守阵地吗？难道他们不知道冷吗？他们也 冷啊，但是他们更加热爱自己的祖国，他们希望自己的后代远离战火，所以他们不言放弃、 坚持战斗，令他们的敌人都肃然起敬。这就是我们的英雄，我们最可爱的人。我们作为英雄 的后代，安享太平盛世，应该铭记历史、感恩历史，更应该传承历史、传承红色基因。任何 时候，都不要轻言放弃。 五、案例反思 1、实施效果 258 该案例教学给予学生榜样的力量，激发学生对传感器的创新应用的学习兴趣。与此同时， 通过与热播剧的联动讨论，增强课堂互动性的同时给学生灌输家国情怀、致敬英雄等红色思 潮，引导同学们在日后的学习、工作、生活中“不畏难、不畏烦、不畏苦”。 2、存在问题 合理安排思政元素比重和思政融入时机选取仍有待进一步改善。 3、改进思路 学习是无止境的，我要不断更新充实自己的学识，加强与学生的沟通，不断磨炼和提升 自己的教学技能。 259 传承大国工匠精神、升级中国制造核“芯” 课程名称： 电工电子技术II 学院名称： 机械与电子工程学院 授课专业： 机械工程 授课教师： 余颖 一、结合章节 第十六章 集成运算放大器 第1节 集成运算放大器简单介绍 第2节 集成运算放大器在信号运算方面的运用 二、教学目标 1、知识目标 （1）理解集成运算放大器的特点和主要参数。 （2）掌握理想集成运算放大器及其分析依据。 （3）掌握由集成运算放大器构成的运算电路（比例、加、减、乘法、积分、微分）的 分析方法。 2、能力目标 （1）通过本章节的学习，可使学生能够理解集成运算放大器的特点、工作特性曲线及 工作条件。 （2）培养学生分析和解决问题的能力，进一步分析理想集成运算放大器在信号运算方 面的应用。 3、素质目标 （1）培养学生的个人使命与国家使命，激发学生家国情怀、文化自信、科学精神和民 族担当，将学生培养成有思想、有能力、有创新、有正确价值观的新兴应用型人才。 （2）引导学生辩证地看待问题。集成运算放大器构成蕴含“共同体中的分工与合作”， 进而向学生阐述合力的重要性；结合近年来举办的电子设计大赛，向学生介绍集成运算放大 器应用电路的实际应用，鼓励学生勇于实践、大胆创新。 三、案例意义 （1）结合集成电路晶体管未来简史，增强学生责任感和使命感。 根据摩尔定律， 集成电路可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也 将提升一倍。科技发展日新月异，当代年轻人，唯有激流勇进, 奋力拼搏，方能中流击水， 抵达理想的彼岸，实现中国梦。 （2）播放“中美贸易战”视频，激发学生的爱国主义情感。 260 让学生客观地了解我国芯片技术的发展现状，使学生了解，科技兴则民族兴，科技强则 国家强，核心科技是国之重器。激发学生科技报国的家国情怀。 （3）播放《200秒回顾中国载人航天精彩瞬间》视频，激发学生家国情怀、文化自信、 科学精神和民族担当。 中国载人航天事业发展中共同体中的分工与合作，精益求精的大国工匠精神、科技报国 的家国情怀和使命担当,体现合力的重要性。 四、教学过程 1、教学内容 讲解集成运算放大器的特点、集成运算放大器电路的组成部分及主要参数、理想运算放 大器及其分析依据、运算放大器在信号运算的应用。 2、教学方法 采用问题式教学法，案例教学法，类比、联想以及启发教学多种教学方法和多种教学手 段并用，提高课程思政教教学效果实现育人目标。 针对课程教学内容，充分利用线上教学的优势，以视频和图片等形式展示与教学内容相 关的实际工程案例，让学生更加直观地明白学以致用的道理。 借助课堂的提问环节，激发学生对思政专业课产生好奇心，启发学生思考分析，解决教 学重难点。 加强课后讨论，形成发现问题、探索问题、解决问题良性循环的学习方式，达到教学目 标的要求。 3、教学理念及创新 本课程思政的理论研究和实践探索主要聚焦内涵诠释、元素挖掘、方法创新、教学实践 四个主要领域，“以课程为载体、以学科知识所蕴含的思想政治教育元素为契入点、以课堂 实施为基本途径的育人实践活动”充分发挥课程思政的隐性思政功用，与显性思政——思想 政治理论课一道，共同构建全课程育人格局。 4、具体实施过程 (1)启发教学：首先在讲解知识点之前播放《集成电路晶体管未来简史》，集成电路发展 的60周年（图1）及集成电路的应用（图2）激发学生的学习兴趣。 261 图 1 集成电路 60 周年 图 2 集成电路应用 (2)联想教学：播放“中美贸易战”视频，激发学生的爱国主义情感。 集成电路产业是信息产业核心，是国家基础性、战略性产业，集成电路的产业规模和技 术水平，已成为衡量国家综合国力的一个重要标志。我国的集成电路发展始于20世纪60年代 中期（图3），起步较晚，根据一些材料调研结果显示，我国很多关键材料的技术仍然空白， 只能依靠进口，诸如计算机和服务器的通用处理器，智能终端处理器，存储芯片等都需要国 外进口。2020年5月，美国发起针对我国华为公司（图4）的所谓打击和制裁，中断了很多技 术和配件的合作。美国此举有其政治目的，希望借此限制中国科技业发展。华为事件的发生， 也告诉我们，核心技术的重要性。作为中国大学生，必须树立坚定信念，不断实践、不断突 破、不断创新，为弥补我国的科技短板坚持不懈，激励学生以祖国强盛为己任，为自主知识 产权而发奋学习。 262 图 3 中国集成电路的发展 图 4 华为制造的中国芯 (3)问题式教学：我们如何发扬大国工匠精神来实现中国的核“芯”制造，引出集成运算 放大器的概念，我们如何利用运算放大器分析问题？让学生积极参与到课堂中来。 详细讲解理想运算放大器及其分析电压依据，线性区和饱和区的特点。集成运算放大器 构成的运算电路（比例、加、减、乘法、积分、微分）的分析方法。对于电路进行动画仿真， 理论与实践结合，提倡工匠精神。增加实践环节，加强素质拓展，结合创新创业竞赛及大创 项目等实践活动，激发学生的积极性。让学生更形象的理解电路工作原理。 (4)课后讨论问题：讲解完知识点后让学生观看小视频《200秒回顾中国载人航天精彩瞬 间》（图5），传承航天精神凝聚中国力量，提出课后讨论问题。 载人航空精神昭示一条自主创新的道路，是以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新 为核心的时代精神的生动体现。用中国故事激发学生增强全民族的自信心和自豪感，紧紧抓 住发展机遇，积极应对各种挑战，战胜前进道路上的艰难险阻，不断开创中国特色社会主义 事业的新局面的爱国情怀和民族自豪感。 263 图 5 中国载人航天精彩瞬间 五、案例反思 1、实施效果 （1）强化爱国主义教育，激励学生努力学习。分析华为典型案例。通过典型案例强化 爱国主义教育，激励学生努力学习；通过品德教育培养良好的职业素质；通过时事前沿分析 激励学生的创新创业精神。明确教学目标，丰富课程实践教学，并加强课程与课程之间及课 程与生活工作间的联系，以达到良好的教学效果。 （2）理论与实践结合，提倡工匠精神。以职业需求为导向，提倡工匠精神，规范标准 纪律。养成良好职业素质和专业精神。 （3）融入创新创业教育。启发学生自主创新意识。引入现代化教学手段，融入创新创 业教育。注重以学生为中心，教师起到引导作用，启发学生自主思考，培养学生的创新意识。 2、存在问题 如何更好挖掘“电工电子技术”课程中的思政元素、建立思政教学计划表和撰写具体思 政案例，在课程建设资源和教学知识点讲授时加以巧妙地融入，使对学生的思政教育达到 “春风化雨、润物无声”，促进专业教育与思政教育的同向同行，有效提升课程立德树人的 育人功能。 3、改进思路 通过授课教师与思政课教师与之间的交流、借鉴、融合，提高教师课堂教学的育人意识 与底线意识，将立德树人内化于心、外化于行，让专业课教师挑起“思政担”，逐渐形成“电 工电子技术”课程授课教师教书育人的思政共识（图6）。 264 图 6 思政共识 在教学实施方式上，要将思政元素和知识点有机融合，做到潜移默化，相互渗透。使思 政教学成效逐步提升，达到良好的育人效果。 265 永不松动的“螺丝钉” 课程名称： 互换性与技术测量 学院名称： 机械与电子工程学院 授课专业： 机械工程 授课教师： 黄伟莉 一、结合章节 第六章 常用结合件的公差与检测 第3节 螺纹连接的公差与配合 二、教学目标 1、知识目标 了解螺纹的使用要求和工作原理，掌握普通螺纹的主要几何参数螺距、牙型半角和单一 中径对螺纹互换性的影响；掌握作用中径的概念，掌握判断螺纹中径合格性的条件。 2、能力目标 能够分析螺距、牙型半角和中径等主要几何参数产生的误差是如何影响螺纹互换性的， 从而能够根据条件正确判断螺纹的合格性。 3、素质目标 （1）思想道德：树立正确的世界观、人生观、价值观，树立集体主义与团队拼搏的精 神，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。 （2）专业素质：树立严谨求实、刻苦钻研、追求真理的科学态度及甘于奉献的专业团 队精神。 （3））工程素质：树立工程意识、安全意识，具有严谨的综合分析素养及精益求精的 工匠精神。 三、案例意义 “向雷锋同志学习”是毛泽东同志于1963年3月5日向全国人民发出的号召，雷锋精神激 励了几代人。“螺丝钉”精神是雷锋精神的重要组成部分，恪尽职守、干一行爱一行、专一 行精一行的敬业精神是螺丝钉精神的核心内涵。品读雷锋故事，“螺丝钉”精神形成的基本轨 迹是缘于一位老共产党员的教导，源于螺丝钉的基本功能即机器由于许许多多螺丝钉的联结 和固定，才成为一个坚实的整体，才能够运转自如，发挥巨大的工作能力。基于此，顺势从 如何实现螺纹的使用功能开启专业教学，激励同学脚踏实地，勤奋努力，在迈向实现中华民 族伟大复兴的中国梦的征途中，将个人理想同国家前途、民族命运联系起来，不负青春韶华， 不负时代重托，做一颗永不松动的螺丝钉。 266 四、教学过程 1、教学内容 （1）螺纹的使用要求 （2）普通螺纹的主要几何参数 （3）螺纹几何参数对螺纹互换性的影响 2、教学方法 （1）演示教学法：直观展示螺丝钉、螺帽等实物零件，加强感性认识。 （2）讨论教学法：螺丝钉→雷锋→螺丝钉精神形成的基本轨迹。 （3）讲授教学法：从专业角度解读如何实现螺纹的使用要求，分析螺纹几何参数如何 影响螺纹互换性。 3、教学理念及创新 （1）教学理念 立德树人，以学生为中心，用平凡的事例梳理为人处世的大道理，润物无声，当好合格 的“引路人” 。 （2）教学创新 情境创设，实物展示，层层设问，环环相扣，渐进引导。 4、具体实施过程 （1）首层设问讨论：在课堂现场展示一些小螺丝钉、螺帽等实物零件，配合相关图片 资料，抛出一些小问题：同学们，对这些天天能见，却常常视而不见的小小螺丝钉，你能想 到什么？螺丝钉有作用吗？作用大吗？能少吗？等等。观察学生的反应，引导学生畅想，交 流自己对螺丝钉的一些所思所想。 267 （2）二层设问：一说起“螺丝钉精神”，大家都知道跟雷锋有关，那么，大家常说的 “螺丝钉精神”究竟是怎么来的?雷锋是在怎样的机缘下，产生了要成为一颗“螺丝钉”的 想法呢?从同学们的讨论交流中叙述螺丝钉与雷锋的故事，“螺丝钉”精神不是从天而降， 而是从螺丝钉最初的一个简单功能——“联接和固定”中，经过不断认知、联系、思考、升 华到落地生根，环环相扣、层层递进而来。 （3）三层设问：螺丝钉的基本功能“联接和固定”在生产中是如何实现的呢？专业的 问题由专业知识来解读，“联接和固定”对应的专业要求是方便旋合、联结可靠，具体表现 为： ① 相同规格的螺纹易于旋入或拧出，以便装配或拆卸——旋合性； ② 有足够的连接强度，接触均匀，螺纹不易松脱——联结可靠性。 提炼关键词：相同规格、可旋合、联接可靠 在螺纹的几何参数中，有哪些因素会影响到螺纹的互换性，并且是如何影响的？（以 普通螺纹为例讲解）教师通过从螺纹的形成、螺纹的牙型、螺纹的主要几何参数的定义特 点等方面依次展开分析推理，讲授实现螺纹互换性的过程。 268 （4）课堂小结 主题解读：今日“C位”主角——平凡的螺丝钉 专业知识：螺纹很普通，功能也朴实，实现不简单，推理需细致，分析要到位，目标方 可达。 精神引领：雷锋精神是中华民族的思想道德丰碑，是社会主义核心价值观的生动体现。 在刚刚过去的新冠疫情大考验中，无数的逆行者用行动诠释着“螺丝钉”精神永恒。 269 五、案例反思 1、实施效果 本节内容理论性强，不容易理解，通过融入一个思政小插曲，重温“螺丝钉”的故事， 适当地活跃了课堂气氛。通过实物展示、讨论交流、推理分析、知识提炼等方式较好地讲授 了实现螺纹互换性要求的基本内容，引导学生在专业知识的学习中需要细心观察生活，善于 思考，勤勉务实。 2、存在问题 在专业课程教学中引入思政教育尚处于探索中，经验不足，融入度较难把握，不小心则 容易引起学生产生抵触，适得其反，需要慎重注意。 3、改进思路 作为教师，需要转变教学理念，不断学习，不断提高充实自我。在平时的教学工作中以 身作则，言传身教，走近学生，了解学生，才能真正走进学生，实现知识传授与价值引领双 赢。 270 绿色中国道路构建人类命运共同体 课程名称： 过程控制系统 学院名称： 机械与电子工程学院 授课专业： 自动化 授课教师： 张玉华 一、结合章节 第二章 检测仪表 第4节 流量检测 二、教学目标 1、知识目标 理解仪表测量误差及其表示、仪表的基本性能指标，掌握流量检测的基本原理和方法， 熟悉流量检测仪表的检测原理与应用场合。 2、能力目标 运用流量检测仪表工作原理和方法，通过观察、分析、综合、归纳等方法培养学生的实 际动手能力，过程系统系统分析和调试的能力。学会应用所学知识，结合过程控制系统技术 对系统进行建模、参数辨识、控制方案设计与参数整定等能力，并逐步培养学生具有一定过 程控制系统设计、分析能力、管理能力和自学能力。 3、素质目标 能够根据所学的检测仪表相关背景知识进行合理分析独立分析并解决问题，具备一定的 研究与创新能力，设计满足特定需求的过程控制系统。引导学生树立科学的世界观，激发学 生的爱国热情、求知热情、探索精神、民族自信心和自豪感，逐步增强认识和掌握科学规律 的自主能力。 三、案例意义 案例所反映的思政内容： 天然气是一种清洁能源，被广泛的应用到发电、化工行业等。由于我国能源生产和能源 消费差异大，实施西气东输工程，有利于促进我国能源结构和产业结构调整，带动东部、中 部、西部地区经济共同发展，提高经济效益，并有效治理大气污染。西气东输工程是我国距 离最长、口径最大的输气管道，全线采用自动化控制，全长4200多公里。如此浩大的工程是 如何完成的？西气东输世纪大工程，让5亿国人底“气”十足，全面推进了中国天然气清洁 能源利用时代的到来。通过西气东输工程案例让学生充分认识到该部分知识的重要性和它的 远大应用前景。西气东输工程作为我国新世纪四大标志性工程之一，是党中央、国务院实施 西部大开发战略的标志性工程。了解我国做出的杰出成就。增强学生们的民族自信心、自豪 271 感、责任感和爱国情怀，肩负起时代责任和历史使命，加深学生对生态文明建设和绿色发展 的理解，并自觉加入和投身于绿色发展的中国道路，实现人与自然的和谐共处，实现人类命 运共同体的可持续发展。 四、教学过程 1、教学内容 讲解仪表的基本性能指标，流量检测的基本原理和方法，常用流量检测仪表的工作原理 和应用场景分析。 2、教学方法 多种教学手段并用，提高课程思政教教学效果。针对课程教学内容，充分利用线上教学 的优势，以视频和图片的形式展示与教学内容相关的实际工程案例，让学生更加直观地明白 学以致用的道理。然后结合工程实际案例用到的知识引入本节课的知识点。 3、教学理念及创新 首先，用现实世界中环境污染的图片对学生视觉产生强烈冲击力，引导学生反思，化石 燃料的危害，进而提出新能源、清洁能源的概念，常见的新能源有哪些？并将新能源和化石 能源进行对比，感化学生的思想，激发学生的求知欲。其次，由于我国资源分配不合理，为 了对资源进行合理的调配，提出问题如何合理利用新能源呢？如西气东输等，让学生积极参 与讨论。结合学生的讨论切入到本节课的知识内容。最后，在本节知识讲解后，再引入宣传 片《我们只有一个地球》，让学生学会反思，加深学生对生态文明建设和绿色发展的理解。 通过课堂知识与生态文明建设推进全体社会成员的认同，并自觉加入和投身于绿色发展的中 国道路，实现人与自然的和谐共处，实现人类命运共同体的可持续发展。 4、具体实施过程 （1）首先在讲解知识点之前，简要介绍中国乃至世界发展过程中遇到的环境问题现状， 以图片的形式生动的展现到学生面前，引起学生心灵的震撼，引发学生的反思。 （2）对于国家提出的环境治理生态文明，共同构建人类命运共同体，习近平主席提出 “绿水青山就是金山银山”。我们如何来实现呢，引出环保的理念进而提出清洁能源。由于 我国资源分配不合理，我们如何合理利用清洁能源呢？举出一些案例，如西气东输、南水北 272 调等资源的合理调配方案，让学生积极参与到课堂中来。 （3）简要讲解西气东输工程。天然气作为一种清洁能源，采用管道输送具有一定压力 的气体，在管道上常可以看到一些仪表，那这些仪表有什么用途呢？ 这种仪表就是燃气表，一种计量并显示天燃气流量的特殊仪表。 由此引出本节课需要讲解的知识内容——流量检测及相关仪表。 （4）详细讲解流量检测的基本原理和方法，常用流量检测仪表的工作原理和应用场景。 对于流量测量过程进行动画仿真，让学生更形象的理解流量测量仪表的工作原理。 273 274 （5）课堂知识后，观看环保系列公益宣传片《我们只有一个地球》。 用一个宣传片让学生学会反思，激发学生的环保意识和国家责任感，自觉地加入到保护 环境行列，加深学生对生态文明建设和绿色发展的理解。通过课堂知识与生态文明建设推进 全体社会成员的认同，并自觉加入和投身于绿色发展的中国道路，实现人与自然的和谐共处， 实现人类命运共同体的可持续发展。 五、案例反思 1、实施效果 通过思政元素“生态文明建设”引入到课堂，让同学们更深刻地认识和理解流量检测的 相关知识，并推进全体社会成员的认同，并自觉加入和投身于绿色发展的中国道路，实现人 与自然的和谐共处，实现人类命运共同体的可持续发展。在立足“过程控制系统”课程本身 特色的基础上，提炼出保护环境、社会责任、文化自信、中国道路等要素，并取得了较好的 教学效果。 2、存在问题 在专业课知识讲授过程中，思政教育的度很难把握，一不小心就会喧宾夺主，变成说教， 275 从而使学生厌烦。其次，生硬植入思政内容，思政元素与课程内容的融合度不高，融入形式 还有待进一步的提高。 3、改进思路 在课程思政的实施过程中，首先，教师要转变思想，提高思政意识，加强人文素养知识 的学习；其次，教学管理部门要积极引导，鼓励教师走出校门，多参加一些思政教育的会议 或培训，提高思政教育水平；此外，进一步充实课堂的鲜活案例和素材，结合当代大学生本 身的特点，适当调整教学方式，注重教学艺术，充分调动学生的学习积极性；最后，研究课 程思政多样的教学方法，摒弃单调的说教，用启发、讨论、交流评价、反思等方法来引导学 生思考和探究，产生课程思政良好的教学效果。 276 高铁上跳动的“中国芯” ——电力电子技术“课程思政”教学案例 课程名称： 电力电子技术 学院名称： 机械与电子信息工程学院 授课专业： 自动化 授课教师： 葛远香 一、结合章节 第二章 电力电子器件 第4节 典型全控型器件 二、教学目标 1、知识目标 理解全控型器件的主要特点，掌握IGBT的结构、工作原理、基本特征和使用方法。 2、能力目标 能够根据所学的IGBT的工作原理，能分析IGBT的应用电路和驱动电路，会查找IGBT的 驱动电路的主要结构和常用的驱动芯片。培养学生的自主学习和思考能力，使学生具有自主 学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 3、素质目标 （1）思想道德：帮助学生树立强烈的民族自豪感，培育新时代“工匠精神”。 （2）专业素质：能够根据所学的电力电子器件的知识进行合理分析，评价专业工程实 践和复杂工程中的电源问题。激发学生的探索精神和求知热情，提高理论联系实际能力。 三、案例意义 高铁作为中国新名片，令无数国人为之骄傲，它传动系统里面的IGBT被称为“高铁之心” 却在过去的十几年里，被欧美企业所垄断。但是中国中车通过不懈努力，逐步掌握了IGBT 模块的技术原理和设计方法，并且在湖南的株洲研发出了8英寸的IGBT生产线，彻底解决了 技术难题。而且在这个技术的支持下，如今中国不仅满足了高铁的需要，还可以为国内的新 能源汽车提供IGBT芯片。中国产的IGBT守护了高铁命脉。面对部分国家对我国高科技出口 管制，我们该怎么办?课堂中组织学生从政府扶持政策、技术路线选择、商业化途径、人才 培养等多个角度引导学生进行发散性思维讨论，一是可以进行爱国主义教育，增强民族自豪 感与自信心，二是引导学生体会工匠精神的深刻含义，达到育人效果。 四、教学过程 277 1、教学内容 主要讲授IGBT器件的内部结构、工作原理、应用范围、特性参数等。 2、教学方法 采用讲授，讨论+视频等混合式教学方法。 （1）讲授法：把器件的结构做成动画，结合动画讲解全控型器件IGBT的理论知识，使 得器件内部复杂的结构和工作原理更为直观，以提升教学效果。 （2）讨论法：开始以常见的高铁作为案例。以问题为导向引入学生讨论，在讨论中引 入本节知识点。充分激发学生的学习兴趣。课程末尾通过视频引导学生反思，面对部分国家 对我国高科技出口管制，我们该怎么办? 提高课程思政教教学效果。 3、教学理念及创新： 教学内容和教学方法设计紧紧围绕以学生为主体，将传统讲授法为主的单一教学法变为 讲授法、讨论法和案例教学法的混合式教学，达到优势互补的效果。让学生参与到教学过程 当中。用学生常见的高铁作为案例，以问题为导向引入课程内容，内容知识点讲解后再引入 “大国重器-构筑基石”视频，通过一系列讲解让学生充分认识到我国在IGBT芯片国产化上 做出的努力和成就。本教学案例可融入的思政元素有：民族自信心和自豪感、工匠精神、爱 国主义、国家安全、生态文明等。 4、具体实施过程 课程教学的具体实施过程包括：引入→开启→讲解→总结→输出 （1）开始以常见的高铁作为案例。以问题为导向引入学生讨论，高铁的核心是什么？ 激发学生的学习兴趣，让学生积极参与到课堂中来。 （2）开启：由高铁运行引出“在火车运行中，要在短时间内将速度从零提升到300公里 278 以上，或者在极短的时间内将正在高速行驶的列车平稳停下来？”速度和电压成正比，所以 电压必须极为精准可靠, 只有大功率的IGBT，才能满足这一苛刻要求?启发学生思考，在学 生处于积极思考的状态下，通过师生讨论的方式呈现新的内容。 （3）讲解：结合高铁实际案例引出全控型器件IGBT，教师通过简明、生动的口头语言， 配合动画演示，向学生讲授IGBT的内部结构和工作原理，讲解过程把握重点，采用启发式， 起到画龙点睛的作用。 （4）总结：教师根据IGBT的内部结构原理总结分析其电气特性，帮助学生围绕课程的 重难点重复、记忆教学内容，同时帮助学生理解并掌握IGBT的工作条件和工作原理。 （5）输出：结合实际应用，提炼典型案例，组织学生查阅资料提出IGBT的应用范围和 国内现状，随着轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域的加速发展， 279 国内IGBT需求将迎来爆发。并给出我国IGBT市场化规模需求统计和产能表。并同时结合一 个小视频《大国重器-构筑基石》，了解大功率器件严苛的制造要求，我国IGBT制造技术近 年来取得的成就及与发达国家之间的差距。借助这些内容可以很自然地融入思政教育，一是 可以进行爱国主义教育，增强民族自豪感与自信心，二是引导学生体会工匠精神的深刻含义， 增强社会责任感。 五、案例反思 1、实施效果 （1）丰富了教学内容 通过课堂知识的讲解，让同学们更深刻地认识到IGBT重要性。在课堂中引入问题导向 法和讨论法等教学手段，将课程内容和思政教育深度融合，极大地丰富了教学内容。 （2）有效提升师生的文化自信 在立足《电力电子技术》课程本身特色的基础上，提炼出爱国情怀、社会责任、工匠精 神、文化自信等要素，并取得了较好的教学效果。 2、存在问题 （1）思政教育的度较难把握，一不小心就会喧宾夺主，变成说教，从而使学生厌烦。 280 因此，在课程思政的实施过程中，需要继续提高教师思政教育的责任认识，转变教育理念。 （2）《电力电子技术》课程具应用性强、理论与实践结合紧密的特征。现有的教学方 式很多是理论化的教学方式，导致了本门课程难教和难学，也极大地限制了学生的创造性思 维和动手能力的培养。 3、改进思路 （1）要深刻认识思想政治教育的重要性，树立人才培养德育为先。要学会挖掘专业课 程与思政教育有机结合的内容，将其加入课程的整体设计和单元设计中，在教学过程中不断 摸索，积累经验。研究课程思政多样的教学方法，摒弃单调的说教，用启发、讨论、交流评 价、反思等方法来引导学生思考和探究，产生课程思政良好的教学效果。 （2）以后在该课程中多开发一些基于项目化的教学内容，将实际案例引入到教学过程 中，将每个重要知识点与实际应用结合起来，在任务驱动下完成教学任务，采用“理实一体” 的教学模式，通过实际技术项目的设计与制作，培养学生的成就感，提高学生的学习兴趣和 乐趣。 281 推进华为openEuler操作系统国产化进程 课程名称： 操作系统原理 学院名称： 信息工程学院 授课专业： 计算机科学与技术 授课教师： 阳红星 一、结合章节 第一章 操作系统引论 第2节 操作系统的发展过程 第二章 进程的描述与控制 第4节 进程通信 第四章 进程同步 第7节 Linux进程同步机制 二、教学目标 1、知识目标 通过本案例的教学使学生掌握华为开源操作系统openEuler的使用，应用，原理，进程同 步机制以及开发过程。 2、能力目标 通过本案例的教学使学生掌握华为开源操作系统openEuler的操作，研发能力；能够基于 国产操作系统进行项目的部署、开发和应用。 3、素质目标 通过本案例的教学使学生具备使用国产操作系统openEuler作为以后项目的首选软件， 使国产化深入学生心中，培养学生爱国的基本素质。通过培养学生对操作系统复杂工程问题 求解能力，培养学生多角度全方位思考问题及不畏困难、勇于创新的精神；通过加强学生实 践训练，培养学生严谨认真、精益求精、坚持不懈和勇于探索的科学精神，并不断树立职业 自信和职业责任感。 三、案例意义 信息安全关乎着国家的未来发展，美国科学霸权主义对中国的信息安全构成严重威胁， 自主研发芯片和国产操作系统、软硬件，能为国家信息安全提供保障，所以信息核心领域实 现国产化替代、普及化势不可挡。华为openEuler是一个开源免费的Linux发行版系统，通过 开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的软件生态体系， openEuler同时是一个创新的系统，倡导客户在系统上提出创新想法、开拓新思路、实践新方 案。本案例将在《操作系统原理》课程的各个教学环节，大作业，实验，综合性实验，课程 282 设计等要求学生必须基于华为openEuler进行，将国产操作系统openEuler深入学生的心中。同 时积极引导学生参加华为公司举办的2022年鲲鹏基础软件开发社区大赛openEuler赛道。 四、教学过程 1、教学内容 （1）操作系统的发展过程：全面的介绍华为国产化开源操作系统openEuler的整体发展 情况及其硬件平台鲲鹏的发展。 （2）进程通信：通过实验让学生在华为国产化开源操作系统openEuler上实现父子进程 的管道通信问题，编写进程通信代码，并运行输出结果。 （3）Linux进程同步机制：通过实验让学生在华为国产化开源操作系统openEuler上实现 进程间的互斥锁mutex_lock同步机制，编写相应程序，验证互斥锁的同步机制。 2、教学方法 课堂的理论教学，上机实验教学，学习通，QQ上传辅助资料代码；线上线下混合式教 学方式进行。 3、教学理念及创新 深度融合产业需求，面向国家软件人才培养战略，在课程建设中引入国产操作系统案例， 直面关键基础软件“卡脖子”问题，激发学生爱国情怀和使命担当，在操作系统实践教学及课 程思政建设中持续深入开展课程改革建设。结合产业需求，引用国产操作系统教学案例，增 强学生使命担当，通过实践训练培养学生科学精神和创新能力；实验课程中以案例分析引领 原理机制，以练代讲，学生对课程的掌握更加透彻充分，实践能力明显增强，同时加强了对 产业行业发展要求的理解，为未来的职业发展奠定良好基础。 通过线上线下混合教学模式，重构了课程知识体系，优化了教学过程，充分运用国家精 品课程资源，把课堂延伸至随时随地，变被动学习为主动学习。混合式教学不仅能培养学生 自主学习能力，增强学习能动性，还有助于培养学生诚信的学习态度，积极的创新意识。自 主学习后通过设置在线测试，使学生学习有目标、有竞争、有挑战；线下见面课，打破原有 知识灌输学生被动接受式传统课堂模式，以思政目标和能力目标为导向进行课堂革命，通过 大量的案例式、启发式、研讨式、分组对抗等教学方式解决课程重难点问题，增强课程挑战 度和高阶性，极大提升了学生课堂参与度。 4、具体实施过程 立足于专业教学内容，突出实践性和创新型的培养，使用多元化思政育人形式，融入到 理论教学、实践教学、和在线教学，通过课堂举例、新闻视频、实例对比、课堂讨论、关联 比较、逻辑推导、实践教学等多种形式，实现德融教学，润物无声。 五、案例反思 1、实施效果 283 通过课程思政教学改革，多样化的课堂教学模式，更容易被学生接受和认可。混合学习 模式使学生学习更加个性化，提高了学习兴趣。国产操作系统实际案例的引入，更加贴近产 业实际的实验教学结合“创新能力”培养，使学生更喜欢动手实践，在巩固知识的同时又提高 了自身的实践能力。综上所述，操作系统课程中课程思政融入达到了较好的“立德树人”“润 物无声”效果。但是这仅仅是一个开始，思政改革要取得更大成效还需要一个长期潜移默化 的过程，还需要师生长期的坚持和努力。 2、存在问题 学生的专业基础知识掌握不扎实，导致接触新的操作系统openEuler时，对新的技术感到 陌生。更有学生对操作系统国产认识不够深入，比较喜欢原有的熟悉的版本进行实验，课程 设计。 3、改进思路 在实验教学、课程设计教学中以及线上教学中，多进行实验操作的演示，让学生实际操 作，从而更有兴趣和动力，深入认识国产操作系统的实际技术及应用开发过程。 284 《数据库原理与应用》课程中的中华优秀传统文化 课程名称： 数据库原理与应用 学院名称： 信息工程学院 授课专业： 计算机科学与技术 授课教师： 李丽华 一、结合章节 第二章 关系数据库 第3节 数据模型 二、教学目标 1、知识目标 （1）系统掌握计算机科学与技术专业领域的基本理论和方法，了解本学科发展动态和 趋势、熟悉相近学科和交叉学科的相关知识。 （2）掌握本专业必须的制图、文献检索等基本的计算机应用能力。 （3）掌握由实际项目的需求抽象、分析E-R模型的方法。 2、能力目标 （1）能够应用所学到的基础理论知识与方法，理解并解决在计算机科学与技术领域中 所涉及的工程技术问题。 （2）能理解数据库概念模型表示方法，并能对实际工程问题的数据库设计进行推演和 分析，构建相应信息系统的数据库概念模型。 3、素质目标 （1）培养学生具有良好的职业道德，在学习和工作中具有严谨、求真务实、遵纪守法 的意识，增强职业素质和道德规范。 （2）培养学生继承和发扬中国优秀传统文化，具有爱国主义思想，增强民族自豪感。 （3）培养学生发展的观点、与时俱进，具有团结协作、合作共赢的思维，具有辩证思 维能力。 三、案例意义 2020年底，举全党全国之力的脱贫攻坚战取得决定性胜利。经过 8年的持续奋斗，全国 832个县全部脱贫，12.8万个贫困村全部出列，近1亿贫困人口实现脱贫，消除了绝对贫困和 区域性整体贫困，困扰中华民族几千年的绝对贫困问题得到历史性解决，这是全面建成小康 社会的标志性成果。 结合脱贫攻坚的时政要素和中国优秀传统文化——诗词，使学生在学习新知识的过程中， 受到潜移默化的影响，使专业教育与思政教育相结合。 285 四、教学过程 1、教学内容 （1）概念模型的引入。 （2）E-R模型的含义与E-R模型三要素。 （3）E-R图绘制。 2、教学方法 综合采用讲授法、演示法和案例教学法等混合式教学法。 （1）讲授法：教师通过简明的语言向学生介绍诗词数据库的需求。 （2）演示法：通过动画向学生演示如何由现实世界一步步抽象出概念模型，最终转换 成数据库管理系统所支持的数据模型。 （3）案例教学法：通过杜甫的诗词《茅屋为秋风所破歌》引出本节课程所讲授的知识 点，最后以习近平主席引用的毛主席诗词引入更复杂的需求，有机的融入课程思政内容，以 激发学生继承和发扬中国优秀传统文化的热情，增强民族自豪感。 3、教学理念及创新 （1）树立以学生为本的教学理念。以学生为核心开展工作，以促进学生的全面发展为 结果导向目标，围绕学生的学习诉求与解决学生切身的问题展开教学。 （2）案例式教学。在授课中启发学生思考，使学生能够根据实际需求进行分析。 （3）把思政内容无缝融入教学。把思政内容融入到知识点的学习与分析中。 4、具体实施过程 以唐朝现实主义爱国诗人杜甫的《茅屋为秋风所破歌》引入，并把它作为实际事物进行 分析，抽象出诗词子系统中实际需要存储的信息，包括诗词标题、诗词作者名、诗词内容、 作者所属朝代、作者所属派别等。经过对需要存储的信息的继续抽象，最终得出两个实体： 诗词与诗（词）人及它们对应的属性，此处可自然引出实体型的概念：用实体名及其属性名 集合来抽象和刻画的同类实体。通过对两个实体之间的共有属性“诗词作者名”，引出现实 世界的事物之间拥有联系，也即各实体型之间拥有联系，然后对两个实体型之间联系的类型 进行讨论并举例说明，最后分析诗词与诗（词）人之间的联系类型，并根据分析结果绘制完 整的E-R图。 （1）整体设计与问题导入 在E-R模型的讲解过程中，针对每一个知识点，设计案例，并引入相应的思政元素，案 例主要以传播、共享中华传统文化作为思政切入点。 中华优秀传统文化是中华民族的文化根脉，其蕴含的思想观念、人文精神、道德规范， 不仅是我们中国人思想和精神的内核，对解决人类问题也有重要价值。为方便人们查阅、共 享传统文化信息，所以有必要设计对应的数据库应用系统。 （2）案例设计与分析 286 在需求分析部分，根据传统文化数据库诗词部分的局部实际需求，进行概念结构设计。 针对实际存在的事物，唐朝现实主义爱国诗人杜甫的《茅屋为秋风所破歌》进行分析，抽象 出对应的E-R模型，以该诗歌中的“安得广厦千万间，大庇天下寒士俱欢颜！”引出中华民 族2020年已打赢脱贫攻坚战，努力实现全面建成小康社会，天下寒士俱欢颜使学生在理解诗 词内容这一诗词实体的属性的同时，增强了学生的民族自豪感。再通过对诗词需要存储的信 息，对抽象后的结果进行分析，得到对应的实体与属性，并采用规范的方法进行描述。 在两个实体间的联系类型部分采用师生互动、生生互动的方式，让学生思考现实生活中 不同实体之间的联系类型，使学生在学习知识点的同时引导学生关心国家时政，关注国家法 律法规。如，国家与人之间的拥有国籍联系是一对多的，因为中国法律规定：不允许公民拥 有双重国籍，实际设计出的应用系统应该不能违反所在国家的法律法规，作为数据库设计者 更要遵守法律法规。以东华理工大学扶贫工作队在徐家村的工作为例，分析不同需求情况下 党员干部与贫困户之间的联系类型是不同的。 学会如何用E-R图表示E-R模型后，增加系统中需要记录不同的人对诗词的引用情况需 求，分析新的联系类型，得出最终的E-R模型，最后绘制整个应用系统的E-R图。 （3）课后练习 先对E-R模型部分的知识点进行总结，重新简述E-R模型的抽象、分析过程以及E-R图的 绘制方法，加深学生对理论知识的理解与记忆，鼓励学生能够理论联系实际，根据实际需求 进行E-R模型的设计。 课后练习部分以一个谜语及其答案作为现实事物，要求学生抽象出对应的实体和属性， 如：有此倾城好颜色，天教晚发赛诸花。（打一种花）A.芍药B.月季C.梅花D.牡丹，此谜语 答案是D。此类谜语就相当于实际中的单选题。并要求学生可在此基础上继续拓展，假设在 需求中需要记录每个人的猜谜语情况，能够抽象出哪些实体和联系，它们的属性是哪些。在 此引出牡丹花的寓意：以我血泪，贺汝盛世。引导学生不忘是无数先烈的牺牲才换来现在能 够在教室安心学习知识，以获得更好的育人效果。 五、案例反思 1、实施效果 案例教学法在应用类课程中应用特别广泛，设计合适案例，引入思政元素，使思政元素 融入课堂，在潜移默化中影响学生，使学生在学习知识点的同时，了解了中国传统文化-诗 词的美丽，增强民族自豪感；使学生在学习的过程中同时了解了中国脱贫攻坚战的胜利等时 政，了解学校在扶贫攻坚中所做的部分工作。 2、存在问题 对本课程进行思政教育刚刚开始进行，在生生互动部分开展比较难。在案例的设计方面， 思政元素的融入还不够自然。 3、改进思路 287 针对课程学习中所需的一些常识性问题，要求学生课前查阅，了解学生的学习状态。在 教学的过程中，调整和修正教学方法，增强学生的互动意愿，深入的发掘蕴含思政元素的案 例，并应用到教学的各个环节中；调整案例，让教学案例与思政元素更加完美的融合，以达 到提升教学效果和育人目标。 288 选择结构的嵌套 课程名称： 学院名称： 高级语言程序设计（C） 信息工程学院 授课专业：资源勘查工程、勘查技术与工程 授课教师： 程志梅 一、结合章节 第四章 选择结构程序设计 第6节 选择结构的嵌套 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握if语句中表达式的运用。 （2）掌握if语句的基本结构。 （3）掌握if嵌套语句的使用方法。 2、能力目标 （1）能理解if嵌套结构程序执行的流程。 （2）能用if语句嵌套进行多分支选择结构程序设计。 3、素质目标 （1）引导学生更新学习方法，激发学生的求知热情和探索精神。 （2）通过上机实践，不断培养学生的实践能力和创新精神。 （3）了解保护环境、合理利用自然资源的意义，提升环境保护意识。 三、案例意义 本案例是输入泥石流的流域面积判断泥石流的严重程度。通过该案例让学生了解泥石流 的危害，进而探究泥石流产生的原因：除了各种自然因素以外，还有一些人类工程活动，如 滥伐森林、开山采矿、采石弃渣水等均是产生泥石流的重要因素，突出保护环境、合理利用 自然资源的思政主题。 另一方面，选择结构是根据条件选择不同的分支执行，这也是一种因果关系。日常生活 中这种因果关系有一句俗语：种瓜得瓜，种豆得豆，这既是大自然的规律，也是人类社会的 规律，不管是对自然还是对社会，都是一条铁律，不可逾越。 四、教学过程 1、教学内容 嵌套的定义、嵌套的一般形式、案例分析 289 2、教学方法 提问式教学 3、教学理念及创新 教学过程中多提问，通过问题吸引学生的注意力，让学生跟着问题走，在解决问题的过 程中理解并掌握知识点。 4、具体实施过程 （1）复习导入 各位同学，前面我们学了if语句，if…else 结构是针对一个条件成立和不成立时的两种 情况进行处理，但现实生活中往往会碰到条件比较多的情况，那么应该怎么做呢？ （2）新课内容 嵌套定义：在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套。 嵌套一般形式： 请大家仔细观察以下代码： if (条件1) { if (条件2) 语句1 else 语句2 } else { if (条件3) 语句3 else 语句4 } 等同学们观察一段时间后，提问： 以上代码有语法错误吗？ 当条件1成立的时候，应该执行哪一段代码，条件1不成立时，执行哪一段代码？ 以上两个问题同学们都搞清楚以后，再继续提问： 要想执行语句2，哪些条件要成立，哪些条件不成立，又跟哪些条件没关系？要执行语 句3呢？执行语句4呢？ 为了进一步理解这段代码，我们可以给出这段代码的流程图： 290 理清了以上的问题和流程后，同学们对于选择结构的嵌套已经比较清楚了。下面，我们 再通过一个案例来说明选择结构嵌套应用。 案例题目：高频泥石流沟谷基本上每年均有泥石流发生，对于泥石流严重程度有很多衡 量指标，流域面积(km2)也是指标之一，具体如下： 面积<1,严重程度：轻微 1<=面积<=5,严重程度：中等 面积>5,严重程度：严重 要求：编写程序，输入流域面积，当输入的数据小于0时，输出提示信息“数据输入错 误”，否则输出泥石流严重程度。 案例分析：通过一系列的提问让学生进一步理解题目的意思并得出解决方案。 问题1：已知什么求什么？ 问题2：输入的数据有几种情况？ 问题3：可用什么结构来实现？ 问题4：程序的流程图是怎样的？ 和学生一起把程序完整的写出来。程序如下： #include void main() {float area; printf("请输入流域面积：\n"); scanf("%f",&area); if(area<0) printf("数据输入错误\n"); else if(area<1) printf("严重程度:轻微\n"); 291 else if(area<=5) printf("严重程度:中等\n"); else printf("严重程度:严重\n"); return; } 程序运行结果： 案例知识点小结： 本案例是一个典型的多分支选择结构，我们是通过在else里面又嵌套了if...else...来实现 的，当然，如果有需要，也可以在if里面嵌套if...else...。选择嵌套结构里面最关键的一点是要 搞清楚if和else的配对关系：else总是与它上面最近的未配对的if配对，也可以通过加花括号 来确定配对关系。例如： if (条件1) { if (条件2) 语句1 } else语句2 提问：此时else和哪个if配对？ 答案：{ }限定了内嵌if范围，因此else只能与第一个if配对。 案例融入思政元素： 本案例中的泥石流是一种自然灾害，同学们知道这种现象产生的条件吗？形成泥石流的 条件有：陡峭，能够集水集物，很多松散的固体物质在上游堆积，短期内有大量降水等。除 了各种自然因素以外，还有一些人类工程活动，如滥伐森林、开山采矿、采石弃渣水等均是 产生泥石流的重要因素，所以，我们应该保护环境、合理利用自然资源，否则将会得到大自 然惩罚。 各位同学现在对选择结构已经有了比较明确的认识，选择结构就是根据条件选择不同的 分支执行，所以具体执行哪个分支，是由前面的已知数据来决定的，你输入了什么数据，就 会根据这个数据选择对应的分支得到某个结果。这也是一种因果关系，日常生活中这种因果 关系有一句俗语：“种瓜得瓜，种豆得豆”，比喻你做了什么事，就得到什么样的结果。“种 瓜得瓜，种豆得豆”，这既是大自然的规律，也是人类社会的规律，人的行为不管是有意还 是无意，是主动还是被动，都会受到这一规律的支配，不管是对自然还是对社会，都是一条 铁律，不可逾越。 案例总结： 292 通过本案例的学习，学生理解了选择结构嵌套的相关知识点，培养了利用选择结构来解 决一些实际问题的能力，了解了保护环境的重要意义，提升了环境保护意识。 课后作业： 滑坡按滑体体积（m3）可进行如下分类： 滑体体积<5000：小型滑坡 5000<=滑体体积<50000 ：中型滑坡 50000<=滑体体积<100000：大型滑坡 滑体体积>=100000：巨型滑坡 要求：编写程序，输入滑体体积，输出对应的滑坡类型。 五、案例反思 1、实施效果 本案例根据学生专业特点，将课程知识点和思政元素融合在一起，取得了较好的教学效 果。采用提问式教学模式，学生的注意力被问题牢牢吸引，课堂气氛非常活跃，学习积极性 很高。通过本案例的学习，学生不仅掌握了选择结构嵌套的知识点，锻炼了逻辑思维能力， 了解了保护环境、合理利用自然资源的意义，并对“种瓜得瓜，种豆得豆”的因果关系有了 更深刻的理解，提高了环境保护意识。 2、存在问题 基于问题的教学模式虽然可以吸引学生的注意力，提高学生课堂参与度，但如果问题设 计的不好，教学效果将会大打折扣。 3、改进思路 精心设计问题，问题要有层次感，从易到难、从表到里，让学生能随着问题的解决一步 步理解并掌握相关的知识点。 293 党史进课堂，“编”学共育人 ——《面向对象程序设计》课程思政教学案例 课程名称： 面向对象程序设计 学院名称： 信息工程学院 授课专业： 软件工程 授课教师： 魏振华 一、结合章节 第十六章 JavaFX UI组件和多媒体 第2、3、5节 Label、Button、RadioButton 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握Label标签、Button按钮、RadioButton单选按钮的基本用法。 （2）理解面向对象程序设计和GUI图形用户界面编程的思路。 （3）运用JavaFX和SceneBuilder设计和实现GUI程序的能力。 2、能力目标 （1）知识获取能力：掌握科学的学习方法，不断更新知识结构。 （2）知识应用能力：掌握Java语言和GUI组件，培养学生运用语言和工具通过程序设计 解决实际问题的能力。 （3）创新实践能力：培养学生如何提出问题并解决问题，提高自主独立思考和动手实 践能力。 3、素质目标 （1）思想道德：培养学生热爱祖国，拥护中国共产党的领导，树立科学的世界观、人 生观和价值观；具有责任心和社会责任感；热爱本专业、注重职业道德修养。 （2）专业素质：培养学生严谨求实、追求真理的态度，刻苦钻研、甘于奉献的作风以 及迎难而上、勇于挑战的精神。 （3）科技创新：激发学生的学习兴趣和创新欲望，逐步增强认识和掌握科学规律的自 主能力。 三、案例意义 党史是最好的清醒书和营养剂，它是爱国爱党、明智担责、鉴今资政，把党和国家各项 事业不断推向前进的必修课，这门功课不仅必修，而且必须修好。通过“党史进课堂”思政 教学案例的教学内容，引导学生主动学习党史，将学习党史和Java编程融合在一起，在编程 294 的同时，通过答题的方式进一步实现党史学习，既激发学生的学习热情和编程兴趣，又实现 思政育人润物无声。 该案例比较综合有趣，GUI图形用户界面程序对于大一的学生既有创新又有挑战。同学 们通过设计界面、编写程序、调试程序、发现错误、改正错误的过程，既体现实践是检验真 理的唯一标准，又锻炼了明知山有虎偏向虎山行的魄力。进一步激发当代大学生从党史中汲 取养分，坚定不移地走中国特色社会主义道路，履职尽责，为实现中华民族伟大复兴中国梦 而不懈奋斗。 四、教学过程 1、教学内容 案例描述：“明镜所以照形，古事所以知今”，学习历史才能更好地走向未来。值此中 国共产党成立100周年之际，运用面向对象程序设计思想和Java开发工具，实现一款集专业 性、知识性、趣味性于一体的软件“党史天天学”，学以致用献礼党的生日，真正实现党史 进课堂，编程和学史融为一体，共同促进当代大学生知史爱党、知史爱国，进一步坚定理想 信念，激发学习热情。 2、教学方法 本课程利用任务驱动教学法，课前布置“党史天天学”案例题目及任务要求，学生提前 查阅资料，在学习强国APP上完成每日答题，搜集党史答题题库，对案例所需的知识体系进 行梳理，复习文本文件读写和事件驱动编程等相关内容；课中教师讲授+演示法分步骤讲解 任务，学生step by step编程和调试逐步完成任务，教师指导学生出现各种问题的解决方法； 课后学生独立思考并解决本次课程案例留给学生进一步完善的问题，同学之间互相“党史天 天学”答题，进而复习课堂所学，实现知识学习和党史学习合二为一。 3、教学理念及创新 （1）教学理念：落实立德树人根本任务，以学生为中心、以成果产出导向设计课堂， 基于思政案例培养学生面向对象程序设计的创新思维。具体包括面向成果激发学生学习兴 趣，面向问题指导学生学会学习，面向过程培养学生创新思维。 （2）教学创新：案例设计中充分考虑学生的兴趣和好奇心、成果预期和知识水平、实 用性和可扩展、创新性和时代意义，实现层次递进激发和维持学生的持续兴趣和创新动力。 4、具体实施过程 （1）预习情况检查：带着问题来了解同学们学习强国每日答题情况和党史题库搜集情 况。 Question 1：题目和答案如何保存和读取？ Question 2：如何实现单选和答案匹配？ （2）复习所用知识：文本文件读写；JavaFX程序的基本结构和鼠标事件；SceneBuilder 295 基于fxml文件界面设计和控制。 （3）本次课重难点讲解和演示：熟练掌握Label标签、Button按钮、RadioButton单选按 钮的界面设计和事件处理。其中，RadioButton按钮分组、题目和答案的管理和匹配是本次课 难点。 Step 1：三种组件的基本用法 首先通过小例子演示本次课涉及的三种组件的用法代码如下： //Label标签 Label question = new Label(“题干”);//定义question标签 question.setText(“新形势下党史工作的根本任务是( )。”);//修改question标签标题 //Button按钮 Button everyday=new Button(“每日答题”);//定义everyday按钮 public void clickOnEveryday(){//每日答题功能点击事件消息响应 //每日答题功能实现 } //RadioButton单选按钮 RadioButton rba = new RadioButton(“A选项”);//新建A选项 rba.setText(“A 以史鉴今、资政育人”);//设置A选项标题 if (rba.isSelected()) {//判断A选项是否被选中 //保存A为正确答案 } Step 2：“党史天天学”的界面如何设计？ 本着符合用户操作习惯和方便的原则，通过边讲解边演示的方式利用SceneBuilder和 fxml格式文件设计界面，也便于后续功能实现。“党史天天练”包括图1模式选择界面，图2 答题界面，图3答题完成界面。界面中全部采用这次课要学习的三种组件完成：Label标签、 Button按钮、RadioButton单选按钮。其中图2中RadioButton单选按钮的分组是本次课程的难 点 。 但 是 在 可 视 化 的 界 面 设 计 工 具 SceneBuilder 里 面 ， 主 要 是 设 置 四 个 RadioButton 的 ToggleGroup属性为一个相同的值，这样四个单选按钮作为一个组，就只能有一个被选中， 达到完成单项选择的目的,如图4所示。 图 1 模式选择界面 296 图 2 答题界面 图 3 答题完成界面 四个 RadioButton 单 Toggle Group 属 选按钮 性设置为相同的 图 4 单选按钮设置 ToggleGroup 属性分组 297 值 Step 3：“党史天天学”界面组件的事件如何处理？ 界面完成后，要实现软件功能了。主要包括：每日答题按钮、答题界面初始化和答题确 定按钮这几个核心功能。其中难点是题目和答案的管理和匹配，即文件格式设计、文件的读 取和答案的匹配。以单项选择题为例设计的文件格式和具体党史题库如图5所示。答案的匹 配过程就是将每一题的当前选项与文件中读出的答案比较，相等则答题正确，否则答题错误。 这个步骤是重点和难点，逐步演示和扩展，学生边实践边改错，鼓励学生不怕犯错，不断尝 试，不懂就问。 图 5 文件格式和党史题库（部分） 每日答题按钮、答题界面初始化和确定答题的实现代码如下： //每日答题 public void clickOnEveryday() { try { Stage primaryStage = (Stage)everyday.getScene().getWindow(); primaryStage.close(); everydayAnswer ea = new everydayAnswer(); ea.show(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } //答题界面初始化 private void initialize() { try { File f = new File("everydayquestions.txt"); InputStreamReader read = new InputStreamReader(new FileInputStream(f), "UTF-8"); BufferedReader reader = new BufferedReader(read); int i = 0; for (; i < 5; i++) { typeArray.add(reader.readLine()); 298 quesArray.add(reader.readLine()); aArray.add(reader.readLine()); bArray.add(reader.readLine()); cArray.add(reader.readLine()); dArray.add(reader.readLine()); ansArray.add(reader.readLine()); } reader.close(); qtype.setText(typeArray.get(0)); question.setText(quesArray.get(0)); rba.setText(aArray.get(0)); rbb.setText(bArray.get(0)); rbc.setText(cArray.get(0)); rbd.setText(dArray.get(0)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } //单选和确定 public void clickonok() { String answer = ""; if (count < 4) { if (rba.isSelected()) { answer = "A"; rba.setSelected(false); } else if (rbb.isSelected()) { answer = "B"; rbb.setSelected(false); } else if (rbc.isSelected()) { answer = "C"; rbc.setSelected(false); } else if (rbd.isSelected()) { answer = "D"; rbd.setSelected(false); } if (answer.equals(ansArray.get(count))) correct++; count++; qtype.setText(typeArray.get(count)); question.setText(quesArray.get(count)); rba.setText(aArray.get(count)); rbb.setText(bArray.get(count)); rbc.setText(cArray.get(count)); rbd.setText(dArray.get(count)); } else { if (rba.isSelected()) { answer = "A"; rba.setSelected(false); 299 } else if (rbb.isSelected()) { answer = "B"; rbb.setSelected(false); } else if (rbc.isSelected()) { answer = "C"; rbc.setSelected(false); } else if (rbd.isSelected()) { answer = "D"; rbd.setSelected(false); } if (answer.equals(ansArray.get(count))) correct++; Stage primaryStage = (Stage) ok.getScene().getWindow(); primaryStage.close(); everydayResult er = new everydayResult(); er.correct = correct; er.show(); } } 课堂总结：“党史天天学”实现了单项选择题的每日答题功能，通过逐步的引导、讲解 和演示，边答题边调试，同学们从无到有的学会了基于Java开发GUI程序的过程，通过设计、 编码、调试的全过程参与，掌握了Label、Button、RadioButton三种组件的用法和应用。在此 过程中，同学们遇到很多问题和困难，通过不断地调试和测试解决了困难增强了信心。那么 这个软件的功能就全部完成了吗？ Step 4：“党史天天学”功能如何扩展？ 这个软件还有很多值得同学们进一步研究和探索的功能期待大家去实现，做软件要精益 求精。通过下面的思考题逐步引出该程序后续可以扩展的功能和可以创新的方向，进一步激 发同学们学习GUI编程的兴趣和勾起同学们想去把“党史天天练”做大做强的欲望，在不断 把问题引向深处的过程中，同学们带着这些问题去探究背后的知识和技术，以及应用到现实 中解决实际问题的愿望和思路： 思考题1：“返回”和“再来一次”两个按钮的事件如何处理？ 思考题2：党史题库的题目如何随机抽取？ 思考题3：如何实现多种题型？ 思考题4：挑战答题模式倒计时如何实现？ （4）课后拓展作业：同学们都编制了自己的“党史天天练”软件，那么大家互相考考 对方吧！通过使用别人开发的软件去答题，在学习党史的同时，发现了别人开发的软件的优 点，也可以测试出其中的问题，通过互相讨论和交流，可以进一步提高了沟通和协助的能力。 五、案例反思 1、实施效果 “党史天天学”案例能够激发大一新生对程序设计的兴趣和自信，调动学生的主观能动 300 性和积极探索编程技术的强烈欲望。通过这个案例，虽然只是冰山一角，也是要经过反复调 试和修改才能完成的，进而培养了学生刻苦钻研和迎难而上的精神。学生参与率高，学习效 果好。通过设计、实现、调试各种编程实践的互动，将党史学习思政元素渗透到课堂全过程 中，发挥“隐形”思政的功能，既学习了专业知识和技术，又引导学生爱党爱国，树立正确 的世界观、人生观和价值观。 2、存在问题 个别同学编程能力偏弱，入门慢，在这个相对综合的案例中，遇到前面章节知识产生的 问题解决有困难，尤其是读文本文件和SceneBuilder界面设计和事件处理方面，需要不断指 导和鼓励，自主排忧解难的能力有待提高。 3、改进思路 一方面可以将相关环节录制成视频提前让学生学习，那么上课的过程中教学效率和质量 更有保障；另一方面教学过程中将同学们进行分组，强弱组合，既增加了强者展示自我的机 会，也帮助了弱者不断取得进步，同时有助于培养学生的自主学习能力和沟通协助能力。 301 红色地标背后的故事 ——《C语言程序设计》课程思政教学案例 课程名称： C语言程序设计 学院名称： 信息工程学院 授课专业： 计算机科学与技术 授课教师： 刘志锋 一、结合章节 第九章 用户自己建立数据类型 第2节 使用结构体数组 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握结构体数组的定义和使用。 （2）理解结构体数组的意义。 （3）应用结构体数组管理红色地标基本信息。 2、能力目标 （1）知识获取能力：应用科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力。 （2）知识应用能力：运用程序设计的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综合、 归纳等方法培养学生应用知识解决实际问题的能力。 （3）创新实践能力：学会应用高级语言程序设计的基本理论和方法能初步独立编写、 调试综合性程序。 3、素质目标 （1）思想道德：培养学生热爱祖国，拥护中国共产党的领导，树立科学的世界观、人 生观和价值观。 （2）专业素质：培养学生严谨求实、追求真理的科学态度、刻苦钻研、甘于奉献的作 风以及专业团队精神。 （3）科学素质：激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，逐步增强认识和掌握科 学规律的自主能力。 三、案例意义 红船精神、井冈山精神、长征精神、延安精神、西柏坡精神……在红色地标中致敬历史， 在红色精神的谱系里接受洗礼，人们向身边寻找精神的力量，以各自的行动追寻红色记忆传 承红色基因。这力量，是对真、善、美的不懈追寻，是对中华优秀传统文化的传承与升华。 302 通过“红色地标管理”思政教学案例的教学内容，引导学生敬畏历史，在C语言程序设 计专业课程学习中重温红色地标背后的故事，从红色文化中汲取奋进力量，珍惜现在来之不 易的幸福生活，以老一辈无产阶级革命家为榜样，奋发图强，为实现中华民族的伟大复兴贡 献自己的力量。 四、教学过程 1、教学内容 案例描述：利用结构体数组，管理红色地标的基本信息，包括地标名称，所在地和地标 故事等，可以通过输入地标查看红色地标背后的党史故事。引导学生知史爱国、知史爱党， 坚定理想信念，树立正确的世界观、人生观和价值观。 2、教学方法 本课程利用案例教学法，课前布置红色地标数据搜集整理的任务，学生提前查阅资料， 对红色地标管理案例所需的知识点进行复习；课中教师采用讲授和演示法与学生双向互动， 引导学生独立思考，注重能力达成；课后学生独立思考，自主解决扩展的问题，不断改进程 序，培养学生严谨求实、追求真理的科学态度、刻苦钻研、甘于奉献的作风。 3、教学理念及创新 （1）教学理念：落实立德树人根本任务，以当前同学们热衷的红色地标管理为案例， 激发学生主动探索红色地标背后的故事，鼓励学生独立思考和创造，每位学生与其他同学交 流解决方案，取长补短，促进交流能力提高，互相激励，激发学生的内驱力，促进学生积极 进取，刻苦学习。 （2）教学创新：案例设计以学生为中心，以提高学生分析问题和解决问题的能力培养 为目标，通过师生、生生之间的互动交流，不断提高学生自主学习和动手实践能力。 4、具体实施过程 （1）数据储备：红色地标数据搜集 通过课前红色地标数据的准备工作，同学们再一次经历了红色地标打卡过程，重温历史， 铭记历史，传承历史，向历史学习，增强文化自信和民族自豪感，坚定信仰，奋发图强，创 造属于自己的美好历史。 十大红色地标故事如下： 中共一大会址（上海）：中共一大会址位于上海市兴业路76号，一座饱经沧桑的石库门 建筑，在繁华的现代化都市中庄严肃穆。1921年7月23日，中国共产党第一次全国代表大会 在这里召开，宣告了中国共产党的诞生。这里是中国共产党“开天辟地”光辉历程的起点， 也是中国共产党人的精神家园。 南湖红船（浙江嘉兴）：浙江嘉兴南湖湖心岛的东南岸，一条飞檐斗角的红船在湖光山 色中默默停驻。1921年7月30日，因上海会场受到法租界暗探袭扰，中共一大最后一次会议 303 转移到浙江嘉兴南湖一艘游船上继续举行。大会通过了党的纲领和工作决议，选举了中央领 导机关。 中共五大会址纪念馆（湖北武汉）：离武昌中华路码头不远的都府堤小巷20号，静静掩 映在清末民初风格的建筑群中。1927年4月27日至5月9日，中国共产党第五次全国代表大会 在此召开。大会选举产生了党的历史上第一个中央纪检监察机构中央监察委员会。 南昌八一起义纪念馆（江西南昌）：作为南昌八一起义纪念馆的前身，江西大旅社默默 伫立在繁华的中山路上。一段波澜壮阔的历史从这里酝酿展开。1927年8月1日凌晨，枪声划 破黑夜，打响了武装反抗国民党反动派的第一枪，中国共产党领导下的人民军队就此诞生。 井冈山革命博物馆（江西井冈山）：井冈山是中国革命的摇篮，这里的山山水水孕育了 中国革命的星星之火，这里的一草一木，溅洒过无数革命烈士的鲜血。1927年秋，毛泽东率 领秋收起义部队来到井冈山，创建了中国第一个农村革命根据地——井冈山革命根据地。开 辟出一条“农村包围城市，武装夺取政权”的革命道路，在中国革命历史上写下了光辉篇章。 古田会议会址（福建龙岩）：位于闽西龙岩上杭的古田会议旧址是一座古色古香的客家 院落。掩映在参天古树下，背靠逶迤苍茫的社下山，在此召开的古田会议，确立了中国共产 党对军队的绝对领导，探索出思想建党、政治建军的光辉道路。创建之初的人民军队，在这 块红色土地上实现了凤凰涅槃、浴火重生。 瑞金二苏大景区（江西瑞金）：江西省东南边陲的瑞金，被誉为“红色故都”“共和国 摇篮”，位于城西北1.5公里，沙洲坝境内的二苏大景区。有中华苏维埃临时中央政府大礼 堂，是当年红军在瑞金留下的唯一自己建造的大型房屋。 遵义会议会址（贵州遵义）：遵义市红花岗区子尹路96号，青瓦丹柱、灰砖白墙，二层 砖木结构古朴大方，遵义会议会址就坐落于此。1935年1月15日至17日，在此召开的遵义会 议，是中国共产党历史上一个生死攸关的转折点，在危急关头挽救了党、挽救了红军、挽救 了中国革命，是中国共产党在政治上走向成熟的标志。 延安革命纪念馆（陕西延安）：延安，上世纪三十年代，红军经过万里长征来到陕北， 给延安烙印上了特殊的红色印记。1935年到1948年，延安是中共中央所在地和陕甘宁边区首 府，是中国革命的指导中心和总后方。老一辈无产阶级革命家就是在这里生活战斗了几多春 秋，运筹帷幄中为新中国奠定了坚固基石。 西柏坡纪念馆（河北石家庄）：位于河北省平山县的西柏坡，掩映在青山翠柏中，1948 年5月，毛泽东等到这里与中央工委会合，从此西柏坡成为中国革命的圣地。老一辈革命家 在这里指挥了辽沈、淮海、平津三大战役，召开了具有伟大历史意义的七届二中全会和全国 土地会议“新中国从这里走来”的美誉由此而来。 前情回顾：结构体类型的定义和使用 C语言允许用户自己建立由不同类型数据组成的组合型的数据结构，它称为结构体。定 义语法如下： struct 结构体名 304 { 成员表列 }变量名表列; 结构体类型主要解决的是一种实体具有多种属性的问题，比如学生、教师、红色地标等。 （3）方案举例： 通过分析，每个红色地标需要保存名字、位置和故事信息。利用上述的结构体类型保存， 有利于后续对地标信息的查询。每个步骤同学之间展开讨论和实践，探讨为什么和怎么样的 问题。体会结构体类型和结构体数组的作用、特点和用法，便于后续开展结构体数组更复杂 的应用。 步骤1：定义地标结构体类型 struct redmark { char name[30];//地标名字 char location[20];//地标位置 char story[300];//地标故事 }; 步骤2：定义地标结构体数组 struct redmark lm[10];//总计10个地标信息，用结构体数组保存 步骤3：输入地标数据 for(i=0;i<10;i++) { printf("\n请输入第%d个地标数据:地标名称 地标位置 地标故事 \n",i+1); scanf("%s%s%s",lm[i].name,lm[i].location,lm[i].story); } printf("\n10个红色地标数据录入完成\n"); 在测试红色地标结构体数据录入过程中，同学们要经过大量的测试和调试，在反复读写 这些地标数据的同时，大家更能加深印象加深理解，将无形的思政无声置于有形的课堂，达 到传承红色基因思政教育的目标。 305 图 1 输入红色地标数据界面 步骤4：地标查询 地标查询是关键功能，通过输入任意一个地标名称，从地标结构体数组中查询属于它的 背后的故事。涉及到的知识点包括字符串匹配和循环结构，代码如下： char tname[30]; printf("\n请输入要查询的红色地标名称：\n"); scanf("%s",tname); int flag = 0; for(i=0;i<10;i++) { if(strcmp(tname,lm[i].name)==0) { flag = 1; break; } } if(flag == 1) { printf("\n%s的地标位于%s：%s\n",lm[i].name,lm[i].location, lm[i].story); } else printf("\n没有找到该地标故事\n"); 306 查询结果如图2所示。通过录入10种红色地标和对红色故事的查询过程，同学们不断地 遇到问题，改变方案，解决问题，逐渐增加对结构体数组和循环结构的理解，对于C语言程 序设计逐步增加自信，虽然课程的难度不断增大，但是当正确的运行结果映入眼帘的一刻， 内心的成就感油然而生，必然增进进一步学习的欲望和克服困难的决心。就像中国共产党走 过的百年历史一样，凤凰涅槃，浴火重生。 图 2 红色地标查询结果 接下来，抛出一个思考题：查询一个红色地标后，程序结束，能否实现一次录入，多次 查询，再由用户决定是否关闭程序？这个问题留作本次课后作业。 （4）课后总结与延伸： 本次课主要学习结构体数组的定义和运用，首先要理解结构体的意义，其次当数据批量 处理需要使用数组，再次使用数组就必须应用循环，就与前面讲的数据类型和控制结构等知 识形成综合性应用。在红色地标管理的案例里面，还存在如下问题： 问题1：地标结构体数组保存在内存中，当程序退出，内存数据丢失，怎么样实现永久 保存地标数据？ 问题2：逐个录入地标数据不方便，是否可以统一导入？ 问题3：程序展现结果只是地标故事的文字描述，如何能加入更加有视觉冲击力的红色 地标照片呢？ 通过上述问题的延伸和分析，激发同学们对于学习后续新知识的渴望，培养学生学会发 现问题和解决问题的思路和能力。学习是终身的，包括专业学习和红色文化传承，是我们每 一个人的必修课。 五、案例反思 1、实施效果 “红色地标管理”思政教学案例的思路来源于目前同学们喜闻乐见的红色地标打卡。通 过这个案例内容，将学生熟悉的红色地标搬进课堂，与专业教学融为一体，实现隐形思政的 教学目标，激发学生坚定理想信念和爱国爱党的家国情怀。 307 结构体数组应用在红色地标管理的问题上，能够激发学生对程序设计的兴趣和好奇心， 调动学生的主观能动性和积极探索C语言编程技术的强烈渴求。在程序的输入和输出过程中， 红色地标的反复再现，不断实现学生对于红色文化的传承和升华，不要过多言语更加能够达 到课程思政的效果。这个综合有趣的案例，学生在完成的过程中，是要花费大量经历测试、 调试和改进的，既学会了解决问题的方法，更体会到要想学好一门技术的不容易，进而培养 了学生刻苦钻研和迎难而上的精神。同学们全员参与，学习动力和学习效果好。 2、存在问题 对于大一新生学习《C语言程序设计》这门专业课，是有一定难度的。部分同学入门比 较慢，尤其对于结构体类型这种构造类型，理解是需要过程的。同时结构体数组管理的数据 比较复杂，输入容易出错。当发现问题后，同学们调试程序的能力和改变方法灵活调试程序 的能力有待加强。 3、改进思路 一方面将更多的时间交给学生，通过不断的在案例里面“摸爬滚打”，积累编程经验， 增强信心决心，鼓励学生迎难而上，学会发现问题解决问题的本领；另一方面充分利用信息 技术，实现课堂翻转，进一步提高课堂教学质量。 308 大国战略，技术强国 课程名称： 大型数据库技术 学院名称： 信息工程学院 授课专业： 数据科学与大数据技术 授课教师： 李荣 一、结合章节 第一章 Oracle11g简介 第1节 Oracle11g产品系列 第2节 数据库系统的体系结构 二、教学目标 1、知识目标 （1）了解数据库技术的发展状态，掌握Oracle开发环境下数据库管理的基础知识。 （2）理解Oracle的数据库结构及系统结构、各数据库对象的概念和作用。 2、能力目标 （1）逐步掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力。 （2）运用Oracle数据库技术的基本理论和基本方法，培养科学观察和思维的能力。 3、素质目标 （1）求实精神——通过本课程的教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态 度和刻苦钻研的作风。 （2）创新意识——通过学习Oracle数据库技术中所涉及的研究方法，引导学生树立科学 的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。 三、案例意义 1、通过大数据技术行业发展前景，引发学生对未来的职业愿景，激发学生对社会主义 核心价值观的认同感，认识新时代与个人成才的关系。 2、通过介绍大数据行业Oracle工程师的招聘条件，让学生了解Oracle程序开发规范的重 要性，培养学生的职业素质和道德规、数据科学与大数据技术行业规划解析，培养学生的大 数据技术工匠精神。 3、大国战略，技术强国 通过党建平台，学习强国的典型应用，更加深刻的认识到信息技术，特别是数据科学与 大数据技术技术在结合了互联网技术之后，将以传统方式开展的党建工作，升级为信息化、 网络化、数据化的形式，数据科学与大数据技术能够助力新时代党建工作有力而高效地开展。 党的十八届五中全会通过的“十三五”规划《建议》，明确提出实施网络强国战略以及与之 309 密切相关的“互联网+”行动计划。国家正着力实现关键技术自主可控，为维护国家安全、 网络安全提供技术保障。中国信息化需求巨大，但在一些关键技术领域如操作系统、芯片技 术、CPU技术等方面，还难以做到自主可控，对国家安全造成威胁。引导学生明确：建设网 络强国，不仅仅是靠网络技术，还要有数据科学与大数据技术等其他各类技术的支撑。引导 学生作为数据科学与大数据技术专业的一员，应更加明晰专业人才的培养目标，更加明确专 业领域内工作岗位和工作内容的社会价值，自觉树立远大职业理想，将职业生涯、职业发展 脉络与国家发展的历史进程融合起来。 四、教学过程 1、教学内容 （1）了解Oracle数据库的发展历史、行业地位、应用范围及就业方向和待遇。 （2）掌握数据库系统基本概念。 （3）理解数据库三层模式两层映射。 （4）理解数据库系统组成。 2、教学方法 主要运用了设问、引导探究、案例分析探讨等教学方法，通过典型的实际项目和案例， 让学生理解所学的内容如何在实际工作中的应用与实践。 3、教学理念及创新 核心围绕“以学生为中心”教学理念，重点在于引发学生主动参与思考探讨的兴趣， 通过“由易到难，逐层深入，设问引发思考”等教学过程，引导鼓励学生参与思考和讨 论。同时寓教于乐，寓教于思，在视听和讨论的基础上内化专业知识，提高道德素养，提 升科学观念。 4、具体实施过程 （1）创设意境,导入新课(10分钟) 导入: 什么是数据库?我们的生活中哪里用到数据库? 引出新内容:理解数据库 典型应用—党建平台，学习强国 信息技术，特别是数据科学与大数据技术技术在结合了互联网技术之后，将以传统方式 开展的党建工作，升级为信息化、网络化、数据化的形式，数据科学与大数据技术技术能够 助力新时代党建工作有力而高效地开展。“学习强国”平台是由中共中央宣传部主管，以习 近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为主要内容，立足全体党员、面向全社 会的优质平台，极大地满足了互联网条件下广大党员干部和人民群众多样化、自主化、便捷 化的学习需求。 （2）新授内容及时间分配 310 课程主要内容介绍，在数据科学与大数据技术专业中的重要性，上课、作业、实验、 笔记本电脑、手机等要求，考试说明。(2分钟) 通过讨论、分享一些优秀学长工作经验，加深学生对专业知识技能学习的认可度与专注 度，树立正确的技能观，努力提高自己的技能，为社会和人民造福。 要求同学们遵守学校的各项规章制度，学习课堂、机房上课守则，强化制度约束，学会 责任担当。 数据、信息、信息处理的概念。(5分钟) Oracle数据库的发展历程—引出：理解并敬重工匠精神，在学习中努力发扬工匠精神。 通过介绍数据科学与大数据技术公司Oracle工程师的招聘条件，让学生了解Oracle程序 开发规范的重要性，培养学生的职业素质和道德规范。 数据描述：现实世界、信息世界、数据世界三个世界的描述方法。(10分钟) 通过往届优秀毕业生的工作真实经历—引出：良好沟通能力的重要性。 通过大数据行业发展前景，引发学生对未来职业愿景，激发学生对社会主义核心价值观 的认同感。 数据模型的分类及表示方法，重点是关系模型的表示方法。(10分钟) 分类学原理—引出：有效进行时间管理。 树立正确的技能观，努力提高自己的职业技能，为社会和人民造福，绝不能利用自己的 技能去做违法犯罪之事。 大数据行业规划解析，培养学生工匠精神，在潜移默化中培育社会主义核心价值观，提 高综合职业素养，树立社会主义职业精神。 理解事物的联系是普遍存在的，引导学生用类比的方法进行知识的迁移。 数据库系统的组成、关系数据库、关系的完整性约束。(13分钟) 数据库系统开发设计人员组成及分工—引出：团结协作精神。 世界上十大黑客的经历—引出：联系大数据，软件从业人员应当具备的职业道德守则， 为进军大数据行业做准备。新时代国家与个人成才的关系，与华为孟晚舟事件相联系。 数据库系统的体系结构，理解三级模式和二级映象及二级数据独立性。(30分钟) 典型应用—多元互动，媒体融合 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视传统媒体和新兴媒体的融合发 展，习近平总书记多次在不同场合强调要利用新技术、新应用创新媒体传播方式。引导学生 关注最新的传播技术、传播方式，这些都是信息技术在新闻传播行业的典型应用。引导学生 了解融媒体系统平台的建设，离不开大数据、数据库技术，使学生被技术的魅力所吸引，建 立起专业自豪感。 （3）课堂小结(20分钟) 数据描述：现实世界、信息世界、数据世界三个世界的描数据模型：数据模型的分类及 表示方法，重点是关系模型的表示方法。关系代数：各种关系运算的运算规则及各运算的综 311 合应用数据库系统的组成与体系结构。 美国的芯片垄断—引出： 大国战略,技术强国 党的十八届五中全会通过的“十三五”规划《建议》，明确提出实施网络强国战略以及 与之密切相关的“互联网+”行动计划。国家正着力实现关键技术自主可控，为维护国家安 全、网络安全提供技术保障。中国信息化需求巨大，但在一些关键技术领域如操作系统、芯 片技术、CPU技术等方面，还难以做到自主可控，对国家安全造成威胁。引导学生明确：建 设网络强国，不仅仅是靠网络技术，还要有软件技术等其他各类技术的支撑。引导学生作为 数据科学与大数据技术专业的一员，应更加明晰专业人才的培养目标，更加明确专业领域内 工作岗位和工作内容的社会价值，自觉树立远大职业理想，将职业生涯、职业发展脉络与国 家发展的历史进程融合起来。 （4）作业 本章共安排2次作业: 作业1——学习通平台发布 作业2——P18、(一)、(二)、(三) （5）课后 课后学生通过学习通平台自主完成并提交第一章习题，老师通过学习通平台批阅答疑。 课后学生通过讨论，学习通平台自主学习等多种方式进行第一章内容复习。 学生自主预习Oracle数据库管理工具 五、案例反思 1、实施效果 本案例根据学生专业特点，将课程知识点和思政元素融合在一起，取得了较好的教学效 果。采用提问式教学模式，学生的注意力被问题牢牢吸引，课堂气氛非常活跃，学习积极性 很高。通过本案例的学习，学生不仅掌握了Oracle大型数据库技术开发环境下数据库管理的 基础知识，理解Oracle的数据库结构及系统结构、各数据库对象的概念和作用，锻炼了逻辑 思维能力；还了解了数据科学与大数据技术专业从业人员应当具备的职业道德守则，为进军 大数据行业做准备；理解并敬重工匠精神，在学习中努力发扬工匠精神；新时代国家与个人 成才的关系，与华为孟晚舟事件相联系；通过学习强国典型应用、大数据行业发展前景，引 发学生对未来的职业愿景，激发学生对社会主义核心价值观的认同感，自觉树立远大职业理 想，将职业生涯、职业发展脉络与国家发展的历史进程融合起来。 2、存在问题 （1）基于问题的教学模式虽然可以吸引学生的注意力，提高学生课堂参与度，但如果 问题设计的不好，教学效果将会大打折扣。 （2）学生讨论深度不够，还局限于材料中呈现的及教师所介绍的一些观点，运用所学 知识，进行自我独立思考还不足；收集的资料全部是从网络上取得，内容不够多元。 312 3、改进思路 （1）精心设计问题，问题要有层次感，从易到难、从表到里，让学生能随着问题的解 决一步步理解并掌握相关的知识点。 （2）开展同学间互评，提高学生参与讨论思考的深度和广度，以激发学生自尊心、促 进学生深入思考；同时教师自身加强相关理论和实践内容学习，争取与时俱进，不断深化创 新教学内容，增强自身对所需讨论问题的把握和引导能力。 313 政府文件可视化词云 wordcloud 库案例 课程名称： Python编程 学院名称： 信息工程学院 授课专业： 计算机科学与技术 授课教师： 蔡友林 一、结合章节 第八章 使用模块和库编程 第4节 Python第三方库 二、教学目标 1、知识目标 掌握第三方库—wordcloud 库 2、能力目标 （1）能正确使用wordcloud 库，具有分析实际问题并正确设计程序能力。 （2）提升自学能力，部分不常用方法可通过课后资源进行自主学习。 3、素质目标 （1）养成良好的自主学习的习惯。 （2）弘扬爱国主义精神，树立文化自信，制度自信。 三、案例意义 根据计算机科学与技术学生的特点，围绕第三方库应用这一知识点的教学目标和教学内 容，利用第三方库，对国家政策文件产生云图，使学生快速了解国家文件，增强文化自信， 制度自信。采用了启发式教学、引导式教学、任务驱动教学、讨论法、自主学习法等多种教 学方法，积极探索设计一个提高学生学习积极性、能从被动学习转化为主动学习的教学过程。 开展师生互动、体现以学生为主体，教师为主导的教学理念。 四、教学过程 1、教学内容 Python第三方库—wordcloud 库 2、教学方法 案例式教学：通过案例式教学，更加直观的将课程知识、科技前沿、思政理念融入课程 教学中，促进学生学以致用，并且能够深刻认识到本门课程的时代性，对于每个人乃至国家 都具有重要的意义和价值。 314 任务驱动式教学：根据任务的不同，教师一般会提前通过QQ工具，引导学生讨论，促 进学生对知识的内化，锻炼学生的独立思考和探索能力，进而实现学以致用，解决实际问题 的能力。 3、教学理念及创新 中华5000千年历史，树立文化自信。通过Jieba分词功能，利用Wordclou第三方库，对我 国近期中央文件产生云图，树立制度自信。今天的生活：离不开共产党一心为民的思想。 4、具体实施过程 课前通知学生预习怎么安装第三方库。 课题引入： 先请同学们看一张图，关于红楼梦中主要人物 怎么实现？ 课程思政融入：文化自信 课程讲解： wordcloud库概述 第三方库-wordcloud 库 （1）词云以词语为基本单元 （2）根据其在文本中出现的频率 设计不同大小以形成视觉上不同效果， 形成“关键词云层”或“关键词渲染”，从而使读 者只要“一瞥”即可领 略文本的主旨。 （3）wordcloud 库是专门用于根据文本生成词云的 Python 第三方库， 十分常用且有趣。 安装： 可用pip3 install wordcloud命令安装wordcloud库，示例代码如下。 D:\>pip3 install wordcloud wordcloud库需要pillow库和numpy库的支持，如果未安装这两个库，安装程序可自动安 装。如果要将词云输出到文件，还需要安装matplotlib库。 wordcloud库的核心是WordCloud类，该类封装了所有功能。 WordCloud()函数的基本格式如下： 315 wordcloud.WordCloud(font_path=None, width=400, height=200, margin=2, ranks_only=None, prefer_horizontal=0.9, mask=None, scale=1, color_func=None, max_words=200, min_font_size=4, stopwords=None, random_state=None, background_color='black', max_font_size=None, font_step=1, mode='RGB', relative_scaling='auto', regexp=None, collocations=True, colormap=None, normalize_plurals=True, contour_width=0, contour_color='black', repeat=False, include_numbers=False, min_word_length=0) ont_path：字符串，指定字体文件（可包含完整路径），默认为None。处理中文词云时 需要指定正确的中文字体文件，才能在词云中正确显示汉字。 width：整数，指定画布的宽度，默认为400。 height：整数，指定画布的高度，默认为200。 mask：指定用于绘制词云图形形状的掩码，默认为None。掩码为numpy库中的ndarray对 象。 min_font_size：整数，设置词云中文字的最小字号，默认为4。 max_font_size：整数，设置词云中文字的最大字号，默认为None，根据高度自动调节。 font_step：整数，设置字号的增长间隔，默认为1。 max_words：整数，设置词云中词语的最大数量，默认为200。 stopwords：字符串集合，设置排除词列表，默认为None。排除词列表中的词语不会出现 在词云之中。 background_color：颜色值，设置词云的背景颜色，默认为“black”。 generate(text)： 将字符串text中的文本生成词云，返回一个WordCloud对象。 text应为英文的自然文本，即文本中的词语按常用的空格、逗号等分隔。 中文文本应先分词（如使用jieba库），然后将其使用空格或逗号连接成字符串。 to_file(filename)： 将词云写入图像文件。 （1）生成英文词云 英文文本可直接调用generate()函数来生成词云，示例代码如下。 >>> import wordcloud >>> text='Larger canvases with make the code significantly slower. If you need a large word cloud, try a lower canvas size, and set the scale parameter.' >>> cloud=wordcloud.WordCloud().generate(text) >>> cloud.to_file('english_cloud.jpg') 316 （2）生成中文词云 中文文本则应先分词（如使用jieba库），然后使用空格或逗号将它们连接成字符串，再 调用generate()函数来生成词云，示例代码如下。 import jieba import wordcloud f = open("2020政府工作报告.txt", "r") t = f.read() f.close() ls = jieba.lcut(t) txt = " ".join(ls) w = wordcloud.WordCloud( \ width = 1000, height = 700,\ background_color = "white", font_path = "msyh.ttc" ) w.generate(txt) w.to_file("grwordcloud.png") 317 课程思政融入：制度自信 讨论：这只产生矩形形状的词云，若其它形状怎么实现 （3）使用词云形状 在WordCloud()函数中，可用mask参数指定词云图片的形状掩码。 形状掩码是一个numpy.ndarray对象，可用cv2.imread()将图片文件读取为numpy.ndarray 对象。 可用下面的命令安装cv2库。 pip install opencv-python 下面的代码使用一个中国地图图片来生成形状掩码，用其来生成词云。 >>> import wordcloud,jieba,cv2 str=jieba.lcut('2021政府工作报告.txt ') >>> text=' '.join(str) >>> img=cv2.imread('star.jpg') >>> cloud=wordcloud.WordCloud(font_path='stzhongs.ttf ’ , background_color='white',mask=img, width=800,height=600).generate(text) >>> file=cloud.to_file('starcloud.jpg') 今天的生活：离不开共产党一心为民的思想。 课后延伸：若按自定义词，怎么生成词云。 作业：选一部中国经典小说，生成小说人物词云。 五、案例反思 1、实施效果 学生能正确使用wordcloud库，会分析实际问题并正确设计程序，培养了学生自觉学习 能力。 318 2、存在问题 学生对国家的最新政策了解不够。 3、改进思路 （1）提前告知学生学习任务，明确细化目标。 （2）教师在备课中要做到一丝不苟，每堂课精心设计，在学生面前展现出良好的师德、 师貌，要树立正确的价值观、科学观、爱国主义热情，要言传身教，不断的将思政元素传授 给学生。 319 感悟程序新思维，开启精彩程序人生 ——C语言程序设计“课程思政”教学案例 课程名称： C语言程序设计 学院名称： 信息工程学院 授课专业： 计算机科学与技术 授课教师： 李祥 一、结合章节 第一章 第1节 程序概述 第2节 程序的前世今生（发展历史介绍） 二、教学目标 1、知识目标 通过本次课程教学，使学生了解C语言的鼻祖和C语言发展历史，让学生了解C语言的由 来，并阐述其重要性，解释C语言为何作为计算机专业学生第一门学习语言的原因，使学生 明白学好C语言的重要性。 2、能力目标 通过本次课程教学，使学生掌握C语言的发展历史，激发学生编程实践的兴趣，引导学 生积极学习编程知识，促使学生动手编程，促进学生形成计算思维能力和独立思考的能力， 为以后入门计算机专业打下夯实的基础。 3、素质目标 通过本次课程教学，使学生了解程序员正确职业素养的重要性，使学生知道程序员正确 职业素养意识培养的重要性，让他们知道一位合格的程序员应该具备的职业素养，以及这些 素养是如果养成的，给学生树立正确的职业素养观，加强学生正确职业素养观的培养。 三、案例意义 C生万物，编程之本，未来应用领域广泛，C语言是必不可少的基础。学习C语言是为了 形成计算机思维打，打开学生走上程序员行业的第一个大门。学习C语言，了解其历史，要 做到知其然，知其所以然在，这对学生后续学习C语言具有重要的作用。本案例结合三个内 容：（1）通过学生喜欢的游戏入手，从游戏本身开始介绍，吸引学生关注点，引入C语言， 营造C语言的神秘感，让学生对C语言产生浓厚的兴趣；（2）再通过本课程对C语言的前世 今生进行介绍，揭开其神秘面纱，极大的提高了学生学习C语言的兴趣；（3）通过大家熟悉 的“我国原子弹真的是用算盘打出来的吗”的实例，即增强学生家国情怀，爱校热情，又让 320 学生树立科学态度。 四、教学过程 1、教学内容 针对学习C语言的发展历史进行介绍，从游戏开始，认识游戏，玩转游戏，再从中引入 C语言为何而来，介绍C语言为何是编程语言入门首选语言，再由浅入深介绍C语言的发展史， 特别是提出我国在建国以后独立进行原子弹研发中的一个趣事，激发学生爱国情况和科学思 维，顺便介绍计算机这门学科，再谈到我们计算机学科的起源，让学生更加深入了解计算机 专业，加深对核工业的认识，为学习其他计算机程序语言打下好的基础，最后再给广大软件 学子树立软件人的正确游戏观，传递给学生万物皆可C的思想。 2、教学方法 本课程主要采用教师启发-学生思考、教师讲授、学生讨论、教师归纳等混合教学方法。 首先对学生所喜欢的游戏进行介绍，然后采用代表发言等方式让学生发表自己玩游戏的感想 及体会，阐述自己玩游戏的初衷，以及如何看待游戏这一现象；然后老师从计算机层面，讲 解游戏的运行原理，吸引学生对游戏背后的技术产生浓厚的兴趣；最后由老师总结游戏背后 的技术及工作原理，再回归到游戏本身，给软件学生树立正确的游戏观，进一步加强学生对 C语言的认识，提升教学效果。 3、教学理念及创新 （1）采用线上线下相结合的混合式教学方法。教学过程中，采用开放式教学进行，采 用基于主题教学模式，以教师半讲授、学生半讨论的方式，从游戏开始介绍，从而引入C语 言，并介绍C语言的前世今生，国内发展情况及计算机学科发展与核工业关系，提升学生对 核工业与计算机信息技术发展关系的认识。 （2）以兴趣为导向，结合专业特色，突出课题思政引领作用。课程教学过程中注重以 学生兴趣为导向，在教学交互中紧抓学生兴趣，紧跟时代潮流，针对年轻人的爱好，突出思 政教育的意义，引导学生树立正确的人生观和价值观。 4、具体实施过程 首先在介绍C语言程序设计之前，和学生探讨兴趣爱好，从游戏入手，和学生畅谈游戏 动机与体验，然后让学生进行分组讨论，按照学号顺序进行分组讨论，1-6号为一组，7-12号 为一组，以此类推，给学生10分钟小组讨论时间，让每组选一个学生代表进行上台发言，总 结自己小组讨论的结果，让学生发表自己玩游戏的动机及体验。针对学生玩游戏的体验，引 发学生对游戏背后技术的关注，进而引入C语言，再对C语言进行介绍。 大名鼎鼎的C语言竟然只因一款小游戏“Space Travel”而意外出现。那么C语言的前世今 生是怎样的呢？ 前世：CPL语言是1963年英国剑桥大学推出（Combined Programming Langurage）的高 321 级语言。CPL语言在ALGOL 60的基础上接近硬件一些，但规模比较大，难以实现。1967年 英国剑桥大学的Matin Richards对CPL语言做了简化形成为BCPL语言，用来写UNIX。但是并 没有多长时间，就被它强大的后代B语言(取BCPL的第一个字母)所取代。B语言是贝尔实验 室的Ken Thompson在BCPL的基础上改进的。 Ken Thompson 今生：突然有一天贝尔实验室的研究员Ken Thompson闲来无事，手痒难耐，于是用B语 言编写了一款模拟在太阳系航行的电子游戏——Space Travel。但是游戏运行需要机器和操 作系统，于是他背着老板，找到了一台没有操作系统的空闲的机器——PDP-7，并着手为PDP7开发操作系统。同样酷爱Space Travel的Dennis M. Ritchie也为了能早点儿玩上游戏，加入了 Thompson的开发项目，合作开发操作系统。而他的主要工作是改造B语言，使其更成熟。1972 年，终于在B语言的基础上设计出了C语言（取BCPL的第二个字母）。 Dennis M. Ritchie C语言的主体完成后，Ken Thompson 和Dennis M. Ritchie就开始着手重写UNIX操作系 322 统。此时，编程的乐趣使他们已经完全忘记了那个"Space Travel"，一门心思地投入到了UNIX 和C语言的开发中。C语言继续发展，在1982年，很多有识之士和美国国家标准协会为了使 这个语言健康地发展下去，决定成立C标准委员会，建立C语言的标准。 因此Ken Thompson（江湖人称ken）和Dennis M. Ritchie（江湖人称dmr）被尊称为C语言 的鼻祖，这就是C语言的由来。 再对C语言进行详细介绍。C语言是一门面向过程的计算机编程语言，与C++、Java等面 向对象编程语言有所不同。C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存 储器、仅产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。C语言描述 问题比汇编语言迅速、工作量小、可读性好、易于调试、修改和移植，而代码质量与汇编语 言相当。C语言一般只比汇编语言代码生成的目标程序效率低10%～20%。因此，C语言可以 编写系统软件。 冯.诺依曼在1945年提出了现代计算机的若干思想，被后人称为冯.诺依曼思想，这是计 算机发展史上的里程碑。自1945年至今大多采用其结构，因此冯.诺依曼被称为计算机之父。 他的体系结构计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件构成。C语 言拥有一套完整的理论体系经过了漫长的发展历史，在编程语言中具有举足轻重的地位。 再对中国第一代程序员进行介绍。2011年7月，仅仅47岁的“中国第一程序员”求伯君 彻底退隐江湖。这代表着一个时代的过去，在求伯君风光的年代，程序员身上充满着个人英 雄主义的浪漫情怀。而随着时间的不断推移，单个程序员的能力显得越来越渺小，程序员逐 渐沦为软件生产流水线上一颗螺丝钉，这让第一代程序员的神话再难重现。 过去的20年，是中国程序员快意恩仇的江湖时代，程序员通过知识实现梦想和财富。历 数曾经的数字英雄，名利双收的并不多见。而程序、经营两手抓的更是凤毛麟角。这些早一 代的程序员创造的业绩激励了很多程序员进入软件开发。作为一个程序员，谁也没有求伯君 影响大。在中国知道求伯君名字的人，可能比知道盖茨名字的人还多。以至于中央电视台《东 方时空》要在盖茨来中国的当天把求伯君请去，面对面地谈民族软件以及WPS97如何抗击 Word。在很多人眼里，求伯君是民族软件的一种象征。 求伯君十年不倒，原因在于他一直走着一条和一般程序员不同的路。大多数优秀程序员 大都选择了自己创业或者合伙创业的道路，而求伯君则一出道就碾转于四通、金山、方正这 样的大公司，这些经历使求伯君具备了大公司的眼界和胸怀。这是求伯君高于同时代程序员 的本质原因。 最后对中国第一代程序员的事迹进行总结，然后回转到游戏，劝诫学生适度游戏，切不 可沉迷游戏，过度游戏伤身影响学习，引导学生树立正确的游戏观，激发学生学习C语言的 兴趣，鼓励学生用C语言开发一个属于自己的游戏，增长学生学习信心。 在介绍完教材上国内计算机发展历之后，向学生提出一个讨论话题：很多文学和影视作 品里，都说我国科学家在研究“两弹一星”时是拿着算盘来进行我国原子弹模型的计算。那 原子弹真是算盘打出来的？ 323 真实情况 早在1958年的时候，我国就研制了104大型电子管计算机，每秒钟可计算1万次。这种104 机完成后，我国许多科学重大课题纷纷上机运算。 1959年12月，研制成功J-501计算机，运算速度每秒五万次，达到当时世界上电子管计算 机的先进水平，也就是说，我国第一颗原子弹的大多数计算都是由104、J-501机通过程序来 实现的。 虽然当时我国已经有了电子计算机，但是在原子弹的计算中，只能计算最简单的四则运 算、乘方开方，如果遇到三角函数和对数就必须以来操作员查表，最后，当然也少不了计算 尺、对数表、三角函数表甚至可能包括算盘。所以才有了在一些纪录片中，看到一群研发人 员打着算盘计算的画面。 计算机的使用为“两弹工程研制的研究发挥出了极为重要的作用。同时，“两弹一星” 是新中国成立后确立我国重要大国地位的大事，老一辈革命家和科技工作者付出了重大的牺 牲，作出了巨大贡献，我们永远不能忘记。 再引伸一下讨论：大家是计算机科学与技术专业的，我们学校东华理工大学，是我国核 工业第一个大学，大家知道我们计算机科学与技术专业和核工业的关系吗？ 计算机专业教育的历史已经整 50年，启动的直接原因还不是12年规划 ，而是源于1955 年清华接受了中央的任务，建立一大批为核工业服务的专业，如物理、化学、电子学等专业。 1955年秋，我国组团到苏联 考察，主要访问 了莫 斯科工程物理学院。当时苏联 有两个学 院，莫斯科工程物理学院是研究原子弹的，莫斯科技术物理学院是研究控制导弹的。代表团 324 回国后 ，带了一批专业的名单，在这个专业名单里面有自动控制，苏联叫做自动教学，但 是没有计算机专业。1956年初，苏联教育部转给教育部一份新专业的名单，由教育部转到清 华，里面有一个数学结算装置和仪器专业，这就是计算机专业了（----清华大学 凌瑞骥）。 所以，计算机科学与技术和核工业实际上是很有关系的，其本来就是作为核工业的基础 支撑专业出现的。 五、案例反思 1、实施效果 本思政案例在2021级计算机科学与技术专业的C语言程序设计的课堂教学中实施，学生 通过本次课程的几个案例，深入了解游戏背后的技术--C语言，介绍了C语言的前世今生，然 后再介绍了C语言的基本概念及其独特的优势，极大的激发了学生学习C语言的兴趣，得到 了广大同学的一致认可；通过对我国第一代程序员的传奇进行介绍，特别是对我们国家两弹 一星及计算机科学起源介绍，引起学生对我国程序员事业发展产生的共鸣，促进学生积极学 习C语言，为我国未来程序员事业发展做出自己的贡献。 2、存在问题 在介绍我国第一代程序员传奇的时候，由于学生刚接触计算机，部分学生对我国程序员 事业并不了解，对编程认识不是很深刻，所以学生对这部分并不是特别感兴趣，大家共识性 较低，但对“原子弹模型是不是用算盘打出来的”及计算机起源于核工业等事例，学生间的 共鸣就很好，一下子就激发出课堂氛围。因此，在介绍案例时，一定要找最具有典型、知名 度高的案例。 3、改进思路 （1）及时建立案例库，并且案例库要有更新机制，有更新更好的案例进行取代过时的 案例，做到与时俱进，案例适用性广，具有代表性。 （2）注意教学反馈，要从学生感兴趣内容入手讨论，加强学生的教学参与度。 325 继往圣绝学，开万世太平 ——“家国情怀+党史教育”融入《爆破工程》的思政教育 案例 课程名称： 爆破工程 学院名称： 土木与建筑工程学院 授课专业： 城市地下空间工程专业 授课教师： 何如 一、结合章节 第二章 工业炸药 第1节 基本概念 二、教学目标 1、知识目标 （1）掌握炸药的基本概念。 （2）熟悉炸药的分类。 （3）理解炸药安定性的概念。 （4）了解工业炸药的三类使用条件。 2、能力目标 （1）获取知识的能力：掌握科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立思考的能 力，更新知识结构。 （2）应用知识的能力：运用炸药和爆破的基本理论和基本观点，通过观察、分析、综 合、归纳等方法，培养学生正确使用专业术语，正确选用炸药的能力。 （3）创新能力：学会应用炸药种类和爆破技术的基本理论和方法，培养学生分析及初 步解决常见爆破事故的能力。 3、素质目标 （1）思想道德：培养学生政治认同、爱国爱党、家国情怀等良好的思想道德品质，增 强文化自信、理论自信，坚定共产主义理念。 （2）专业素质：引导学生树立良好的工程安全意识和严谨的工作作风，培养学生严谨 求实、追求真理的科学态度、刻苦钻研、甘于奉献的作风以及专业团队精神。 （3）科学素质：引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新 欲望，逐步增强认识和掌握科学规律的自主能力； （4）工程素质：提高学生严谨认真的工程意识，提高对于工程安全施工的重视程度； 326 培养学生综合运用专业知识来解决工程实际问题的综合能力，以多角度探寻解决问题的分析 素养；提高学生对工程施工设计的精益求精的态度。 三、案例意义 （1）结合“火药，四大发明之一”，讲解“火药”的来源，特性及应用，使学生对爆 炸产生兴趣，对炸药有初步概念，传递中华传统文化，增强民族自豪感。 （2）结合“棺材装火药，让鬼子坐上土飞机”，坑道爆破作为红军攻城的常用战法， 在革命时期发挥了巨大的作用。引入相关案例，讲解单质炸药和混合炸药的区别，重温革命 历史，增强党史教育，坚定理想信念。 （3）结合“王泽山，中国火药王”，引入王泽山院士改良炸药的案例，加深炸药安定 性的概念，使学生增强责任与使命感，培养工匠精神。 （4）结合“钱七虎，亚洲第一爆”案例，引入抛掷爆破概念，培养为国为民的奉献精 神，增强行业自信，担当行业使命，为中国特色社会主义事业奋斗。 四、教学过程 1、教学内容 主要包括以下六个方面内容： （1）课前引例 结合动态图及视频，引入“火药，四大发明之一”思政案例，介绍火药的由来、特性、 用途，激发学生对炸药和爆炸的兴趣，使学生对炸药建立初步概念，增强文化传承。 （2）炸药的概念 结合图片和动画，分析讲解炸药广义概念及爆炸三要素概念。并进一步对比分析工业炸 药在广义炸药基础上的更高要求及原因。 （3）工业炸药的发展简史 结合动画和图片，讲解工业炸药的发展历史，并引入“钱七虎，亚洲第一爆”思政案例， 介绍我国炸药和爆炸行业的发展现状，在前后对比、国内外对比的讲解中，学生的国家自信、 制度自信、行业自信都将自然而然地树立起来。 （4）炸药的四种分类方式 结合动画和图片，引入“棺材装火药，让鬼子坐上土飞机”思政案例，讲授炸药的四种 分类方式，并建立思维导图，引导学生对比总结各种炸药的特性和适用条件。 （5）炸药的安定性 结合一个“中国火药王”王泽山院士改良炸药的案例，讲授炸药安定性的概念、要求、 意义。 （6）课后拓展 课后，给学生推送“侠之大者，为国为民——钱七虎”等视频，然后让学生在群里以语 音或文字形式谈自己对炸药和爆破行业的感想，以及从中得到的对这门课程的理解或其他方 327 面的理解，调动其探索知识的主动性。感受土木行业从业者所肩负的重要责任，建立工程人 思维和创新意识，激发学生的爱国热情和大国自信。 2、教学方法 综合采用讲授法、演示法、案例教学法和讨论式教学等混合式教学法。 （1）讲授法：引入“四大发明”和红军利用“棺材炸药”战斗的案例，教师通过简明、 生动的口头语言向学生讲授炸药的概念及要求、炸药分类、各类炸药的特点和适用条件、炸 药的安定性； （2）演示法：通过钱七虎院士亚洲第一爆的视频再现抛掷爆破的施工流程和施工工艺， 同时结合动画演示起爆药、猛炸药、固体炸药、等炸药种类，使得复杂的炸药分类和施工工 艺更为直观，以提升教学效果。 （3）案例教学法：通过王泽山院士改良炸药案例引出本节课程教授的炸药安定性知识 点，了解安定性影响因素，对案例中的改进方式进行分析讲解，引导学生创造性思考其他改 进安定性的方式方法，同时有机地融入课程思政内容，以激发学生的社会责任感，增强学习 动力。 （4）讨论式教学：课堂上设置“还可以从哪些方面改善炸药的安定性呢？”“水下隧 道爆破开挖可以用什么炸药？”“岩溶瓦斯地区隧道开挖可以用什么炸药？”的课堂讨论， 促使学生思考总结，提高学生的参与程度，提高学生的学习兴趣和注意力。 3、教学理念及创新 教学内容和教学方法设计紧紧围绕以学生为主体，将传统讲授法为主的单一教学法变为 讲授法、演示法、讨论式教学和案例教学法的混合式教学法，达到优势互补的效果。 （1）通过视频和动画演示等教学手段，充分激发学生的学习兴趣，并基于知识点设置 思考问答环节，让学生自主思考或小组讨论，达到自主学习的目的。 （2）课程教学由案例引出，又由案例结尾，将课程思政内容有机融入，从而达到“随 风潜入夜，润物细无声”的“课程思政”教学效果。 （3）课程结束时，通过思维导图引导学生对本节课的知识点进行整理归纳，加深知识 掌握程度。 （4）课后推荐拓展视频，让学生自我探索，学会搜索、筛选、整理信息，并运用专业 术语和专业知识正确的对行业发展及现状进行表达描述，提高专业素质、沟通和协作能力、 终身学习的能力。 4、具体实施过程 328 329 五、案例反思 1、实施效果 专业课与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。采用案例引导学生思考，从思政案 例中引导学生自主思考，并结合工程实例进行提问，让学生对知识点活学活用，加深印象。 学习效果较以往灌输式的案例讲解有了很大的提升，学生对知识的理解和掌握增强，知识应 用能力大大提高。引入红军利用“棺材炸药”攻城，和制作“辣椒面炸药”的案例，使大学 生重温党史，重学革命精神，在，有助于培养学生科学的思维方式、解决实际问题的科学方 法、认真严谨的做事态度和对未来所从事职业的使命感和责任心。此外，通过钱七虎院士和 王泽山院士的相关爆破事迹的介绍，学生对我国爆破行业兴趣浓厚，了解了我国爆破行业的 发展势头和在国内外的先进地位，爱国爱党和行业自豪得到了进一步加强。 2、存在问题 爆破工程本身更注重基础知识和基本技能从传授，内容多，课时紧，具有通约性和普遍 性，对基本概念和理论，设计方法的掌握有明确的要求，学生接受的教育重点在知识层面。 这使得爆破工程课程较难开展课程思政的教学。 3、改进思路 先从教学大纲出发，从整体上把握好教材的教学要求，删繁就简，拎出重点和主线，设 法将教材内容转换成工程案例，并以案例、图片、视屏等形式融入思政元素，从而努力做到 课堂教学的最优化。其次，认真梳理与知识点相关的思政元素，通过课堂讲解、随堂练习、 课后作业及网络平台等手段将思政教育穿插于爆破工程知识点，同时避免过于集中和说教。 最后，通过师生互动，课后探索等手段，让学生自己寻找探索知识点相关联的思政元素，形 成自我思政、自我成长的趋势。 330 建党百年风华正茂 高层结构雨后春笋 ——高层建筑结构发展 课程名称： 高层建筑结构设计 学院名称：土木与建筑工程学院 授课专业： 土木工程 授课教师： 胡艳香 一、结合章节 第一章 概述 第2节 高层建筑的发展 第3节 高层建筑结构的设计特点 二、教学目标 1、知识目标 了解国内高层建筑的百年发展史，特定发展阶段高层建筑的主要特征，了解高层建筑结构设 计的工程流程，了解多、高层建筑结构的结构体系及各种体系的特点与应用范围；熟练框架结 构、剪力墙结构、框剪结构三种基本结构的内力及位移特点；对筒体结构、钢与混凝土组合结构 的结构形式有初步认识。 2、能力目标 对高层建筑发展有明确清晰的认识，能够正确理解高层建筑结构的分类、受力特点和变形特 点，具备对框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架核心筒等结构体系正确明辨其优 缺点和适用范围的能力；查阅相关资料自我扩充知识领域的能力。 3、素质目标 依托我国高速发展的高层建筑伟大工程激发学生的爱国热情，培养学生的制度和文化自信； 高层发展没有极限高度，从而建立终身学习思想；增强对工程师职责与义务的认知，加深对 工程结构终身负责制内涵的理解。 三、案例意义 本节课内容结合百年党史的发展主线，通过对中国高层建筑的发展状况、高层建筑的特 点，以及结构形式的讲解和展示，将共产党领导下社会主义制度和核心价值观融入课堂教学，构建思 政教育与专业理论相融合的教学体系。使学生认识到国家建筑行业飞速发展与国力提升的密切 关系，学习高层建筑结构设计的方法原理的同时认识到肩负复兴民族的责任，教学过程中自然 萌发爱国、爱党、爱家的博爱情怀，激发学生自主意识，理解并掌握本节课理论知识，通过带动学 生参与、互动、反思等激发学生家国情愫，奠定学生优良的工匠素养。 331 四、教学过程 1、教学内容 （1）跟随百年党史的四个阶段的发展主线，引入我国高层建筑中典型伟大工程，从经济 复苏到自主研发、设计和建造的三阶段发展，让学生感受到科技强国的强烈推动力，树立终身学习、 报效祖国的理念和决心。介绍世界目前排名前10 的高层建筑，其中 5 栋高层都来自中国，并且 最高的建筑，也离不开中国人的参与建设，唤起学生民族自豪感，激发其爱国情愫并提高学 生学习专注力。 （2）引入现场实验模拟阻尼减震器的实验视频，充分吸引学生注意力，引导学生分析总 结高层结构的设计特点和高层结构的分类，培养学生分析实际工程问题的能力，结合毛泽东在黄 洋界保卫战中的诗句和战争背景，接收专业知识的同时与党史故事无缝衔接，学生自然而然的建 立起文化自信和制度自信。 （3）引入上海环球金融中心建造视频，以及亚洲金融危机对建造工期的影 响，我国应 对全球金融危机的主要政策，激发学生的职业责任感，增加学生对中 国特色社会主义的制度自信，点 燃青年为实现共产主义这一崇高理想的奋斗决心。 （4）课后要求学生以南昌超高层“云中城”项目为例，根据建筑平面进行结构的初选型， 并查阅工程相关技术的文献资料，引导学生自主学习的过程中逐渐养成工程师的基本素养，启发 学生工程创新意识。 2、教学方法 （1）案例教学法铺垫课堂：课堂中引入建党百年来不同时期的典型工程案例，并对全 球最高高层建筑排行，让学生直观了解高层建筑结构的发展过程以及目前发展的繁盛程度， 中国所建高层建筑排行前十的占到 50%，激发学生民族自豪感及爱国情愫。 （2）情景创设法推动课堂：加入 2007-2010 年全球金融危机事件带动学生进入历史， 全球金融危机导致我国部分合资工程停工，而当时只有 10 岁的同学们并未感受到身边有任 何变化，带动学生理解国家实行的扩大内需等的强有力政策，感同身受生活在共产党领导下 的特色社会主义的优越性，岁月静好是有人替我们负重前行。激发学生的责任担当意识。 （3）互动教学法深入课堂：以自制简易阻尼减震器（挂面、木板、水杯、沙子、水等） 现场演示高层建筑甩鞭效应，水在水平作用力下反向缓冲从而确保高层几乎纹丝不动，并结 合党史故事“黄洋界保卫战”，带给学生难忘的课堂体验，增加对课程的兴趣。总结高层结 构的特点，以小组讨论形式开展，激发学生主动性， 培养学生积极思考，善于观察总结的 能力。 （4）任务驱动法延续课堂：以“云中城”项目为驱动，根据建筑方案进行结构选型， 伴随后期荷载计算，PKPM 结构建模分析，导出施工图等伴随整个课程周期。让学生感到学 有所成，学有所用，在学习中培养查阅资料，团队协作，对就业后奉献社会树立信心。 2、教学理念及创新 332 高层建筑结构设计课程理论较深，讲授过程更应注重深入浅出，加强实际应用和操作， 能够用扎实的专业功底分析判别软件自动生成的结论。 学生的潜意识需要被激发，专业课教师要传授精确丰富的专业理论知识，同时要加强学 生能力培养和素质教育，加强理论教学和工程实践的结合。明确教师主导、学生主体的角色定位， 发挥学生积极性、主动性和创造性，挖掘课程深处的情怀，实现思想价值的引领。 3、具体实施过程 （1）概念引入 根据层数和高度，房屋建筑可以划分为低层建筑、多层建筑、高层建筑和超高层建筑。习惯 上，1~3 层为低层建筑，10 层及10 层以上的住宅建筑、高度超过24m 的公共建筑为高层建筑，支数 介于低层和高层之间的为多层建筑，高度超过 100m 的建筑也可称为超高层建筑。 （2）我国高层建筑的发展沿革 我国古代以木构建筑的宫殿、庙宇、民居为典型代表。高层建筑发展经过了形成期、发展期 和繁荣期。 自1921 年到1949 年建国，我国处在新民主主义革命时期，这一时期的高层建筑为数不多，1949 年建成上海国际饭店（84.8 米），西方主义国家在同一时期高层结构迅速发展，典型高层建筑 有 Singer 大楼、纽约帝国大厦等，建成高度已达到 381 米，开始采用强度较大的钢框架。 建国后至 1978 年党的十一届三中全会召开，我国处于社会主义革命和建设时期，国内高层建 筑的发展依然相对滞后，1968 年建成广州宾馆（86.51 米）， 1976 年建成广州白云宾馆 （114.5 米），国内第一栋百米高层。同期国外高层建筑发展迅猛，建筑高度超过 400 米。 19 层，高 87.15m， 1974 年建成，框架剪 力墙结构。 图 1 北京饭店东楼 33 层，高 114.05m，1976 年 建成。国内第一座百 米高层。采用剪力 墙结构。 图 2 广州白云宾馆 直至 2012 年党的十八大召开，我国处于改革开放和社会主义现代化建设， 一批批百米超高层 333 如雨后春笋：1985 年建成深圳国贸大厦（160 米），1990 年建成香港中银大厦（367.4 米），1991 年建成广东国际大厦（200.18 米），1996 年建成深圳地王大厦（383.9 米），1997 年建成广州中 心广场（391 米），1998 年建成上海金茂大厦（420 米），2004 年建成台北 101 大楼（508 米）， 2008 年建成上海环球金融中心（492 米）等，这也充分彰显我国国力剧增，从高层建筑的发展 可以看出我国逐渐跻身强国行列。 50 层 高 158.7m。 1984-1985 年建成。壁 式框架结构。 图 3 深圳国际贸易中心大厦 63 层，高 200m， 1987 年建成，首次达到 200m。 框架-核心筒结构。 图 4 广州国际大厦 地下 5 层，地上 101 层，建筑高度508m，2004 年建成，2011 年完成翻新。 筒中筒结构。 图 5 台北 101 大厦 自2012 年发展至今，我国建成了一批世界一流伟大工程，港珠澳跨海大桥、天眼工程、2016 年建 成上海中心大厦（632 米）等，彰显我国已进入中国特色社会主义新时代，使学生认识人类科 技和文明的进步过程。 334 地下 7 层， 地上 108 层， 高 528m， 腔式八边形钢管混 凝土巨柱。 图 6 北京中国尊 图 7 上海外滩和金茂大厦 19 世纪后期我国经济处在恢复和积累期，进入 20 世纪，科技进入飞速发展的时代，超过 300 米的高层建筑在国内数不胜数，美国于 2013 年建成新世贸大楼后在高层建筑建造方面处于停 滞期，形成强烈对比。通过讲解我国近 100 年高层建筑等伟大工程从发展缓慢到自主研发、设计 和建造，让学生感受到科技强国的强烈推动力，树立终身学习、报效祖国的理念和决心。 引入视频全球金融危机导致 全球经济下滑，我国高层建筑施工 中止，中国政府一揽子强有力的政 策力挽狂澜，在全球率先实现经济 回转，以此凸显中国特色社会主义 制度优势。 “不畏浮云遮望眼，自缘身在最高层”， 中国近 50 年来经济复苏，科技稳步飞速发展， 进入 前十排行榜的中国高层占到 50%以上，近10 年来超过 300 米的超高层建筑举不胜举，跻身世界强国的行 列，作为新时代的大学生，爱我中华复兴中华的爱国 情愫油然萌发，同时激发学生的民族自豪感和文化认 同感。由此提升课堂学习兴趣和学习氛围。 图 8 全球高层建筑排行 335 （3）现场演示 教师现场演示模拟阻尼减震器，充分吸引学生注意力，装满沙子 的结构会在横向力（模拟风和地 震）作用下剧烈摇晃，而装有水 的结构由于水的反 向缓冲几乎纹丝不动。引导学生分析总结高层 结构 的设计特点和高层结构的分类，培养学生分析实际 问题的能 力。 安装阻尼装置高耸结构在横向力作用下（任意方向），仍保持纹丝不动，正如毛泽东在 1928 年井冈山黄洋界保卫战中描写到：“敌军围困万千重，我自岿然不动”，两者紧密契 合，敌军围困万千重，正如地震和风荷载的横向任意作用， 而结构能岿然不动，无缝衔接 党史故事，将课堂推向高潮。角色带入潜移默化中意识到和平年代的幸福生活来之不易，懂 得珍惜。 （4）学生行为 通过学习，将学生进行分组讨论，进行互动式学习交流，引导学生总结高层建筑结构的 特点： 对于高层建筑，风、地震作用产生的水平荷载成为结构设计的主要控制因素，抵抗水 平荷载成为结构设计需要解决的主要问题。 图9 结构内力、水平位移与高度的关系 竖向荷载作用下，用钢量的增加与结构层数的增加几乎为线性关系，但在水平力作用 下，用钢量的增加速度比结构层数的增加速度快。 结构材料选用。钢结构及混合结构的钢材宜采用 Q235 等级B、C、D 的碳素结构钢及Q345 等 级B、C、D、E 的低合金高强度结构钢。混凝土的强度等级， 剪力墙不宜超过 C60，其他构件， 9 度时不宜超过 C60，8 度时不宜超过 C70。 高层建筑的结构体系包括框架结构、框架—剪力墙结构、框架—支撑( 延性墙板)结构、 剪力墙结构、筒体结构、巨型结构等。抗震设计时，框架—剪力墙结构应设计成双向抗侧力体 系，结构的两个方向都要布置框架和剪力墙。 336 图 10 框架—剪力墙的变形 （5）课后作业 以南昌“云中城”项目 （我校教师作为结构总负责 人）的规划和建筑方案为驱 动，引导学生查阅相关资料， 对云中城建筑进行合理的结构 选型、材料选用。通过激发学生 自主能动性， 形成主动思考、 积极查阅、团队交流合作等良好 的学习素养，为以后终身学习， 培养求真务实的科学态度打下良 好的基础。 思政目的：南昌市从第一个高层，到绿地双子塔，再到正在施工的平安金融中心等等，江西高 度一次次被刷新，城市风貌越来越漂亮。让学生认识到身在南昌就热爱脚下这片土地，激发 学生建设城市的兴趣和决心。 （6）课堂流程图 图 11 课堂流程图 五、案例反思 1、实施效果 通过多种教学方法和教学手段的结合运用，丰富了课堂效果，明显提升学生学习兴趣。 高层建筑从设计到建成无不与国家政策和实力水平息息相关，丰富实际工程案例强化学生工程意 识和社会责任感。在平时授课和作业中体现和挖掘学生独立思考、处理实际工程问题和勇于 创新的能力。 337 2、存在问题 授课过程要注意避免案例举证过多，造成学生视觉疲劳，影响课堂效果。高层结构设计 的理论较深奥，学生难免后劲不足。课时较短，学生多处在考研关键时期，学生对知识的掌握不 牢固，理论与实际结合薄弱，缺乏创新意识， 对知识的应用不够灵活。 3、改进思路 发挥教学团队中每个人的优势，对挖掘课程思政元素，巧妙衔接课程内容等， 成员之 间做好配合，加快课程思政建设。 进一步研究教学方法，理论深奥的知识点尽量做到深入简出，增强实际应用，增加案例分析和课后 辅导，夯实学生职业基本功，提高教学质量。 紧跟行业发展趋势，关注新技术新材料的产生和应用，同步更新课程内容，培养学生开 拓创新意识。 338