一.  成果简介

本成果以“科研自研反哺”为核心，依托团队在多孔材料、电化学等领域的科研优势，将团队在Nature Chemistry等国际顶刊上发表的研究成果和国家级重点项目案例，系统提炼为“前沿模块—核心案例—探究任务”三类标准化载体，构建“基础—前沿”融通的内容体系。以“科研任务链+数智赋能”为抓手，依托5E教学法，将真实科研问题拆解为课堂探究任务，融合AI推题与知识图谱等数智工具，驱动学生在“学—研—练—创”全过程中的自主探究与协作创新，推动课堂由“教师讲授”向“学生探究”深度转型。以“价值共评”机制为牵引，将科研精神、国家战略与职业伦理融入全过程评价，依托国家级青年拔尖人才、教育部新世纪优秀人才及全国高校“双带头人”教师党支部成员组成的党员示范团队，发挥科研引领与价值示范作用，强化课程的价值引领与育人功能。

经过持续改革，课程建设与育人成效显著。学生创新与科研能力显著提升，近五年在“挑战杯”、全国大学生化学实验竞赛等权威赛事中获省部级以上奖励100余项，负责国家级、省部级大学生创新创业项目（SRTP）13项，以第一作者在SCI期刊发表论文19篇（最高影响因子16.7），EI论文5篇。教材与资源体系不断完善，团队出版国家“十四五”规划教材等4部（1部获省部级奖励），建成MOOC与系列微课，惠及学生超5000人次。教师教学能力与团队整体水平持续提升，成果负责人荣获全国高校教师教学创新大赛三等奖、全国混合式教学设计创新大赛二等奖。团队在全国化学教学研讨会作大会邀请报告，受邀赴北京师范大学、北京林业大学、中国矿业大学、中国石油大学等10所高校开展专题报告分享教改经验，辐射教师超2000人；与日本大阪大学等国外知名大学建立稳定交流机制，拓展了成果的国际影响力，形成了可复制、可推广的新工科基础课程改革范式（图1）。

二. 主要解决的教学问题

1. 课程内容与国家战略和科技前沿脱节

课程长期偏重经典体系与知识点讲授，对碳中和、绿色能源、先进材料等国家战略场景与学科前沿问题的系统融入不足，难以有效支撑学生形成面向未来的战略视野与价值认知。

2. 教学模式与新工科人才培养要求不匹配

课堂仍以“教师讲授”为主，学生学习被动，互动不足、探究性不强，跨学科整合与工程化创新训练不充分，学生易停留在记忆层面，问题导向与创新驱动体验不足，难以契合新工科对复合型、创新型人才的能力要求。

3. 评价与育人机制对学生全过程成长支撑不足

评论体系重结果、轻过程，缺乏贯穿全程的精准反馈与价值引领，未能有效促进知识、能力与素养协同发展。

图1 成果整体框架图

三. 成果解决教学问题的方法

（一）科研反哺，构建“基础-前沿”融通的内容体系

针对课程内容与国家战略和前沿脱节的问题，本成果将团队科研优势，系统性地转化为高阶教学供给，实现从知识供给到创新素养培育的升级（图2）。

1. 依托平台成果，转化前沿内容

直接依托“北京市重点实验室”省部级平台，将团队在Nature Chemistry等顶刊发表的多孔材料、电化学储能等研究成果以及国家自然科学基金项目和国际合作案例，系统引入课堂。围绕碳中和、绿色能源等国家战略场景，将前沿成果提炼为“前沿模块—核心案例—探究任务”三类标准化教学载体，并建立年度迭代更新机制，实现科研资源向教学资源的高效转化与持续更新。

2. 构建三维课堂，贯通科研浸润

打破单一理论课堂局限，构建了“理论课堂-实验课堂-网络课堂”三维贯通的科研浸润体系：理论课堂重点嵌入科研案例解析，揭示知识背后的科学价值；实验课堂引入科研背景与方法训练，提升实践探究能力；网络课堂则通过科研专题微课、MOOC等延伸学习边界。三类课堂相互支撑，使科研反哺从“点滴注入”变为“全域浸润”。

3. 发挥团队效能，拓展育人维度

依托由新世纪优秀人才、国家级青年拔尖人才领衔的育人梯队，构建起“前沿讲座-案例转化-项目学习”立体化教学机制。年均举办4-6场前沿讲座、邀请国际专家讲学、组织本科生赴海外研学，开拓学生学术视野；通过项目式学习，设计系列探究性课题，引导本科生早期进入科研团队，最终系统提升其科研素养与创新思维。

图2 “基础-前沿”融通的内容体系

（二）数智赋能，重塑课堂探究生态

针对教学模式与新工科人才培养要求不匹配的问题，以科研任务链为主线、数智工具为驱动，重构课堂结构与学习逻辑，推动课堂由“教师讲授”向“学生探究”转型（图3）。

1. 科研任务链贯穿全过程，构建探究主线

课程以5E教学法为流程框架，将团队科研中的关键问题教学化、模块化，拆解为若干可操作的探究任务，贯穿“参与Engage—探究Explore—解释Explain—迁移Elaborate—评价Evaluate”全过程，并与“学—研—练—创”任务链深度衔接。

学生围绕科研任务分组开展资料调研、方案设计、研讨展示与结果评价，教师在过程中重点提供思维引导与资源支持，使课堂从“知识讲授”转向“科研探究”，强化学生的跨学科整合、问题分析与创新能力培养。

2. 数智工具支撑探究链路，强化学习闭环

课程充分运用AI、知识图谱和MOOC/微课等数智化资源，构建课前—课中—课后贯通的探究链条。

课前，通过AI生成与具体科研任务相关的引导问题，帮助学生预习核心概念，形成自主思考；

课中，以科研任务为牵引，小组协作探究，教师借助知识图谱辅助学生梳理关键概念与逻辑，支撑深度研讨；

课后，通过MOOC与延伸任务，引导学生将课堂所学进一步迁移与应用，拓展探究的广度与深度。

这种“科研任务链+数智工具”驱动的课堂模式，打通了“教—学—研”链条，推动学生从被动接受转向主动探究，提升了跨学科思维与工程创新能力。

图3 课堂探究模式

（三）过程评价，深化“价值共评”育人机制

针对评价与育人机制支撑不足的问题，本成果创新“价值共评”机制，在评价标准、评价主体和评价方式上同步融入价值维度，使知识、能力与价值引领贯穿学生成长全过程（图4）。

1. 融入价值维度，构建多元共评

在“过程+结果”并重的基础上，将过程性考核权重由20%提升至40%，覆盖课前、课中、课后各环节。通过翻转课堂和项目式学习，将“创新性”“社会价值”“科研精神”等纳入评价标准，并由教师、学生和同伴共同参与评分与讨论，形成“师生共评+同伴互评+自我反思”的多元协同共评机制。依托党员示范课的引领作用，使价值引领在评价过程中自然生成、持续深化。

2. 融入价值引领，深化育人实效

团队骨干（全国高校“双带头人”教师党支部书记及成员）扎根国家重大需求，在碳中和材料、电化学储能等方向取得多项原创成果，将科研攻关的真实故事与思维过程转化为课堂案例和评价维度，引导学生在研讨与共评中共同思考科学创新的社会意义，实现科研精神与价值认同的共建，形成学术与价值引领同频共振的育人场景。

图4 价值共评机制