思政教育在《工程电磁场》课程中的探索和研究

2021-02-12 09:05:26程紫娟
时代人物 2021年34期
关键词:电磁场专业课思政

程紫娟

(三峡大学电气与新能源学院 湖北省宜昌市 443002)

2016年习近平总书记在全国高校思想政治工作会议讲话中指出:各类课程要与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,推动“思政课程”向“课程思政”的立体化育人转型,实现全程育人、全方位育人[1]。课程思政围绕全面培养人才能力,实现人德智体美劳全方位发展,以专业课程为载体,以正确的思想引领和导向,在培养专业能力的同时,树立正确的人生观、世界观、价值观[2],做一个有知识,有能力,有良好价值观的爱国人才。在如何将思政教育和专业课程融合的教学实践和探索方面,结合电气工程专业基础课程《工程电磁场》的课程特点,教学目的,利用现代教学手段和教学新形势进行了初步的探索。

《工程电磁场》课程在电气专业课程中,属于专业基础课程,是在大学物理,高等数学,电路理论等基础课程初步学习之后,在高电压技术等专业课程学习之前进行的一门学科专业基础课程。对于该课程学生会出现两种较为极端的学习态度和情绪。一种是物理数学学习较好的同学,会有觉得“吃剩饭”的感觉,好像都会。另一种是物理数学学习较为吃力的同学,觉得太难了,根本学不会,不想学。在加之该课程在本校学生就业去向意向单位国家电网等考试中,近年来是取消的,导致学生较为短视,不太重视。专业课程和专业课老师是大学阶段对学生思想言行和成长影响最大的,这一事实也使我们迫切思考如何利用慕课等教学新形式促进学生在专业课堂课内外学到专业课知识的同时,树立起正确的学习观,价值观。

集思广益,深挖课程思政元素

课程思政并非每一堂专业课都一定要讲解思政教育,而是在适当的课程内容和时间进行无缝有效的融合,对学生进行“润物细无声”的沉浸式教育。《工程电磁场》这门课程的课程思政元素可以在多次教学研讨会上进行集思广益,可以举办多次的课程思政教学模拟及比赛,激发老师的教学热情。

结合该课程,思政元素可以从以下方面进行深挖。

电磁场理论中体现的哲科思维:电磁学是一门严谨的自然科学,有完备的学科结构和体系。在静电场、恒定电磁场、时变电磁场的讲解中都遵循着高度一致的简洁的脉络,从建立源模型、真空中场的发散性和旋转性特点、媒质等效源模型、任意媒质中场的特点到边界描述,可以从中学习到从特殊到一般,从一般到特殊,演绎和归纳,复杂与简洁,先解决主要矛盾等各种哲科思维。从电与磁之间的联系中,可以学会哲科中的相互联系转化等思想,有利于发散思维和创新思维的建立。通过贯穿哲科思维,可以让学生在专业课学习的同时学会自然科学中的哲学思维,能让学生透过现象看本质,有利于学生将来的生活与进一步深造学习。

电磁学建立过程中涌现的科学家精神:电磁学建立的过程并非一帆风顺,从发现电荷,电磁场,到寻找电磁场的基本规律,到成立一门严谨的自然学科,有着大量科学家不畏失败,勇于追求真理的真实事迹。可以在每一个章节讲解的时候穿插法拉第、麦克斯韦、奥斯特等这些科学家的故事,一方面使学生提高对电磁场的学习兴趣,另一方面可以激励学生不畏权威和失败,勇于尝试,不怕挫折,勇攀高峰。

电磁技术在中国的发展:中国是最早进行电磁现象研究的国家,有文字记载,中国2000多年前就有了类似避雷针的研究和发现,对指南针、铁磁等都有所研究和记录[3]。在现代,中国的电磁技术更是处于世界前列,如电磁探测技术、电磁弹射技术等。可以给学生讲解“中国电磁弹射之父”马伟明院士和“中国天眼之父”南仁东院士的故事[4],正是他们在极其艰苦的环境中的坚守才有了我们今天的领先和进步:2016年建成的FAST,是当今世界最大的射电望远镜;中国研制出了世界首辆载人高温超导磁悬浮试列车;马伟明院士领衔研发的即将应用于航空母舰的电磁弹射技术也仅仅由世界少数几个国家所掌握[4];中国北斗系统、载人航天技术领先世界,中国也因此首次拍摄了月球背面图像。这样的进步从中国建立到现在仅百年,给学生讲解这些历史和进步,让学生建立民族自信心,提升民族自豪感,培养为中华而崛起而读书的爱国精神。

结合教学新形势,推进课程思政

结合该课程,在每一章节课程教学中可以从知识、能力、视野、情操等方面对教学目标进行重构,梳理教学过程,推进课程思政。

以恒定磁场为例。在进行目标重构之前,有必要对学情和章节知识进行必要的分析。在本院电自专业学生的电磁场学习中,学生已有的学习知识是大学物理高数等,但是没有系统的电磁学结构和体系。在学习恒定磁场这一章之前,学生在已有的物理和高数等知识前提下,亦学过静电场、恒定电场等方面的知识。对基本的电磁学结构有一定的认知,但是不够深入,也还没有形成体系。在建立体系方面,哲科思维起着至关重要的作用。对于静电场和恒定磁场,两者在数学表达上有着惊人的相似的简洁。可以从物理量对比,数学公式对比等方面开展对比和总结工作。比如与自由电荷对应的物理量电位移矢量,与真空中传导电流对应的磁场强度,两者是对应的。类似的还有磁感应强度与电场强度对应,介电常数与磁导率的倒数对应等,可以根据这些对应,在已知静电场公式的情况下获得恒定磁场的公式。这些对比总结无一不在说明自然界的简洁和统一。在恒定磁场的研究中,涌现了众多的科学家,比如丹麦物理学家奥斯特坚信自然界基本力可以相互转化,不畏多次实验失败,最终在电生磁方面取得了突破性的成就。

经过学情分析和章节知识的分析讨论,初步在以下三个方面进行了教学目标的重构。知识方面:掌握磁感应强度等的概念,能应用安培环路定理等解决相应问题。能力方面:能与电场进行对比总结;能掌握理论知识学习的方面和技巧。视野方面:学生能初步认识科学的学习方法。情操方面:学习科学家不畏困难的精神,勇于尝试不怕挫折。

通过思政教育融进专业教育,重构教学目标。在重构教学目标的同时,需要梳理教学过程,思考如何达成教学目标。现代化技术的进步,使教学不限于在课堂上。通过雨课堂提前发布教学任务,预习内容,可以提前让学生了解教学内容及相关理论和历史,可以将思政内容融合通过图片,视频,查找文献等任务穿插进去,一方面有利于学生利用课外时间学习,一方面可以提升学生对枯燥专业内容的学习兴趣。课上可以通过讨论、翻转课堂等方式展开相应内容。课后可以通过雨课堂、QQ、钉钉等各种交流软件进行实时答疑和正能量的传播。将课前、课中、课后利用起来,让学生形成学习的闭环,学到专业知识的同时,获得正确的价值观、世界观、科学观。

学生成绩的构成包括平时成绩和卷面成绩。平时成绩中可以通过i电气、雨课堂获取到课率和上课表现;慕课和雨课堂可以获取学生预习和课后复习的状态和结果。除此,翻转课表现,实践类作业答辩等成绩可以通过面对面获取学生的真实状态。比如可以在课程思政融入的章节中,结合该章节的特点,可以让学生撰写心得体会、小论文、总结报告等,同时将这些作业纳入平时成绩中。还可以开展答辩等实践活动,通过这些作业和活动,能真实有效的看到学生在完成作业的过程中的独立性,是否寻求帮助,遇到问题的时候的心理状态以及方式,这些都是在课外展开思政教学的好时机。

在如何评价课程思政教学效果上,可以通过问卷等方式获取教学及思政效果,实时进行改进。在进行课程思政实践教学中,通过问卷等方式,发现86.2%的学生对专业课程中融入课程思政持赞成态度,觉得能在这样的改变中启发学习兴趣。在对工程专业认证分析的时候,可以加入对课程思政教学目标的考量[5],以便教师在推进和改进教学效果的时候能持续思考课程思政的推进工作。在持续推进课程思政的过程中,如何提升教师的思政教育水平需要采取教学研讨,讲座等方式。在教学实践中,本院积极展开了课程思政教学竞赛,激发了教师的积极性;同时课程教学研究组也跟进了研讨工作及推进教师参与课程思政案例的编写工作,这些加强了教师队伍之间的交流,也促进了教师之间的合作;在后期的教学研究中,教学研究组也拟积极推进集体备课慕课背景下的课程思政教学工作。通过采取这些有效措施,建立日益完善的教学评价体系,都有利于课程思政工作的推进和展开。

在慕课、雨课堂等新线上线下结合的教学背景下,结合已经推行多年的工程专业认证,在学院和教学研究组的共同努力下,可以从教学目标重构,教学过程梳理(课前、课中、课后)、教学效果评价等推进课程思政。

教师是课堂的第一负责人,在课堂上,学生除了学习专业课知识,还应该获得正确的思想观念,这样才能在今后的学习和工作中走的更远,更久。因此将思政教育融入到专业课中,是一名专业课老师当仁不让的责任,也是一把有利的工具,带动学生学习的兴趣,激发学生的内在动机,起着至关重要的作用。本文初步探索了《工程电磁场》课程中的思政元素,结合现代教学手段和新形势对如何融合思政与理论课进行了初步的讨论。如何做好思政教育对专业课教师有着不小的挑战,也是一种机遇。除了课堂教学,如何能将思政教学做的更好,怎么评价思政教学效果,值得进一步的探索和研究。

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