黄 奂,李畸勇,周 奖,龚文英
(广西大学电气工程学院,广西 南宁 530004)
随着我国民族复兴中国梦的重大战略的稳步推进,国家强势崛起,尤其5G通讯、航天技术、人工智能等科技领域逐渐进入世界前列。国家在新一轮世界科技革命中急需的专业技术人才不仅要具备扎实的专业知识,适应未来产业变革,更应有坚定的国家民族大局观、乐于奉献的精神、不懈科学探索精神、勇于创新、敢于挑战、爱岗敬业等良好品德。习近平总书记指出,高校立身之本在于立德树人,各类课程与思想政治理论课应同向同行,形成协同效应[1-2]。在课程思政理念下,教师讲授专业知识的同时,潜移默化向学生灌输正确的人生观、世界观、价值观,使课堂成为弘扬正能量、为国家培养德才兼具的技术人才的良好平台。
电的应用已经渗透到了社会生产生活的方方面面,因此电工学课程是非电类工科专业都要修学的一门专业基础课,覆盖专业众多。它包含了电路分析方法、电机、继电接触器控制系统、半导体器件、模拟电路、数字电路等电学知识,涵盖知识点多,易于提取思政点。所以电工学课程是开展“课程思政”教学不可多得的有效载体。将课程思政理念融入电工学基础课程,可以使课堂思政育人作用在宽广的范围内有效发挥。
课程思政教学目标是育人任务能顺利完成的指南,有了明确的教学目标,在课程设计及授课时才能方向明确,有的放矢。结合《电工学》课程内容特点,课程思政目标主要为以下几方面。一是引导学生拥党爱国,确立中国特色社会主义信念,树立国家和民族的自信心。二是培养学生的锲而不舍、精益求精、勇于开拓的科学精神。三是引导学生建立社会责任感及奋发向上、爱岗敬业的精神。
根据思政目标,梳理课程内容,挖掘出适合导入思政内容的知识点,优化整合课程的德育内涵与元素,深入阅读和查找资料,挑选出于与课程内容相契合的思政元素,逐步建立并完善思政案例。思政案例选取可以多个角度来考虑[3-4]。
2.2.1 适时嵌入与课程内容相关的电学科学家的故事事迹
在电学发展史上,涌现出了许多永载史册的著名科学家,非电类电工学基础课学时少,内容多,在以往的课程讲授中,通常把大部分的精力都放在对专业知识的讲解上,忽视了人文元素,科学家们的名字在学生的脑海中变成了一个个生硬的符号、定理名称,读起来冷冰冰,缺乏温情。随着课程内容的学习,讲授电学知识中涉及科学家的内容时,添加短短几分钟充满正能量的科学家生平事迹的介绍,科学家们自强不息,不畏艰难,追求真理,淡泊名利,对科学孜孜不倦的探索等等,许多优良的品质,对学生建立积极的科学观和人生观、培养学生高尚情操起到潜移默化的引导,明白在科学探索的道路应戒骄戒躁,不断探索,勇于献身的道理。
2.2.2 关注国内外形势和科技前沿,将课程内容新闻热点有机融合
党的十八大以来,中国人民万众一心,在中华民族复兴征程上砥砺前行,拥有前所未有的机遇,同时也面临着发达国家的百般阻挠。课程中,在介绍集成电路概念时,将概念与时事相结合,介绍我国的芯片现状:大部分电子产品领域的企业没有芯片制造技术,只能从国外高价进口,中国芯片处处受制于人,仰人鼻息、夹缝中求生存。在国家的领导下,诸多技术人员的努力下,我国正致力于28纳米级芯片自主研发,但距离台积电(目前已宣布无法为华为供货)能够量产3纳米制程芯片,还有很长的距离需要追赶。这样可以让学生对集成电路的概念理解更为深刻,同时也无缝地将我国的很多科技工作者在被霸权主义打压的现状下,用于担当、乐观奋进的无畏精神向学生展示,可以很容易引起学生的共鸣,激发他们的爱国心、责任感以及认真读书为国效力的动力。
2.2.3 关注科技前沿,开阔学生视野,灌输创新意识
在直流稳压电源章节中讲授结束时,作为知识的延展,选取了太阳能贴纸作为案例,这种新型太阳能电池发电的部分和普通太阳能电池板一样,但是轻便且可以弯折,可以贴在任何材料的各种物体表面,在可穿戴设备和电动汽车有广泛的应用前景,然后引导学生:各国科学家在创新的道路上争分夺秒,各显神通,一旦脱颖而出,势必抢占行业的技术制高点,世界会带来颠覆性的改变,同时也为国家带来可观的经济收入,使国家更为强大,更具话语权。通过这样的小环节引导学生关注分析专业发展前沿与巩固专业思想、加强学科和专业本身的使命感和责任意识。
2.2.4 挖掘教学内容与相关联的励志感人的教育元素
在讲授三相电路时,主要应用例子就是电力系统。选取我国村村通动力电工程,2017国家电网公司完成了供电区域7.8万个自然村通动力电的任务,助力农民脱贫致富,惠及人口1.5亿人。这样无须太大篇幅,就可以让学生体会到人们的生活日渐富足离不开国家的英明领导以及无数平凡的人们在自己的岗位上兢兢业业,挥洒汗水所换来,加强学生的责任感和职业操守的培养。
2.2.5 充分挖掘与课程内容相关的中国元素,弘扬民族自信
在近代科学发展历程中,为改变贫穷落后的局面,我国在教育和培养人才方式上大量地借鉴了西方模式、理念,在获得快速发展之余,也带来了思想被外来错误思潮侵袭和冲击的严峻挑战,不少学生容易陷入崇洋媚外、否定自我的思想中。而文化自信是一个民族持续发展的根本动力。高等学校培养出来的理工科专业人才如果缺乏文化自信也难以承担中华民族伟大复兴的重任。其实我国在多年的韬光养晦、埋头苦干、奋发图强之后,有不少的科技,已举世瞩目,处于世界领先水平。应逐步扭转学生认为自己国家很落后的错误的认识,从而缺乏民族自信的局面。在授课过程中,通过充分挖掘与课程知识相关的中国元素,比如,在绪论中讲到课程学习的重要性时,选取了高铁、大疆无人机、我国的探月卫星、分装快递机器人、华为5G通信设备等小动图,然后强调电的无处不在,短短一两分钟,已经巧妙地向同学们展示了我国的科技发展动态。在讲授三相电路章节时,简要介绍一下我国的电力水平:我国的每年发电量几乎占到了全球的四分之一,我国的特高压输电的电压等级、输电量、输送距离等都创造了世界纪录,中国已成为拥有最高标准的特高压技术的国家。变压器章节中,向学生介绍我国变压器制造业情况:中国是世界上电力变压器的生产大国,我国变压器企业产品占据了行业发展的技术制高点,已经可以制造出全球领先的电力变压器,出口至欧洲、非洲、亚洲的许多国家,中国制造已经被世界广泛认可。这些素材与电工学课程内容紧密相关,只需寥寥几句,就可以悄然地在同学们的心灵中播下爱国、为国自豪的种子,增强民族自信心。
2.2.6 蕴含于课程内容中的科学道理,培养塑造学生正确的科学态度
在直流电路章节讲授完毕后,引导学生:电路分析方法中的支路电流法、节点电压法、戴维宁定理都是基于欧姆定律、基尔霍夫定律;支路电流法、节点电压法思路类似,有异曲同工之妙,但是它们适用于不同结构特点的电路,而戴维宁定理,则另辟蹊径,但是殊途同归,它们都实现了对电路的分析。不同的研究者在学习前人知识的基础上,加工细化、创新,使得电路分析变得缤彩纷呈,适用面更广,更简单快捷。从而引发学生感悟到科学学习的道路上不仅要严谨、一丝不苟、细心,除了要继承前人的先进知识理念,更要不断总结、弘扬、勇于创新的科学观。
继电接触器控制系统中,交流电动机控制线路的介绍是采用的是从最简单的单方向点动运行的控制线路开始,引导学生逐步加入自锁触点、停止按钮、然后实现正反转、再加入互锁环节,不断地完善控制线路的方式。从而可以让学生在循序渐进的学习过程中领悟到,在实际工作或科学研究中也一样,遇到问题时往往不可能一蹴而就,要通过不断实践,发现问题,不断改进,精益求精,最终会推动问题得到解决,而且会越做越好,从而培养学生不骄不躁、坚韧不拔的科学精神。
课程思政若生硬嵌套,势必让人产生“说教”的感觉而适得其反。因此教师收集了思政案例后,思政素材要精心提炼,还应在设计教案上下功夫,通过巧妙编排教学环节,使思政案例与知识点的无缝衔接,自然地融入专业知识的讲授过程中,力求使得课堂思政环节既不冗余拖沓,还能成为“亮点”,带动学生融入思政情景,产生共鸣,达到“如盐在水”“润物无声”的效果,又使枯燥的理论学习增添趣味,一举两得。
为了适应信息爆炸、学科交融的新变革时代的特点,除了要求学生具备过硬的专业知识储备,学生独立学习、独立探寻并解决问题的能力的培养也是重中之重。电工学课程为此也在教学及实验过程进行了相应的改革。
首先,教学过程改为线上线下结合,借助网上的中国大学MOOC平台上SPOC课程提供的学习资源,把基本理论学习交由学生独立完成,教师在课堂讲授中根据学生学习情况有所侧重,更关注的是引导学生深入思考,同时通过讨论、交流来巩固学习成果。课后通过平台上布置作业,使学生可以快速检验自己的学习质量,调整自己的学习进度及方向。这实际上促进了学生独立思考、独立解决能力的养成。因为减少了理论讲授的时间,教师可以把知识点深化、引导学生深入思考,参与讨论、提出质疑,致力于学生的高阶思维能力的培养,使得学生适应新时代对于技术人才的需求。
此外,针对实验设备套数有限,学生数量庞大,存在实验时间紧,学生对实验设备不熟悉、只会生搬硬套等问题,非电专业电工学实验教学也做了改进。一是将仪器使用介绍、实验介绍、操作注意事项做成微课形式,方便学生在实验课前利用碎片化时间反复观看、进行预习,使实验更为高效顺利地完成。二是增设仿真环节,要求学生在实验之前先利用Multisim等软件进行仿真验证,可以使学生在实操实验前对自己所作的实验的相关理论进行复习、回顾,更清楚实操实验的内容、目的,使理论课与实验课更好地衔接。由于对实验仪器、内容已经提前熟悉,在实验过程中,遇到问题可以有分析、排查故障的思路,从而有助于学生独立思考分析以及解决实际问题的能力的培养。同时实验仿真环节的增设使学生有了使用仿真软件的能力,在理论学习后产生自己的想法、新观点时,可以免受空间、时间、硬件的限制,自行验证,可以提升学生的自主学习能力、综合和创新能力、审视问题的能力。三是实验课加强了对学生比如衣着要求、用电注意事项等安全意识的教育,强调学生的实验操作规范,强调实验完成后回到实验台断电拆线进行收尾作业,电线按标准整齐放好等,以培养学生良好的职业规范意识。
3.2.1 为人师表,提升教师思政能力
教师对课程思政的理解和把握对实践成效有着至关重要的影响。因此,教书育人要先从提升自我出发。首先,认真学习教育部课程思政纲要,领悟课程思政的意义和内涵。参加线上线下教学名师的思政培训讲座,深化对课程思政的认识以及掌握具体实施的方法和途径。观摩学习其他优秀教师的课堂教学,学习借鉴思政成功示范案例和方法的,多与其他老师、教学团队沟通、切磋、交流,并在实际授课中实践并探索总结适于本课程的思政经验。此外,教师的言行是学生的良好示范,所以加强自身修养,认真学习党的方针政策、关注国家形势,不断提升自我的政治觉悟,知行合一,才能得到学生的信任,思政环节才能触发学生的共鸣,在学生心中播下正能量的种子。
3.2.2 建立教学闭环,逐步改进思政教学环节
在电工学课程思政改革过程中,总有遗憾,及时进行课后反思,记录下教学过程中的课堂效果、不足与经验、改进想法。积极与学生交流沟通,课程结束后投放调查问卷等方式,收集反馈意见。根据反馈意见,通过平时搜集总结、学生的讨论、思政小论文、教师团队间的交流探讨等方式,收集、选取更贴切、更新颖的素材,修改、完善教学设计,形成教学闭环,通过反复实践,动态调整,循序渐进地改进思政环节,力求达到更好的教学效果。
3.3.3 把思政教育指标引入课程评价体系
在以往的教学评价中只包含了作业、平时表现、实验、测验等方面,未体现德育指标的评价。现在课堂教学中增加思政环节之余,通过在线上教学平台,推送相关的科学家传记、学科前沿知识、与学科相关的时事热点,发起进一步的讨论;布置小论文,以最美电力人、我国为电学事业做出贡献的科学家、我国在电学方面的喜人成绩、我国电学方面急需解决的问题、世界上关于电学的新发明等为关键词,让学生上网搜索,寻找素材,并写出自己的感想。把这些也纳入平时成绩中。通过这样的环节,引导学生自发深入地思考、探索、判断,让学生立足课本,拓宽视野,收获知识的同时逐渐提高自我政治素养。
基于课程思政视角,电工学课程通过制定思政目标、多角度发掘课程中的思政元素搭建素材库、精心的教学设计来实现教学与育才有机地衔接协调,同时实施了线上线下混和的教学形式、实验增加了微课预习、软件仿真环节、在评价环节中增加思政指标等一系列改进措施,取得了一定的成效,但这只是良好的开端,今后仍需在探寻适用于电工学课程的、兼顾学生专业技术能力和德育素养的提升、知识传授与价值观塑造相结合的教学方法的道路上不断摸索推进。