工科育人思政要素挖掘与实践路径

毛秀丽，杨文宇，陈帝伊

摘    要：“三全育人”教育理念的发展，对专业课程教师探讨知识传授与思政引领间关系提出了新要求。工科教学的专业性及其目的性较强，知识串联与课程思政引领结合待突破。文章以西北农林科技大学“水轮机”课程为例展开探讨，重点挖掘工科育人的思政要素，针对专业课具体内容以“润物细无声”的方式引入课程思政，以期实现教学与育人的有机结合。

关键词：课程思政；“水轮机”专业课；思政要素；实践路径

中图分类号：G642.3          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2023）06-0044-04

课程思政旨在构建全员、全程、全方位育人格局的形式，其目的在于将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[1]。为了加强高校工科人才的思想政治教育工作，必须从高等教育育人本质要求出发，从国家制度、民族精神、行业操守、时代观念等方面出发，重点抓住课程改革核心环节，充分发挥课堂教学在育人中主体作用，使课程育人与思政建设相结合。课程育人和思政建设具有一致的目标、任务和价值指向，以及方向和功能，二者是相互渗透、相辅相成的统一有机体[2]。在实践中，着力将思想政治教育贯穿于课程架构建设的全过程，深入发挥各类课程的思想政治理论主体作用，发挥所有课程育人功能，进一步落实教师育人职责。

在“三全育人”的背景下，培养工科创新型人才的主体是以专业课知识与课程思政育人为纽带形成的协同育人关系[3]。要求教师队伍搞好教育工作，坚持在教学中不断探索，提高学生对专业课程兴趣的同时，结合新技术、新方式提高教学质量[4]。在课程教学中引入思政内容，有助于促进学生综合素质的提高，本文将以“水轮机”课程为例进行论述。

“水轮机”课程是能源与动力工程专业的专业课，也是该专业的核心主干课程。该课程主要内容包括水轮机类型及结构、水轮机工作原理、水轮机空化空蚀、水轮机相似理论、水轮机特性与特性曲线等。课程理论与工程实际联系紧密，专业综合性极强。在课程讲授过程中，以“润物细无声”的方式引入思政内容有助于强化学生学习动力，同时思政教育与课堂知识发挥“协同效应”能够积极引导学生树立正确的价值观。

一、课程思政教学目标

（一）课程教学目标

课程教学目标是支配教学活动的内在规范，其使得教学具有明确的方向，工科课程设置教学目标是提高学生工程素养的基础。“水轮机”课程与工程实际联系紧密，专业综合性极强，其为学生踏上工作岗位或者科研道路作好专业核心知识的储备。通过对本课程的学习，要求学生了解水轮机的主要类型及其构造，理解水轮机的工作原理，融会水轮机相似理论及主要综合特性曲线的应用，能够对水轮机进行正确的选型，并掌握水轮机主要参数的计算方法[5]。

在课堂教学中采用探究式、启发式等相结合的教学方式，通过图片展示、视频解析等辅助方法，借助拓展阅读、小组研讨、答疑交流等方式，助力学生对课程知识理解的同时加强学生的工程素质培养。进一步引导学生对典型工程深入剖析，从而实现对教学目标的高度达成。

（二）思政育人目标

在人才培养的过程中，坚持思想政治理论落实于专业课程教学，将思想政治教育的相关内容融入“水轮机”课程知识教学，通过价值引领，使得学生在学习专业知识的同时，培养学生的专业情怀，增强爱国之心、报国之志、担当之勇，厚植学生爱知识、爱学校、爱专业的情怀，进一步增强他们的民族自豪感和历史使命感，并深刻认识我国在世界水利工程事业上的巨大贡献，助力学生树立将自身所学应用在祖国水利工程发展上的崇高理念。

利用工科独有的逻辑思维，将“人文情怀”蕴含于课堂教学之中。以“水轮机”课程为例，引入我国水轮机建设发展历史及前景展望，在确保学生完成教学目标之余，提高学生对我国水利事业的认同感。纵向引入古代水利工程成就，横向对比国内外水利事业发展，启发学生领略中国智慧，坚定中国自信，提高课程思政育人效果。

二、“水轮机”课程的思政要素挖掘

工科核心专业课由于自身逻辑思维特点，使得将课程思政融入理论知识更加抽象模糊，且更具有挑战性[6]。挖掘课程思政要素，将课堂教学与思政建设贯通于“人才培养、立德树人”的课程总目标之中[3]。具体如，我国白鹤滩百万千瓦级水轮机机组成就世界顶尖水平，其作为三峡工程之后中国水电工程又一重大突破，带领学生了解我国大型水轮机技术从引进到自主研发，再到引领世界水平的昂扬之路，引发学生专业认同感。将水轮机工作参数及其原理与“国之重器”相结合，代入到“中国制造”“中国科技”“中国能力”，激发学生大国自豪感。基于该课程提出了“从技术谈使命”思政路线，助力于建立师生共同大国责任感。结合课程知识特点，深度挖掘思政元素，借助学校在线教育综合平台开展混合教学，从而突破传统单向教学对思政育人的限制[7]。

（一）工业强国怀揣民族情怀

中国水利工程是我国工业水平的集中体现之一，形成了防洪、排涝、供水、发电等系列工程体系，已经成为我国国民经济和综合国力的重要组成成分。在抽水蓄能技术方面，当下我国装机规模占世界总量的19%，居世界第一；在大型水轮机技术方面，从技术引进到自主研发，而今成为世界顶尖水平。水轮机正朝着高转速化、大容量化、高水头化方向发展，民族的自豪不僅仅凝结了一代代水利人的心血，更是我们继续奋发的民族情怀体现。

（二）品质之下注重工匠精神

工程品质是维稳国家工业进程的重要含量，践行高质量发展理念，使得工程效率、经济效益最优化，从源头把握工程品质。工匠精神是推进我国民族工业水平不断前进、保证工程品质的重要力量源头。高等院校在培养新时代工科创新型人才时，应着力将培养方法与综合素质相结合，同时将工匠精神和专业技术技能训练相结合。工匠精神不仅体现在技术攻关、科技创新等方面，更是专业水平的锤炼。

在水轮机运行工况学习时，由于当下新能源技术蓬勃发展，水电行业的角色发生了转变，水电从承担基荷运行转为更高比例的跟踪负荷运行。跟踪负荷模式中对应的机组流量、水头等参量随外负载的变化而变化，在不可控因素下系统平稳运行更是对运行人员工匠精神的考验。此外，引入世界水电站特大事故以警悟学生，例如俄罗斯最大水电站萨扬·舒申斯克事故等，助力学生在专业学习中始终秉承“匠心”，是未来发展水利工程的基本品质。

（三）生态工程与水利工程协同发展

从生态角度出发建设生态水利工程，建立可持续发展以及人与自然和谐共处的新型水利事业。高校教学中，人类与自然和谐共处的观念在当代工科专业学生群体中多加强化，在建设现代工业体系的同时保护好祖国的生态环境。以可持续发展观为引领培养的当代工科青年学生，是后续工业升级人才建设的中流砥柱，肩负着为国家谋发展和为社会谋进步的重要使命[8]。

生态水利工程中水力机械过鱼性能是当下研究的热点方向：鱼友型水轮机。尤其对于海洋能开发，鱼类在经过水轮机时易遭受以机械、压力、空蚀、剪切力为诱因的损伤，影响鱼类过机率。亲鱼型水轮机的出现是生态工程与水利工程协同发展的具体体现，如以螺旋型叶片亲鱼型水轮机具体实例鼓励学生在学习中开展创新性思考，将专业知识与生态环保相结合，共同努力实现纯绿色水电。

水电站筑坝会显著改变水流的输沙能力和输沙过程，截断水生生物自由游动的通道和营养物质输送的连续性，水库周边可能呈现盐碱化趋势而影响植物生长，水电站设备润滑油、变压器油外漏等，均与环保工程息息相关。长期来看，水电工程与环保工程的协同发展是必然趋势，教学中以潜移默化的方式激励学生拓展思维，鼓励将可持续发展的理念具体运用在自己的学习与工作中。

（四）民族自豪奠定道路自信

教师在授课过程中，引入我国世界领先技术的工程和辉煌的建设案例成果熏陶学生，学生可真切地感受到我国科技水平发展的先进程度，以提高自身民族自豪感。“水轮机”课程中，在介绍水电站时，引入我国具有代表性的水电站工程。石龙坝水电站、刘家峡水电站、三峡水电站、溪洛渡水电站等，从技术引进到自主研发腾飞，新世纪的中国水电积累了工程全生命周期设计、建造、运行管理等的丰富经验，并形成了一定的应用广度和深度，已逐步成为世界水电创新的中心。当下中国水电装机容量世界第一，雄厚的实力体现出民族的实力，坚定了我们对于当下发展道路的自信。

三、以“水轮机”课程为例的课程思政实践路径

（一）奠定育人基调，规划教学内容

在课程思政教学实施过程中，价值目标的达成与提高学生综合能力是教学工作的关键点。（1）坚持课程知识与思政内容有机统一，将科学技术的发展前景与国家发展战略相结合，以“看不见”的方式将思政内容融入课堂，潜移默化中提升学生对于国家政策的认同感及对所学专业的兴趣，以工程案例、事故伤害、顶尖科技等诸多方面与教学内容融合，培养学生专业情怀。同时，从学生思考能力、分析能力以及大局观等方面促进其综合能力提升。（2）以国家政策为引领，深入理解社会责任、人才培养等思政主题的深刻内涵，挖掘课程内容知识点，融会思政元素，使教学内容与思政主题相互融合且有机统一，同时增强思政点故事性和趣味性，让学生感受思政课堂的魅力与乐趣。

（二）优化教学方法，构建创新课堂

首先，依托良好的网络资源平台，建立中国慕课公开课、新华网案例、西北农林科技大学精品课程库，提供与课程相关信息、学习材料共享平台和互动专区，将教学计划、进度、小结、拓展等纳入规范、有序、科学的管理。其次，以多媒体教学为主，承载三维彩图与视频；板书为辅，个别推导和重要结论采用板书形式，穿插讨论，助力学生实时掌握课堂信息。最后，以学校在校教育平台为依托，实现在线快速智能考勤，上传拓展资料，方便学生延伸学习。

“水轮机”课程理论复杂，内容涉及面广，学生在学习中提出理论公式推导繁琐、专业知识内容枯燥等问题。将教学结合科研：利用三维建模软件构建复杂水轮机模型、ANSYS仿真软件模拟水轮机内流场、计算流体动力学CFD技术等引进课堂，实现知识目标与能力目标的协同达成。CFD技术可实现流体在水轮机内部流动的全可视化仿真，学生可直接观察水轮机在运行过程中诸如分离流、二次流、涡旋演变等情况，做到学生在课堂，但见识机组运行的实况学习。

将虚拟试验台如了解水轮机特性与绘制相关特性曲线（等开度线、等效率线、出力限制线、等空化系数线、飞逸特性曲线等）与CFD技术相结合，在综合特性曲线的学习中不仅能够呈现数据源头，进行数据分析，并能够以动画的形式展示曲线绘制过程，教学便捷而高效。同时线上与线下实验相结合，利用其可视化特性解决学生难以完全掌握水轮机内部细节结构、运行特征等问题，线上实验不受时间、地点限制，可重复进行多工况实验内容，清晰观察到各工况下水轮机内流特征，实现“学生人在课堂，眼见电站流场”。

（三）贯彻方针政策，师生思政共建

在课程教学中，教师要正确引领学生的世界观、人生观和价值观，师生协同构建思政引领，发挥课堂实践育人效果，因此教师需要以身作则，坚持以社会主义核心价值观为主构建全员、全程、全方位育人格局的形式。建立课程思政专业课课题组，每两周利用周三下午政治理论学习时间进行教学成果交流探讨，针对不同模块共同备课，学习先进教师教学方法。建立思政成效考察机制，坚持定性和定量分析相结合、工作评价和效果评价相结合、教师自评和专家评价相结合的系统体系。教师自评，包括授課目标达成度评价及学习效果完成度评价；专家评价主要根据课程设置的“育德功能”指标及“价值引领”观测点，考察教师的思想政治素养、教师育德意识和能力以及课程思政教学成效。

（四）深化理论基础，完善思政课堂

多措并举，引导学生了解课程所学在实际工程中具体体现的同时，提高学生对专业的热爱。进一步培养学生的专业情怀，共同学习我国相关技术从国外引进到自主研发，最后成为世界顶尖水平的昂扬之路，通过分析科技产业发展背后大国博弈进一步提升师生民族自豪感和历史使命感。

在学习专业知识的同时，将理论结合实际：课堂内容与实际电站运行相结合，助力学生深刻理解教学内容。基于工程实际有机穿插如国之重器、工匠精神、生态水利等思政内容，以期学生切身感受所学之意义。鼓励学生将专业知识运用在水轮机技术的提高中，培养学生大国责任感与历史使命感，树立将理论实践于祖国大地上的崇高理念，为国家富强、民族复兴、人民幸福贡献力量。

四、课程思政建设成效

在核心专业课程“水轮机”教学中注重思政建设，让课堂变得更加有“灵魂”。2017、2018、2019三级学生在课程结束后调研思政成效如表1所示。

课堂互动能够从侧面反映学生对“水轮机”课程兴趣是否提升，逐年来看共性表现为起初两周上课学生在课堂表现较为宁静，随着课程进度推移，学生积极性高涨。具体表现：

（1）课堂上学生回答问题积极性明显有所提高，甚至在2021届学生课堂中，学生整齐主动举手回答问题，该现象在上几届教学中从未见到；

（2）实践教学、课程设计时，学生提出并解决创新型问题，主动利用课余时间完善设计报告；（3）课下答疑起初“無人光临”，到如今参加线下答疑学生人数越来越多，提出的问题不仅局限于课堂知识，更有工程运行以及与其他课程的结合，甚至涉及考研升学、参加工作等方面。学校平台在线答疑充分利用碎片化时间，让学生随时随地学习相关知识。

“考核见真章”由课堂作业、课堂参与度、卷面成绩、答辩成绩、额外加分项等综合表现，并分析近三年“水轮机”考卷成绩可得，2021年春季学期“水轮机”课程平均成绩为历年最高。基于历年试卷难易程度相似，授课教师相同，教学环节一致可得结论：思政进课堂对教学效果有显著的助益，其不仅促进了学生对知识的掌握程度，更对实现学生知识目标—能力目标—价值目标的全局培养有所增益。同时，在“水轮机”课程设计、认识实习、综合实习等实践教学环节，带队教师明显感受到学生在水电站现场高涨的学习热情，且实践教学答辩效果一年优于一年。最后，参与水力机械及其系统、水电站与泵站相关方向科创的学生人数逐年升高，可见教学中增加思政的效用不仅体现在该课程教学效果的提升，更是潜移默化般对学生学业规划有所影响。

五、小结

针对工科专业课实施课程思政建设，符合时代需求，对于培养实现中华民族伟大复兴梦所需的新工科人才具有重大的战略意义，对全面落实“三全育人”理念意义重大。以“水轮机”课程为例，在讲授课程知识点的过程中，自然、平稳地从课程知识过渡到思政内容，围绕思政元素步步深入，通过事例的讲述，引出课程思政主题，结合事例给予人们启示，强化思政主题，最后进行总结和升华，启发学生思考。发掘工科思政要素，探索实践路径，全面提升工科人才的专业素养和工程思维，是实现专业课知识与课程思政理论协同育人的纽带。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL）.（2020-06-01）[2022-08-02].http：/www.moe.gov.cnIsrcsite/A08/s7056/202006/120200603_462437.html.

[2]胡华忠.“课程思政”的价值意蕴、理念内涵和实现路径[J].中国高等教育，2022（6）.

[3]陈晓玲，张永星，贺娇.“泵与压缩机”课程思政要素挖掘与实施路径探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2022（6）.

[4]毛秀丽，李挺，陈帝伊.混合式教学在“水轮机”课程中的探索与应用[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2020（9）.

[5]郑源，陈德新.水轮机[M].北京：中国水利水电出版社，2011：79.

[6]习近平.习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[7]史巍.论以“课程思政”实现协同育人的关键点位及有效落实[J].学术论坛，2018（4）.

[8]郄江华.我国生态环境保护投入及发展趋势探讨[J].工程建设与设计，2020（14）.

[责任编辑  姜    雯]