摘"要:基于工科专业入门基础课特点,分析思政教学存在的问题,从教学目标、教学体系和实施途径三方面开展课程思政教学研究与实践。在明确课程价值目标的基础上,将思政教育融入教学内容、教学手段和教学评价,构建融合思政教育的课程体系,通过教师团队、思政素材以及平台融合的建设实现课程知识传授与价值引领的统一。结合学生调查的结果,验证了课程建设方案的有效性,为工科基础课课程思政实施提供参考。
关键词:课程思政;教学改革;专业基础课程;电机学;课程体系
中图分类号:G642"""文献标志码:A"""""文章编号:2096-000X(2025)02-0116-04
Abstract:Basedonthespecializedbasiccoursesoftheengineeringmajor,theanalysisoftheproblemsexistinginideologicalandpoliticaleducation,theresearchandpracticesofideologicalandpoliticaleducationfromthethreeaspectsofeducationgoal,educationsystemandimplementationapproacharepresentedinthepaper.Thevaluegoalofthecourseisclarifiedfirst.Then,thecoursesystemisconstructedbyintegratingideologicalandpoliticaleducationintocoursecontent,coursemodelandcourseevaluationmethod.Finally,theunityofknowledgeimpartingandvalueleadingintheteachingofcurriculumiscarriedonbytheconstructionofteachingteam,ideologicalandpoliticaleducationmaterialsandteachingplatformintegration.Theeffectivenessoftheproposedcurriculum'sideologicalandpoliticalschemeisverifiedbytheresultsofthestudents'surveys,whichprovideareferencefortheideologicalandpoliticaleducationinspecializedbasiccoursesoftheengineeringmajor.
Keywords:ideologicalandpoliticalofcourses;teachingreform;specializedbasiccourses;ElectricMachinery;coursesystem
2016年在全国高校思想政治工作会议上,习近平总书记强调“高校立身之本在于立德树人”“要坚持把立德树人作为中心环节”[1]。2019年,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上指示“要坚持显性教育和隐性教育相统一,挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人”[2]。2020年5月,教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》[3],指出各类课程应以隐性教育方式配合思政课的显性教育方式,落实立德树人根本任务[4]。
工科本科阶段课程可以分为基础课、专业基础课、专业课和专业实践课四类,由于课程特点不同,课程思政元素和实施方法的侧重点不同[5-6]。电机学课程是电气类专业本科生的专业必修基础课程,是电气工程技术入门并具有转折性质的重要工程基础课程。该课程不仅为学习后续课程打好基础,更是一门直面工程实际应用的重要课程,是电气工程技术入门并具有转折性质的重要工程基础课程。以课堂教学为主阵地,探索和实践融入思政教育理念的电机学课程教学改革不仅是对教学内容的补充、课程体系的完善和课程质量的提升,更是新时代培养有责任、有担当的电气人才的重要手段[7]。
作为电气专业首门核心专业课程,电机学课程受到同学们的高度重视,为课程思政教学的开展提供了有利条件。与此同时,在推进课程思政教育时还需要解决以下三个问题:课程拥有丰富的思政资源,但还未形成体系;课程知识点繁多、概念抽象以及授课学时少,在保证教学效果的前提下如何开展思政教学;课程思政教学内容如何与学科发展同频共振[8-9]。针对以上问题,广东工业大学(以下简称“我校”)电机学教学团队构建思政融合的电机学课程教学体系,开展专业基础课课程思政的教学探索与实践。
一"教学目标
广东工业大学电机学课程是广东省线下一流课程,在电气工程专业培养中起着承上启下的作用。电机学课程理论学时80学时,实验学时16学时。基于“知识传授”“能力提升”和“价值引领”的培养要求,电机学课程以学生为中心确立知识、能力和价值三位一体的教学目标,如图1所示。即通过讲授电机学基本原理和分析方法,呈现学科发展历程,帮助学生掌握电机理论及模型构建方法,夯实基本思维能力和基本计算分析能力、获得应用工程观点处理工程实际问题的初步训练,培养学生解决问题的综合能力、团队协作协同能力、专业实践技能,培育具有社会主义核心价值观的一流电气合格人才。
二"教学体系
围绕教学目标,从教学内容、教学手段和教学评价三方面,构建融合思政教育的电机学课程体系,如图2所示。
(一)"教学内容
1"通过课程知识体系的建立过程挖掘思政元素
电机学课程涉及变压器、异步电机、同步电机和直流电机四类电机,通过分析电机运行中的各类电磁物理现象,掌握电机模型的建立过程是每一部分的重要内容。在逻辑推导、建立电机模型过程中,充分运用自然辩证法、科学方法论进行问题分析和解决,培养学生的科学人文精神和思辨能力。
2"通过电机学科的发展挖掘思政元素
介绍电机学科和技术在大国重器、伟大工程中的作用,一方面通过今昔对比和国内外的对比,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当;另一方面,融入绿色发展理念,探讨电机工程与社会、经济、环保等关系,明确正确的科学技术观,引导学生从历史唯物主义的视角看发展。
3"通过课程实践挖掘思政元素
电机学课程是一个实践性、工程性强的学科,实践环节重要。通过电机性能测试实验、电机制作装配等实践环节,在培养学生专业实践技能以及解决复杂工程性问题能力时,提升学生创新求实、团队协作协同能力等职业素养。
(二)"教学手段
基于电机学课程“云教学平台+移动端+课堂”统一教学平台[10],课程根据教学目标和不同的教学内容采用探究学习、案例分析和讨论话题等“情景”教学模式融合的教学方法。
电机学是电气工程专业技术入门课程,有着较强的工程应用背景。基于课程特点,在介绍各类型电机工程应用教学过程中,将教学情境搭建作为课程思政建设的依托。例如,表1为课程调整后的我国三座水电站的建设对比表格。原有建设对比注重同步发电机技术性的认识,强调技术进步。现在增加了自主建设程度、评价、意义及社会属性的认识,通过设计的情境教学激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[11]。
(三)"教学评价
课程思政融合并渗透于教学过程中,教学评价时应结合思政目标评价。价值引领寓于知识传授和能力培养过程中,电机学课程教学评价重视过程性评价,采取全过程形成性评价与结果性评价相结合考核方式。过程性评价由线上和线下两部分组成。线上部分成绩基于课程统一教学平台,利用智慧教学工具灵活的考核形式,线上学习、线上讨论、线上测试等“过程性”评价按照权重由教学平台自动给出,着重考查学生知识掌握情况以及知识应用能力。线下部分成绩由教师根据仿真实验、实验报告、课堂研讨以及问题答辩给出,着重考察学生创新研究能力,团队合作精神、职业品格等综合素养评价。通过多维度教学评价促进学生专业知识、思想价值和能力素养提升,达成思政育人目标[12]。
三"实施途径
(一)"高素质教学团队的建设
我校电机教学团队二十多年来一直负责电机学相关课程的教学工作,在电机学科领域有着丰富的教学经验。多次获得教学优秀奖,学生评教多年位居学校前列,使得课程思政工作有力量、有亲和力、有可信度。团队在科研领域承担多项国家和省级项目,了解学科发展方向和行业热点问题,为课程建设提供强力支撑。同时,团队组织开展思政教育案例学习,增强任课教师课程思政教育能力。
(二)"课程思政素材的建设
结合一流本科课程建设,团队在课程内容引入学科发展方向和行业热点问题,并且依托团队学科优势,将学科科研资源与成果转化为创新类教学内容,挖掘教学内容润含的思政元素,在修正课程教学大纲时,明确融入点。
绪论部分:以我国电机发展历史与成就,激发学生的家国情怀;讲述本专业“东深工程”故事理解电气人精神;从法拉第到麦克斯韦,深刻体会实践—认识—实践的认识论基本原理。
变压器部分:介绍白鹤滩水电站主变压器的建设;在变压器运行特性学习中,引导学生体会、运用辩证唯物主义认识论中的矛盾分析法,区分矛盾的主次。
异步电机部分:从变压器演绎出异步电机,指出类比法是解决问题的简单有效途径;引入风力发电双馈异步电机,融入绿色发展理念。
同步电机部分:介绍白鹤滩水电站100万千瓦水轮发电机组,培养学生职业使命感与责任感;通过同步发电机并联运行条件要求,揭示部分与整体的关系。
直流电机部分:由交流电机演化出直流电机,依据对立统一规律,将事物的普遍性与特殊性结合起来,面向对象辩证分析。
实践环节部分:教育学生遵守电气实验的普遍规程,牢记安全意识;基于多人协同特点引导学生合作开展学习和实践,培养创新与团队合作精神。
(三)"统一平台与思政融合的建设
电机学课程充分发挥在线教育平台、移动终端和智慧教学工具的作用,形成统一教学平台[10]。云平台采用MOOC,具有大规模教学和不受时空限制的学习优势,线上资源为教学团队以及平台优质的线上课程;移动端采用“雨课堂+微信(QQ)群”方式,作为特色资源的载体,最大限度地促成师生互动。基于课程教学平台,采用线上线下混合教学模式实施教学,通过教学内容和组织方式实现教学目标。
以“变压器运行特性——效率”这一章节为例说明实施过程[13-14]。
课前环节:线上课程注重从问题导入,这一节提出“为什么变压器效率不可能为1”的问题,引导学生思考,发挥学生的主动性。
课中环节:借助“白鹤滩”水电站视频启发教育增强学生的社会使命感和责任感以及弘扬大国工匠精神。指出工程建设要兼顾经济效益、社会效益和环境效益,促进人与自然的和谐发展,引导学生践行绿色发展理念。
电力变压器效率很高,工程上常采用间接法计算变压器效率,即通过短路和空载试验测得的变压器铜损耗和铁损耗计算变压器任意负载时的效率。在推导变压器效率简化计算公式时,拓展学生的工程思维,引导学生体会和运用辩证唯物主义认识论中的矛盾分析法确定变压器的损耗。
变压器效率?浊表示为
式中:P1、P2分别为输入功率和输出功率;pFe、pCu分别为铁损耗和铜损耗。
短路试验时,短路电压低,励磁电流很小,铜损耗起主要作用,认为输入功率全部为变压器绕组产生的铜损耗,即采用图3所示简化等效电路计算铜损耗。
铜损耗为
式中:Ik、rk分别为短路电流和短路电阻。
空载试验的等效电路如图4所示。实验时,一般外加额定电压■1N,励磁电阻rm远远大于一次侧电阻r1,铁损耗起主要作用,认为铁损耗等于空载损耗p0,即
在公式推导中,通过两个试验损耗情况的分析,引导学生把握事物的主要矛盾和矛盾的主要方面。
课后环节:一是设置“单相变压器”虚拟仿真。通过团队项目研究方式,引导学生合作开展探究式学习和实践;二是课后评量时,教师综合线上线下教学报告掌握学生动态,注重过程性考核中学生的表现,表扬优秀、督促落后,对学生学习起引导性作用。
四"结束语
通过教师团队、思政素材以及平台融合建设形成的电机学课程思政方案,2021、2022、2023年春季学期,在我校电气工程及其自动化专业2019、2020和2021级开展教学实践。方案通过灵活选用线上线下混合教学方法解决时间不足问题。方案结合课程学科特点开展课程思政工作,学生课堂反应教好,特别是有关国家理念对学科发展的影响的关注度得到显著提升。学生们表示,作为一名电气学生,渴望参与祖国的建设,希望祖国大国重器的建设中也能留下他们的名字。实践证明,所提出的课程思政挖掘方法及方案的有效性,为工科专业基础课程思政教学提供一定参考。
参考文献:
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基金项目:2021年度广东省线下一流课程“电机学”(粤教高函〔2022〕10号);2020年广东省高等教育教学改革项目“一流本科课程建设背景下《电机学》混合教学模式实践”(粤教高函〔2020〕20号);2023年广东工业大学本科教学工程项目“‘课程思政’视域下工科专业基础课的教学改革与实践——以‘电机学’为例”(广工大教字〔2023〕51号);2022年广东工业大学课程思政项目“电机学”(广工大教字〔2022〕59号)
第一作者简介:谷爱昱(1970-),女,汉族,北京人,博士,副教授,硕士研究生导师。研究方向为电机及其系统。