王曉寰 馮建周 趙曉君 張瑩 沈虹
(燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院)
2020年5月,教育部發(fā)布《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[1],為全面推進(jìn)課程思政建設(shè)提供了科學(xué)指南和行動(dòng)方案。研究生教育是中國(guó)教育的最高層次,肩負(fù)著國(guó)家高級(jí)人才培養(yǎng)的重任。教學(xué)課程作為研究生教育最主要的載體,是實(shí)現(xiàn)研究生培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑和重要手段。在新形勢(shì)下,打造德才兼?zhèn)涞难芯可?,需要在理論和?shí)踐不斷摸索,持續(xù)改進(jìn)。
在研究生課程體系中,課程內(nèi)容作為制約課程質(zhì)量的決定因素作用于研究生知識(shí)、素質(zhì)與能力的構(gòu)建[2]。近十余年,研究生人數(shù)招生規(guī)模大幅增長(zhǎng),研究生課程內(nèi)容及方式的滯后與培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求之間的矛盾更加明顯,嚴(yán)重影響了學(xué)生的主觀需求、制約了研究生科研創(chuàng)新能力的積極培養(yǎng)。與此同時(shí),更好地將“德育為先”融入研究生課堂教學(xué)和目標(biāo)培養(yǎng)中,大力加強(qiáng)“電氣工程”專業(yè)文化引導(dǎo),培養(yǎng)電氣專業(yè)創(chuàng)新型人才,更好更全面地服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略工程的發(fā)展,是當(dāng)前研究生教育建設(shè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
為此,本文以電氣工程專業(yè)研究生學(xué)位課《高頻功率變換與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》為例,基于研究生科研創(chuàng)新的需求為指導(dǎo),開(kāi)展研究生課程教學(xué)研究和思政改革,以研究生課題研究方向?yàn)榛A(chǔ)建立研究生課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制,服務(wù)研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng);引入師生互動(dòng)思政環(huán)節(jié)“Weekly Industry Newsletter in PE”和“電氣領(lǐng)域歷史上的今天”,讓學(xué)生在了解歷史發(fā)展的同時(shí)自主分析行業(yè)最新成果,在具體的案例中主動(dòng)獲取精神食糧,最終使學(xué)生符合新時(shí)代對(duì)高級(jí)人才提出的“理想信念堅(jiān)定,道德情操高尚,專業(yè)本領(lǐng)過(guò)硬,勇于擔(dān)當(dāng)責(zé)任,國(guó)際視野開(kāi)闊的高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新人才”新標(biāo)準(zhǔn)。
燕山大學(xué)電氣工程專業(yè)的培養(yǎng)定位是:建設(shè)特色鮮明的電氣工程領(lǐng)域?qū)W位點(diǎn),打造電氣工程領(lǐng)域高層次電氣工程師的培養(yǎng)基地,面向國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展節(jié)能減排需求,開(kāi)展電力電子變換器拓?fù)渑c控制、新能源并網(wǎng)及微電網(wǎng)控制、面向智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)發(fā)展需求的低碳電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制等技術(shù)開(kāi)發(fā)與工程應(yīng)用研究。培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的創(chuàng)新型高端科技人才。
調(diào)研發(fā)現(xiàn),當(dāng)前我國(guó)研究生課程內(nèi)容的問(wèn)題主要集中在內(nèi)容精深度、寬廣度、前沿性等方面,并且這些問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是研究生課程價(jià)值取向、知識(shí)選擇與內(nèi)容組織等問(wèn)題的外在表現(xiàn)。課程授課方式和內(nèi)容方面的問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重制約到研究生期間的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng),造成課堂效果差、學(xué)生主動(dòng)性不高等問(wèn)題。針對(duì)以上這些問(wèn)題,需以研究生課程內(nèi)容的科研創(chuàng)新價(jià)值取向?yàn)橹笇?dǎo),從科學(xué)、學(xué)科、創(chuàng)新等維度選擇課程內(nèi)容,在內(nèi)容組織上要考慮學(xué)科邊界、研究生教育層級(jí)與研究生主體差異等因素,依托專家共同體建立動(dòng)態(tài)的研究生課程內(nèi)容調(diào)整機(jī)制。
美國(guó)是世界上最早開(kāi)展電氣工程類研究生教育的國(guó)家之一[3],電氣工程類專業(yè)研究生課堂教學(xué)大多采用教師講授、課堂研討、專題研究、作業(yè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的教學(xué)方式。相比之下,我國(guó)電氣工程類專業(yè)研究生的課堂研討和專題研究偏少,課程模式單一,又由于研究生的課程要求普遍比較寬松,研究生學(xué)習(xí)課程的積極性不高。提高教學(xué)效果,調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的熱情,更有效地培養(yǎng)研究生創(chuàng)新意識(shí)和科研能力,是目前研究生課程亟待解決的問(wèn)題。同時(shí)應(yīng)該將理論知識(shí)與解決國(guó)家能源需求、重大工程相結(jié)合,增強(qiáng)文化自信科技強(qiáng)國(guó)意識(shí);關(guān)注學(xué)科行業(yè)發(fā)展前沿動(dòng)態(tài),增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感,構(gòu)建能源行業(yè)使命擔(dān)當(dāng)和可持續(xù)發(fā)展理念;強(qiáng)化學(xué)術(shù)志向,開(kāi)展安全、經(jīng)濟(jì)、綠色、可靠的工程倫理教育[4],是對(duì)傳統(tǒng)電氣領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的重要補(bǔ)充。
《高頻功率變換與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是一門電氣工程學(xué)位課程,涉及到電氣工程專業(yè)學(xué)碩的學(xué)生。課程主要學(xué)習(xí)高頻功率變換器的拓?fù)湓O(shè)計(jì)、模型建立、系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)。通過(guò)本論文設(shè)計(jì)的教學(xué)方式和思政改革,使學(xué)生符合國(guó)家對(duì)新時(shí)代對(duì)高級(jí)人才提出的“理想信念堅(jiān)定,道德情操高尚,專業(yè)本領(lǐng)過(guò)硬,勇于擔(dān)當(dāng)責(zé)任,國(guó)際視野開(kāi)闊的高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新人才”新標(biāo)準(zhǔn)。研究的特色主要體現(xiàn)在:
研究生教育發(fā)展中先后出現(xiàn)的純學(xué)術(shù)研究取向的學(xué)徒式、技術(shù)科學(xué)研究取向的專業(yè)式、應(yīng)用研究取向的協(xié)作式教育模式,充分顯示了其與現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的內(nèi)在一致性。這種一致性揭示了研究生教育的科研本質(zhì)[2]。
改革途徑就是課程在每學(xué)期開(kāi)課前對(duì)每位上課學(xué)生發(fā)放調(diào)查表,進(jìn)行充分調(diào)研,分析當(dāng)前研究生擬定的主要研究方向和課題內(nèi)容,按照“什么樣的知識(shí)對(duì)課題開(kāi)展最有價(jià)值”“什么樣的知識(shí)最有利于研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”,根據(jù)每一年學(xué)生課題需求動(dòng)態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)知識(shí)構(gòu)建的最優(yōu)化。
課程內(nèi)容的確立保證了學(xué)生對(duì)知識(shí)獲取的積極性,應(yīng)用研究取向的協(xié)作式課程方式,采用學(xué)生根據(jù)課題評(píng)選內(nèi)容——教師知識(shí)講授——學(xué)生課題應(yīng)用——分組課堂討論——個(gè)人課下改進(jìn)——集體評(píng)審評(píng)議的新模式,讓每一位同學(xué)在學(xué)習(xí)中逐漸明白創(chuàng)新是有規(guī)律可循的,建立課程與課題的關(guān)聯(lián)性,實(shí)現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用的最大化,引導(dǎo)學(xué)生從課程知識(shí)點(diǎn)到課題方向的應(yīng)用與創(chuàng)新;同時(shí)根據(jù)課題方向建立的課題小組,為大家創(chuàng)建一個(gè)研究探討和互助學(xué)習(xí)的交流平臺(tái),建立“研討式”的學(xué)習(xí)新模式,極大程度地提高學(xué)生主體的學(xué)習(xí)積極性和教學(xué)效果。
本課程在思政元素設(shè)計(jì)中,對(duì)于選擇和實(shí)施的指導(dǎo)思想包括以下幾點(diǎn):
(1)思政元素選擇維度擴(kuò)展。網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天,大事件的宣傳頭條推送,如果還是以事論事會(huì)讓學(xué)生造成視覺(jué)疲勞,要從全新的角度去論述,重新解讀事情帶來(lái)的影響和思考。
(2)結(jié)合研究生的思想特點(diǎn)引起共鳴。作為高層次人才,研究生的心理年齡已趨于成熟,很多學(xué)生已經(jīng)形成比較穩(wěn)定的人生觀、世界觀和價(jià)值觀,對(duì)于社會(huì)上的各種現(xiàn)象能夠比較理性地分析且包容性較大。他們不會(huì)簡(jiǎn)單的“認(rèn)同”或“不認(rèn)同”某個(gè)觀點(diǎn),尋求一種既符合自我價(jià)值追求又能滿足社會(huì)主流價(jià)值觀的價(jià)值目標(biāo)[5]。因此,強(qiáng)硬地灌輸某種思想不可取,應(yīng)水到渠成,引入思政元素要符合研究生認(rèn)知層面的價(jià)值訴求。
(3)增加學(xué)生的參與度。現(xiàn)在的學(xué)生具有比較強(qiáng)的自我意識(shí),對(duì)很多外在的事情都不太在意。只有讓他們親身參與到其中,才能充分調(diào)動(dòng)其積極性。以專業(yè)課的主動(dòng)性發(fā)揮為課程思政的重要源動(dòng)力。將知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合,在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲中立德樹(shù)人,打破“德”“能”教育分離的現(xiàn)象。
(4)思政元素應(yīng)具有課程“專用型”。很多專業(yè)課程的思政元素大家選取的重復(fù)度比較高,一方面是課程內(nèi)容有重疊,另一方面就是選擇的課程專用型不夠。同時(shí),有些思政元素可以延伸,引出與課程相關(guān)的新問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生進(jìn)行更深層次的課程特色思考,做到前后呼應(yīng),使得思政與課程融為一體。
在當(dāng)代世界的科學(xué)研究領(lǐng)域中,創(chuàng)新性知識(shí)已被普遍應(yīng)用,通過(guò)各種形式存在并成為引領(lǐng)科研創(chuàng)新的推動(dòng)力量。因此,這種高層次知識(shí)必須在課程建設(shè)中充分呈現(xiàn)。在思政教學(xué)中引入競(jìng)爭(zhēng)模式,對(duì)于課程應(yīng)用的思政案例由教師和一組學(xué)生利用課余時(shí)間分頭準(zhǔn)備。授課教師每周進(jìn)行“電氣領(lǐng)域歷史上的今天”匯報(bào),學(xué)生課題小組按照順序收集整理本周國(guó)內(nèi)外電氣領(lǐng)域最值得分享的新聞或者成果或者技術(shù)討論,稱為“Weekly Industry Newsletter in PE”環(huán)節(jié),指導(dǎo)學(xué)生以分組調(diào)研、協(xié)同合作的方式完成并團(tuán)隊(duì)匯報(bào)。
師生共同進(jìn)行匯報(bào),并最終評(píng)選最受歡迎的PPT講解。了解歷史和前沿的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)和閱讀文獻(xiàn),以及掌握關(guān)鍵問(wèn)題的能力,在提高創(chuàng)新能力的同時(shí)提高科研能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力,最終達(dá)到學(xué)生在科研創(chuàng)新新思想、方法、工具的內(nèi)在統(tǒng)一提升。
圖2 專業(yè)知識(shí)與思政元素的融合設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式在內(nèi)容和形式組織上對(duì)研究生主體的關(guān)注相對(duì)薄弱,研究生個(gè)體在整個(gè)教學(xué)培養(yǎng)過(guò)程中的地位不突出,造成學(xué)生的責(zé)任感較差。改變這一現(xiàn)象就需要系統(tǒng)分析研究生的興趣點(diǎn)、背景性知識(shí)、自我訴求等,尊重研究生主體對(duì)課程的差異性需求。同時(shí),把通識(shí)的課程內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)為研究生的個(gè)體知識(shí),確保課堂授課與培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力的有效結(jié)合。
本課題以建立課程和科研內(nèi)在一致性為出發(fā)點(diǎn),在課程內(nèi)容講解中以學(xué)生課題需求為指導(dǎo),所授知識(shí)既要為研究生科研創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)寬廣的學(xué)科基礎(chǔ),又要為研究生提供科研創(chuàng)新的發(fā)展性需要,真正達(dá)到實(shí)時(shí)的學(xué)以致用,引起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,實(shí)現(xiàn)學(xué)生的需與求的有效統(tǒng)一,通過(guò)近六年的教學(xué)方案實(shí)施,效果顯著,得到導(dǎo)師和學(xué)生的一致好評(píng)。圖1是以2020年學(xué)生課題方向和感興趣的知識(shí)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)圖,最終通過(guò)統(tǒng)計(jì)完成排名前5知識(shí)點(diǎn)的授課講解。
圖1 研究方向與課程知識(shí)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)圖
“Weekly Industry Newsletter in PE”環(huán)節(jié),每位同學(xué)都感覺(jué)自己收獲頗豐,除了提高了任務(wù)分解和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力外,每周都能獲取很多有價(jià)值的信息,并在課堂開(kāi)展相關(guān)研討,例如:新聞稱印度研發(fā)出高效鋁電池,課堂上師生進(jìn)行了對(duì)比分析,討論鋁電池能否很快代替鋰電池,讓大家更加辯證地去分析問(wèn)題;一度電可以讓賽車行駛273公里的新聞打破了大家的固有認(rèn)知,并引出燕山大學(xué)燕翔車隊(duì)取得的優(yōu)異成績(jī),以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素等等。通過(guò)以上教學(xué)改革的實(shí)施,學(xué)生對(duì)研究生階段的課題研究更加有信心。同時(shí),專業(yè)歷史和最新事件的講述活動(dòng),尋找歷史上或者正在發(fā)生的值得紀(jì)念的專業(yè)故事、人物、大事件,讓每個(gè)學(xué)生都參與,每個(gè)人都在參與過(guò)程中自主閱讀并尋找發(fā)現(xiàn),進(jìn)而潛移默化地實(shí)施思政教育,最終達(dá)到專業(yè)領(lǐng)域與思想意識(shí)的全面提升。
本節(jié)以知識(shí)點(diǎn)“電力電子拓?fù)湓O(shè)計(jì)”內(nèi)容中的專業(yè)知識(shí)與思政元素相結(jié)合的具體教學(xué)案例設(shè)計(jì)為例,對(duì)整體設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行介紹。
該內(nèi)容的設(shè)計(jì)思路及特點(diǎn):
(1)選用的思政元素具有專業(yè)及課程特色,引入不突兀。
(2)斯拉公司在學(xué)生中知名度比較高,容易引起學(xué)生的注意。
(3)思政元素實(shí)時(shí)性比較高,不陳舊,每年都會(huì)更新最新思政案例庫(kù),并進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
(4)我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展很快,有目共睹,引起共鳴,不陌生。
(5)我國(guó)自主汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展快,占有率高,日常可見(jiàn)的各種電動(dòng)汽車,世界排名第一引發(fā)學(xué)生自豪感。
(6)充電設(shè)備技術(shù)層面屬于本課程核心內(nèi)容,學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確,應(yīng)用領(lǐng)域明確,學(xué)習(xí)熱情度會(huì)比較高。
(7)充電快速性與安全性之間存在矛盾,電池充電安全性問(wèn)題比較突出,怎樣從專業(yè)及課程角度去平衡解決該問(wèn)題。讓學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)際中要認(rèn)識(shí)到辯證統(tǒng)一思想的。
課堂學(xué)習(xí)和討論之后,布置本節(jié)課作業(yè):關(guān)于我國(guó)電動(dòng)汽車具有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)有哪些,他們應(yīng)用的電池及充電電路的特點(diǎn)是什么?對(duì)該課程中的知識(shí)學(xué)習(xí)及應(yīng)用有哪些啟示?
本課題組提煉思政教學(xué)素材,形成數(shù)十個(gè)思政案例,覆蓋全部課程,使學(xué)生做到以史為學(xué)、以榜樣自勵(lì),增強(qiáng)愛(ài)國(guó)主義情懷;學(xué)科奮進(jìn)發(fā)展史案例,提升專業(yè)認(rèn)同感;燕山大學(xué)畢業(yè)生劉勇工程師帶團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)月球探測(cè)器電源案例,激發(fā)使命擔(dān)當(dāng)和科技強(qiáng)國(guó)意識(shí),傳承矢志愛(ài)國(guó)、追求卓越的科學(xué)家精神。同時(shí),這些案例每年都會(huì)及時(shí)更新,與時(shí)俱進(jìn),課題組老師集體備課,群策群力,保證課程有質(zhì)量地呈現(xiàn)給學(xué)生。
全面推進(jìn)研究生課程思政建設(shè)是研究生教育高質(zhì)量完成立德樹(shù)人根本任務(wù)的重要舉措。本課題在河北省研究生課程思政示范課程建設(shè)項(xiàng)目和河北省第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的資助下,以燕山大學(xué)電氣工程專業(yè)研究生學(xué)位課《高頻功率變換與系統(tǒng)設(shè)計(jì)》為例,完成了思政引導(dǎo)下的研究取向協(xié)作式研究生課程改革與實(shí)踐。在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生互動(dòng)、思政建設(shè)等多個(gè)方面進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)和改革實(shí)踐,以專業(yè)課的主動(dòng)性發(fā)揮為課程思政的重要源動(dòng)力。將知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合,在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲中立德樹(shù)人,打破“德”“能”教育分離的現(xiàn)象,最終獲得良好的教學(xué)效果。