“電池儲能技術”課程思政建設探索

王 菁，鄧翔天，羅冰洋

（武漢理工大學 自動化學院，湖北 武漢 430070）

一、課程建設目標

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，“做好高校思想政治工作，要因事而化、因時而進、因勢而新”?！耙蚴隆⒁驎r、因勢”三個詞不僅精確概括了高校思想政治的內涵和思想，同時也指明了高校課程思政的重要理念。據(jù)國際能源署和國際可再生能源署研究顯示，隨著新能源發(fā)電規(guī)模迅速擴大，到2050年全球儲能容量規(guī)模需求將是目前的300倍至500倍。儲能正日益成為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分和關鍵支撐技術，由此可見“電池儲能技術”課程的重要性。該課程堅持專業(yè)教學與思想政治相融合，深入貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想、積極踐行社會主義核心價值觀、大力推廣教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》文件精神，按照知識傳授、能力培養(yǎng)、價值塑造相統(tǒng)一的總體要求，推動形成全員、全過程、全方位育人的“三全育人”目標與要求。

該課程緊緊抓住教師隊伍為教學“主力軍”，通過課程建設“主戰(zhàn)場”與課程教學“主渠道”，將專業(yè)知識傳授與思想政治全方位融合。除傳授專業(yè)知識外，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，堅定學生愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體的理想信念，培養(yǎng)學生德智體美勞全面發(fā)展，做“五好”青年，成為合格的社會主義建設者和接班人，使他們能夠承擔中華民族偉大復興與發(fā)展的重任。同時，通過本課程的教學推進，提升教師團隊的教學質量，幫助教師團隊全面樹立立德樹人的觀點與意識，全方位提升任課教師的政治素質與認知，協(xié)同推進課程思政建設的機制健全與全面發(fā)展。在“電池儲能技術”課程中，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程標準，結合新時代要求，參照2020年5月教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知中工科專業(yè)課程思政建設內容，挖掘本課程獨有的思想政治素材，將其入微入味地貫穿課程教學，加強課堂教學過程中對學生的知識、能力、價值及素養(yǎng)等多維度的培養(yǎng)，實現(xiàn)專業(yè)課程教學內容全程育人的目標。

二、課程思政元素挖掘及融入點

隨著全球經濟與科技的高速發(fā)展，環(huán)境污染和能源短缺等問題日益嚴重，為了應對這些難題，世界各國都已做出了從傳統(tǒng)、單一的化石能源向可再生清潔能源的發(fā)展戰(zhàn)略轉變。電力發(fā)展將向著清潔化、智能化、國際化和市場化發(fā)展。本課程主要涉及電源儲能技術，教學內容分為認識電池、電池設計和性能、電池管理、電池狀態(tài)估計與安全、動力電池梯次利用、大規(guī)模電化學儲能與新型電力系統(tǒng)等6個模塊。在教學設計時，需重新梳理每一個模塊所包含的知識點，尤其注重在傳授專業(yè)知識的同時，從思政元素的挖掘、融入方式、課堂實施方法及手段等方面進行考慮，既要充分體現(xiàn)各模塊的育人功能，又要將社會主義核心價值觀、工匠精神等核心要素貫穿到整個課程教學，在潛移默化中完成課程思政。

（一）認識電池模塊

認識電池模塊的主要知識點是讓學生了解電池的結構、工作原理及其發(fā)展現(xiàn)狀。在介紹電池時，以化學電源領域著名學者的高尚品格和感人事跡為融入點，讓學生預先查閱2019年獲得諾貝爾化學獎的三位科學家（約翰·古迪納夫與斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰三位科學家）的事跡，然后讓學生分別講述一個關于三位偉大科學家在鋰電池行業(yè)做出重大突破過程中的事跡，同時描述自己的感受和啟發(fā)。通過介紹我國鋰離子電池的發(fā)展現(xiàn)狀，樹立民族自信心，并讓學生了解鋰離子電池未來發(fā)展的挑戰(zhàn)，確定奮斗目標，利用現(xiàn)在學過的知識及掌握的解決復雜問題的能力去迎接這些挑戰(zhàn)，化愛國之情為報國之行，做祖國現(xiàn)代化建設的接班人。

（二）電池設計和性能模塊

此模塊的主要知識點有動力電池的類型、性能參數(shù)及應用。通過電池性能參數(shù)講解，培養(yǎng)工科學生的理論與實際相結合的“工科”思維。對實際運用中的電池抽象出科學問題，運用已有的物理化學相關理論建立模型，對其進行分析設計，然后又還原到實際應用中去。此外，在教學中可以讓學生查閱、觀看電池的發(fā)展相關資料，比如央視的紀錄片《大國重器》之“寧德時代”——超級電芯的誕生、比亞迪的“刀片電池”等典型事例，激發(fā)學生的愛國主義精神、創(chuàng)新精神及責任擔當意識?？梢蚤_展專題討論，電池在船舶、電動車等方面的應用，“電動PK燃油”的辯論，引導學生用唯物辯證法的思想看待問題和處理問題。

（三）電池管理模塊

教學內容主要包括動力電池管理系統(tǒng)、控制策略及熱管理。學習動力電池管理系統(tǒng)中的復雜設計，培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析、精雕細琢、精益求精的工匠精神。在介紹熱力學第一定律和第二定律的過程中，加深對客觀規(guī)律的把握和運用，強調真理的客觀性、絕對性和相對性，同時正確理解物質的客觀性。通過對比探討焦耳的兩次科學實驗，進而得出更加嚴謹?shù)目茖W結論。在該模塊的教學過程中，引導學生運用科學思維分析實驗現(xiàn)象，運用嚴謹邏輯思維進行演繹推理，最終做出科學推論和理性判斷，從而培養(yǎng)學生求真務實的科學態(tài)度，以及優(yōu)良的職業(yè)作風。

（四）電池狀態(tài)估計與安全模塊

電池狀態(tài)估計大多采用迭代優(yōu)化算法，確定優(yōu)化目標，優(yōu)化損失函數(shù)，經過無數(shù)次迭代才可能找到最終解。每一次迭代的結果會作為下一次迭代的基礎，每一次迭代都是為了更加接近目標。引導學生思考堅持不懈、百折不撓的重要性，揭示事物發(fā)展的曲折性。講解電池安全的重要性，掌握動力電池常見故障現(xiàn)象、原因及診斷方法。對動力電池要進行安全檢查和日常維護，培養(yǎng)學生“公平、公正、實事求是”的職業(yè)精神和兢兢業(yè)業(yè)、一絲不茍、認真負責的工作態(tài)度。

（五）動力電池梯次利用模塊

學生在此模塊需要了解電動汽車退役電池梯次利用面臨的問題，掌握梯次利用的優(yōu)點，目前采取的措施，以及儲能應用的需求。將國家的雙碳目標與此章節(jié)的內容結合起來，介紹如何高效地利用能量，講解減少化石燃料使用的方法，從而保護我們的生活環(huán)境，提升學生的環(huán)保意識，培養(yǎng)學生的愛國意識，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神，從而用實際行動和智慧去解決環(huán)保技術，為國家環(huán)保事業(yè)努力學習。通過分析未來市場未來趨勢及亟待解決的問題，激發(fā)學生積極思考、不斷學習、終身學習，并實時跟蹤國家環(huán)保政策，了解未來技術動向。

（六）大規(guī)模電化學儲能與新型電力系統(tǒng)模塊

通過了解世界能源形勢，樹立環(huán)保低碳理念，強調保護環(huán)境就是保護我們自己，深入貫徹習近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明思想，增強學生的家國情懷和社會責任感，從而實現(xiàn)專業(yè)教學和思想政治教育相融合。了解我國能源歷程及規(guī)劃，增強文化自信；學習大規(guī)模電化學儲能與電力系統(tǒng)的雙向互動，培養(yǎng)工匠精神；學習系統(tǒng)設計及應用，培養(yǎng)科學素養(yǎng)；了解未來以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的大規(guī)模電化學儲能的發(fā)展趨勢，激發(fā)創(chuàng)新精神。

三、教學團隊建設

“電池儲能技術”團隊教師不僅要具備扎實的專業(yè)知識，還要在思想政治素養(yǎng)、思政教育技能等方面提升。

（一）加強教師培訓交流

1.參加全國舉辦的各類專題教師培訓活動。近三年共有10余人次參與課程思政示范課建設與教學設計專題研修班、高校教師課程思政教學能力培訓等多種學習活動，拓展了隊伍視野，提升了業(yè)務能力，并將先進理念、精神、方法及技巧引入教學工作中。

2.結合每周教師政治理論學習，有計劃、有層次地開展課程建設與教學研究等方面的培訓交流。

（二）加強教學團隊建設

1.教學團隊目前包括1名教授、3名副教授、1名講師和1名高級實驗師，是一支年富力強的中青年骨干隊伍。

2.鼓勵青年教師助教，通過助教全過程參與教學，引導青年教師更快、更好地投入本科教學工作。

3.聘請思想政治教師進行課程思政幫扶，通過與思想政治教師合作，共同備課，由思想政治教師協(xié)助專業(yè)教師進行提煉和深化思想政治內涵。

4.積極參加課程思政專題培訓和課程思政教學比賽，拓展隊伍視野，提升業(yè)務能力。

四、教學資源建設

（一）明確教學目標，完善教學大綱

參照工程認證的標準，融入思政元素，修訂課程大綱。大綱要從課程教學目標、教學內容、考核方式、參考教材等方面，融入思想政治教育目標、思政元素、融入思想政治教育方法和手段及考核等。由OBE理念可知，教學目標設計從上至下，首先要明確人才培養(yǎng)的大目標，然后落實到專業(yè)人才培養(yǎng)目標，再具體到課程思政目標，根據(jù)課程思政教學目標，充實相應教學內容。

（二）開展持續(xù)專題教研，豐富教學資源

教學團隊定期開展“電池中國”專題教學改革研究。教學團隊共同研討、分工合作，利用成員在各專業(yè)方向的優(yōu)勢，以本課程知識內容為載體，將大家體現(xiàn)本專業(yè)的“中國實力”研究成果及時有機地滲透到課程教學環(huán)節(jié)，讓大家體會到“學以致用”，激發(fā)學習興趣與熱情。

（三）構建案例庫，運用新穎案例

在教學設計中，根據(jù)本課程的知識點內容，深入挖掘思想政治教育的合適切入點。針對眾多的思想政治教育內容，積極收集大量案例，構建課程思政教育案例庫，案例有效結合動力電池的熱點問題，以及儲能行業(yè)領域內重點關注問題，運用新穎案例展現(xiàn)課程思政內容。

（四）改革評價體系，優(yōu)化考核方式

總體評價由過程性評價+結果性評價組成，加大平時的過程性學習考核比重，考核指標和課程目標相匹配，將課程評價從單一的專業(yè)知識目標，向能力目標、人文素質目標、價值目標等多目標延伸。這就需要對傳統(tǒng)的過程性課程評價方法（包括平時作業(yè)、課堂討論）和結果性（期末成績）評價進行改革，設計科學的評價模式，對課程思政學習情況以潤物細無聲的方式進行評估總結。比如有意識地將學生的價值取向、愛國情懷、成長成才、自學能力等，在考核中體現(xiàn)出來，在期末考試試題中加入綜合性試題，包括對學生思政元素掌握情況的考查。

五、授課形式與教學方法

（一）重新理解“教與學”的關系

新的教學關系應該是教與學的交往、互動，師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補充，在這個過程中教師與學生分享彼此的思考、經驗和知識，交流彼此的情感、體驗與觀念，豐富教學內容，求得新的發(fā)現(xiàn)，從而達成共識、共享、共進，實現(xiàn)教學相長和共同發(fā)展。在“電池儲能技術”課程教學中融入思政元素，使其達到“如鹽入味”的效果，在學習比較抽象的課程知識時，教師啟發(fā)、引導，讓學生自行分析、歸納課程中的思政元素，師生一起發(fā)掘、搜集、整理、研究各種思政元素。而不是直接將思政元素灌輸給學生，因為這樣不僅會使課程的連續(xù)性變差，而且學生不能真正理解思政元素的含義。

（二）多種教學方法融合

除了講授法之外，討論式教學可以收到較好效果。可以讓學生自由組合成學習小組，在課堂教學中遇到討論主題就即刻分組討論，鼓勵學生發(fā)表自己的觀點和看法，自由思考，積極表達出自己真實的想法，及時地與教師和其他同學交流。通過不斷的探討，才能發(fā)現(xiàn)問題，找出解決問題的方法，進行批評與自我批評，不斷修正自己的言行舉止，樹立正確的人生觀和價值觀，修正分析問題的方法論。例如引出主題，通過三位鋰電科學家的科研經歷、奮斗歷程、卓越成就與高尚品德來感染學生，激勵學生樹立個人理想。讓學生通過這些真實事跡發(fā)表自己的感言，進行深入探討交流，使師生獲得更深的體會，提高思想政治教育教學質量。

（三）教學手段多樣化

為使教學內容更加生動，課堂氣氛較為輕松活躍，在授課時除了常使用的多媒體和板書，還可以針對專業(yè)課程知識和課程思政教育的結合點，加入合適的圖片、動畫及視頻等素材，讓思想政治教育進行得更為形象生動。例如，在講授電池參數(shù)性能這部分內容時，結合央視紀錄片《大國重器》之“寧德時代”——超級電芯的誕生、比亞迪的“刀片電池”等典型，讓學生認識到我國電池行業(yè)的發(fā)展之迅速，激發(fā)他們的民族自豪感，并讓學生了解我們與西方發(fā)達國家存在的差距，增強其愛國熱情，使其立志為我國電池行業(yè)全面趕超世界先進水平而努力學習和奮斗。

（四）教學方式采取線上線下混合式教學

除了課堂進行的面對面授課，同時豐富線上資源，豐富線上活動。比如在播課單元中錄播小視頻，向學生展示學科最前沿的科技成果和行業(yè)動態(tài)，在答疑討論區(qū)發(fā)表話題，討論電池各種有趣的問題，這樣增強學生與教師之間的進一步交流，避免了面對面交流時的緊張感和拘束感。用正確的價值觀念引導學生積極向上的發(fā)展方向，有效提高思想政治教育的針對性和時效性。

結語

本文詳細介紹了“電池儲能技術”課程的課程思政建設目標、建設方案及措施，在建設目標的指導下，按照課程教學模塊分別挖掘課程思政元素，將勇于追求科學、綠色環(huán)保理念、專業(yè)使命、辯證思維等思政元素有機融合在課程教學中，取得了良好的教學效果。這是該課程有意識地將思想政治教育無形地嵌入教學全過程的大膽嘗試，后續(xù)仍需要不斷改進和完善，尤其在思政元素的整合和應用方面。