“高電壓工程”課程思政教改探索與實(shí)踐

高 宇 劉 勇 李忠磊 韓 濤 杜伯學(xué)

(天津大學(xué) 電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院， 天津 300072)

課程思政的本質(zhì)是立德樹人，解決“培養(yǎng)什么樣的人、怎樣培養(yǎng)人”的問題?！坝恕币取坝隆?，既要注重傳道授業(yè)解惑，又要注重育人與育德的相融統(tǒng)一[1-4]。2016年，習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上提出，各類課程應(yīng)與思想政治理論課同向同行[5]。2019年，總書記進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了思政教育和專業(yè)課程的有機(jī)結(jié)合，要堅(jiān)持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，實(shí)現(xiàn)全員、全過程、全方位育人[6]。工科類專業(yè)課程是課程思政的重要載體，在思政教改中扮演著舉足輕重的角色，深入挖掘工科類專業(yè)課程中蘊(yùn)含的思政元素，探索專業(yè)課思政教改的方法和模式，對(duì)于構(gòu)建更加完善的課程思政教學(xué)體系具有重要意義。

作為電氣工程專業(yè)本科生的一門重要專業(yè)課，“高電壓工程”主要內(nèi)容涉及“電介質(zhì)基礎(chǔ)理論”“高電壓試驗(yàn)技術(shù)”“電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合”三部分，旨在介紹絕緣電介質(zhì)的基本概念、試驗(yàn)方法、過電壓防護(hù)等相關(guān)知識(shí)。鑒于“高電壓工程”課程顯著的工程屬性，其中蘊(yùn)含了豐富的思政元素。若能在教學(xué)實(shí)踐中將這些思政元素挖掘出來，有機(jī)地融入知識(shí)體系，必將有助于推動(dòng)“高電壓工程”課程思政教學(xué)改革的進(jìn)程。

以筆者主講的天津大學(xué)電氣工程專業(yè)本科生課程“高電壓工程”為例，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核手段四個(gè)方面，思考課程思政元素的融入方式，剖析重要知識(shí)點(diǎn)中蘊(yùn)藏的思政內(nèi)涵，探討課程思政教學(xué)改革的方法。最后，通過課堂教學(xué)實(shí)踐，對(duì)改革效果進(jìn)行了檢驗(yàn)，取得了良好效果。

1 課程思政的設(shè)計(jì)原則

課程思政要求以“三全育人”格局為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)各類課程與思想政治理論的同向同行和協(xié)同統(tǒng)一，目的在于培養(yǎng)合格的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人[7]，是一項(xiàng)功在千秋的“立德”教育。課程思政內(nèi)涵豐富而深刻，既包含了馬克思主義哲學(xué)的基本原理，也包含了中華民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，如家國(guó)情懷、擔(dān)當(dāng)精神、職業(yè)操守、愛崗奉獻(xiàn)等，是構(gòu)筑社會(huì)主義核心價(jià)值觀的重要途徑。在開展工科類專業(yè)課程思政教學(xué)改革時(shí)，首先要透徹理解課程思政蘊(yùn)含的深刻含義，從課程思政的角度解讀工科課程在“三全育人”中的功能和作用。

1.1 明確培養(yǎng)什么人

課程思政教學(xué)改革的重要目標(biāo)，就是要明確“培養(yǎng)什么人”。要培養(yǎng)的人，不僅要具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，更是堅(jiān)定“道路自信、理論自信、制度自信、文化自信”、富有家國(guó)情懷和歷史使命感、敢于擔(dān)當(dāng)作為的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。能夠立于湍流而不迷失方向，迎難而上卻不停止腳步；用知識(shí)才華助力民族復(fù)興，以厚德明理弘揚(yáng)社會(huì)正氣。工程類專業(yè)課的課程思政教學(xué)改革，應(yīng)該在教學(xué)目標(biāo)中對(duì)上述思想有所體現(xiàn)，對(duì)“培養(yǎng)什么人”給出指導(dǎo)和規(guī)范。

1.2 搞懂怎么培養(yǎng)人

為完成“立德樹人”的根本任務(wù)，需要解決培養(yǎng)學(xué)生的途徑問題，即采取何種方法、以何種內(nèi)容進(jìn)行人才培養(yǎng)。傳統(tǒng)工科類課程的灌輸式育人方式，雖然對(duì)學(xué)生形成良好的專業(yè)基礎(chǔ)有一定的作用，但是缺乏價(jià)值觀方面的滋養(yǎng)，在“德育”方面的效果欠佳。因此，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法均進(jìn)行適當(dāng)改革，在內(nèi)容方面嵌入更多的隱性思政元素，豐富德育素材；在方法方面建立多維立體教學(xué)模式，提高學(xué)生參與度，激發(fā)自主思考，提升德育感染力，以“潤(rùn)物無聲”的方式解決培養(yǎng)人的途徑問題。

1.3 知道是否培養(yǎng)好

通過建立明確的教學(xué)目標(biāo)，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，對(duì)工科類專業(yè)課程進(jìn)行思政教學(xué)改革，其效果要通過合理有效的考核方法予以驗(yàn)證。傳統(tǒng)的教學(xué)效果考核，常以閉卷考試與課后作業(yè)相結(jié)合。從經(jīng)驗(yàn)上來看，這種考核方式對(duì)學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的程度具有較好的辨識(shí)能力，但無論從考試模式或考題設(shè)計(jì)，都很難體現(xiàn)課程思政的深刻內(nèi)涵，從而無法檢驗(yàn)課程思政教學(xué)改革的效果。因此，欲檢驗(yàn)課程思政教改效果，需從考試模式、考題設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)手段等多方面改進(jìn)考核方法，達(dá)到檢驗(yàn)“是否培養(yǎng)好”人才的目的。

2 “高電壓工程”課程思政教改設(shè)計(jì)

為解決“高電壓工程”課程中目前存在的思政元素挖掘不足、授課模式與內(nèi)容固化、考核維度單調(diào)等問題，以前述課程思政設(shè)計(jì)原則為指導(dǎo)，對(duì)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核手段進(jìn)行了全面梳理，深刻挖掘本課程專業(yè)知識(shí)點(diǎn)蘊(yùn)含的思政元素，弘揚(yáng)愛國(guó)主義情懷，培養(yǎng)職業(yè)道德規(guī)范，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)一步樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀，學(xué)有所感、學(xué)有所悟，入腦入心。具體的教改設(shè)計(jì)舉措如下：

2.1 對(duì)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)一般依據(jù)課程目標(biāo)所設(shè)定，課程目標(biāo)貫穿和體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)之中，是在教學(xué)過程中期待獲得的學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此前，工科課程的教學(xué)目標(biāo)往往只注重專業(yè)知識(shí)，而對(duì)思政、德育內(nèi)容考慮較少。例如：“高電壓工程”課程目標(biāo)明確指出，要“掌握電介質(zhì)基本原理、高壓試驗(yàn)技術(shù)、電力系統(tǒng)過電壓及絕緣配合基本原理之間的相互關(guān)系”，但對(duì)蘊(yùn)含在上述知識(shí)體系中的馬克思主義哲學(xué)原理卻要求甚少。為此，在教學(xué)目標(biāo)中應(yīng)體現(xiàn)如下三點(diǎn)：第一，掌握“高電壓工程”課程所涉專業(yè)在我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展歷程中的重要地位，能夠認(rèn)清課程體系演變過程與我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)之間的協(xié)同統(tǒng)一關(guān)系，懂得用辯證觀點(diǎn)看待行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)；第二，掌握與“高電壓工程”課程所涉專業(yè)相關(guān)的道德法規(guī)、行業(yè)規(guī)范和環(huán)保要求，培養(yǎng)遵規(guī)守法、愛崗敬業(yè)的人文素養(yǎng)；第三，掌握“高電壓工程”課程中深刻蘊(yùn)含的“實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的來源、是檢驗(yàn)認(rèn)識(shí)真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論，培養(yǎng)學(xué)生敢為人先、善于從科學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲取新知、勇攀科技高峰的奮進(jìn)精神。這三點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、規(guī)范意識(shí)和科學(xué)精神，樹立“愛國(guó)、敬業(yè)”的社會(huì)主義核心價(jià)值觀有著重要的意義。

2.2 對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

在明確教學(xué)目標(biāo)中需要融入的思政元素后，即可針對(duì)性地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)集中體現(xiàn)在專業(yè)知識(shí)體系順應(yīng)課程思政教改要求的調(diào)整與變化?！案唠妷汗こ獭闭n堂授課中，最先與學(xué)生見面的章節(jié)是“緒論”。此部分內(nèi)容介紹了我國(guó)電力發(fā)展史，分析了由于一次能源與負(fù)荷中心的空間差異促使我國(guó)發(fā)展特高壓輸電的客觀原因，繼而引出高壓-絕緣的矛盾體，說明了“高電壓工程”課程的現(xiàn)實(shí)意義。此前，在講授這部分內(nèi)容時(shí)，授課教師常通過展示、分析數(shù)據(jù)的方式說明電力工業(yè)發(fā)展歷程，缺乏感染力，學(xué)生體會(huì)不深。如果加入鮮活具體的案例，例如，2006年，我國(guó)建設(shè)完成了世界上規(guī)模最大的水電站——長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程，目前已累計(jì)生產(chǎn)超1000億千瓦時(shí)的綠色電能；2009年，我國(guó)建設(shè)完成了世界上運(yùn)行電壓最高、技術(shù)水平最先進(jìn)、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的交流輸變電工程—晉東南—荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程，則不僅有助于學(xué)生掌握電力發(fā)展史的時(shí)間脈絡(luò)，更能激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。

在講授“電介質(zhì)基礎(chǔ)理論”時(shí)，除了說明氣體、液體、固體介質(zhì)擊穿的機(jī)理及特點(diǎn)，還介紹了我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。例如：我國(guó)科研人員利用氣體放電等離子體技術(shù)在新冠肺炎防治方面做出貢獻(xiàn)；我國(guó)自主研發(fā)的綠色環(huán)保變壓器油，在國(guó)家電網(wǎng)公司所轄變電站使用，開辟了環(huán)保型絕緣油工業(yè)應(yīng)用的新篇章。不僅引導(dǎo)學(xué)生深入理解課程的知識(shí)內(nèi)容，還激發(fā)其好奇心和求知欲，使學(xué)生有興趣去鉆研專業(yè)知識(shí)。另外，還可以向?qū)W生說明我國(guó)在高壓電力裝備核心絕緣技術(shù)方面仍受到西方企業(yè)“卡脖子”，其根源在于我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究薄弱，從而激發(fā)年輕學(xué)子的愛國(guó)情懷，培養(yǎng)他們投身科研的熱情。

在講授“高電壓試驗(yàn)”時(shí)，除了介紹交流、直流、沖擊高壓發(fā)生原理等常規(guī)課程內(nèi)容，還要將試驗(yàn)規(guī)程和注意事項(xiàng)傳授給學(xué)生。特別地，要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的電力事故案例，使學(xué)生明白高電壓試驗(yàn)的危險(xiǎn)性，樹立高度的安全意識(shí)、規(guī)程意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，培養(yǎng)規(guī)范、敬業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)。另外，高電壓試驗(yàn)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，通過試驗(yàn)獲得擊穿規(guī)律、分析內(nèi)在機(jī)理，這一過程符合辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論，對(duì)學(xué)生形成正確的實(shí)踐觀具有重要幫助。

在講授“電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合”時(shí)，介紹我國(guó)科學(xué)家在雷電監(jiān)測(cè)與定位、新一代氧化鋅避雷器的設(shè)計(jì)、特高壓電力系統(tǒng)過電壓抑制方面取得的成果，弘揚(yáng)他們?cè)谄D苦工作環(huán)境中積極樂觀、百折不撓的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生敢啃硬骨頭、迎難而上的奮斗精神。

總之，通過在各個(gè)章節(jié)中滲入與課程內(nèi)容相關(guān)的工程案例，全方位融入課程思政元素，從教學(xué)內(nèi)容上滿足“德育”的要求。

2.3 對(duì)教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

適合的教學(xué)方法對(duì)于充分展示教學(xué)內(nèi)容、達(dá)成教學(xué)目標(biāo)十分重要，也是能否做到“潤(rùn)物細(xì)無聲”的關(guān)鍵。為適應(yīng)“高電壓工程”課程思政教學(xué)改革的要求，在傳統(tǒng)的講授法基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下改進(jìn)，提高課堂感染力和學(xué)生參與度，提升課程思政的教學(xué)效果。

1) 翻轉(zhuǎn)課堂

例如，在講授“電介質(zhì)基礎(chǔ)理論”時(shí)，布置學(xué)生分組查閱“環(huán)保絕緣氣體”“環(huán)保絕緣油”“環(huán)保型電纜絕緣材料”等前沿課題的研究進(jìn)展并撰寫報(bào)告，每組選出1名代表進(jìn)行課堂展示，由全體學(xué)生投票打分。既激發(fā)大家的好奇心、鍛煉自主思考能力，也培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神，是樹立自信、培養(yǎng)科學(xué)精神的好方法。

2) 三維課堂

傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師主要依賴課程PPT、口頭講解和板書來傳授知識(shí)，在空間上受到教室物理場(chǎng)景的限制，授課的感染力有限。在教學(xué)改革實(shí)踐中，借助“視頻播放”和“教具模型”構(gòu)建了集“形-聲-感”一體的三維課堂，取得了良好的效果。例如：在講授“緒論”時(shí)，播放我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)視頻，使學(xué)生了解電網(wǎng)建設(shè)的艱辛過程。同時(shí)，選用真型絕緣子片/串作為教具，讓學(xué)生觸摸、搬運(yùn)，感受電網(wǎng)建設(shè)任務(wù)的繁重，激發(fā)學(xué)生對(duì)電網(wǎng)建設(shè)取得的舉世矚目的成就產(chǎn)生由衷的敬佩和自豪感。

3) 虛實(shí)結(jié)合

受到學(xué)時(shí)限制，實(shí)踐性很強(qiáng)的“高電壓工程”課程僅安排了4個(gè)學(xué)時(shí)的試驗(yàn)課。為進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)效果，積極參與教學(xué)改革，先后主持或參與完成國(guó)家級(jí)、校級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，完善了高電壓試驗(yàn)部分的虛擬仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)。為油浸式電力變壓器、氣體絕緣開關(guān)設(shè)備、電力電纜、開關(guān)柜等大型電力設(shè)備的局部放電檢測(cè)、介質(zhì)損耗角正切值測(cè)量等虛擬試驗(yàn)提供了條件。通過虛擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的“虛實(shí)結(jié)合”，讓學(xué)生從“理性”和“感性”上都認(rèn)識(shí)到高壓試驗(yàn)規(guī)程的重要性、試驗(yàn)本身的危險(xiǎn)性，有助于樹立良好的職業(yè)規(guī)范。通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)、獲取數(shù)據(jù)規(guī)律并揭示機(jī)理，使學(xué)生理解科研工作者“探求”真理的途徑，從而樹立正確的“實(shí)踐觀”和“認(rèn)識(shí)觀”。

綜上所述，通過對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革，采取主動(dòng)教學(xué)、多維融合和虛實(shí)結(jié)合等形式，提高了學(xué)生的參與度和體驗(yàn)感，讓愛國(guó)熱情、職業(yè)素養(yǎng)、科學(xué)精神等思政元素在學(xué)生的自發(fā)學(xué)習(xí)中浸入人心，提升了“高電壓工程”課程思政的課堂教學(xué)效果。

2.4 對(duì)考核方式的設(shè)計(jì)

對(duì)課程的考核方式進(jìn)行多元化改革，體現(xiàn)前沿視野、家國(guó)情懷和公正誠信?！案唠妷汗こ獭闭n程考核原來采取集中閉卷筆試和課后作業(yè)相結(jié)合的模式，可較好地反映學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。通過引入多元化的考核方式，對(duì)德育效果和學(xué)生的情感、價(jià)值觀也進(jìn)行評(píng)價(jià)，可進(jìn)一步體現(xiàn)課程思政教學(xué)改革的效果。具體做法包括：

1) 隨機(jī)課堂測(cè)驗(yàn)

既可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，也可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象，幫助其理解和記憶。另外，對(duì)于雷同的試卷，采取均給“0”分的處理方式，體現(xiàn)測(cè)驗(yàn)的嚴(yán)肅性、公正性，培養(yǎng)學(xué)生的誠信觀念。

2) 展示與互評(píng)

在“翻轉(zhuǎn)課堂”中，每個(gè)展示者均受到所有到場(chǎng)學(xué)生的打分，評(píng)價(jià)中包括展示者討論內(nèi)容中的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展、關(guān)鍵技術(shù)、代表性科學(xué)家、對(duì)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的意義、團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況等要素，綜合評(píng)價(jià)展示者對(duì)前沿內(nèi)容的掌握情況，反映了其對(duì)該領(lǐng)域國(guó)家需求的了解程度。

3) 設(shè)置開放性討論題

在閉卷考試中，設(shè)置開放性討論題，要求學(xué)生以所學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，針對(duì)題設(shè)要求、對(duì)我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展中遇到的難題給出可能的解決方案。集中體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)電力行業(yè)發(fā)展歷史、“卡脖子”問題、課程基礎(chǔ)理論、行業(yè)規(guī)范和職業(yè)素養(yǎng)等方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果，是富含課程思政元素的綜合性考題。

簡(jiǎn)言之，通過豐富的多元化考核方式，從多角度、多維度定性定量地評(píng)價(jià)學(xué)生的專業(yè)、課程思政學(xué)習(xí)效果，并將考核貫穿于培養(yǎng)的全過程，有助于更加客觀、全面地反映課程思政教學(xué)改革的效果。

針對(duì)“高電壓工程”開展的課程思政教學(xué)改革整體設(shè)計(jì)思路和支撐關(guān)系如圖1所示，分別從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容/方法、考核方式3方面支撐了“培養(yǎng)什么人”“怎么培養(yǎng)人”“是否培養(yǎng)好”的關(guān)鍵育人問題。

3 “高電壓工程”課程思政的實(shí)踐

根據(jù)上述課程體系的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，自2019年起，通過不斷完善教學(xué)大綱，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核模式，積極開展了“高電壓工程”課程思政教學(xué)改革的實(shí)踐工作。在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、反思并改進(jìn)，逐漸形成了富含思政元素、顯性隱性相統(tǒng)一的課程思政體系。表1是某學(xué)期電氣專業(yè)四年級(jí)本科生所授8周32學(xué)時(shí)“高電壓工程”的內(nèi)容安排及思政元素的融入情況。

對(duì)該學(xué)期授課班級(jí)的56名學(xué)生進(jìn)行多元化考核及調(diào)查問卷，分析可得以下初步結(jié)論：

第一，學(xué)生對(duì)教學(xué)大綱中要求的專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)總體掌握較好，達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)中對(duì)知識(shí)體系掌握程度的要求。

圖1 課程思政教學(xué)改革設(shè)計(jì)的整體思路和支撐關(guān)系

第二，思政元素的融入促進(jìn)了學(xué)生對(duì)專業(yè)課知識(shí)的掌握，特別在“電介質(zhì)基礎(chǔ)理論”和“高電壓試驗(yàn)”兩部分內(nèi)容，對(duì)于原理的應(yīng)用和試驗(yàn)規(guī)程的理解更為深刻、細(xì)致。

表1 “高電壓工程”課程內(nèi)容與思政元素

第三，學(xué)生在收獲專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，在思想、意識(shí)、情感、素養(yǎng)等方面也獲得了提升。特別在家國(guó)情懷、職業(yè)規(guī)范和科學(xué)精神方面，思政元素“入心入腦”顯現(xiàn)得更為突出。

4 結(jié)語

作為電氣專業(yè)本科生的一門重要課程，“高電壓工程”的理論性、實(shí)踐性、工程屬性均十分突出。在開展課程思政教學(xué)改革時(shí)，抓好頂層設(shè)計(jì)非常重要。結(jié)合從事該課程授課十余年的經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)課程思政教改要求的理解，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核手段四個(gè)方面進(jìn)行了探索。經(jīng)過課堂實(shí)踐檢驗(yàn)，取得了良好的效果。學(xué)生不僅學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，還在思政元素的沁潤(rùn)下潛移默化地受到了德育熏陶，體現(xiàn)了工科課程的“樹人”本質(zhì)。針對(duì)“高電壓工程”課程的教學(xué)改革仍在不斷推進(jìn)和完善，既一脈相承又與時(shí)俱進(jìn)地挖掘思政元素，進(jìn)一步做到“潤(rùn)物細(xì)無聲”，使工科專業(yè)課程在新時(shí)代迸發(fā)新的育人活力，更好地把思想政治工作貫穿于教育教學(xué)的全過程。