“電氣工程導(dǎo)論”課程思政教學(xué)與實踐

劉曉明 馮大偉 陳 海 趙智忠 賈冠龍

(河北工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院,天津 300401)

黨的十九大報告指出:“建設(shè)教育強國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程,必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置,加快教育現(xiàn)代化,辦好人民滿意的教育”,這是以習(xí)近平同志為核心的黨中央向全國人民做出的莊嚴(yán)承諾,為我國教育事業(yè)發(fā)展指明了方向[1]。縱觀世界強國,教育發(fā)展推動社會進步,教育與社會發(fā)展、國家經(jīng)濟建設(shè)和全民素質(zhì)提升息息相關(guān)。伴隨我國電力工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,新一代“電氣人”肩負(fù)著國家電力工業(yè)發(fā)展的希望。當(dāng)代“電氣人”生逢盛世,肩負(fù)著建設(shè)我國安全可靠智能化電網(wǎng)和電力工業(yè)智能制造的重任。培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的新一代電氣工程領(lǐng)域的建設(shè)者和接班人是服務(wù)當(dāng)代和未來電力工業(yè)建設(shè)與發(fā)展的亟需。新工科背景下亟需探究工科教育對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的教育教學(xué)模式。

河北工業(yè)大學(xué)擁有120年“興工報國”的辦學(xué)傳統(tǒng)和“勤慎公忠”校訓(xùn)精神,形成了“工學(xué)并舉”的辦學(xué)特色[2]。電氣工程學(xué)院以立德樹人為本,從管理、運行及評價等方面統(tǒng)籌育人資源,強化教師隊伍價值觀引領(lǐng),以育人效果為導(dǎo)向,構(gòu)建培養(yǎng)體系思政全覆蓋,深入實踐中共中央、國務(wù)院《關(guān)于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》提出的堅持全員全過程全方位育人(簡稱“三全育人”)的要求和德智體美勞全面發(fā)展(簡稱“五育英才”)[3-4]。在育人體系、師資隊伍建設(shè)、科研創(chuàng)新和社會化服務(wù)方面,依托國家“世界一流學(xué)科”、電機與電器“國家重點學(xué)科”、電氣工程一級學(xué)科博士點和電氣工程博士后科研流動站,依托省部共建電工裝備可靠性與智能化國家重點實驗室、電工產(chǎn)品可靠性技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心等國家級和省級平臺,開展“電力設(shè)備可靠性理論及應(yīng)用、工程電磁場與磁技術(shù)、先進裝備工程與技術(shù)、現(xiàn)代電力設(shè)備與系統(tǒng)、現(xiàn)代電能變換技術(shù)與裝備”特色方向的高層次人才培養(yǎng)。

將思政教育融入育人體系,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和道德素養(yǎng),拓寬思政育人格局,是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要路徑?！半姎夤こ虒?dǎo)論”作為電氣工程專業(yè)本科生第一學(xué)期開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是培養(yǎng)學(xué)生了解和認(rèn)知專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的入門課。本文以“電氣工程導(dǎo)論”課程建設(shè)為例,闡釋河北工業(yè)大學(xué)“一流學(xué)科”和“一流專業(yè)”建設(shè)中的課程思政教育教學(xué)改革與實踐。

1 “電氣工程導(dǎo)論”課程培養(yǎng)目標(biāo)

“電氣工程導(dǎo)論”課程旨在為本科階段大學(xué)一年級的新生提供電氣工程學(xué)科領(lǐng)域知識體系框架、工程能力提升所需的思維邏輯與方法、面向?qū)I(yè)認(rèn)證所需科學(xué)素養(yǎng)方面的培養(yǎng)。課程教學(xué)中的所有案例均以工程實際應(yīng)用為出發(fā)點,為學(xué)生建立電氣工程領(lǐng)域元件與系統(tǒng)的應(yīng)用概念?，F(xiàn)代電力工業(yè)中的電氣工程師需要了解多學(xué)科交叉融合技術(shù)如何協(xié)同工作的,認(rèn)識到在當(dāng)今先進技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用場景中,擁有融合電氣工程、機械工程、材料科學(xué)與工程、能源與環(huán)境工程、控制科學(xué)與工程、人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)之間相互交叉的知識以幫助解決電氣工程問題尤為重要。對于在專業(yè)選擇初期,在電氣、機械、控制、計算機等學(xué)科之間存在專業(yè)方向選擇猶豫的學(xué)生,有機會通過本課程了解如何將交叉學(xué)科的理論和方法融入未來專業(yè)學(xué)習(xí)中。

通過本門課程的思政教育教學(xué),引導(dǎo)全體學(xué)生熱愛社會主義建設(shè)事業(yè),學(xué)好電氣工程和交叉學(xué)科專業(yè)本領(lǐng),報效祖國。培育和踐行社會主義核心價值觀,從課程思政教育教學(xué)抓起,堅持育人為本、德育為先,把社會主義核心價值觀融入課程教育教學(xué)全過程中,面向全體學(xué)生,構(gòu)建課堂教學(xué)、工程認(rèn)知和以文化人的多位一體的育人平臺,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。

1.1 “電氣工程導(dǎo)論”課程性質(zhì)

“電氣工程導(dǎo)論”課程通過“三全育人”融入新時代電力工業(yè)發(fā)展、國家電網(wǎng)安全和電力為誰服務(wù)的安全理念,將立德樹人和工程倫理教育融入教學(xué)案例中。河北工業(yè)大學(xué)立足我國電力工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與社會需求,面向國內(nèi)外電氣工程學(xué)科前沿與發(fā)展趨勢,構(gòu)建了新工科北京下本專業(yè)與交叉學(xué)科專業(yè)相關(guān)的知識體系。通過典型工程案例學(xué)習(xí),認(rèn)知本專業(yè)在國家發(fā)展電力工業(yè)與能源建設(shè)中的實際作用,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與職業(yè)教育奠定基礎(chǔ)。

1.2 “電氣工程導(dǎo)論”教學(xué)目標(biāo)

以思政理論必修課為核心,以思政選修課、綜合素養(yǎng)課、各門專業(yè)課為輔助的“一核三環(huán)”思政育人是新時代下的思政育人機制。開展以課程育人為載體的人才培養(yǎng),融合習(xí)近平總書記提出的創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的五大發(fā)展理念,通過課堂講授、課中“教與學(xué)”互動研討和課下工程實踐相結(jié)合,加深學(xué)生對電氣工程專業(yè)的理解與認(rèn)知。面向新工科下的“三全育人”,使學(xué)生在大學(xué)第一學(xué)期即可以走進本專業(yè)和交叉學(xué)科專業(yè)實驗室,了解和認(rèn)知本專業(yè)與交叉學(xué)科對“思政知識樹”、專業(yè)技能和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo),為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、未來職業(yè)發(fā)展和終身教育奠定基礎(chǔ)。

“授之以魚”與“授之以漁”相結(jié)合?！笆谥贼~”使學(xué)生在專業(yè)認(rèn)知過程中,掌握電氣工程專業(yè)知識體系,了解本學(xué)科領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展趨勢及交叉學(xué)科的國際前沿,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性?！笆谥詽O”,將典型工程案例教學(xué)引入“思政知識樹”,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決電氣工程復(fù)雜工程問題能力。面向“一帶一路”國家發(fā)展戰(zhàn)略,面向電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)亟需,采用課堂案例教學(xué)與課后實踐相結(jié)合的教育教學(xué)手段,將習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想融入“電氣工程導(dǎo)論”課程中,構(gòu)建課堂教學(xué)“教學(xué)+實踐一體化”育人格局,提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決國家戰(zhàn)略實施中電氣工程領(lǐng)域新問題的能力。

充分發(fā)揮課程建設(shè)對學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量提升的作用,使學(xué)生了解并認(rèn)知專業(yè)內(nèi)涵,掌握工科專業(yè)學(xué)習(xí)的基本方法,培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力、自學(xué)能力和終身學(xué)習(xí)能力。并且將“一帶一路”國家戰(zhàn)略、習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想融入教學(xué)案例中,在“三全育人”的同時,通過“教與學(xué)”互動,夯實電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)理論知識,增強學(xué)生工程實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。

2 課程思政教學(xué)實踐

2.1 將思政育人融入教學(xué)實踐中

習(xí)近平總書記指出:“我國高等教育辦學(xué)規(guī)模和年畢業(yè)人數(shù)已居世界首位,但規(guī)模擴張并不意味著質(zhì)量和效益增長,走內(nèi)涵式發(fā)展道路是我國高等教育發(fā)展的必由之路”[1]。畢業(yè)生轉(zhuǎn)變?yōu)楫厴I(yè)人才是高等教育培養(yǎng)的重點,是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。堅持馬克思主義道路、擁護中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)和社會主義制度、立志為中華民族偉大復(fù)興奮斗終身的畢業(yè)生才是社會主義建設(shè)所需人才。為此,學(xué)生培養(yǎng)從立德樹人基本點出發(fā),并對課程組授課教師、教材、課件、課堂內(nèi)容各方面進行深化改革,教學(xué)相長,培養(yǎng)學(xué)生家國情懷,堅定理想信念,提升品德修養(yǎng)。將思政與專業(yè)教學(xué)相結(jié)合,構(gòu)建專業(yè)人才培養(yǎng)過程中德育教育的育人基礎(chǔ)。

一是改變傳統(tǒng)單一知識內(nèi)容傳授“授之以魚”的授課方式。采用課堂教學(xué)、課上與課下學(xué)生研討、實踐認(rèn)知相結(jié)合的形式,提高學(xué)生對本專業(yè)與新工科交叉領(lǐng)域知識的主動學(xué)習(xí)能力。面向國家發(fā)展戰(zhàn)略與社會發(fā)展、行業(yè)發(fā)展與環(huán)保的需求,提升學(xué)生專業(yè)能力、職業(yè)能力和綜合素養(yǎng)。

二是改變師-生單向知識被動教授的教學(xué)模式。通過典型工程案例教學(xué),將復(fù)雜工程問題知識傳授與我國電力工業(yè)發(fā)展需求、電氣工程師使命與責(zé)任融入“授之以漁”教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力與終身學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生使命感、責(zé)任感、職業(yè)道德和法律意識。

三是改變以教師為主體的教學(xué)模型。面向全體學(xué)生知識體系培養(yǎng)、專業(yè)能力與全面發(fā)展素質(zhì)培養(yǎng)所需,通過學(xué)習(xí)小組沉浸式案例“教與學(xué)”過程中的師生研討與小組研討,創(chuàng)造學(xué)術(shù)交流和主動思考的平臺,提高出勤率與抬頭率,提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣和團隊合作能力。

四是以課程組模塊教學(xué)方式,結(jié)合河北工業(yè)大學(xué)電氣工程專業(yè)特色和90余年專業(yè)發(fā)展沿革,將電氣工程學(xué)科領(lǐng)域和專業(yè)特色融入模塊教學(xué)中,學(xué)生在課程組教師團隊、校企協(xié)同教師團隊指導(dǎo)下,完成文獻綜述、口頭交流、復(fù)雜工程案例交流與質(zhì)疑揚棄等互動式“教與學(xué)”育人環(huán)節(jié)。

此門課程16課時,按照專業(yè)培養(yǎng)方案與教學(xué)大綱,同步提升“教與學(xué)”,讓學(xué)生“明明白白地學(xué)”而非單一“學(xué)得明白”;教師“明明白白地教”而非單一“教得明白”。學(xué)生在線上線下均有機會與名師溝通,實現(xiàn)“教與學(xué)”無縫連接。

2.2 課程思政與產(chǎn)教融合協(xié)同育人

邀請行業(yè)企業(yè)專家作“行家行話”專題報告,通過教與學(xué)結(jié)合、賽與練結(jié)合、校企聯(lián)合等多種形式開展人才培養(yǎng)。

(1)立足電力工業(yè)發(fā)展需求,讓學(xué)生了解工程場景,鼓勵學(xué)生利用寒暑假走進行業(yè)企業(yè)實習(xí)實踐實訓(xùn);同時,在課程目標(biāo)修訂時融入行業(yè)企業(yè)專家意見并持續(xù)改進。使全體學(xué)生走近工程,切實懂得工程倫理和國家電力安全的重要性,培養(yǎng)工程理念和工程思維,引導(dǎo)學(xué)生了解和認(rèn)知行業(yè)和企業(yè)需求,激發(fā)學(xué)習(xí)主動性和積極性。此外,師生和行業(yè)企業(yè)專家共同就企業(yè)遇到的技術(shù)問題研討交流,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思考能力的同時,集思廣益解決工程難題。

(2)開闊學(xué)生國際視野、培養(yǎng)創(chuàng)新精神,產(chǎn)教融合科研反哺育人,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)自信、責(zé)任與擔(dān)當(dāng),使學(xué)生認(rèn)識到企業(yè)生產(chǎn)與專業(yè)知識的結(jié)合點,提高學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣。在“電氣工程導(dǎo)論”課程中,采用雙語教學(xué)的方式,引入實際工程案例,如電磁理論在生物電工中的應(yīng)用、直流電機在運行過程中磨損規(guī)律及偷?，F(xiàn)象、風(fēng)機葉片設(shè)計面臨氣候條件變化時的問題及解決方案、高壓室外遠距離輸電面臨不同氣候問題導(dǎo)致的絕緣子閃絡(luò)與線纜結(jié)冰問題、新能源發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)可靠性影響,以及新型電力系統(tǒng)電力裝備可靠性與智能化發(fā)展的需求等。通過案例教學(xué),使學(xué)生了解工程問題與知識樹之間的關(guān)系,啟發(fā)學(xué)生解決工程問題的創(chuàng)新思路。

(3)“電氣工程導(dǎo)論”作為專業(yè)基礎(chǔ)課,注重課程“思政知識樹”構(gòu)建的同時,培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。課程學(xué)時中有2學(xué)時用于新工科交叉學(xué)科專業(yè)方向關(guān)聯(lián)知識樹講解,結(jié)合工程案例引入交叉學(xué)科內(nèi)容。

(4)改革考核方式。課堂分組口頭報告和文獻綜述相結(jié)合綜合評定成績?？己藢W(xué)生對“思政知識樹”的理解;鼓勵學(xué)生自選專題,結(jié)合電氣工程領(lǐng)域國內(nèi)外現(xiàn)狀、未來趨勢與相關(guān)思考形成綜述報告;鼓勵學(xué)生對工程案例的學(xué)習(xí)和思考。

(5)課程組與專業(yè)任課教師定期教學(xué)研討,請同行專家、校院兩級督導(dǎo)、校友和在校生對課程、課程組、課程體系和培養(yǎng)方案提出意見和建議,持續(xù)改進教學(xué)方案。

(6)拓展教學(xué)實踐平臺。學(xué)院已與20余家校企合作,形成實習(xí)和實訓(xùn)基地,完成生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。以區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)和行業(yè)企業(yè)需求為導(dǎo)向,產(chǎn)教融合育人,為企業(yè)提供技術(shù)工程人才資源和科技支撐,與京津冀相關(guān)行業(yè)企業(yè)共建實習(xí)和實訓(xùn)基地;依托河北省電工電子實驗教學(xué)示范中心、電氣專業(yè)實驗室、電學(xué)基礎(chǔ)實驗室和學(xué)生實踐與創(chuàng)新中心等校內(nèi)外實習(xí)實踐與實訓(xùn)平臺,為學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供平臺保障。

2.3 課程思政與科研反哺協(xié)同育人

以全體學(xué)生培養(yǎng)為中心的本科生教育教學(xué)是高等學(xué)?！叭恕薄拔逵⒉拧辈⑴e的主要載體。近幾年河北工業(yè)大學(xué)電氣工程專業(yè)本科生就業(yè)數(shù)據(jù)中,50%左右的畢業(yè)生選擇攻讀研究生繼續(xù)深造,30%左右的畢業(yè)生選擇在國家電網(wǎng)公司所屬企業(yè)工作,10%左右的畢業(yè)生選擇出國深造,另有一定比例的畢業(yè)生選擇自主創(chuàng)業(yè)。鑒于學(xué)生對新領(lǐng)域、新知識的渴望,在育人環(huán)節(jié)中,以課程教學(xué)為載體的課程思政與科研反哺協(xié)同育人尤為重要。

就教學(xué)本身而言,科學(xué)家錢偉長認(rèn)為“教育沒有科研做底蘊,就是一種沒有觀點的教育”。課程思政與科研反哺協(xié)同育人不僅能充實課堂知識體系,也能培養(yǎng)學(xué)生科研思維、創(chuàng)新精神和團隊合作能力,提高學(xué)生解決綜合工程問題的能力。

在“電氣工程導(dǎo)論”課程中,融入課程組教師團隊在現(xiàn)代電工裝備可靠性與智能化領(lǐng)域前沿研究成果,以通俗易懂的多媒體教學(xué)方式融入課程教學(xué)環(huán)節(jié)中。如真空開關(guān)的最新研究進展;不同液體電介質(zhì)的差異及工程應(yīng)用;電力電子在柔性直流輸電上的最新研究進展等[5-7]。通過前沿案例介紹,引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)前沿,培養(yǎng)科研興趣和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生大膽質(zhì)疑、小心求證的批判性思維。

課程思政與科研反哺協(xié)同育人,既培養(yǎng)了學(xué)生,又通過老中青教師團隊引育了青年教師。近年來,河北工業(yè)大學(xué)推行“元光學(xué)者”引育計劃,鼓勵和支持青年才俊投入人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會化服務(wù)。學(xué)院通過學(xué)?！霸鈱W(xué)者”支持計劃,引育了一批來自于國內(nèi)外知名大學(xué)的青年教師,他們熟悉并掌握電工裝備可靠性理論與新技術(shù)、電磁場理論與新應(yīng)用、新型電工材料、等離子體科學(xué)與新技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)和現(xiàn)代高電壓技術(shù)等方面的國際最新研究進展和方法,可將相關(guān)領(lǐng)域最新研究成果融入教學(xué),實現(xiàn)課程思政與科研反哺協(xié)同育人,深受學(xué)生好評。

河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)科源于1929年北洋工藝學(xué)堂的機電工程系,入選河北省“世界一流學(xué)科”建設(shè)學(xué)科,是“電氣工程”國家世界一流學(xué)科核心支撐學(xué)科;先后榮獲國家級科技獎勵和何梁何利等多項科技獎勵;擁有電氣工程一級學(xué)科博士學(xué)位和碩士學(xué)位授予權(quán)、電氣工程博士后科研流動站、省部共建電工裝備可靠性與智能化國家重點實驗室、電工產(chǎn)品可靠性技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心、省級實驗教學(xué)示范中心、電力設(shè)備可靠性與智能化天津市國際科技合作基地、河北省國際科技合作基地-現(xiàn)代電工裝備可靠性與智能化國際聯(lián)合研究中心。學(xué)院圍繞“一帶一路”、京津冀協(xié)同發(fā)展和雄安新區(qū)建設(shè)等國家戰(zhàn)略,針對國際學(xué)術(shù)前沿和國家重大科技發(fā)展需求,聚焦電氣可靠性技術(shù)、工程電磁技術(shù)、電氣智能控制技術(shù)、生物電工技術(shù)領(lǐng)域前沿,發(fā)揮國家級平臺優(yōu)勢,依托國家重點學(xué)科和國家級科研平臺,加強高水平教師隊伍建設(shè),提升人才培養(yǎng)質(zhì)量和科技創(chuàng)新能力,在科學(xué)前沿探索和解決國家重大需求問題方面做出重要貢獻,為京津冀區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展提供技術(shù)支持和人才支撐。學(xué)院面向全體學(xué)生開放實驗室,創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)意多措并舉,實現(xiàn)全體學(xué)生每學(xué)期實驗教學(xué)全覆蓋,畢業(yè)設(shè)計進入實驗室。通過卓越工程師計劃,學(xué)生進駐實驗室并配備學(xué)術(shù)導(dǎo)師組,參與班導(dǎo)師和學(xué)術(shù)導(dǎo)師科研課題。通過課程思政與科研反哺協(xié)同育人,使學(xué)生理解電氣工程專業(yè)發(fā)展對于科學(xué)技術(shù)進步的意義,從中國科學(xué)技術(shù)“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”的發(fā)展過程中,激發(fā)學(xué)生的家國情懷。

3 結(jié)語

以“電氣工程導(dǎo)論”這一電氣工程及其自動化專業(yè)新生入門課為教育教學(xué)改革對象,結(jié)合社會經(jīng)濟發(fā)展需求以及學(xué)生職業(yè)發(fā)展,以立德樹人為根本,以學(xué)生發(fā)展為中心,持續(xù)改進教育教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,提高教育教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。