工科育人思政要素挖掘與實踐路徑

毛秀麗，楊文宇，陳帝伊

摘? ? 要：“三全育人”教育理念的發(fā)展，對專業(yè)課程教師探討知識傳授與思政引領間關系提出了新要求。工科教學的專業(yè)性及其目的性較強，知識串聯(lián)與課程思政引領結合待突破。文章以西北農(nóng)林科技大學“水輪機”課程為例展開探討，重點挖掘工科育人的思政要素，針對專業(yè)課具體內(nèi)容以“潤物細無聲”的方式引入課程思政，以期實現(xiàn)教學與育人的有機結合。

關鍵詞：課程思政；“水輪機”專業(yè)課；思政要素；實踐路徑

中圖分類號：G642.3? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2023）06-0044-04

課程思政旨在構建全員、全程、全方位育人格局的形式，其目的在于將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應[1]。為了加強高校工科人才的思想政治教育工作，必須從高等教育育人本質(zhì)要求出發(fā)，從國家制度、民族精神、行業(yè)操守、時代觀念等方面出發(fā)，重點抓住課程改革核心環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮課堂教學在育人中主體作用，使課程育人與思政建設相結合。課程育人和思政建設具有一致的目標、任務和價值指向，以及方向和功能，二者是相互滲透、相輔相成的統(tǒng)一有機體[2]。在實踐中，著力將思想政治教育貫穿于課程架構建設的全過程，深入發(fā)揮各類課程的思想政治理論主體作用，發(fā)揮所有課程育人功能，進一步落實教師育人職責。

在“三全育人”的背景下，培養(yǎng)工科創(chuàng)新型人才的主體是以專業(yè)課知識與課程思政育人為紐帶形成的協(xié)同育人關系[3]。要求教師隊伍搞好教育工作，堅持在教學中不斷探索，提高學生對專業(yè)課程興趣的同時，結合新技術、新方式提高教學質(zhì)量[4]。在課程教學中引入思政內(nèi)容，有助于促進學生綜合素質(zhì)的提高，本文將以“水輪機”課程為例進行論述。

“水輪機”課程是能源與動力工程專業(yè)的專業(yè)課，也是該專業(yè)的核心主干課程。該課程主要內(nèi)容包括水輪機類型及結構、水輪機工作原理、水輪機空化空蝕、水輪機相似理論、水輪機特性與特性曲線等。課程理論與工程實際聯(lián)系緊密，專業(yè)綜合性極強。在課程講授過程中，以“潤物細無聲”的方式引入思政內(nèi)容有助于強化學生學習動力，同時思政教育與課堂知識發(fā)揮“協(xié)同效應”能夠積極引導學生樹立正確的價值觀。

一、課程思政教學目標

（一）課程教學目標

課程教學目標是支配教學活動的內(nèi)在規(guī)范，其使得教學具有明確的方向，工科課程設置教學目標是提高學生工程素養(yǎng)的基礎?！八啓C”課程與工程實際聯(lián)系緊密，專業(yè)綜合性極強，其為學生踏上工作崗位或者科研道路作好專業(yè)核心知識的儲備。通過對本課程的學習，要求學生了解水輪機的主要類型及其構造，理解水輪機的工作原理，融會水輪機相似理論及主要綜合特性曲線的應用，能夠?qū)λ啓C進行正確的選型，并掌握水輪機主要參數(shù)的計算方法[5]。

在課堂教學中采用探究式、啟發(fā)式等相結合的教學方式，通過圖片展示、視頻解析等輔助方法，借助拓展閱讀、小組研討、答疑交流等方式，助力學生對課程知識理解的同時加強學生的工程素質(zhì)培養(yǎng)。進一步引導學生對典型工程深入剖析，從而實現(xiàn)對教學目標的高度達成。

（二）思政育人目標

在人才培養(yǎng)的過程中，堅持思想政治理論落實于專業(yè)課程教學，將思想政治教育的相關內(nèi)容融入“水輪機”課程知識教學，通過價值引領，使得學生在學習專業(yè)知識的同時，培養(yǎng)學生的專業(yè)情懷，增強愛國之心、報國之志、擔當之勇，厚植學生愛知識、愛學校、愛專業(yè)的情懷，進一步增強他們的民族自豪感和歷史使命感，并深刻認識我國在世界水利工程事業(yè)上的巨大貢獻，助力學生樹立將自身所學應用在祖國水利工程發(fā)展上的崇高理念。

利用工科獨有的邏輯思維，將“人文情懷”蘊含于課堂教學之中。以“水輪機”課程為例，引入我國水輪機建設發(fā)展歷史及前景展望，在確保學生完成教學目標之余，提高學生對我國水利事業(yè)的認同感。縱向引入古代水利工程成就，橫向?qū)Ρ葒鴥?nèi)外水利事業(yè)發(fā)展，啟發(fā)學生領略中國智慧，堅定中國自信，提高課程思政育人效果。

二、“水輪機”課程的思政要素挖掘

工科核心專業(yè)課由于自身邏輯思維特點，使得將課程思政融入理論知識更加抽象模糊，且更具有挑戰(zhàn)性[6]。挖掘課程思政要素，將課堂教學與思政建設貫通于“人才培養(yǎng)、立德樹人”的課程總目標之中[3]。具體如，我國白鶴灘百萬千瓦級水輪機機組成就世界頂尖水平，其作為三峽工程之后中國水電工程又一重大突破，帶領學生了解我國大型水輪機技術從引進到自主研發(fā)，再到引領世界水平的昂揚之路，引發(fā)學生專業(yè)認同感。將水輪機工作參數(shù)及其原理與“國之重器”相結合，代入到“中國制造”“中國科技”“中國能力”，激發(fā)學生大國自豪感?；谠撜n程提出了“從技術談使命”思政路線，助力于建立師生共同大國責任感。結合課程知識特點，深度挖掘思政元素，借助學校在線教育綜合平臺開展混合教學，從而突破傳統(tǒng)單向教學對思政育人的限制[7]。

（一）工業(yè)強國懷揣民族情懷

中國水利工程是我國工業(yè)水平的集中體現(xiàn)之一，形成了防洪、排澇、供水、發(fā)電等系列工程體系，已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟和綜合國力的重要組成成分。在抽水蓄能技術方面，當下我國裝機規(guī)模占世界總量的19%，居世界第一；在大型水輪機技術方面，從技術引進到自主研發(fā)，而今成為世界頂尖水平。水輪機正朝著高轉(zhuǎn)速化、大容量化、高水頭化方向發(fā)展，民族的自豪不僅僅凝結了一代代水利人的心血，更是我們繼續(xù)奮發(fā)的民族情懷體現(xiàn)。

（二）品質(zhì)之下注重工匠精神

工程品質(zhì)是維穩(wěn)國家工業(yè)進程的重要含量，踐行高質(zhì)量發(fā)展理念，使得工程效率、經(jīng)濟效益最優(yōu)化，從源頭把握工程品質(zhì)。工匠精神是推進我國民族工業(yè)水平不斷前進、保證工程品質(zhì)的重要力量源頭。高等院校在培養(yǎng)新時代工科創(chuàng)新型人才時，應著力將培養(yǎng)方法與綜合素質(zhì)相結合，同時將工匠精神和專業(yè)技術技能訓練相結合。工匠精神不僅體現(xiàn)在技術攻關、科技創(chuàng)新等方面，更是專業(yè)水平的錘煉。

在水輪機運行工況學習時，由于當下新能源技術蓬勃發(fā)展，水電行業(yè)的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，水電從承擔基荷運行轉(zhuǎn)為更高比例的跟蹤負荷運行。跟蹤負荷模式中對應的機組流量、水頭等參量隨外負載的變化而變化，在不可控因素下系統(tǒng)平穩(wěn)運行更是對運行人員工匠精神的考驗。此外，引入世界水電站特大事故以警悟?qū)W生，例如俄羅斯最大水電站薩揚·舒申斯克事故等，助力學生在專業(yè)學習中始終秉承“匠心”，是未來發(fā)展水利工程的基本品質(zhì)。

（三）生態(tài)工程與水利工程協(xié)同發(fā)展

從生態(tài)角度出發(fā)建設生態(tài)水利工程，建立可持續(xù)發(fā)展以及人與自然和諧共處的新型水利事業(yè)。高校教學中，人類與自然和諧共處的觀念在當代工科專業(yè)學生群體中多加強化，在建設現(xiàn)代工業(yè)體系的同時保護好祖國的生態(tài)環(huán)境。以可持續(xù)發(fā)展觀為引領培養(yǎng)的當代工科青年學生，是后續(xù)工業(yè)升級人才建設的中流砥柱，肩負著為國家謀發(fā)展和為社會謀進步的重要使命[8]。

生態(tài)水利工程中水力機械過魚性能是當下研究的熱點方向：魚友型水輪機。尤其對于海洋能開發(fā)，魚類在經(jīng)過水輪機時易遭受以機械、壓力、空蝕、剪切力為誘因的損傷，影響魚類過機率。親魚型水輪機的出現(xiàn)是生態(tài)工程與水利工程協(xié)同發(fā)展的具體體現(xiàn)，如以螺旋型葉片親魚型水輪機具體實例鼓勵學生在學習中開展創(chuàng)新性思考，將專業(yè)知識與生態(tài)環(huán)保相結合，共同努力實現(xiàn)純綠色水電。

水電站筑壩會顯著改變水流的輸沙能力和輸沙過程，截斷水生生物自由游動的通道和營養(yǎng)物質(zhì)輸送的連續(xù)性，水庫周邊可能呈現(xiàn)鹽堿化趨勢而影響植物生長，水電站設備潤滑油、變壓器油外漏等，均與環(huán)保工程息息相關。長期來看，水電工程與環(huán)保工程的協(xié)同發(fā)展是必然趨勢，教學中以潛移默化的方式激勵學生拓展思維，鼓勵將可持續(xù)發(fā)展的理念具體運用在自己的學習與工作中。

（四）民族自豪奠定道路自信

教師在授課過程中，引入我國世界領先技術的工程和輝煌的建設案例成果熏陶學生，學生可真切地感受到我國科技水平發(fā)展的先進程度，以提高自身民族自豪感?！八啓C”課程中，在介紹水電站時，引入我國具有代表性的水電站工程。石龍壩水電站、劉家峽水電站、三峽水電站、溪洛渡水電站等，從技術引進到自主研發(fā)騰飛，新世紀的中國水電積累了工程全生命周期設計、建造、運行管理等的豐富經(jīng)驗，并形成了一定的應用廣度和深度，已逐步成為世界水電創(chuàng)新的中心。當下中國水電裝機容量世界第一，雄厚的實力體現(xiàn)出民族的實力，堅定了我們對于當下發(fā)展道路的自信。

三、以“水輪機”課程為例的課程思政實踐路徑

（一）奠定育人基調(diào)，規(guī)劃教學內(nèi)容

在課程思政教學實施過程中，價值目標的達成與提高學生綜合能力是教學工作的關鍵點。（1）堅持課程知識與思政內(nèi)容有機統(tǒng)一，將科學技術的發(fā)展前景與國家發(fā)展戰(zhàn)略相結合，以“看不見”的方式將思政內(nèi)容融入課堂，潛移默化中提升學生對于國家政策的認同感及對所學專業(yè)的興趣，以工程案例、事故傷害、頂尖科技等諸多方面與教學內(nèi)容融合，培養(yǎng)學生專業(yè)情懷。同時，從學生思考能力、分析能力以及大局觀等方面促進其綜合能力提升。（2）以國家政策為引領，深入理解社會責任、人才培養(yǎng)等思政主題的深刻內(nèi)涵，挖掘課程內(nèi)容知識點，融會思政元素，使教學內(nèi)容與思政主題相互融合且有機統(tǒng)一，同時增強思政點故事性和趣味性，讓學生感受思政課堂的魅力與樂趣。

（二）優(yōu)化教學方法，構建創(chuàng)新課堂

首先，依托良好的網(wǎng)絡資源平臺，建立中國慕課公開課、新華網(wǎng)案例、西北農(nóng)林科技大學精品課程庫，提供與課程相關信息、學習材料共享平臺和互動專區(qū)，將教學計劃、進度、小結、拓展等納入規(guī)范、有序、科學的管理。其次，以多媒體教學為主，承載三維彩圖與視頻；板書為輔，個別推導和重要結論采用板書形式，穿插討論，助力學生實時掌握課堂信息。最后，以學校在校教育平臺為依托，實現(xiàn)在線快速智能考勤，上傳拓展資料，方便學生延伸學習。

“水輪機”課程理論復雜，內(nèi)容涉及面廣，學生在學習中提出理論公式推導繁瑣、專業(yè)知識內(nèi)容枯燥等問題。將教學結合科研：利用三維建模軟件構建復雜水輪機模型、ANSYS仿真軟件模擬水輪機內(nèi)流場、計算流體動力學CFD技術等引進課堂，實現(xiàn)知識目標與能力目標的協(xié)同達成。CFD技術可實現(xiàn)流體在水輪機內(nèi)部流動的全可視化仿真，學生可直接觀察水輪機在運行過程中諸如分離流、二次流、渦旋演變等情況，做到學生在課堂，但見識機組運行的實況學習。

將虛擬試驗臺如了解水輪機特性與繪制相關特性曲線（等開度線、等效率線、出力限制線、等空化系數(shù)線、飛逸特性曲線等）與CFD技術相結合，在綜合特性曲線的學習中不僅能夠呈現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭，進行數(shù)據(jù)分析，并能夠以動畫的形式展示曲線繪制過程，教學便捷而高效。同時線上與線下實驗相結合，利用其可視化特性解決學生難以完全掌握水輪機內(nèi)部細節(jié)結構、運行特征等問題，線上實驗不受時間、地點限制，可重復進行多工況實驗內(nèi)容，清晰觀察到各工況下水輪機內(nèi)流特征，實現(xiàn)“學生人在課堂，眼見電站流場”。

（三）貫徹方針政策，師生思政共建

在課程教學中，教師要正確引領學生的世界觀、人生觀和價值觀，師生協(xié)同構建思政引領，發(fā)揮課堂實踐育人效果，因此教師需要以身作則，堅持以社會主義核心價值觀為主構建全員、全程、全方位育人格局的形式。建立課程思政專業(yè)課課題組，每兩周利用周三下午政治理論學習時間進行教學成果交流探討，針對不同模塊共同備課，學習先進教師教學方法。建立思政成效考察機制，堅持定性和定量分析相結合、工作評價和效果評價相結合、教師自評和專家評價相結合的系統(tǒng)體系。教師自評，包括授課目標達成度評價及學習效果完成度評價；專家評價主要根據(jù)課程設置的“育德功能”指標及“價值引領”觀測點，考察教師的思想政治素養(yǎng)、教師育德意識和能力以及課程思政教學成效。

（四）深化理論基礎，完善思政課堂

多措并舉，引導學生了解課程所學在實際工程中具體體現(xiàn)的同時，提高學生對專業(yè)的熱愛。進一步培養(yǎng)學生的專業(yè)情懷，共同學習我國相關技術從國外引進到自主研發(fā)，最后成為世界頂尖水平的昂揚之路，通過分析科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展背后大國博弈進一步提升師生民族自豪感和歷史使命感。

在學習專業(yè)知識的同時，將理論結合實際：課堂內(nèi)容與實際電站運行相結合，助力學生深刻理解教學內(nèi)容?；诠こ虒嶋H有機穿插如國之重器、工匠精神、生態(tài)水利等思政內(nèi)容，以期學生切身感受所學之意義。鼓勵學生將專業(yè)知識運用在水輪機技術的提高中，培養(yǎng)學生大國責任感與歷史使命感，樹立將理論實踐于祖國大地上的崇高理念，為國家富強、民族復興、人民幸福貢獻力量。

四、課程思政建設成效

在核心專業(yè)課程“水輪機”教學中注重思政建設，讓課堂變得更加有“靈魂”。2017、2018、2019三級學生在課程結束后調(diào)研思政成效如表1所示。

課堂互動能夠從側面反映學生對“水輪機”課程興趣是否提升，逐年來看共性表現(xiàn)為起初兩周上課學生在課堂表現(xiàn)較為寧靜，隨著課程進度推移，學生積極性高漲。具體表現(xiàn)：

（1）課堂上學生回答問題積極性明顯有所提高，甚至在2021屆學生課堂中，學生整齊主動舉手回答問題，該現(xiàn)象在上幾屆教學中從未見到；

（2）實踐教學、課程設計時，學生提出并解決創(chuàng)新型問題，主動利用課余時間完善設計報告；（3）課下答疑起初“無人光臨”，到如今參加線下答疑學生人數(shù)越來越多，提出的問題不僅局限于課堂知識，更有工程運行以及與其他課程的結合，甚至涉及考研升學、參加工作等方面。學校平臺在線答疑充分利用碎片化時間，讓學生隨時隨地學習相關知識。

“考核見真章”由課堂作業(yè)、課堂參與度、卷面成績、答辯成績、額外加分項等綜合表現(xiàn)，并分析近三年“水輪機”考卷成績可得，2021年春季學期“水輪機”課程平均成績?yōu)闅v年最高。基于歷年試卷難易程度相似，授課教師相同，教學環(huán)節(jié)一致可得結論：思政進課堂對教學效果有顯著的助益，其不僅促進了學生對知識的掌握程度，更對實現(xiàn)學生知識目標—能力目標—價值目標的全局培養(yǎng)有所增益。同時，在“水輪機”課程設計、認識實習、綜合實習等實踐教學環(huán)節(jié)，帶隊教師明顯感受到學生在水電站現(xiàn)場高漲的學習熱情，且實踐教學答辯效果一年優(yōu)于一年。最后，參與水力機械及其系統(tǒng)、水電站與泵站相關方向科創(chuàng)的學生人數(shù)逐年升高，可見教學中增加思政的效用不僅體現(xiàn)在該課程教學效果的提升，更是潛移默化般對學生學業(yè)規(guī)劃有所影響。

五、小結

針對工科專業(yè)課實施課程思政建設，符合時代需求，對于培養(yǎng)實現(xiàn)中華民族偉大復興夢所需的新工科人才具有重大的戰(zhàn)略意義，對全面落實“三全育人”理念意義重大。以“水輪機”課程為例，在講授課程知識點的過程中，自然、平穩(wěn)地從課程知識過渡到思政內(nèi)容，圍繞思政元素步步深入，通過事例的講述，引出課程思政主題，結合事例給予人們啟示，強化思政主題，最后進行總結和升華，啟發(fā)學生思考。發(fā)掘工科思政要素，探索實踐路徑，全面提升工科人才的專業(yè)素養(yǎng)和工程思維，是實現(xiàn)專業(yè)課知識與課程思政理論協(xié)同育人的紐帶。

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[責任編輯? 姜? ? 雯]