工科院校電氣專業(yè)思政元素實(shí)施方案探討

陳立征 曹立霞 石嘉川 鄭學(xué)漢 侯傳晶

(山東建筑大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院,濟(jì)南 250101)

2016年,習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思政工作會(huì)議上提出,“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道,思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng),使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。2019年,《關(guān)于深化新時(shí)代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》指出要“整體規(guī)劃思政課課程目標(biāo),調(diào)整創(chuàng)新思政課課程體系,統(tǒng)籌推進(jìn)思政課課程內(nèi)容建設(shè)”[2]。2020年,《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出,“高校要深化教育教學(xué)改革,充分挖掘各類課程思想政治資源,發(fā)揮好每門課程的育人作用,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量”[3]。在國(guó)家對(duì)課程思政的重視與引導(dǎo)下,各組織、學(xué)校也紛紛學(xué)習(xí)并積極響應(yīng),號(hào)召高校教師認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)精神,尋求思政入課堂的契機(jī)與實(shí)施方案。

思政內(nèi)涵涉及多方面,對(duì)于大學(xué)生來說,思政教育的重要性不亞于專業(yè)知識(shí)。思政建設(shè)是應(yīng)對(duì)當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)風(fēng)云變幻,以及國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和保衛(wèi)意識(shí)形態(tài)陣地的需要。德育工作在思政中占據(jù)著重要的位置,幫助學(xué)生樹立正確的“三觀”,培養(yǎng)良好品德,認(rèn)識(shí)我國(guó)特色社會(huì)主義的優(yōu)越性,鞏固馬克思主義在高校意識(shí)形態(tài)領(lǐng)域的指導(dǎo)地位。在學(xué)習(xí)過程中,時(shí)刻關(guān)注時(shí)政,根據(jù)當(dāng)前形勢(shì)與社會(huì)需求,調(diào)整教學(xué)與培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)符合形勢(shì)與未來發(fā)展趨勢(shì)的高水平人才。思政建設(shè)是對(duì)家國(guó)情懷的培養(yǎng),青年擁有家國(guó)情懷,才能更好地學(xué)以致用,堅(jiān)定正確奮斗目標(biāo)。

1 工科及電氣專業(yè)課程思政的必要性

工科重在培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才,需要具備通用能力、專用能力以及工程能力等。2017年,教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》,希望各地高校開展“新工科”的研究實(shí)踐活動(dòng)[4]。新工科強(qiáng)調(diào)了新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)的結(jié)合,著眼多學(xué)科交叉、利用先進(jìn)工具解決問題、適應(yīng)未來行業(yè)發(fā)展需求。

結(jié)合上述思政內(nèi)涵與工科特點(diǎn),在工科學(xué)生的培養(yǎng)中,思政教育的重要性毋庸置疑。首先是社會(huì)主義制度與馬克思主義在思想層面的滲透,只有在正確的“三觀”指導(dǎo)下,所學(xué)知識(shí)與技能才能更好地參與到為人民奉獻(xiàn)中。其次要以職業(yè)需求為牽引,樹立各種行業(yè)意識(shí),包括安全、經(jīng)濟(jì)等方面,正確的行業(yè)道德規(guī)范能指導(dǎo)知識(shí)的應(yīng)用。最后要適應(yīng)工科就業(yè)需求,應(yīng)對(duì)未來應(yīng)用場(chǎng)景的變化,在專業(yè)知識(shí)之外,更要著重培養(yǎng)各項(xiàng)綜合能力,注重解決復(fù)雜問題,以及培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

電氣專業(yè)在工科教學(xué)中具備獨(dú)特的思政屬性。首先我國(guó)電力行業(yè)近百年經(jīng)歷了從落后到世界領(lǐng)先的飛速發(fā)展,尤其是特高壓輸電領(lǐng)域與智能電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域,其中行業(yè)發(fā)展中的工匠精神與榜樣力量非常適合對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感方面的思政教育。其次,電力系統(tǒng)是目前世界較復(fù)雜的人類創(chuàng)造的電力供應(yīng)系統(tǒng),電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域,具備深刻的科學(xué)內(nèi)涵與辯證唯物研究方法,非常適合在教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的培育。

2 案例設(shè)計(jì)

以電氣核心課程“電力系統(tǒng)分析”為例,從教學(xué)方式和內(nèi)容上,研究思政與工科課程的融合點(diǎn)。

2.1 “電力系統(tǒng)分析”課程特點(diǎn)

“電力系統(tǒng)分析”是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)均會(huì)開設(shè)的一門電氣核心課程。主要內(nèi)容包括電力系統(tǒng)的介紹、組成結(jié)構(gòu)及模型、無故障時(shí)的潮流計(jì)算、故障后的暫態(tài)穩(wěn)定分析以及系統(tǒng)穩(wěn)定等。通過該課程的學(xué)習(xí),能夠讓學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)有初步的認(rèn)識(shí),并掌握基本的計(jì)算與分析方法。

現(xiàn)如今,為應(yīng)對(duì)國(guó)際氣候惡化,電網(wǎng)作為二次能源主要載體,承擔(dān)著重要的使命。在我國(guó)“雙碳”背景下,電力能源的學(xué)習(xí)更是契合新工科建設(shè)需求,滿足能源領(lǐng)域人才需要。因此,積極探討該課程中的思政建設(shè),具有重要意義。

2.2 教學(xué)方式與課程思政

對(duì)于課堂知識(shí)的傳授方式種類繁多,從場(chǎng)景上分為課上、課下,從主體上分為以教師為主的教學(xué)和以學(xué)生為主體的作業(yè)、討論等,從教學(xué)方法上分為講授、案例教學(xué)等不少于十種。當(dāng)在工科課程傳授過程中考慮思政建設(shè)時(shí),主要呈現(xiàn)方式為隱性教學(xué),避免生硬的直接灌輸。思政類別如表1所示,主要包括情感熏陶類、職業(yè)發(fā)展類和能力培養(yǎng)類。對(duì)于各類思政,分別對(duì)應(yīng)著不同的組織方式和思政元素,具體分析如下,并以其中部分作為說明。

表1 教學(xué)方式與課程思政對(duì)照表

1)情感熏陶類

“電力系統(tǒng)分析”課程與我國(guó)電力能源行業(yè)高度相關(guān),而我國(guó)電力發(fā)展,尤其是特高壓的建設(shè)在世界處于領(lǐng)先行列,因此在傳授知識(shí)的同時(shí),通過案例式教學(xué),給學(xué)生講授特高壓建設(shè)的成功案例,能夠激發(fā)學(xué)生的民族自豪感,通過行業(yè)內(nèi)的榜樣案例講授,可以引導(dǎo)學(xué)生注重工匠精神的培養(yǎng)。

2)職業(yè)發(fā)展類

電力生產(chǎn)最重要指標(biāo)之一即安全生產(chǎn),在講授過程中,可以通過相關(guān)生產(chǎn)案例的慘痛教訓(xùn),在大學(xué)時(shí)代就幫助學(xué)生樹立安全意識(shí),認(rèn)識(shí)到安全規(guī)定在此類工科行業(yè)中的重要性,為學(xué)生打好今后的職業(yè)生涯中安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

3)能力培養(yǎng)類

作為未來能源領(lǐng)域的從業(yè)者,學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備使用先進(jìn)工具解決復(fù)雜工程問題的能力,在教學(xué)中通過小組作業(yè)的方式,安排學(xué)生使用仿真工具、編程工具等,解決人工不易解決的問題,從而培養(yǎng)未來從事相關(guān)生產(chǎn)或科研工作的高級(jí)工程人員。

2.3 教學(xué)內(nèi)容與課程思政

基于“電力系統(tǒng)分析”課程各章節(jié)內(nèi)容,挖掘相匹配的思政元素,做到“潤(rùn)物式”思政,從上述三個(gè)方面加強(qiáng)學(xué)生的思政教育。如表2所示,并以其中部分案例進(jìn)行說明。

表2 教學(xué)內(nèi)容與課程思政對(duì)照表

1)案例一:民族自信力的凝聚與培養(yǎng)——我國(guó)特高壓直流輸電發(fā)展歷程

知識(shí)點(diǎn):電力系統(tǒng)電壓等級(jí)

思政點(diǎn):民族自信力的凝聚與培養(yǎng)(情感熏陶類)

案例挖掘思路:本知識(shí)點(diǎn)主要講述電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)分類,因此能夠自然而然地過渡到我國(guó)電壓等級(jí)的發(fā)展歷程,尤其是在高電壓等級(jí)領(lǐng)域,我國(guó)在全球具有領(lǐng)先地位,容易激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。

教學(xué)融合途徑:在教師講述基本上,借助相關(guān)視頻,通過圖像、聲音使學(xué)生全方位感知,并在認(rèn)識(shí)相關(guān)電力設(shè)施元件的基礎(chǔ)上,達(dá)到理想的效果。由講敘延伸到視頻拓展,再通過講敘總結(jié),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與斗志。

教學(xué)反思:通過相關(guān)方案的實(shí)施,發(fā)現(xiàn)具有較好的效果。一方面能夠使學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率;另一方面,能使學(xué)生從理性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)移到感性認(rèn)識(shí)。通過播放視頻的方式,明顯改善了教學(xué)氛圍,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2)案例二:主要矛盾與次要矛盾的辯證思維——電力系統(tǒng)電磁與機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定

知識(shí)點(diǎn):電力系統(tǒng)電磁與機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定

思政點(diǎn):主要與次要矛盾的辯證思維(職業(yè)發(fā)展類)

案例挖掘思路:本知識(shí)點(diǎn)主要講述電力系統(tǒng)在故障后暫態(tài)過程中的電氣量以及系統(tǒng)變化動(dòng)態(tài)過程。電磁暫態(tài)為故障后較短時(shí)間,在該時(shí)間窗口內(nèi),主要考慮電場(chǎng)與磁場(chǎng)的耦合作用,忽略機(jī)械轉(zhuǎn)子過程,因?yàn)闄C(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,靈敏性相對(duì)較低。隨后,主要考慮機(jī)電暫態(tài)過程中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與電場(chǎng)耦合,忽略電磁場(chǎng)作用,因此電磁在此時(shí)已經(jīng)逐漸衰減。由此為出發(fā)點(diǎn),延伸至辯證思維解決復(fù)雜問題。

教學(xué)融合途徑:在課堂知識(shí)的基礎(chǔ)上,延伸演示電磁暫態(tài)仿真軟件和機(jī)電暫態(tài)仿真軟件故障后的時(shí)間窗口、模型以及電氣量變化。由理論到仿真,再理論分析。保障學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,掌握應(yīng)用場(chǎng)景,從而起到驗(yàn)證與實(shí)踐的作用。

教學(xué)反思:通過實(shí)際教學(xué),學(xué)生更深入地理解了這一相對(duì)復(fù)雜的物理概念,并且知道了如此處理方法的應(yīng)用場(chǎng)景,能夠啟發(fā)學(xué)生在處理其他問題時(shí),也采用辯證思維,突出主要矛盾,這一思想在科研工作中特別普遍,尤其是解決工科復(fù)雜科學(xué)問題,有利于專業(yè)工程師素質(zhì)培養(yǎng)。

3)案例三:使用現(xiàn)代工具解決復(fù)雜問題能力——電力系統(tǒng)潮流計(jì)算

知識(shí)點(diǎn):電力系統(tǒng)潮流計(jì)算

思政點(diǎn):使用現(xiàn)代工具解決復(fù)雜問題能力(能力培養(yǎng)類)

案例挖掘思路:本知識(shí)點(diǎn)講述電力系統(tǒng)潮流計(jì)算原理以及具體流程,首先需要學(xué)生掌握簡(jiǎn)單算例的手算方法,然后延伸到編程實(shí)現(xiàn)。通過手算與機(jī)算的比較,使學(xué)生更能深刻地體會(huì)到先進(jìn)計(jì)算工具在復(fù)雜場(chǎng)景下的便利性。

教學(xué)融合途徑:在潮流計(jì)算手算方法掌握后,再讓學(xué)生實(shí)踐Matlab編程機(jī)算方法。由理論到實(shí)踐,使兩方法的計(jì)算效率與準(zhǔn)確度形成對(duì)比,在對(duì)比中凸顯現(xiàn)代工具的優(yōu)越性。

教學(xué)反思:通過具體實(shí)施,編程的過程能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,并且程序結(jié)果輸出能給學(xué)生帶來極大的成就感,使得學(xué)生在相關(guān)知識(shí)及后續(xù)學(xué)習(xí)中保持興趣。既讓學(xué)生更好地理解了潮流計(jì)算的意義,又讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握了利用先進(jìn)工具解決復(fù)雜問題的能力。

3 結(jié)語

工科教學(xué)中課程思政元素不僅包括思想意識(shí)形態(tài)的建立,還有相關(guān)職業(yè)規(guī)范與能力的培養(yǎng)。因此在工科教育中加強(qiáng)思政建設(shè)、尋求思政入課堂方案非常必要。文章從教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容層面提出不同的思政建設(shè)方法,在教學(xué)環(huán)節(jié)取得了較好的效果,能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域提供參考。