“电机学”课程思政要素与实施路径
2021-04-13李建文李永刚马明晗
李建文, 李永刚, 付 媛, 马明晗
(华北电力大学(保定) 电力工程系, 河北 保定 071003)
0 引言
“课程思政”是贯彻和践行习近平总书记“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人”殷切要求的重要举措[1~3]。“电机学”是我校双一流学科电气工程专业的主干专业基础课程、核心课程,在电力专业培养中起到了承上启下的作用,学好了它就等于叩开了电力专业的大门。但它难学、难教,导致学生厌学也是同行公认的。将课程思政有机的、潜移默化地融入到“电机学”的教学中,以提高学生学习的兴趣,增强学生学好的信心,为学生健康成长提供价值引领和精神滋养,对发挥学科育人示范引领起到了重要作用。
本文针对“电机学”抽象难懂的客观事实,明确课程思政的本质与目标,将专业基础课与课程思政深入融合,从影响课程思政与课程质量的三要素到具体实施路径来展开研究。
1 “电机学”课程思政的教学目标
精辟梳理出价值目标融入到知识目标、能力目标的交接点,是“电机学”进行课程思政教学设计的依据,在知识传授与能力培养中显示价值引领,将价值传播凝聚在教学各个环节。
“电机学”课程思政的教学目标:
(1)构建变压器、同步电机、异步电机和直流电机四个维度的知识体系,明确各知识体系间的区别与联系,发掘人类认识事物变化的科学规律。
(2)建立从电磁物理现象到电磁物理本质再到运用电磁物理概念解释问题的程序化知识体系,培养学生运用基础知识分析复杂工程问题的知识迁移能力,培养学生自主学习和终身学习意识和素质。
(3)从合理选定电机实验器材,制定有效的电机实验方案,到实验内容的正确实施,培养学生动手通过实验验证电机的基本原理与内在规律,培养学生能够持续学习,主动适应复杂工程环境的能力,锻炼学生团结合作、责任担当的意识 。
(5)通过我国电机发展的历史、现状与未来展望的讲述,培养学生积极投身祖国建设,勇于探索、敢于创新、攻坚克难的爱国奋斗精神;通过电机中机电转换、电磁平衡等原理的阐释,培养学生辩证唯物主义的科学观和世界观。
五个教学目标分别从马克思主义科学思维,社会主义核心价值观,创新求实的工程理念三个层面对“电机学”课程思政的教学目标进行了归纳。
2 “电机学”课程思政要素
2.1 教师主动性
“电机学”专业基础课教师是学生学习知识和创新思维的引路人,更应该是学生锤炼品格和奉献祖国的引路人,因此教师的主动性是进行课程思政必不可少的要素[4]。提高教师的思想政治水平,提高教师对专业课“思政”功能的认识,提高对“课程思政”的认同感和使命感,体现在教师探索“电机学”课程思政的积极性与努力程度上,通过学习思政理论知识、应用到教学实践中,充分认识“电机学”课程“抽象复杂”特点,掌握学生的思想和心理状况,有的放矢,与时俱进,不断地充实和完善电机学知识与思政的深入融合点。
2.2 以学生为中心
“以学生为中心”的教育理念,是指学校教育的一切改革教育均应以有利于学生的发展为出发点和落脚点[5],“电机学”教学中强调促进学生自我体验、自主发展,理论与实践有机相融,为课程思政的又一核心要素。 “以学生为中心”与“课程思政” 在价值上具有内在的统一性,如何将积极的世界观、人生观、价值观、坚定的意志,清晰的逻辑、过硬的专业素质潜移默化促进学生的成长,因此深入调查学生的思想心态、其困惑与需求正是“电机学”课程思政的着力点。
2.3 课程思政与教学内容的深度融合
如果得当做到更多的 “思政点”与“电机学”的“基因式”融合,是“电机学”课程思政的内容要素。专业思政的关键在于深挖专业课程教学中的德育内容和德育元素,把“专业课程”作为价值与科学连接的“精神中介”,把立德树人融入教书育人全过程。根据上述“电机学”课程思政教学目标,根据价值引导,如何落实到一个个知识点中,无缝对接的生成内在契合关系,根据精神培养,如何融入到课程教学与实践教学环节中,水到渠成的生成内在价值观是“电机学”课程思政的目的。
3 “电机学”课程思政实现途径
3.1 深入挖掘“电机学”课程思政的德育元素
我校电机教研组通过系统学习马列主义世界观、价值观、人生观,深入研讨社会主义核心价值观,调研其他优秀学科进行课程思政的方式方法,不断提高教师思想政治觉悟,提高教师对“电机学”课程的重要性,进行专业思政的必要性的认识。任课教师对“课程思政”的认同感与使命感,促进了其主观能动性,从不同层面对“电机学”课程的德育元素进行了深入挖掘,如图1所示,三环内容为对应二环教学内容所能挖掘出的德育思政元素。
图1 “电机学”蕴含课程思政的德育元素
绪论部分:通过学生认识电机在国民经济中的地位、作用及国内外发展概况,融入我国电机从无到有、从弱到强的艰辛发展历程,从而培养学生建造“大国重器”的工匠精神和团队精神;通过了解电机的主要分类和机电能量转换、基本电磁定律的基础知识,对比分析电路-磁路的特点,从而培养学生学习迁移的能力和对称美学的欣赏能力。
我国有一个名为中国医学知识仓库(CHKD)的数据库,医院可以借此搭建一个网络平台,建立电子阅读室。一方面实现了医院的信息化建设,另一方面也能极大的满足医院医务人员的阅读需求[5]。而且电子书籍与纸质书籍相比有一个明显的优势就是能够快速找到需要的关键知识点。这是纸质书籍的弱项,传统查阅资料方式需要对大量的相关文献进行查找,费时费力[6]。而电子书籍可以借助网络检索功能对知识点进行关键字搜索,查询起来方便快捷,这也是现代年轻人青睐于网络书籍的原因[7]。
变压器部分:从工程案例出发,综述变压器在电力系统中的应用,融入技术创新的重要性思想,从而培养学生技术革新和节能环保意识;掌握变压器的基本电磁关系、运行性能、计算方法,融入事物发展的辩证法,培养学生发现事物的发展科学规律,锻炼科学的思维方式。
同步电机部分:理论分析、动画演示与工程案例并重,让学生对难学的电机有形象的认识,激发学习的兴趣,增强学好的信心。通过磁力线的仿真图片,融入艺术元素,培养学生欣赏科学美的眼光;通过同步发电机的并联投入条件和方法,引导学生在工作中要具有协同精神,树立全局观念立 足整体,实现最优目标;通过同步电机有功无功的调节特性,引导学生体会辩证唯物主义的重要性;融入同步调相机在我国高压直流输电电网中应用的科研热点,培养学生技术革新思维。
异步电机与直流电机部分:除了上述的思政点外,还通过深槽式和双鼠笼式三相异步电动机的起动性能的提升,融入培养学生机理支撑下的技术创新思想。根据实际应用场合引入电动机各种调速方法,培养学生对具体问题具体分析,以及矛盾特殊性与原理统领的规律认知。从外部条件的变化,阐述统一电机的可逆性运行,理解任何事物都具有两面性,外因与内因的对立统一,培养学生敏锐的洞察能力,清晰的逻辑思维,源源不断的创新意识。
实验教学与课下仿真部分:学生根据所学理论,设计实验,培养学生面对复杂电机工程应用问题,灵活应用知识,寻找主要矛盾与关键点,选择正确的方法和途径,通过学生分组合作完成实验内容,使学生体会管理与团结,协调与担当的团队精神。通过实验现象与数据的分析、处理,理解电机学的内在规律与运行特性,使学生获得很大的成就感,锻炼学生自主学习,解决复杂问题的能力。
从认识到“电机学”蕴含思政元素到深入挖掘决绝不是一次性工作,需要教师有持续的能动性,需要不断提高思政认识、深入专业内涵、需要与时俱进、不断地充实和完善。
3.2 以“学生为中心”的教学改革
针对学生反映“电机学”知识点繁多,电磁现象抽象,运行过程复杂,难学、厌学等问题,建立了以“学”为中心的指导思想,进行了以学生为中心的教学方法的改革。融入思政元素要以学生关注的、鲜活的现实问题为切入点。
教学内容重新进行了梳理,融入课程思政元素,锤炼知识点使其具有高阶性、创新性与挑战性。以学习系统化高阶知识为目标,以学生的创新思维与能力培养为目标,发挥学生在教学中的自主性、能动性和创造性,激发他们迫切的学习愿望、强烈的学习动机、高昂的学习热情、认真的学习态度。
课堂教学与实践教学实现了“如何学”、“如何做”、“如何思维”的程序性和策略性知识的传播,教学过程采用案例分析法、问题启发式、互动教学法、类比教学法等多种教学方法,使用多种仿真与实测平台,使得繁多的知识点更具逻辑性、系统化,从而提高学生对形象知识的吸收能力,并使其能不断丰富已有的知识体系,深化问题的认识程度。
以绪论部分为例,“学生为中心”的教学改革思路如图2所示。
通过上述一系列的教学举措,并辅以知识与分析过程形象化的理论教学平台;电机开放实验与虚拟工程仿真相结合的实践教学平台;基于真实运行环境的实测可视化创新教学平台;基于网络资源库的自主学习平台;尝试要求学生出题提问、相互解答和教师评判总结的作业模式,让学生真正成为学习的主角,构建学生自主要求进步的氛围,大大增强了学生学习的主动性和深入度。
图2 “学生为中心”的绪论部分教学改革思路示意图
3.3 以智慧教学工具实现内容与思政深度融合
从课程思政的教育教学方法角度,突出现代技术与方法创新。“因事而化、因时而进、因势而新”不仅是对教学理念的要求也是对教学方法改进的要求。
智慧教学[6]即教学方式信息化,是指在教学领域全面深入地运用现代信息技术来促进教学改革与发展的过程,其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化,基本特征是开放、共享、交互、协作。
“电机学”利用智慧教学工具实现了课前知识的渗透,课上知识形象化感知理解、课后知识深入探索和网络研讨的“反刍”的教学模式,这里以“课堂派”为例,阐述其具体的实施过程,如图3所示。
以知识点、技能点为出发点,以知识框架为脉络,以素质能力培养为目标,融入课程思政元素,分别进行了以“课堂派”为平台的“分段时间的教学设计”、“与时俱进的课程资源的共享”、“基于电机真实运行环境的实测可视化教学平台与课堂理论教学融合”、“过程考核为核心的阶段测试”。通过课前资源共享,课上多元教学模式互动融合,课下实践仿真环节,全过程通过微视频、典型案例、布置作业等方式融入课程思政元素,推动学生思政教育由“内化”向“外化”、由“被动”向 “主动”转变,并不断调动学生的学习积极性与兴趣,使学生真正达到灵活掌握知识,使用仿真工具解决复杂电气工程问题的能力,获得积极向上的人生态度。
利用智慧教学平台,从多维度增强学生对电机、电磁的直观感受、对课程的专业自信和对“思政”的思想认同。同时利用智慧教学工具灵活的考核形式,增加过程考核的占分比,使学生平时就要做到真正透彻理解专业知识,提高专业素养,渗透思政认识。避免学生平时怠学、考试前通过刷题背题而临时突击的应试性学习。
3.4 实施效果
经过两学期融入课程思政元素“电机学”课程的开展,获得了学生、课题组教师及督导组的一致好评,上课抬头率达到“100%”,课堂质量评价“优秀”。在课程思政的正能量下,在积极向上的学习氛围中,学生学习兴趣大幅提高,充分激发了学生能动性;智慧教学工具的应用,使得教师与学生互动联系更为紧密,重点难点问题能够深入沟通交流,薄弱知识点得到了及时的巩固。后续“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程教师评价该届学生基础好,概念清楚,学习能力强。
图3 教学全过程融入课程思政的智慧教学模式探讨
4 结语
将课程思政元素融入“电机学”教学内容,努力培养既有扎实电机学知识功底又有家国情怀的大学生队伍。(李建文等文)
建立以学生为中心的教学目标,实现“多元教学融合”的教学模式改革:教学难点基于真实运行环境的实测可视化创新教学平台来展开深入剖析,通过电机开放实验与虚拟工程仿真相结合的实践教学平台锻炼学生的专业能力,建设丰富的网络资源库,培养学生自主学习的热情; 基于智慧教学平台,渗透学生学习知识、能力培养价值引领融合的全过程。