新工科背景下工程水文与水利计算课程思政建设探索

2023-03-15胡茂川刘丙军蔡锡填谭学志

大学教育 2023年22期

胡茂川刘丙军蔡锡填谭学志

［摘要］课程思政是落实立德树人这一根本任务的战略举措，各类课程都应积极构建课程思政体系，将其有机融入教学中。工程水文与水利计算课程是水利类专业的核心课程，探讨其课程思政建设体系具有重要意义。文章从工程水文与水利计算理论课程和课程设计两方面出发，系统探讨了课程思政从顶层设计到具体实施的整体建设路径，提出了家国情怀、责任担当、辩证思维、个人素养、科学精神、工匠精神及生态文明理念等七维课程思政建设体系，最后提出完善课政融合教学效果评价机制，以期为水利类专业人才培养提供有益借鉴。

［关键词］新工科；工程水文与水利计算；课程思政体系；教学评价

［中图分类号］ G641 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）22-0064-05

2016 年12 月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上明确指出，“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，努力开创我国高等教育事业发展新局面” [1]。课程思政教育依托课程教学，挖掘提炼专业知识的核心思想，扩展教学深度和广度，与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[2]。可见，课程思政是作为落实立德树人这一根本任务的战略举措，各类课程都应积极构建课程思政体系，将其有机融入教学。2020 年5月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，从目标、内容、体系、推进、评价和保障等方面对课程思政建设给予了详细具体的指导和建议[3]。然而，在实际教学过程中，仍然存在部分教师对课程思政无从下手、无法有机融入课程思政案例的问题，尤其是在工科专业理论课程上体现更为明显[4-6]。

新工科背景下高等学校的工科型人才培养目标为培养以民族复兴为己任，德智体美劳全面发展，具有“家国情怀、全球视野、创新精神、实践能力”的卓越型社会主义建设者和接班人。水利工程专业的新时代人才培养应结合新经济、新产业和水利事业发展新形势等背景，以面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康为导向，以培养宽口径、厚基础的创新复合人才为目标，不断优化人才培养方案和课程体系。工程水文与水利计算课程作为水利工程专业的一门核心课程，包括理论课程和课程设计两部分。理论课程内容包括水循环及产汇流分析、水文测验及资料收集与处理、频率分析、设计洪水、设计年径流、需水预测、水库调节等内容，主要任务是收集和研究水文要素资料并使用适当的方法整编成系统的水文资料，在此基础上，分析水文要素的客观自然规律、掌握水文现象的本质规律、拟定并选择经济合理且安全可靠的设计方案、参数和调度方式，供水利工程建设规划、设计、运行等各阶段使用。课程设计是工程水文与水利计算课程的重要组成部分，主要目的是让学生在理论学习的基础上系统理解水文水利计算的原理，熟练掌握水文水利计算的基本步骤，能够独立完成原始资料提取、审查和处理等步骤，并服务于后期工程设计。工程水文与水利计算课程的开设具有十分重要的理论方法与实践指导意义，对本科学生专业知识入门、专业兴趣培养和价值引领等具有十分重要的作用和意义。在工程水文与水利计算课程体系设置中，如何立足立德树人这一根本任务，结合新工科背景下新型人才的培养标准与经济产业和水利事业发展新要求，坚持以面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康为导向，构建课程思政体系，通过课程思政和专业知识的有机结合，培养思想过硬、技术过关的宽口径、厚基础的复合型创新人才，是一个值得深入探讨与研究的重要问题[7，8]。

一、课程思政教学建设目标

工程水文与水利计算课程是一门兼具自然科学和社会科学属性的课程，其课程思政建设需要将思想政治教育有机融入课程教学，深入发掘课程所蕴含的德育和智育元素，做到与思政课程同向同行，实现“立德树人”的根本目标[9]。综合分析理论和课程设计的教学内容课程思政元素，确定工程水文与水利计算的思政教学目标为以下几个方面。

（一）家国情怀

家国情怀是中华民族的光荣传统，也是大学生的正确价值观。从国情和历史文化出發，将国家民族与个人发展相关联，通过“水利”一词含义及其发展史，回顾水利人的先进事迹和感人事迹，学习先辈们数十年如一日地为社会做贡献的精神，增强学生对中华民族及其文化的认同感，激发学生的民族自豪感，以国家富强、民族复兴为己任，坚定文化自信，树立科技报国的信念。同时，从水利工程专业角度理解人类命运共同体的内涵与价值，以开放的心态和全球意识应对气候变化等带来的水安全问题。

（二）责任担当

责任担当是对每一位水利人的基本要求。首先，要培养学生的法律意识，可通过设计洪水和水库调度等强调法律法规、行业标准等对工程的约束作用，并让学生在实践中严格按章程操作。其次，要培养学生的经济意识，水利工程设计要做到安全与经济相协调，注重经济效益和控制成本，关注社会效益。最后，要培养学生的服务社会意识，明确作为工程师所承担的社会职责义务，在工程方案中综合考虑社会需求和环境需求，以工程技术手段解决社会需求问题和环境问题，促进工程与自然环境及人类社会的和谐发展。

（三）个人素养

通过课程设计团队分工协作模式引导学生以积极的心态进行合作性学习，培养其集体意识，增强其团队合作和人际交往能力。让学生通过学习林平一先生、林一山先生、刘光文教授、叶守泽教授等20世纪大禹传人严谨、负责、诚信、敬业和正直的工作作风，树立正确的职业信念。回顾我国抗洪抗旱发展史、水利工程建设发展史、水利技术发展史及实践教学，强调不畏艰辛、与时俱进的思政元素，鼓励学生从失败与成功中总结经验，报效祖国，服务社会。

（四）科学精神

科学精神是课程思政核心目标之一，引导学生运用辩证唯物主义思想去理解水文现象的客观规律，鼓励学生以辩证唯物主义思想和系统思维独立思考、大胆质疑和辩证批判。培养学生形成辩证唯物主义的科学思维，积极探索、勇于实践，提高在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力。通过解读水利工程的利与弊，教导学生客观分析技术工程给人类、社会和环境带来的多重影响。通过学术腐败等反面教材，强调研究人员应恪守的学术道德、学术诚信和行为规则，培养学生形成正确的科学伦理观。

二、课程思政教学建设内容

（一）构建理论课程教学课程思政体系

课程思政建设关键要形成体系，并使其有机融入专业课程。简单来说就是要深入挖掘课程所蕴含的德育和智育元素，并将其形成脉络[10-12]。结合对专业特征、行业社会需求、人才培养目标及工程水文与水利计算课程内容等的分析，明确该课程的思政体系是以“安全至上、守护生命”为根本目标，沿着爱水、知水、兴水和献水的脉络开展思政建设，分别设计理论课程思政及课程设计思政，其中理论课程思政包括家国情怀、责任担当、辩证思维、个人素养、科学精神、工匠精神及生态文明理念等[4]。

在家国情怀和责任担当思政元素融入方面，在教学中有机融合古代的大禹治水、都江堰、郑国渠和近现代的红旗渠等经典的水利工程案例，介绍这些经典工程中蕴含的工程水文与水利计算的知识与成果，突出劳动者的智慧和心血，让学生学习先辈们的奉献精神。同时，结合我国逐渐以大国担当的态度领导和参与世界应对气候变化挑战、帮助第三世界国家建设水利工程设施以应对自然灾害等时事内容，培养学生的爱国情怀、责任担当和民族自信，激发学生乐于奉献、敢于拼搏的水利精神。

在辩证思维思政元素融入方面，在教学中运用辩证思想（如科学论、系统论等）讲解水文现象的客观自然规律，分析其必然性与偶然性、相似性与特殊性、随机性与周期性等特征，掌握水文现象的本质规律，让学生懂水、知水。

在个人素养和科学精神思政元素融入方面，在教学中有机融入20世纪我国杰出水利专家的事迹，让学生学习老一辈科学家“不畏艰难、不图回报、艰苦创业，勇于创新”的精神，强化科学家精神。同时，结合水文资料三性审查等知识点，融入郑州“7·20”特大暴雨事件、2022北江大洪水等灾害事件，介绍水利一线工作人员坚守平凡岗位，数十年如一日，风雨无阻地重复相同的工作，只在灾害来临时能够挽救千万人的生命，激发学生对兴水之利的责任感和使命感。

在工匠精神思政融入方面，在教学设计中将洪水、调度等内容与三峡大坝、南水北调等国家重大工程结合起来，讲述当代水利人在大国工程建设中的先进事迹，并与学生一起讨论大国重器建设中的关键技术，加深学生对国家重大工程的认识，培养学生对水利的热爱和工匠精神。

在生态文明理念思政元素融入方面，从大禹治水到当代水安全保障，通过介绍我国不同历史时期的治水理念，讲述当代水利工程建设思想理念以及重大涉水自然灾害的形成机制和防御策略，帮助学生理解和认识人与自然和谐共生理念。结合河湖健康评价、生态基流等知识点，讲述新时代治水新理念，坚持“绿水青山就是金山银山”，培育学生保护环境、热爱大自然、热爱水的生态文明理念。

（二）构建课程设计教学课程思政体系

工程水文与水利计算课程设计可以分为水文信息收集与审查整理、频率分析与设计洪水、防洪调度与兴利调度三大模块。进行课程设计时，要求学生自行组队，分组完成三大模块工作，既要强调团队成果，又要体现个人在团队中的贡献，培养学生们的集体意识以及团队合作和人际交往能力。

在具体内容方面，在第一个模块水文信息收集与审查整理中，选取珠江和韩江流域研究实例，介绍马口站、潮州站等水文监测百年老站案例，鼓励学生收集水文化故事，让学生感受百年老站的底蕴，培养学生对大自然、水和水利的热爱；通过介绍平凡的水文水利人百年坚守，保证百年老站测站数据的延续，为防汛测报、水利工程建设等提供数据保证，进而保障人民生命和财产安全的事迹，激发学生的家国情怀和责任担当。

在频率分析与设计洪水模块，以珠江飞来峡水电站为实例，让学生进行设计洪水过程线拟定，与实际设计洪水进行对比，结合2022北江大洪水期间飞来峡的入库出库流量及水位资料，让学生切身体会正确拟定设计洪水的重要性，切身感受水利工程在洪涝灾害防护过程中发挥的重大作用。对比1998年和2016年长江大洪水的降雨径流和受灾情况，通过直观的对比冲击，突出合理的水利工程设计建设调度的重要性，激发学生对水利事业的热爱和认同。

在防洪调度与兴利调度模块，分别构建“水文要素基础信息处理→由暴雨/流量推求设計洪水→水库防洪调度演算”的主线任务以及“水库来水和下游需水的基础数据处理→推求设计年径流→推求水库损失水量→兴利调节计算”的设计任务，学生通过分组形式互帮互助完成任务，培养团队协作能力和实践实训能力。

除了上述三大模块，课程设计还增加了实习内容，教师带领学生实地参观调研课程设计任务中出现的马口水文站、潮州水文站及飞来峡水电站等地。实习是教学计划中不可或缺的重要组成部分，为学生提供了深入了解专业的重要机会，它不仅是课堂教学的必要补充，而且能通过增强感性认识，培养学生独立分析和解决问题的能力。在工程水文与水利计算课程的理论学习和课程设计的基础上，通过实地参观、听讲、实践和交流，学生进一步了解和掌握国家水利工程建设的最新研究动态，熟悉工程设施的规划、运行、管理和调度，并将所学知识与实际应用联系起来，包括水文基础数据的审查分析、水文频率分析、设计洪水过程线、水库防洪调度和水库兴利调度等内容。实习使学生能够将理论基础与工程实践相结合，为合理开发利用水资源、科学建设与运行调度水利工程打下坚实基础。此外，实习还能激发学生的学习积极性，拓宽他们的视野，提高分析和解决问题的能力，并培养其责任心和使命感，为国家经济社会建设作出贡献。

（三）完善课政融合教学效果评价机制

课程思政教育涵盖专业知识、情感和能力等多个领域，客观定量地评价和分析课程教学效果，可以有效帮助任课教师改进教学方式和方法，促进学生的成长。当前新工科背景下的课政融合课程评价体系还存在一些不足[13-16]。首先是评价方式单一，在目前的评价体系中，期末考试仍是最主要的评价方式之一，而无论是闭卷、开卷或是以论文形式进行的期末考试都难以综合反映学生的综合素质情况，尤其是道德水平的评价。以期末考试为主导的评价方式往往会导致部分学生忽略平常的学习，注重考前突击，不利于学生学习能力和创新能力的培养。其次是评价主体单一，目前的评价体系多以教师为主体，学生主要是被动接受评价，缺少主动参与评价的机制。这类评价容易忽略学生的需求，弱化其激励作用。最后，当前评价体系往往以结果为导向，忽略了全过程的评价，不利于培养学生的认识能力和反思能力。

新工科背景下课政融合的教学评价应围绕价值内化程度、专业实踐认同度和师生参与度展开多主体多维度的评价体系，重点关注其形成性和发展性。工程水文与水利计算课程包含理论课程、课程设计和实习教学内容，工作涉及面广，课程评价贯穿课前、课中和课后全程，从学生主体和教师主体两个评价维度综合考虑，实行教师、组长和组员互评相结合的多元评价机制。其中以学生为主体的评价主要包括学习成果质量、课堂趣味性和学习便利性三个方面，而以教师为主体的评价则主要包括教学态度与纪律性、教学方法和教学反馈三个方面[13]。前者侧重考查学生的学习态度、学习效果和学生对课程的反馈；后者重点考察教师的工作态度、方法、效果和教学大纲质量、执行情况和指导工作的到位情况等。通过课前、课中和课后的全程评价，实时掌握学生的学习状态、精神面貌和学习效果，根据评价结果及时反思和改进。引入多元评价机制，尤其是在课程设计环节，由各组组长负责协调和分工整个小组的课程设计工作，组长根据每一个组员的参与情况、学习态度、团队协作能力和配合程度、分配任务完成质量等方面给予综合评价，组员与组员之间相互评价，每一个组员也对组长的领导协调能力等方面进行评价。评价结果全部公开，对互评结果有异议的学生可以向授课教师进行申诉。多元评价机制使得教学评价公平公正公开、客观真实，是评价体系中非常重要的组成部分。

三、结束语

随着社会主义现代化不断发展，新工科人才培养面临着新的格局和挑战，课程思政建设旨在落实立德树人这一根本任务，以“四个面向”为导向，引导学生在学习中建立道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，培养学生成为具有时代责任感的宽口径、厚基础的复合型创新人才、祖国接班人。本文针对工程水文与水利计算这一水利工程专业核心课程，从理论课程和课程设计两方面出发，系统探讨了课程思政从顶层设计到具体实施的整体建设路径，构建了工程水文与水利计算课程思政建设体系，可为水利类专业新工科建设提供有益借鉴和参考。

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