新形势下专业课程教学新模式的构建

于焰均　赵文祥　黄永红

［摘 要］課程思政建设和新工科建设对电气工程学科人才培养目标、教学模式和教学方法提出了新的要求。文章以典型工科课程电力传动与控制为例，分析了地方高校电气工程及其自动化专业课程教学改革的必要性，以“电机强国”为价值引领，以培养电气驱动领域专业骨干人才为课程目标，提出针对教学目标、教案、教材、课程组织体系、课堂设计一体化的改革措施。

［关键词］课程思政；新工科；电气工程；教学改革；活力课堂

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）14-0039-04

全球经济快速发展、竞争格局发生重大变化、各类思想文化交锋日益频繁致使高校思想政治教育工作面临许多新形势、新任务和新要求。为了应对我国高校育人问题，2020年5月教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，指出“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”是教育的根本问题，立德树人是检验高校一切工作的根本标准。全面推进课程思政建设，让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任，守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思政课程同向同行，构建全员全程全方位育人大格局，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观[1]。

同时，为了应对新一轮科技革命与产业变革，我国积极推进新工科建设，全力探索工程教育的中国模式[2-3]。作为地方类高校的江苏大学，其电气工程及其自动化专业始建于1960年，经过一甲子的砥砺奋进，已具有较强综合实力和鲜明的学科特色，先后获批国家特色专业、国家一流专业建设点、教育部卓越工程师培养计划专业等，并已通过工程教育专业认证。

电力传动与控制作为电气工程及其自动化专业的一门核心课程，具有专业性、系统性、综合性和实践性强的特点，在专业教学和培养高质量人才计划中有着重要的地位。因此，有必要利用课程思政建设和新工科建设的契机，对该课程进行教学模式改革，探索将思政教育与专业教学有机融合，加强其与其他学科的交叉，以丰富自身学科内涵，扩宽专业知识的广度，开拓学生的国际视野，培养学生的思辨能力、人文社会科学素养、解决复杂工程问题的能力，同时强化学生价值塑造、坚定其理想信念，以“点”带“面”地探索、构建电气工程及其自动化专业课程群德育培养新模式。

一、新形势下教学新模式构建的总体思路

本文以电力传动与控制课程为例，以课程思政为引领，以新工科建设理念为指导纲要，以学生为中心，论证推动课程教学改革的可行性，探索课程教学改革的有效途径。本课程依据学校定位、专业目标和特色，以“电机强国”为思政主线，围绕工程伦理、工匠精神、创新精神、家国情怀、使命担当、个人素养六个方面开展多维教学，改革课程组织体系，关注社会发展需求，拔高专业课程的高度，从不同角度、多个层面引导学生产生发自内心的认同感以实现价值观的塑造，培养有素养、有能力、有担当的社会主义电机驱动领域创新型专业骨干人才，完成课程思政与专业教育的交叉融合。具体课程思政元素、规划及目标如图1所示。

二、新形势下教学新模式构建的具体措施

（一）特色价值引领，细化课程教学目标

课程目标是教学的起点和归宿，也是衡量教学是否成功的重要标准。为了确保思政教育与专业教育的无缝对接和有机互融，建立两者生成性契合关系，同时激发学生的学习动机，提高学生解决问题的能力，促进学生情感、态度、价值观的塑造，有必要以“电机强国”为隐性要求，重塑课程目标。

电力传动与控制课程作为电力传动领域的奠基石，具有涉猎范围广、服务对象精、实践要求高等特点。考虑到要切合应用领域实际，将课程育人目标分为知识层面、能力层面、态度价值观层面，围绕“电机强国”和教学内容寻找、深挖思政育人元素，寻找思政元素与课程内容之间的对应关系，细化每一章节中思政教育的切入点和切入方式，并形成具体的课程教案，确保课程思政真正走进专业教学。

教案内容包括教学目标、上课流程、教学方法、实验安排、课后作业布置等，并将教学目标细分为知识，能力，情感、态度和价值观三个层面。如在基于动态数学模型的异步电机调速系统教学中，课程思政教学围绕“电机的高精度控制”展开，通过寻找“大国重器”中电机及控制的“身影”，指出异步电机高精度控制的必要性，有机融入“大国重器”制造所体现的“家国情怀、开拓创新、使命担当”等时代精神，以激发学生的民族自豪感、国家荣誉感和“电机强国”的使命担当。在课中和课后，通过团队合作作业，锻炼学生自主学习、解决问题和团队合作的能力。

（二）滴灌式思政输入，提升教材价值引导力

教材是作为国之大计的教育的基础，是推进教育现代化、保障教学效果的重要工具[4]。电力拖动控制系统经过多年的发展，其应用场景、控制对象及控制策略都发生了重大变化，导致电力传动与控制课程现有纸质教材与时代发展脱轨，教材中涉及“两性一度”（高阶性、创新性和挑战度）的内容较少。同时，本课程思政元素的挖掘还无法满足课程思政的要求。另外，本课程教学内容较多、课时较少、难度较大，导致学生学习过程枯燥且难以获得成就感。

面对现有教材的不足，为了满足当今形势下“以学生为中心、以产出为导向”大工程观的社会主义人才培养需求，本课题组成员于2020年着手新编教材，新编教材获批2021年江苏省高等学校重点建设教材。

在新编教材中，课程组探索性地融入思政元素，以验证知识传授与价值引领相融合的可行性。教材围绕“电机强国”，在家国情怀、大国工匠、工程伦理、使命担当和创新精神五个模块挖掘思政元素，并在新教材的每一个小节后增设“长知识”版块。为了保证思政元素的隐性输入，该版块内容不含“思政”字眼，但在内容选择上又彰显“思政”内涵。为了增加趣味性和可读性，该版块内容围绕电机选择热点话题，如：中国制造2025、中国高铁中的电机控制、电力传动控制系统的发展历程、驰骋在火星上的“风火轮”、碳达峰/中和问题、我国载人潜水器中的黑科技、电机控制中的“卡脖子”问题、神州十三号载人飞船上的科技“硬支撑”、电磁弹射、中国电机之父、中国最大的龙门吊、科学认识工程伦理等内容。

“长知识”版块的增加，如同工科学习的“调味剂”，其滴灌式输入的方式使学生逐渐了解我国电力传动的发展历史、应用领域、工程伦理、工匠精神、技术瓶颈和大国制造等。该版块引导学生了解本课程的意义和价值，进而激发学生的学习兴趣，增加学生对国家和民族发展的责任感与使命感，达到思政育人的效果。同时，为了应对产业和大工程观的需求，新编教材增设了面向工程应用的实例，并拟借助虚拟仿真技术，构建其控制模型、算法和参数整定方法等增强学生的实践应用能力。

（三）递进式能力培养，打造多元课程组织体系

大学生正处于一生中思维和能力最为活跃的阶段，如何利用学生脑力黄金期激发学生学习内驱力、促进学生全面发展，是高校教师的首要任务[5]。本课程以教学目标为指导，以教材为基础，结合师生关注的焦点问题，针对工科教学的特点和学生的猎奇心理，在总学时不变的前提下，将原有单一的课堂教学变成“课堂教学+讲座+实验+综合实践”四结合多元课程组织体系，如图2所示。

电力传动与控制课程将48总学时（3学分）细分为：课堂教学36学时、讲座6学时、实验6学时。同时，在课程结束安排2.5周综合实践。具体课时安排如表1所示。

课堂教学、讲座、实验、综合实践活动四者分工明确，又相互关联、相互促进。课堂教学主要基于每一章节的课程教案传授基础知识，以达到知识内化和价值引领为目的。讲座是课堂教学的补充和拔高，也是思政教育最好的载体。每一次讲座都会依托学院科研和产学研协同平台，邀请1至2名研究课题与课程知识点高度相关的教授、企业专家，以真实科学问题为牵引进行授课，实现科教互促、产教融合，使得基础理论知识与现实科学问题相互浸润，从而激发学生学习的兴趣和服务国家重大需求的热情，并完成价值观的塑造。

每一章节安排2学时实验课，让学生通过实验来实现知行合一、验证所学知识、巩固教学内容。2.5周的综合实训环节以培养学生解决复杂工程问题的能力为目标，安排学生根据实际工程需求，完成问题收集、基础设计、模型搭建、实验验证、综合分析、优化改进全闭环的科学研究训练，以达到能力升华的目的。

“四结合”多元课程组织体系环环相扣、层层递进，使学生能够沉浸式了解行业研究现状、开阔学术视野、体验科学研究乐趣、塑造心怀家国的远大志向。多元的课程组织体系不仅丰富了教学内容，而且通过多变的课程形式激发了学生的学习兴趣，巩固了课程思政和专业教学效果。

（四）基于认知规律，建設活力课堂

为改善教学效果、拓展课程的教学空间、延伸教学时间、打破师生之间的沟通壁垒，本课程按照从局部到整体、从感性到理性、从理论到实践的知识传授方式，以网络陪伴教学，围绕 “电机强国”思政主线，营造融合多种教学方式的活力课堂，将课程授课时间拉长为：课前、课内、课后，如图3所示。

开课前，教师根据授课内容通过网络平台推送三至四个与知识点相关的问题给学生，这些问题需要学生通过预习教材或查阅相关文献后才能回答。小组成员在组长的统筹安排下完成相应任务后，将答案和疑问反馈给教师。教师根据反馈情况及时调整线下课堂教学内容，重点讲解学生反馈问题较多的部分，做到有的放矢。基础内容讲解完毕，教师通过雨课堂发布课内随堂检测，要求学生限时完成并提交答案，教师根据答案做出总结，实时调整课程进程，确保学生学习效果。在课程教学期间，教师会根据实际内容开展进阶学习，为课后作业做铺垫；课后以实际工程案例、历年竞赛类题目为基础布置作业，团队成员按要求做拓展练习、分工合作、进行实验验证、提交作业，教师课后以小组为单位实时指导和批改作业。

三、结论

为了培养具有国际视野、科学辩证思维、责任担当、人文素养和职业素养的创新型电气工程及其自动化专业骨干人才，本文以电气工程及其自动化专业核心课程电力传动与控制为例，探究改革专业教学方法的必要性。研究电气工程及其自动化专业课程、课程思政、新工科建设之间的内在联系，依托学校定位、专业目标和特色，以“电机强国”为思政引领，从课程育人目标、教案、教材、课程组织体系、课堂设计等方面进行一体化改革设计。

在课程思政背景下，电力传动与控制课程教学新模式的构建不仅能提高学生的参与度、获得感，还能锻炼学生的主动学习能力、合作沟通能力、实际操作能力、创新能力。因此，相关课程改革方案可以推广至电气工程及其自动化专业课程群建设，以期为新时代电气工程及其自动化专业学生培养提供一定的参考。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].（2020-06-01）[2023-01-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[2] 周纯杰，何顶新，张耀，等.新工科背景下自动化专业实践课程思政的设计与实施[J].高等工程教育研究，2022（4）：31-37.

[3] 孙秋野，黄雨佳，高嘉文.工科专业课课程思政建设方案：以《电力系统分析》课程为例[J].中国电机工程学报，2021，41（2）：475-486.

[4] 薛二勇，李健.教材治理体系和能力现代化的政策分析[J].中国电化教育，2022（7）：16-22.

[5] 霍颜艳.激发学生学习内驱动力：课堂教学改革的重要落脚点[J].教育理论与实践，2020，40（8）：42-45.

［责任编辑：钟 岚］