应用型本科院校电力系统分析课程思政改革探索
——以湖州学院智能制造学院为例
2024-01-28童嘉阳
童嘉阳
(湖州学院,浙江 湖州 313000)
2021 年1 月27 日,教育部下发了《教育部关于同意湖州师范学院求真学院转设为湖州学院的函》,标志着湖州师范学院求真学院正式转设为湖州学院,成为本科院校。文件还明确了学校应用型高等学校的定位,以培养区域经济社会发展所需要的高素质应用型、技术技能型人才为目标。基于此背景,学院的人才培养目标既要强调“实践能力”,又要体现“创新能力”[1]。为此,如何以立德树人为引领培养创新型工程人才,如何将“应用型人才培养”融入课程教学过程是目前学校发展的重点[2]。
湖州学院电气工程及其自动化专业是浙江省一流专业,同时也是浙江省“十二五”新兴特色专业。电力系统分析课程则是专业中电力系统自动化模块方向的核心课程,主要使本科生了解电力系统分析的基本方法,同时能为后续专业课程打下扎实的理论基础,以及为学生未来进入电力系统行业工作提供助力,对本课程开展教学创新工作,能对学生职业综合能力培养起到关键作用。电力系统分析具有课程内容多、概念抽象、专业性强等特点。在传统教学模式下,学生对知识的掌握限于理论,实际运用能力较弱,同时课程知识点与课程思政的结合较弱[3]。因此,为了进一步强化课程育人效果,全面落实课程思政教学,有必要对电力系统分析的课程思政教学进行改革。
一、课程思政教学目标改革
为适应应用型人才的培养目标,结合电气工程及其自动化专业特点,以立德树人为引领,构建了如图1 所示的课程教学目标。
图1 课程思政教学目标
夯实理论基础。使学生掌握电力系统分析的基本理论与方法,提高综合运用电学理论解决电力工程问题的能力,为后续学习打下扎实基础。
强化职业素养。通过校企合作获得广泛实际工程案例,并以此基础设计课程任务,激发学生自主解决复杂技术问题的能力,使其获得解决简单电力系统分析问题的能力。
提升综合素质。通过线上课程思政资源与线下思政教学,为学生树立专业自信与文化自信,发扬工匠精神,培养工程师伦理观,全方面提升学生素质。
二、课程思政元素及其融入方式探索
在电力系统分析课程思政的探索过程中,需要深入挖掘课程知识点所蕴含的思政元素与育人元素,紧紧围绕应用型地方高校的培养目标,并将其与课堂教学相结合。改革开放40 多年以来,得益于我国优越的能源政策,以及老一辈电力人的不懈努力,我国的电力系统产业由落后逐渐发展成为世界领先水平。此外,电力系统分析本身的复杂性,也要求学生具有灵活的科学思维,同时掌握一定的科学方法[4]。
为了更好地将课程思政与日常教学相结合,要对电力系统分析课程整体教学体系进行改革与调整。首先,完善课程教学大纲,融入课程思政育人目标;其次,优化课程评价模式,增加课程思政评价指标;最后,梳理课程思政元素与知识点的联系,明确电力系统分析课程思政建设的指导思想[5]。在日常教学中,课前通过课程引导文,预习知识点的同时,穿插思政案例;课中将课程知识点与电力系统发展历程、发展现状、新技术、科学思维等各种思政元素有机结合,引导学生思考;课后总结提炼,并通过电力系统工匠故事,进一步强化课程育人效果。
在对课程思政元素进行挖掘后,形成课程知识点与思政元素融入方法案例表,如表1 所示。
表1 电力系统分析课程思政元素融入方法案例表
思想政治教育贯穿人才培养的全程,为了进一步发挥课程的育人作用,提高人才培养质量,应采用多种方式将课程思政与课程教学相结合。课程思政点蕴含于本课程的各个章节中,而合理地将知识点与相应的课程思政元素点相结合,可以更好地提升学生对思政内容的接受度,使得理论教学与素质教学有机结合,能在日常教学中进一步提升学生的科学思维、政治觉悟、专业归属感等。例如:在讲解我国电力系统的发展历程时,融合理想信念和爱国主义教育,国家电网战略体系教育,新能源与新技术教育,引导学生了解电力系统的研究现状,强调科技创新是第一生产力,树立为共产主义和中国特色社会主义共同理想而奋斗的信念和信心。使学生在充分理解电力行业变革的重要历史意义后,建立起对课程及专业的强烈学习兴趣和动力,产生行业自豪感,使学生能够勇于承担解决技术难题和进行技术创新的行业重担。
三、课程思政教学方法探索
为了保证理论教学质量,同时提升课程育人效果的目标,在完成了思政元素的挖掘并确定了相应的融入方式之后,还应对教学方法进行合理改革。采用多样化的教学方法优化日常教学,注重“启发式、任务式、合作式”等强调师生互动,引导学生主动学习的课堂教学方法。例如:将行业需求、创新需求、技术难点等引入课程教学中,并积极引导、启发学生进行思考与探究。同时,由于设计的思政案例与课程知识点互为映射,既能通过课程知识点引出思政元素,也能通过案例开展知识点教学,使学生在掌握理论知识的同时,也能体会课程蕴含的育人元素。
(一)线上线下混合式教学模式
在课程建设过程中采用线上线下混合式教学模式,将线上教学平台作为线下教学的辅助手段。课前让学生在线上平台通过课前引导文领取先导问题,并自行通过教材解答问题。课中由教师讲授重点内容,然后布置学习任务,将学生进行分组,教师引导学生对任务的解决方法开展讨论和辩论,发散思维,并对不同理论观点进行对比和讨论,由组长记录讨论过程和结果,最后由教师点评并补充讲解学生没考虑到的内容。课后,学生可通过小组报告和课程中的资料展开复习,进一步加深学生对知识点的掌握。该教学模式既强调教师的课堂讲授,又强调学生基于资源的自主学习和合作学习,注重培养学生的自主学习能力和表达交流能力,使得学生能够充分参与整个学习过程。在课程教学中,结合现代工具,让学生通过仿真软件,模拟实际变电所的运行,以体会现代化变电站的运行模式,进一步强化学生对电力系统的认识与了解,理解新技术的突破对现代电力系统的深远意义,并激励其未来进入电力系统行业工作。
(二)线上课程思政案例库建设
运用线上教学平台,挖掘与课程知识点相关联的课程思政案例,形成课程思政案例库,进一步强化课程思政教学效果。例如:在讲解电力系统的输电技术时,引用大国工匠王开库的事迹。王开库是我国特高压输电电网建设的重要专家人才,在岗位上潜心钻研,牵头创立了10 项行业工法、2 项发明专利和8 项实用新型专利,创造了17 项科技成果,并获得过安徽省劳动模范等多项荣誉。学生课后可以通过思政案例库中多位大国工匠的个人事迹或我国大型电力工程建设历程的介绍视频,进一步了解电力系统,树立理想信念,从而激发学生爱国情怀,培养学生精益求精的大国工匠精神。
(三)课程实验实践环节设计
在课程实验环节,学校建有电力系统自动化实验室,可进行验证性、综合性等各类相关实验。本课程目前设有3 次课程实验,学生可以充分利用实验室,将所学理论知识与实际相结合,体会其中的区别与联系。
此外,在课程实践环节,设置了对应的实践课程——工程项目设计训练。教师将与电力系统实际工程案例相关的设计任务书进行修改完善,形成适合本科生的课程设计任务,合理设置与行业需求密切相关的工程问题,由学生自主探究,团结协作解决。例如:为某工厂进行电气系统一次设计,任务书中包含了工厂各车间的负荷情况、工厂平面布局图、当地供电所容量、供电所线路短路容量、电费情况等。此设计要求学生至少熟悉一种经典的负荷计算方法和无功功率补偿计算,合理选择变电所位置及变压器等硬件的型号,并分析各类故障可能对系统产生的影响,最终形成课程设计报告,并绘制电气一次系统的图纸。这种启发式的实践训练能使学生更好地掌握课堂理论知识,培养学生将所学的各类学科知识交叉运用的能力,提升了学习积极性,塑造了严谨认真的工作态度。
最后,学校作为应用型本科院校,尤其重视应用型人才的培养,为此学校开展了“白鹭齐飞,夏耕树人”主题活动,要求每个学生在大学期间除毕业实习外至少进行一次暑期实习。而电气工程及其自动化专业在培养方案中还额外设有为期一个月的生产实习课程,同时专业也与国家电网培训中心建立了合作,可以安排学生到电力企业、电网等单位进行实习,形成企业导师和校内教师的联合指导,构建多维化的培养体系,进一步深化课堂所学理论知识的掌握及对实际电力系统的认识。
课程思政的推进是当前我国高校教育工作的重点,也是提升高校人才培养质量的重要途径。本文结合应用型地方高校人才培养目标,提出了电力系统分析课程思政教学目标,梳理了课程的思政元素,探索了课程思政融入方式,并分析了课程思政的多样化教学模式。同时,本文也为电气工程类及其他同类的工科专业课程改革提供范例,将与时俱进的教学内容、对应的课程思政内容、良好的教学方法融入培养目标中,从而为社会输送应用型高素质工程技术人才。