顶层设计方案引领课程思政建设

吴翔宇 荆龙 陈艳波

摘  要：发电厂电气部分这门课程紧密结合我国电力工业发展的辉煌历程，蕴含丰富的思政教育元素。该文首先梳理总结当前该门课程思政建设存在的问题，点明发电厂电气部分课程思政建设的重要意义，随后介绍以马克思主义世界观与方法论为主线、以爱国情操/科学意识/职业素养为三大支撑环节的课程思政整体思路顶层设计方案，围绕顶层设计方案构建与课程知识点密切相关的思政教学案例集，最后介绍在思政教学方法和教学评价方面的改革举措。

关键词：课程思政建设；顶层设计；马克思主义世界观与方法论；社会主义核心价值观；发电厂电气部分

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）20-0175-06

Abstract： The course of Electrical Part of Power Plant is closely combined with the brilliant process of the development of China's power industry， which contains rich elements of ideological and political education. This paper first summarizes the problems existing in the current ideological and political construction of this course， and points out the significance of the ideological and political construction of the electrical part of the power plant. Then it introduces the top-level design scheme of the overall ideological and political thinking of the course with Marxist world outlook and methodology as the main line and patriotism / scientific consciousness / professional quality as the three supporting links. Around the top-level design scheme， an ideological and political teaching case set closely related to the knowledge points of the course is constructed. Finally， the reform measures in ideological and political teaching methods and teaching evaluation are introduced.

Keywords： curriculum ideological and political construction; top-level design; Marxist world outlook and methodology; socialist core values; Electrical Part of Power Plant

课程思政是高校育人的重要组成部分，也是专业授课的有力补充。课程思政缘起于2016 年全国高校思想政治工作会议，在2017年教育部发布《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》后得到进一步深化，并在2018 年全国教育大会后基本成型[1-3]。经过近年来的探索，我国基本形成了“课程门门有思政、教师人人讲育人”的总体格局[4]。

发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业的一门主要专业选修课程，是一门与实践联系较紧密的专业课。其主要任务是使学生对电力系统中的各种电气设备（一次设备、二次设备）和电气接线（一次接线、二次接线）有清晰、完整、比较深入的了解，并了解其工作原理、分析方法和运行方式，为今后从事电气设计、运行管理和科研工作打下必需的理论基础[5]。发电厂电气部分这门课程包含很多思政元素，非常适合开展课程思政建设。该课程在大三或大四学年开设，学生已对电气工程专业有一定了解，可结合课程思政进一步培养其专业意识和职业素养。此外，发电厂电气部分是电力系统重要的专业课，是电力系统专业思政建设的重要载体。因此，对这门课程开展思政建设具有重要意义。

一  发电厂电气部分课程思政建设存在问题分析

近年来，已有研究对发电厂电气部分课程相关的思政建设进行了一定探索[6-10]，提出了课程思政建设的改革思路、教学设计方法、思政案例以及实践路径等。然而，本门课程的思政建设仍然存在以下问题和进一步努力的方向。

问题1（零散）：虽注重课程思政案例建设，但却忽视了对课程思政顶层设计的逻辑框架构建，各案例之间关系零散，系统性不强，缺乏有机串联与合力作用，学生只是知道一个个思政案例，缺乏系统化的认知，影响课程思政效果。

问题2（“两层皮”）：课程专业性较强，思政内容容易与课程知识点联系不紧密。在教学方式和教学内容上，如何能够将课程思政如盐溶于水般有机融合于专业教学中、使学生于潜移默化中受到思政教育亟待解决。

问题3（喧宾夺主）：思政内容过多时反而冲击了课程知识点的讲授，需要精炼选择合适的思政内容，并在教学时机上多下功夫，避免思政内容分散学生对知识点的注意力。

为此，针对上述问题，教学团队对发电厂电气部分课程开展了系统化的课程思政建设探索与实践。打造了“一条主线、三个支撑环节”的课程思政顶层设计方案，围绕顶层设计方案构建了与课程知识点密切相关的思政教学案例集，通过课程思政教学方法和教学评价多项改革举措提升课程思政教学效果。通过本门课程的思政建设以及在实际教学中的应用，能够使专业学习和课程思政相辅相成、相得益彰，将知识传授与价值引领相结合，融电力特色于发电厂电气部分课程的思政教育，助力实现立德树人、“三全育人”的根本任务。

二  “一条主线、三个支撑环节”课程思政整体思路顶层设计方案

根据课程知识点的内在逻辑架构，在文献[10]基础上，本文进一步给出了发电厂电气部分课程思政整体思路顶层设计方案，如图1所示。

本课程的核心知识模块包括设备原理、系统认知、系统分析、系统设计和设备选择五大模块。其中，设备原理包括导体的发热和电动力原理、灭弧原理、电气设备工作原理等，系统认知包括电气主接线认知、二次接线和配电装置认知等，系统分析包括电气设备及主接线的可靠性分析、技术经济分析等，系统设计包括电气主接线和厂用电接线的设计等，设备选择包括主变压器、断路器、互感器和限流电抗器的选择等。

课程思政以马克思主义世界观与方法论为核心主线，一方面，从辩证关系和对立统一这两个角度，将课程涉及的五部分内容有机串联在一起。另一方面，课程知识点也蕴含了很多马克思主义原理相关的思政元素，例如辩证唯物思想和三大规律（对立统一规律、量变引起质变规律、否定之否定规律）。

为了进一步夯实主线，设置了三个支撑环节。首先，课程内容反映了我国电力工业从弱小到壮大的过程，因此从国家进步角度，设置爱国情操环节，弘扬中华民族精神。其次，课程内容也反映了电力行业的科学技术不断更新迭代的过程，因此，从科技发展角度，设置科学意识环节，培养求真创新精神。最后，课程内容涉及很多现场与工程实践知识，助力高年级本科生学生完成从学校到社会“最后一公里”的过渡，因此，从实践强化角度，设置了职业素养环节，传承大国工匠精神，为学生成为优秀的电气工程师奠定基础。最终，践行社会主义核心价值观，实现主流价值引领。

通过“一条主线、三个支撑环节”的课程思政顶层设计，能够将本门课程的知识及思政教学点有机串联起来，形成整体性合力，更好地发挥课程思政的育人作用，

避免多数思政课程中存在的案例虽多却分散杂乱、忽视整体思政逻辑框架建设这一问题。

三  围绕顶层设计方案的课程思政案例集构建

教学团队围绕顶层设计方案构建了与课程知识点密切相关的思政教学案例集， 部分思政案例列举见表1。下面将从马克思主义世界观与方法论这条主线和具体的三个支撑环节分别展开介绍思政案例。

（一）  主线：马克思主义世界观与方法论

马克思主义世界观与方法论的核心是辩证唯物思想和三大规律（对立统一规律、量变引起质变规律、否定之否定规律），下面分别阐述如何将其体现在本课程的思政教学中。

1  辩证唯物思想

部分与整体的辩证关系。如图1可知，本课程的核心教学内容围绕发电厂电气设备和发电厂电气系统展开，电气设备即断路器、隔离开关、互感器等各种设备，电气系统即电气主接线系统、厂用电系统、配电装置系统等，设备代表“部分”，系统代表“整体”，课程将结合发电厂电气设备和发电厂电气系统阐述部分与整体的辩证关系。一方面，整体居于主导地位，统率着部分，部分在事物的存在和发展过程中处于被支配的地位，部分服从和服务于整体，即电气系统处于主导地位，电气设备服从和服务于电气系统。另一方面，整体是由一个个部分构成的，离开了部分，整体就不复存在，即电气系统也是由一个个电气部分构成的。总体上，整体与部分的关系是相互依存和相互影响。整体与部分辩证关系的方法论意义：一是树立整体观念和全局的思想，从整体出发，在整体上选择最佳行动方案，实现最优目标，即从电气系统整体出发，选择最佳的设计方案；二是搞好局部，使整体功能得到最大发挥，即每个电气设备都有好的性能，那么电气系统整体的功能就能得到最大发挥。

现象与本质的辩证关系。例如，课程中关于限制短路电流的方法有装设电流电抗器、采用低压分裂绕组变压器、采用不同的运行方式等三种，虽然方法不同（即现象不同），但这些方法的本质上都是通过增大短路阻抗的方法以限制短路电流，即本质相同，体现了现象与本质的辩证关系，在教学中向学生强调要透过现象把握本质，学会举一反三。

统一性与多样性的辩证关系。统一性与多样性是共性与个性的关系。本门课“二次回路接线图”中讲解了二次接线图的分类及用途，以10 kV过流保护为例，二次接线图有多种表现方法，包括原理图、展开图与安装接线图等，具有多样性，但是都是用于描述二次接线，具有统一性，体现了统一性与多样性的辩证关系。

2  矛盾的对立统一规律

矛盾是事物发展的动力和源泉，矛盾的对立统一规律是事物发展的根本规律。在发电厂电气部分的教学中从始至终都贯穿着经济性与安全性这一对矛盾的对立统一性。总体上，发电厂电气系统和电气设备要想具有更高的安全性就需要增大投资，即牺牲经济性；要想提高经济性，即降低投资，就需要牺牲安全性，因此经济性与安全性相互矛盾，但是一个发电厂只有兼顾经济性与安全性才是一个优良的发电厂，体现了经济性与安全性的协调统一性。下面从发电厂电气系统设计时经济性与安全性的对立统一性详细论述。

在设计电气主接线时，若采用简单的接线形式，比如单母线接线，具有形式简单、投资少的优点，经济性好，但是在母线故障和断路器检修时负荷容易停电，安全性不足；若采用复杂一些的接线，比如双母线分段接线和一台半断路器接线等，在母线故障和断路器检修时负荷不停电，安全性好，但是投资大，经济性差，体现了在电气主接线设计时经济性与安全性的矛盾。在具体工程设计时，需要根据配电装置电压等级、出线回路数量等设计需求合理选择兼顾经济性与安全性的优化方案。

3  量变引起质变规律

量变引起质变规律是指事物在矛盾动力推动下，其发展所呈现出的形式，事物发展的形式以量变开始，到质变终结，质变是核心环节，量变是核心环节的铺垫。在教学中，可通过但不限于以下2个例子引入量变引起质变规律的思政内容。

电弧的产生过程。开关电器在切断电流时会产生电弧，在触头分离过程中，首先是电子发射环节，随后电子与其他粒子碰撞发生碰撞游离过程，使触头间充满了电子和离子，当电子和离子数量积累到一定程度之后，由量变引起质变，导致介质被击穿，出现光和热的效应而形成电弧。

绝缘材料的破坏过程。导体通过过大的电流时发热严重，导致接触电阻增加，接触电阻增加导致发热更加严重，使得接触电阻进一步增加，形成恶性循环，最终量变形成质变，绝缘材料烧焦破坏，诱发事故。

4  否定之否定规律

在本课程的教学中可通过直流电与交流电之争来体现否定之否定规律。在本课程的能源与发电部分教学中，介绍了电力系统的发展过程，起初电力系统是直流电为主，当时直流电技术成熟，容易掌握，安全性好（肯定阶段），后来由于电压等级不易提高、损耗大等原因，电力系统逐渐成为交流电为主（否定阶段），再后来由于电力电子技术的发展，高压直流输电兴起，能够解决特高压交流输电存在的若干问题，直流电再次成为电力系统的重要输电形式（否定之否定阶段），而且现今的直流电技术经过技术更新，更为完善，是更高级的新事物，体现了否定之否定规律中事物发展螺旋上升的特点。

（二）  支撑环节A：爱国情操→弘扬中华民族精神

在爱国情操这一支撑环节中将着重弘扬中华民族精神，激发学生的民族自豪感和文化自信，培养学生的家国情怀和使命担当意识。

例如，在绪论部分的教学中，可向学生介绍我国电力装机容量、发电量、新能源装机量均为世界第一的事实。此外，可在授课时结合当前的最新新闻进行教学，例如笔者在2021学年的课程教学中，通过向学生介绍我国目前世界上在建规模最大的水电工程——白鹤滩水电站工程大坝全线浇筑到顶，标志着我国300米级特高拱坝建造技术实现世界引领这条新闻，以增强学生的爱国情操。

（三）  支撑环节B：科学意识→培养求真创新精神

本门课程中含有很多体现科学精神的知识点，通过相关的思政教学，可培养学生求真务实、开拓创新的科学精神以及勇于追求和探索真理的宝贵品质。例如设备从无到有，从有到优的科学探索过程方面，本课程中涉及到的许多设备都经历了从无到有，从有到优的科学探索过程。以互感器为例，经历了电磁式互感器、电容式互感器到新型的电子式互感器和光电式互感器的发展过程，每一次进步都是科学家和工程师们勇于创新、不断探索的结果，可引导学生科学意识与科学精神的培养与塑造。

（四）  支撑环节C：职业素养→传承大国工匠精神

学习该课程的学生毕业后多数都是成为一名电力工作者，毕业后需要完成从学生到一线电力工作者的角色转换。通过本门课程中许多知识点的思政教学，对于树立学生们的职业道德及专业素养、培养学生们的大国工匠精神、建立学生们的工程思维方式非常有帮助，具体可通过但不限于以下教学环节展开。

1  树立“心存敬畏，行有所止”的规则意识

首先，在教学管理上潜移默化地帮助学生树立规则意识。例如，在作业提交上，笔者每次在第一节课上就对学生明确说每次作业10分，超过规定时间提交最多8分，期末再补交最多5分，从而帮助学生明确规则的重要性。

其次，在介绍电气接线的倒闸操作时，向学生强调在对断路器和隔离开关操作时严格遵守操作规程的重要性，电厂和变电站中都是严格执行“操作票”制度。有一个学生毕业之后还提起笔者在课上讲的倒闸操作不合理将引发巨大电弧对他触动非常大，让他认识到电气人要不断提高自己的专业素养，增强规则意识，牢记安全第一。

2  强化榜样力量

本门课程的很多内容都是电力工人在生产一线要用到的知识，可通过口述或视频方式向学生介绍一些电力工人榜样，例如曾获全国劳动模范的国网上海浦东供电公司职员谢邦鹏等，通过强化榜样力量引导学生们向他们学习。

四  课程思政教学方法和教学评价的改革举措

（一）  积极探索多种教学方法，使课程思政如盐溶于水般有机融合于专业教学

本门课程的思政教学综合采用了多种教学方法，以使得课程思政教育取得更好的效果，举例如下。

1  类比式教学方法

例如导体的温升过程对学生而言很陌生，是第一次接触，然而和温升过程在数学上形式相同的RC电路过渡过程却是学生在电路原理课程中已经熟练掌握的，将两者类比，可让学生更容易掌握导体温升过程的数学与物理概念。两者现象相同，但本质上都是数学上的一阶过渡过程。通过引入现象与本质之间辩证关系的探讨，让学生进一步体会辩证唯物思想，收到了较好的效果。

2  自主探索式教学方法

在不同主接线备选设计方案的批判性选择方面，本门课程在电气主接线设计单元中，电气主接线在设计时通常会有多个备选方案，可将学生进行分组研讨，然后每组派代表对该组选取哪种方案及选择原因进行汇报交流，通过自主探索教学培养学生的科学创新精神。

3  科研反哺式教学方法

在教学中向学生介绍国家电网公司的科研项目成果——电网热稳定极限辅助决策系统，这一成果与本门课程的导体发热分析与计算内容强相关，并且是课程内容的进一步深化，从而拓展学生的知识面，并了解课程内容如何在科研和工程中得到应用。通过我国这一世界领先的科研成果激发学生的爱国情操与民族自豪感。

4  联想式教学方法

联想式教学方法的核心在于将课程教学内容自然联想到学生实际的学习与生活，向学生传递如何更好地学习与生活，这种联想式教学方法不会显得生硬脱节，能够将思政内容在课堂上向学生潜移默化地传授。

例如，限流电抗器在选择时，首先要按将短路电流限制到要求值来选择，这个是基本目标，除此之外还有兼顾电压损失校验以及短路时的母线残压校验。如果仅考虑短路电流限制，则有可能造成常态运行时电压损失过大或短路时母线残压过低，不满足经济运行及安全运行的需求。因此，限流电抗器在选择时，要兼顾多种目标，才能取得最好的效果。可引导学生们认识到他们在大学里，学习是主业，将课程学好是主要目标与任务，然后仅仅学习好不能算作完满的大学生活，大家还需要培养自己的沟通协调能力、组织策划能力、参与一些科研竞赛等，即大学四年是要实现多种目标的，只有同时兼顾才能让自己的大学生活更充实、更有意义。

又如，线路上是否安装限流电抗器，是要具体问题具体分析，在不同的场景下会有完全不同的结论。例如，在馈线上安装电抗器，从发电厂和用户来看是比较合理的。但是，在直配线路上安装电抗器时，因馈线回路数多，相应出线电抗器也多，总投资加大，从而使得配电装置构造复杂，同时在正常运行时也有较大的功率损失和电压损耗。因此，线路上是否安装限流电抗器，是要结合具体的场景的，不能一概而论。可以引导学生们认识到在学习和工作中碰到问题时，要结合具体的情况做出对应的分析，给出相应的解决思路，不能简单套用成熟的“经验”。

（二）  合理选取思政点融入的教学时机，避免分散学生对知识点的注意力

教学团队总结了适合思政点融入的四个教学时机。

课堂开始阶段：可在刚开始上课时，通过思政相关的近期新闻吸引学生，让学生快速进入上课状态。

知识传授阶段：在讲解完某一知识点后，介绍与课程知识点密切相关的思政点，使思政内容如盐溶于水般融入知识传授。

学生疲惫阶段：当观察到学生出现疲劳迹象时，讲解一个生动有趣的思政例子，引导学生注意力回到课堂。

课堂总结阶段：对本次授课内容进行总结时，通过思政点对课程内容进行引申与升华，加强学生对知识的总体掌握。

（三）  构建教学相长、充分互动的多维思政评价体系

课程从“课间随机访问学生、校院教学督导反馈、学期教学调查问卷、结课学生统一评教”四个层级进行思政教学效果评价，构建教学相长、充分互动的多维思政评价体系。本课程设计了对学生的课程思政教学调查问卷，问卷包括：课程思政教学普遍存在的问题、对思政内容的态度、思政元素的合适占比、希望老师讲解的思政内容、喜欢的思政教学形式及对思政教学效果的满意度等。

对上课学生进行的课程思政教学调查结果表明，92.6%的学生对课程思政教学效果表示非常满意或满意，92.1%的学生对“本课程思政素材与专业匹配程度高，思政教育内容很有价值，收获很大”选择了非常符合或符合。教学团队可根据学生们的反馈情况持续改进课程思政教学。

五  结束语

课程思政建设是党和国家在新形势下对高等教育的新要求，是推进全员、全方位、全过程育人的重要途径，也能够有助于提升专业课的教学效果。教学团队针对当前课程思政建设上普遍存在的难点、痛点问题，深入探索了发电厂电气部分这门课程的课程思政建设方法，打造了“一条主线、三个支撑环节”的课程思政整体思路顶层设计方案，围绕顶层设计方案构建了与课程知识点密切相关的思政教学案例集，设计了多类型教学方法以及多维思政评价体系。通过本门课程思政教育的实施，强化了马克思主义世界观与方法论在课程思政中的体现与教学，能够在让学生们弘扬中华民族精神，培养求真创新精神，传承大国工匠精神，最终践行社会主义核心价值观等方面发挥积极作用。

参考文献：

[1] 习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上的重要讲话[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2] 高校思想政治工作质量提升工程实施纲要[N].光明日报，2017-12-06（1）.

[3] 人民日报评论员.建设高素质专业化教师队伍：论学习贯彻习近平总书记全国教育大会重要讲话[N].人民日报，2018-09-15（1）.

[4] 韩宪洲.课程思政的发展历程、基本现状与实践反思[J].中国高等教育，2021（23）：20-22.

[5] 苗世洪，朱永利.发电厂电气部分[M].5版.北京：中国电力出版社，2015.

[6] 葛乐.《发电厂电气部分》课程思政教学资源挖掘[J].中国电力教育，2022（10）：91-92.

[7] 王贤立，门三义，王佳.“发电厂电气部分”课程思政改革探索[J].轻工科技，2023，39（1）：169-171.

[8] 张美霞，吴文军.《发电厂电气主系统》课程思政建设初探[J].中国电力教育，2018（12）：62-63.

[9] 苏秋仁，柳影.可持续发展战略下《发电厂动力部分》课程思政教学的探索[J].产业与科技论坛，2021，20（21）：119-121.

[10] 孙欣，张美霞，吴文军，等.“发电厂电气部分”课程思政教学设计[J].中国电力教育，2021（S1）：161-162.

基金项目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目“能源与动力工程专业数字化赋能教学质量提升的策略及实践研究”（2023GJJG418）；北京交通大学教学改革和建设项目“‘发电厂电气部分课程思政建设”（本通〔2022〕75号文件-项目134）

第一作者简介：吴翔宇（1990-），男，汉族，辽宁辽阳人，博士，副教授，硕士研究生导师。研究方向为电力系统分析与控制。

*通信作者：荆龙（1977-），男，汉族，河北威县人，博士，副教授，博士研究生导师。研究方向为新能源发电系统建模与控制。