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工科专业课程思政的教学范式研究

2021-08-29李志敏陈毕胜孔祥强王建伟

科教导刊 2021年34期
关键词:课程思政

李志敏 陈毕胜 孔祥强 王建伟

摘要专业课程是课程思政建设的重要阵地,本文以“锅炉原理”课程为例,围绕“立德树人”的原则,从“工程伦理教育、家国情怀、大国工匠精神及科学研究方法”四个角度出发,完成思政元素挖掘、教学目标制定、融入策略确定,教学效果测评及教学方案改进五个步骤,形成了“一中心四角度五环节”反馈式课程思政的教学范式,拓展了课程的广度、深度和温度,实现了全过程、全方位的思政育人。

关键词课程思政;立德樹人;锅炉原理

中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.34.023

Research on the teaching paradigm of curriculum ideology in engineering courses

——Taking the “boiler principle”course as an example

LI Zhimin,CHEN Bisheng,KONG Xiangqiang,WANG Jianwei

(College of Mechanical and Electronic Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao,Shandong 266590)

AbstractSpecial curriculums are important position of curriculum ideology. Taking the boiler principle as a case,the teaching paradigm of “one center,four aspects and five links”which called feedback curriculum ideology has been formed. Around the principle of “foster character and civic virtue”,from the four aspects of “engineering ethics education,patriotism,craftsman spirit and scientific research methods”,the five steps such as ideological and political element mining,teaching goal formulation,teaching strategy determination,effect evaluation,scheme improvements have been completed. The breadth,depth and temperature of the course has been expanded by this teaching paradigm. At the same time,the whole process and all-round ideological and political education has been realized.

Keywordscurriculum ideology;foster character and civic virtue;boiler principle

互联网与新媒体的飞速发展,使信息传递极为便宜,良莠不齐的信息对国家、社会以及个人都将产生举足轻重的影响。青年学生正处于人生观与价值观的形成与稳定阶段,易受网络信息的冲击和影响,从而丧失信仰。因此,高校欲培养德才兼备的接班人,思想政治阵地不容有失。

高校的课程体系中,思政课程开设5门课程,只占学时的一小部分,更多的育人工作需要融入各类专业课程中,由所有教师来共同承担,使各类课程、各个环节、各位教师都能够发挥育人功能,[1]实现与思政课程的同向同行,达到“立德树人、德才兼育”的教育目标,这就是课程思政。[2]

在2016年的全国高校思想政治工作会议上,习近平总书记指出“高校教育的根本问题在于培养什么样的人,如何培养人以及为谁培养人这个根本问题”,思想政治教育融入各类专业课程是解决“培养什么样的人,如何培养人以及为谁培养人”的关键方法,课程思政如盐入水,是提升高校人才培养质量的重要手段,其后《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》(2017),全国教育大会(2018),《高等学校课程思政建设指导纲要》(2020)进一步明确了课程思政的作用、地位和实施策略。

专业课教师都应认识到课程思政的重要性,以“守好一段渠、种好责任田”为己任,从课程背景、专业领域、技术发展、文化历史、环境影响、国内国际等方面深入挖掘各类课程中隐含的家国情怀、社会责任感与正义感、文化自信等价值范式,将显性教育和隐性教育有机结合,增加课程的知识性、时代性、思想性,以润物细无声式的言传身教进行全员、全程、全方位的德才教育。

工科专业例如能源、机械、电气、土木、建筑、矿业等领域的课程具有一定的通性,普遍注重基础理论的应用与实际操作、工程性强。[3]基于此,本文以“锅炉原理”课程为例,探索课程思政的教学范式。

1“锅炉原理”课程特点

“锅炉原理”是能源与动力工程专业的专业核心课,是课程体系中的枢纽,专业课程先修后续关系如图1所示。课程系统讲述锅炉的工作原理、结构特征、设计方法及运行调节等内容,涉及电力、冶金、制冷、供暖、石油、控制、仪表、材料及制造等多个行业。课程内容与科技发展、国家大势、资源环境、人文社会及工程伦理等联系密切。

2思政育人的实施策略

围绕着思政育人的主旨,逐步完成教学目标制定、思政元素挖掘、融入策略确定,教学效果测评及教学方案改进⑷五个环节,从而形成闭环的课程思政教学范式。

2.1基于产出导向及专业认证标准,精准设定教学目标

本专业要培养具有节能减排理念、创新精神和国际视野的应用创新性人才,各门课程设置要符合专业认证标准,具体落实到本课程要综合考虑科技发展、社会需求、地区经济及思政育人几方面要求,设定“知识传递、能力培养和价值塑造”的递进式教学目标如下:

知识目标:掌握锅炉设备的基本结构、性能指标、工作原理,设计思想和方法;掌握锅炉灰渣、废气、废水的产生原理;了解锅炉合理设计、安全运行、达标排放对企业、社会及环境的意义。

能力目标:能够灵活应用基础理论知识分析锅炉设计、运行中出现的问题,具备解决工程实际问题的能力;针对节能、减排、能源绿色应用、智慧电厂领域中的工程问题提出解决方案。

价值目标:逐步构建良好的职业道德体系,建立工程师的责任感与使命感,能够理解和评价锅炉运行对环境、社会可持续发展的影响,培养精益求精的工匠精神,增强学生的民族自豪感和坚定“四个自信”。

课程的总目标确定以后,可以采用Bloom分类法将课程目标具体到章节,使其操作性更强如表1所列。

2.2深入挖掘思政元素,增加课程的广度和温度

2.2.1突出案例教学,强化工程伦理教育

李伯聪教授曾指出“没有与伦理无关的工程,所有的工程活动不但涉及人与自然的关系,而且必然涉及人与人、人与社会的关系问题,因此其内就必然存在着各种各样的伦理问题。”[5]锅炉运行、运输、制造等环节与经济、环境、人民生活息息相关,是当前节能减排的排头兵,因此在授课过程中,可以建立包含煤电建设、智慧电厂、节能减排、尾气处理、新能源消纳并网、“碳达峰碳中和”等类型的工程案例库,引导学生分析讨论锅炉合理设计、安全运行、达标排放对企业、社会及环境的意义,建立工程伦理的基本原则。

2.2.2结合学科发展,培养家国情怀与使命担当

锅炉设备是火力发电的三大主机之一,其技术创新发展一直是先进高效火电机组升级换代的关键推动因素。装机容量增长、超(超)临界锅炉技术发展、高效清洁燃烧技术开发、二次再热技术应用、700℃锅炉的预研等领域取得的成绩,用中国速度和先进技术向世界证明了中国制度优势,这些能极大增强学生的“四个自信”,激发学生的使命感。

2.2.3增加课堂广度,培养大国工匠精神

创新突破、严谨细致、敬业负责、精益求精……这些都是工匠精神的精髓,塑造学生的工匠精神是长期反复、亲自践行的过程,不仅仅局限于课堂。可以通过复杂习题求解、实验动手操作、项目案例分析、科技创新竞赛等形式延展课堂,让学生进行沉浸式体验,使工匠精神逐步内化于心。

2.2.4以问题驱动,培养学生掌握科学研究方法

采用“问题驱动”方式,对重要知识点由案例导入、让学生在思考与实践中发现问题、分析问题,进而自主、互助或在老师帮助下解决问题,多角度引导学生参与整个过程的思考,由此掌握科学的研究方法。[6]例如讲解燃烧计算章节,通过“双碳”目标下锅炉机组的减排,引导学生查阅及思考“锅炉烟气如何进行碳减排”,进而了解“碳捕集”等技术,逐步落到“烟气中CO2含量如何计算”的问题,至此学生可以结合煤的元素分析,区分是否可燃,自主导出燃烧计算步骤和方法;接下来通过错题找茬环节,让学生重点掌握计算的易错点,逐步培养学生的严谨细致,最后通过污泥掺烧、生物质掺烧等混合燃料的燃烧计算,使学生掌握燃烧计算的本质并且能够灵活应用。

2.3恰当选择教学策略,实现专业知识及思政元素的有机融合

锅炉原理课程的知识点主要分为概念原理、设备结构、工作过程、基础计算以及实验运行等五种类型。思政育人环节以锅炉技术的发展趋势、先进技术、痛点瓶颈、国家政策、社会热点、节能减排、重大项目(工程)、事故分析、典型案例及创新创业等专业知识为抓手,分析其类型特点,相应采用视频动画、文献分析、交互讨论、分组操作、习题作业、创新实践等多种形式将思政育人化虚为实,使二者有机融合。

由于锅炉设备部件繁多、流程复杂,运行操作在课堂中不易实现,因此引进“600MW”的虚拟实验平台,课堂形成了“虚实结合、线上线下结合”的融合式教学方法。

2.4借助信息手段,多维度评价教学效果

思政育人是长期、持续且隐性的,虽教学效果不易体现,但在学生心中撒下的种子,日后有了适宜的温度湿度,就可能会长成参天大树。

教学中可以通过间接手段来分析其效果,针对每个思政融入点通过问卷调查、平台讨论区、作业完成等反馈信息评测该融入点的效果。例如燃烧计算章节中,习题考查学生的严谨细致,易错点为3处,2017级学生作业显示全对的同学占比77.3%,1处错误的占比17.6%,2处错误的占比3.4%,全错的占比1.7%,这说明还需加强类似练习,强化学生的工匠精神;绪论中介绍我国锅炉技术的发展,课后推送智慧电厂、十四五重点工程等选读作业,数据显示超过80%的同学主动阅读学习,对于培养学生的使命感和民族自豪感有一定成效;在锅炉机组热平衡章节,让学生结合热平衡方程分析论述目前国内节能项目的方法,学生的作业显示有65%的学生至少能够分析出3种,27%的学生能够分析4种,大約8%的学生能够给出5种以上的方法,除此以外,大约25%的同学能够深入思考,提出自己的节能想法,这表明学生已经逐步建立了“节能减排”的理念。

2.5基于信息反馈,持续改进教学方案

每一次授课完成以后,根据学生课堂反应、作业情况及沟通信息,及时调整教学策略;每一轮教学完成以后,计算课程达成度,分析得失,评估本轮教学效果;其后结合学习过程数据、考试分析、研究生复试情况、毕业生信息调查、后续教学环节效果、技术发展、人才需求等反馈信息,改进新一轮教学方案,持续提升教学效果。

3结论

针对目前思政育人与知识传递“两层皮”,不够深入等问题,本文以“锅炉原理”课程为例,建立了“一中心四角度五环节”反馈式课程思政的教学范式。采取有效措施从教学目标、思政元素、融入方法、效果评价、持续改进等五个环节进行改革,使课堂既有深度、广度,更有温度。本课程具有工科课程辐射面广、工程应用性强及思政元素丰富等特点,因此该教学范式对工科课程的思政育人有一定借鉴意义。

参考文献

[1]吴姗,王让新.论提升“课程思政”建设有效性应遵循的基本原则. 思想教育研究,2020(9):102-107.

[2]唐德海,李枭鹰,郭新伟.“课程思政”三问:本质、界域和实践.现代教育管理,2020:52-58.

[3]孙秋野,高嘉文,黄雨佳.工科专业课课程思政建设方案:以《电力系统分析》课程为例.中国电机工程学报,2021,41(2):475-484.

[4]王晓红,徐敏,王新月,等.基于专业课程的课程思政建设探索与实践.包装工程,2020,41(S1):116-118.

[5]李伯聪.工程思维的性质和认识史及其对工程教育改革的启示——工程教育哲学笔记之三.高等工程教育研究,2018(4):45-53.

[6]李博文.科学研究方法与科学素养课程教学模式探讨.高教学刊,2021(24):101-104.

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