黃 奐,李畸勇,周 獎,龔文英
(廣西大學電氣工程學院,廣西 南寧 530004)
隨著我國民族復興中國夢的重大戰略的穩步推進,國家強勢崛起,尤其5G通訊、航天技術、人工智能等科技領域逐漸進入世界前列。國家在新一輪世界科技革命中急需的專業技術人才不僅要具備扎實的專業知識,適應未來產業變革,更應有堅定的國家民族大局觀、樂于奉獻的精神、不懈科學探索精神、勇于創新、敢于挑戰、愛崗敬業等良好品德。習近平總書記指出,高校立身之本在于立德樹人,各類課程與思想政治理論課應同向同行,形成協同效應[1-2]。在課程思政理念下,教師講授專業知識的同時,潛移默化向學生灌輸正確的人生觀、世界觀、價值觀,使課堂成為弘揚正能量、為國家培養德才兼具的技術人才的良好平臺。
電的應用已經滲透到了社會生產生活的方方面面,因此電工學課程是非電類工科專業都要修學的一門專業基礎課,覆蓋專業眾多。它包含了電路分析方法、電機、繼電接觸器控制系統、半導體器件、模擬電路、數字電路等電學知識,涵蓋知識點多,易于提取思政點。所以電工學課程是開展“課程思政”教學不可多得的有效載體。將課程思政理念融入電工學基礎課程,可以使課堂思政育人作用在寬廣的范圍內有效發揮。
課程思政教學目標是育人任務能順利完成的指南,有了明確的教學目標,在課程設計及授課時才能方向明確,有的放矢。結合《電工學》課程內容特點,課程思政目標主要為以下幾方面。一是引導學生擁黨愛國,確立中國特色社會主義信念,樹立國家和民族的自信心。二是培養學生的鍥而不舍、精益求精、勇于開拓的科學精神。三是引導學生建立社會責任感及奮發向上、愛崗敬業的精神。
根據思政目標,梳理課程內容,挖掘出適合導入思政內容的知識點,優化整合課程的德育內涵與元素,深入閱讀和查找資料,挑選出于與課程內容相契合的思政元素,逐步建立并完善思政案例。思政案例選取可以多個角度來考慮[3-4]。
2.2.1 適時嵌入與課程內容相關的電學科學家的故事事跡
在電學發展史上,涌現出了許多永載史冊的著名科學家,非電類電工學基礎課學時少,內容多,在以往的課程講授中,通常把大部分的精力都放在對專業知識的講解上,忽視了人文元素,科學家們的名字在學生的腦海中變成了一個個生硬的符號、定理名稱,讀起來冷冰冰,缺乏溫情。隨著課程內容的學習,講授電學知識中涉及科學家的內容時,添加短短幾分鐘充滿正能量的科學家生平事跡的介紹,科學家們自強不息,不畏艱難,追求真理,淡泊名利,對科學孜孜不倦的探索等等,許多優良的品質,對學生建立積極的科學觀和人生觀、培養學生高尚情操起到潛移默化的引導,明白在科學探索的道路應戒驕戒躁,不斷探索,勇于獻身的道理。
2.2.2 關注國內外形勢和科技前沿,將課程內容新聞熱點有機融合
黨的十八大以來,中國人民萬眾一心,在中華民族復興征程上砥礪前行,擁有前所未有的機遇,同時也面臨著發達國家的百般阻撓。課程中,在介紹集成電路概念時,將概念與時事相結合,介紹我國的芯片現狀:大部分電子產品領域的企業沒有芯片制造技術,只能從國外高價進口,中國芯片處處受制于人,仰人鼻息、夾縫中求生存。在國家的領導下,諸多技術人員的努力下,我國正致力于28納米級芯片自主研發,但距離臺積電(目前已宣布無法為華為供貨)能夠量產3納米制程芯片,還有很長的距離需要追趕。這樣可以讓學生對集成電路的概念理解更為深刻,同時也無縫地將我國的很多科技工作者在被霸權主義打壓的現狀下,用于擔當、樂觀奮進的無畏精神向學生展示,可以很容易引起學生的共鳴,激發他們的愛國心、責任感以及認真讀書為國效力的動力。
2.2.3 關注科技前沿,開闊學生視野,灌輸創新意識
在直流穩壓電源章節中講授結束時,作為知識的延展,選取了太陽能貼紙作為案例,這種新型太陽能電池發電的部分和普通太陽能電池板一樣,但是輕便且可以彎折,可以貼在任何材料的各種物體表面,在可穿戴設備和電動汽車有廣泛的應用前景,然后引導學生:各國科學家在創新的道路上爭分奪秒,各顯神通,一旦脫穎而出,勢必搶占行業的技術制高點,世界會帶來顛覆性的改變,同時也為國家帶來可觀的經濟收入,使國家更為強大,更具話語權。通過這樣的小環節引導學生關注分析專業發展前沿與鞏固專業思想、加強學科和專業本身的使命感和責任意識。
2.2.4 挖掘教學內容與相關聯的勵志感人的教育元素
在講授三相電路時,主要應用例子就是電力系統。選取我國村村通動力電工程,2017國家電網公司完成了供電區域7.8萬個自然村通動力電的任務,助力農民脫貧致富,惠及人口1.5億人。這樣無須太大篇幅,就可以讓學生體會到人們的生活日漸富足離不開國家的英明領導以及無數平凡的人們在自己的崗位上兢兢業業,揮灑汗水所換來,加強學生的責任感和職業操守的培養。
2.2.5 充分挖掘與課程內容相關的中國元素,弘揚民族自信
在近代科學發展歷程中,為改變貧窮落后的局面,我國在教育和培養人才方式上大量地借鑒了西方模式、理念,在獲得快速發展之余,也帶來了思想被外來錯誤思潮侵襲和沖擊的嚴峻挑戰,不少學生容易陷入崇洋媚外、否定自我的思想中。而文化自信是一個民族持續發展的根本動力。高等學校培養出來的理工科專業人才如果缺乏文化自信也難以承擔中華民族偉大復興的重任。其實我國在多年的韜光養晦、埋頭苦干、奮發圖強之后,有不少的科技,已舉世矚目,處于世界領先水平。應逐步扭轉學生認為自己國家很落后的錯誤的認識,從而缺乏民族自信的局面。在授課過程中,通過充分挖掘與課程知識相關的中國元素,比如,在緒論中講到課程學習的重要性時,選取了高鐵、大疆無人機、我國的探月衛星、分裝快遞機器人、華為5G通信設備等小動圖,然后強調電的無處不在,短短一兩分鐘,已經巧妙地向同學們展示了我國的科技發展動態。在講授三相電路章節時,簡要介紹一下我國的電力水平:我國的每年發電量幾乎占到了全球的四分之一,我國的特高壓輸電的電壓等級、輸電量、輸送距離等都創造了世界紀錄,中國已成為擁有最高標準的特高壓技術的國家。變壓器章節中,向學生介紹我國變壓器制造業情況:中國是世界上電力變壓器的生產大國,我國變壓器企業產品占據了行業發展的技術制高點,已經可以制造出全球領先的電力變壓器,出口至歐洲、非洲、亞洲的許多國家,中國制造已經被世界廣泛認可。這些素材與電工學課程內容緊密相關,只需寥寥幾句,就可以悄然地在同學們的心靈中播下愛國、為國自豪的種子,增強民族自信心。
2.2.6 蘊含于課程內容中的科學道理,培養塑造學生正確的科學態度
在直流電路章節講授完畢后,引導學生:電路分析方法中的支路電流法、節點電壓法、戴維寧定理都是基于歐姆定律、基爾霍夫定律;支路電流法、節點電壓法思路類似,有異曲同工之妙,但是它們適用于不同結構特點的電路,而戴維寧定理,則另辟蹊徑,但是殊途同歸,它們都實現了對電路的分析。不同的研究者在學習前人知識的基礎上,加工細化、創新,使得電路分析變得繽彩紛呈,適用面更廣,更簡單快捷。從而引發學生感悟到科學學習的道路上不僅要嚴謹、一絲不茍、細心,除了要繼承前人的先進知識理念,更要不斷總結、弘揚、勇于創新的科學觀。
繼電接觸器控制系統中,交流電動機控制線路的介紹是采用的是從最簡單的單方向點動運行的控制線路開始,引導學生逐步加入自鎖觸點、停止按鈕、然后實現正反轉、再加入互鎖環節,不斷地完善控制線路的方式。從而可以讓學生在循序漸進的學習過程中領悟到,在實際工作或科學研究中也一樣,遇到問題時往往不可能一蹴而就,要通過不斷實踐,發現問題,不斷改進,精益求精,最終會推動問題得到解決,而且會越做越好,從而培養學生不驕不躁、堅韌不拔的科學精神。
課程思政若生硬嵌套,勢必讓人產生“說教”的感覺而適得其反。因此教師收集了思政案例后,思政素材要精心提煉,還應在設計教案上下功夫,通過巧妙編排教學環節,使思政案例與知識點的無縫銜接,自然地融入專業知識的講授過程中,力求使得課堂思政環節既不冗余拖沓,還能成為“亮點”,帶動學生融入思政情景,產生共鳴,達到“如鹽在水”“潤物無聲”的效果,又使枯燥的理論學習增添趣味,一舉兩得。
為了適應信息爆炸、學科交融的新變革時代的特點,除了要求學生具備過硬的專業知識儲備,學生獨立學習、獨立探尋并解決問題的能力的培養也是重中之重。電工學課程為此也在教學及實驗過程進行了相應的改革。
首先,教學過程改為線上線下結合,借助網上的中國大學MOOC平臺上SPOC課程提供的學習資源,把基本理論學習交由學生獨立完成,教師在課堂講授中根據學生學習情況有所側重,更關注的是引導學生深入思考,同時通過討論、交流來鞏固學習成果。課后通過平臺上布置作業,使學生可以快速檢驗自己的學習質量,調整自己的學習進度及方向。這實際上促進了學生獨立思考、獨立解決能力的養成。因為減少了理論講授的時間,教師可以把知識點深化、引導學生深入思考,參與討論、提出質疑,致力于學生的高階思維能力的培養,使得學生適應新時代對于技術人才的需求。
此外,針對實驗設備套數有限,學生數量龐大,存在實驗時間緊,學生對實驗設備不熟悉、只會生搬硬套等問題,非電專業電工學實驗教學也做了改進。一是將儀器使用介紹、實驗介紹、操作注意事項做成微課形式,方便學生在實驗課前利用碎片化時間反復觀看、進行預習,使實驗更為高效順利地完成。二是增設仿真環節,要求學生在實驗之前先利用Multisim等軟件進行仿真驗證,可以使學生在實操實驗前對自己所作的實驗的相關理論進行復習、回顧,更清楚實操實驗的內容、目的,使理論課與實驗課更好地銜接。由于對實驗儀器、內容已經提前熟悉,在實驗過程中,遇到問題可以有分析、排查故障的思路,從而有助于學生獨立思考分析以及解決實際問題的能力的培養。同時實驗仿真環節的增設使學生有了使用仿真軟件的能力,在理論學習后產生自己的想法、新觀點時,可以免受空間、時間、硬件的限制,自行驗證,可以提升學生的自主學習能力、綜合和創新能力、審視問題的能力。三是實驗課加強了對學生比如衣著要求、用電注意事項等安全意識的教育,強調學生的實驗操作規范,強調實驗完成后回到實驗臺斷電拆線進行收尾作業,電線按標準整齊放好等,以培養學生良好的職業規范意識。
3.2.1 為人師表,提升教師思政能力
教師對課程思政的理解和把握對實踐成效有著至關重要的影響。因此,教書育人要先從提升自我出發。首先,認真學習教育部課程思政綱要,領悟課程思政的意義和內涵。參加線上線下教學名師的思政培訓講座,深化對課程思政的認識以及掌握具體實施的方法和途徑。觀摩學習其他優秀教師的課堂教學,學習借鑒思政成功示范案例和方法的,多與其他老師、教學團隊溝通、切磋、交流,并在實際授課中實踐并探索總結適于本課程的思政經驗。此外,教師的言行是學生的良好示范,所以加強自身修養,認真學習黨的方針政策、關注國家形勢,不斷提升自我的政治覺悟,知行合一,才能得到學生的信任,思政環節才能觸發學生的共鳴,在學生心中播下正能量的種子。
3.2.2 建立教學閉環,逐步改進思政教學環節
在電工學課程思政改革過程中,總有遺憾,及時進行課后反思,記錄下教學過程中的課堂效果、不足與經驗、改進想法。積極與學生交流溝通,課程結束后投放調查問卷等方式,收集反饋意見。根據反饋意見,通過平時搜集總結、學生的討論、思政小論文、教師團隊間的交流探討等方式,收集、選取更貼切、更新穎的素材,修改、完善教學設計,形成教學閉環,通過反復實踐,動態調整,循序漸進地改進思政環節,力求達到更好的教學效果。
3.3.3 把思政教育指標引入課程評價體系
在以往的教學評價中只包含了作業、平時表現、實驗、測驗等方面,未體現德育指標的評價?,F在課堂教學中增加思政環節之余,通過在線上教學平臺,推送相關的科學家傳記、學科前沿知識、與學科相關的時事熱點,發起進一步的討論;布置小論文,以最美電力人、我國為電學事業做出貢獻的科學家、我國在電學方面的喜人成績、我國電學方面急需解決的問題、世界上關于電學的新發明等為關鍵詞,讓學生上網搜索,尋找素材,并寫出自己的感想。把這些也納入平時成績中。通過這樣的環節,引導學生自發深入地思考、探索、判斷,讓學生立足課本,拓寬視野,收獲知識的同時逐漸提高自我政治素養。
基于課程思政視角,電工學課程通過制定思政目標、多角度發掘課程中的思政元素搭建素材庫、精心的教學設計來實現教學與育才有機地銜接協調,同時實施了線上線下混和的教學形式、實驗增加了微課預習、軟件仿真環節、在評價環節中增加思政指標等一系列改進措施,取得了一定的成效,但這只是良好的開端,今后仍需在探尋適用于電工學課程的、兼顧學生專業技術能力和德育素養的提升、知識傳授與價值觀塑造相結合的教學方法的道路上不斷摸索推進。