“雙碳”目標下電廠鍋爐混合式教學設計與課程思政建設研究

摘要：在國家“雙碳”目標的背景下，電力行業對人才的需求由單一技術技能人才向創新型復合型人才轉變。依托“超星”混合式教學平臺，結合學院現有設備優勢和資源：充分利用二維、三維仿真系統、二維繪圖、網絡教學平臺，按照課程理論體系將教學內容進行教學設計與課程重構，融入課程思政；完成《電廠鍋爐》課程思政改革的必要性分析、建設內容設計并在平臺上搭建統，講安全”“懂性質，論創新”等9個專欄實現思政教育的模塊化構建，培養學生的職業素養、工匠精神，激發學生的創新精神，實現技能培養及價值引領。

關鍵詞：“雙碳”目標；混合式教學；課程思政；電廠鍋爐

中圖分類號：TB"文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.01.085

1"課程思政教學設計的必要性分析及研究現狀

2014年課程思政概念提出并在上海高校試點展開，課程思政建設逐步從部分高校在“點”上的探索發展成為我國高等教育“面”上的共識，目前已成為國家政策在全國實施，目前課程思政已經覆蓋到全國所有高校、學科專業、教師及課程。2020年5月教育部發布《高等學校課程思政建設指導綱要》（教高〔2020〕3號）指出要全面推進高校課程思政建設，根據教育教學規律和人才培養規律，結合學科專業建設特點，有針對性的進行課程思政設計。目前課程思政從思政理論基礎研究拓展到了實踐研究，開展得較為深入與廣泛。

文獻從課程思政的現實根源及理論基礎開展了研究，提出中國高等教育由于其艱辛曲折發展，導致高校原有的人才培養導向趨于單向化、專業課教師價值培養不足，并提出課程思政應充分融合馬克思主義哲學和教育思想、習近平新時代中國特色社會主義思想。文獻分析了目前高效課程思政改革的趨勢、堵點、痛點、難點與應對策略，提出高校所有課程都要發揮思想政治教育的作用，充分發揮思政課程的“隱形教育”與思想政治理論的“顯性教育”同向同行。同時思政元素的挖掘從課程向學科拓展，由嵌入向融入發展，從單一向協同發展，通過對教師開展思政教育能力的培養，建立健全激勵機制、完善思政教育的評價機制解決專業課融入課程思政的堵點、痛點和難點。文獻對新工科背景下課程思政建設現狀、背景與內容，工科背景下思政建設的實施路徑及目前存在的理念、時間、能力等方面的困境進行了分析與研究，提出新工科背景下要充分挖掘所對應專業課程蘊含的思政教育元素，對融入體系進行總體設計，形成科學完善的理論體系，在教學實踐中采用更為巧妙的方法實現課程思政。文獻針對能源與動力工程專業核心課程汽輪機原理的汽輪機變工況章節試點“PBL+課程思政”教學，通過我國汽輪機工業的發展，汽輪機設備材料的要求將愛國情懷、職業道德職業素養融入專業課程教學中。文獻對模塊化課程思政融入進行了探索與實踐，并根據課程特點，對接“1+X”職業技能等級證書，重構教學模塊，進行模塊化課程思政點融入與探索。

2"課程定位與學情分析

2.1"課程定位

電廠鍋爐課程是電廠熱能動力裝置一門必修的專業核心課程，面向高職一年級學生，通過本課程的學習使學生能夠了解火力發電廠電廠鍋爐系統設備組成等應具備的專業基礎理論知識，為專業培養電廠巡檢、運行、檢修的高素質技術技能人才奠定基礎。本課程的前置課程為熱力發電廠系統運行、熱工基礎及應用，后置課程為單元機組運行、頂崗實習。

課程的主要內容涉及能源高效清潔利用、污染物排放控制、節能環保，課程包括了燃料及燃料的燃燒計算、鍋爐熱平衡、煤粉制備、燃燒基本原理及燃燒設備等與國家“雙碳”目標密切相關的理論知識；課程理論性強且涉及工程倫理的知識較多，對其進行課程思政探索，形成課程思政體系，將有助于將理論知識形象化、具體化，通過思政的融入培養本專業學生的學習熱情和興趣，調動其潛在能力和創新意識，培養專業認可度、職業忠誠度和社會責任感。因此，對接職業教育技術技能證書，結合全國職業院校技能大賽標準和行業技能競賽標準和行業競賽標準，重構教學內容，變革教學方法，有機融入課程思政，是全面落實立德樹人根本任務的舉措，符合國家培養復合型人才的培養目標。

2.2"學情分析

火電廠電能生產過程復雜、現場設備龐大，設備多而且各個系統交叉布置，平時很難看到設備復雜的內部結構，學生很難在現場把實際設備系統化，導致其認識有欠缺。且汽水系統設備屬于高溫高壓特種設備，傳統的課本教學無法解決系統流程抽象化、設備結構復雜的問題。另一方面，隨著信息技術的發展，傳統的課堂教學不能有效的進行師生互動、生生互動，教師全面了解及掌握學生的學習情況，因此傳統的課堂教學已經不能滿足人才培養的需求。同時，習近平總書記從國家意識形態戰略角度出發，在全國高效思想政治工作會議上強調，要用好課堂教學這個主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。因此充分利用互聯網和新媒體激發學生學習興趣及好奇心，拓展學生的學習空間，充分發揮學校二維仿真資源、三維仿真資源的優勢，通過教育內容、教學過程、教育手段的優化與創新，在提升課堂教學質量的同時，實現潤物細無聲的思政融入是教師進行改革探索的方向。

3"課程設計與實踐

3.1"思政設計

本文以電廠鍋爐課程為載體，在教學過程中，教師通過隱性教育的方式，將火電廠節能減排、安全環保、綠色雙碳目標實現、火電廠排放法律法規等方面的思政元素融入電廠專業知識的教育中，依托混合式教學平臺，通過設計課堂有效采用小組探究、任務驅動等教學方法，輔以視頻、二維仿真軟件等多種教學資源，同時引入“玩游戲環節”環節解決理論學習枯燥、乏味的學習狀況。課程以故事“小黑和小白在電廠中的一生”為主線，以漫畫人物“小黑”代表煤，“小白”代表水，重構課程體系，使學生形象化理解電廠鍋爐生產過程，按照課前初認知、課中詳剖析、課后強認知的認知規律設計教學單元，以任務驅動的方式由淺入深遞進式開展教學并根據章節特點將“認系統，講安全”“懂性質，論創新”“論流程、講勞動”“懂流程、談節能”等9個思政主題模塊化融入章節中，在超星平臺上構建與之對應的9個思政專欄，形成完整的思政體系，實現思政元素的專業滲透、價值引領，培養學生的職業素養、工匠精神。

3.2"混合式教學設計

依據人才培養方案，教學團隊結合專業實際，對接行業企業工作任務和職業能力，在尊重職業教育自身規律的前提下，打破傳統的學科體系，改革教學內容和方法，按知識、能力、素質結構要求重新整合教學內容和體系，確定教學目標；按照理論知識體系將課程劃分為4個子項目，教學重點突出，教學難點明確；基于電廠生產流程為主線，采用“線上線下混合式”教學策略將教學過程分解為課前、課中、課后。課前采用微課、動畫、視頻、圖片等開展導預習通過“看、測、說”解決學生怕學、不學的問題；課中采用二維仿真系統、繪圖游戲、三維仿真軟件、蘿卜蹲游戲等環節讓學生“做、拆、玩、講”開展導學習，解決理論知識枯燥、抽象學不懂的困境；課后采用現場視頻、模型制作等拓展檢驗學生學習效果。課前、課中、課后3個環節環環相扣。課中充分利用平臺簽到，問卷、隨堂測試等環節開展任務驅動、案例分析，讓學生充分參與課堂，充分調動學生學習的積極性。

3.3"課程實踐

以自然循環汽水系統流程為例：思政元素主要以“小白”的變形記為故事主線，思政主題為“論參數，講安全”，聯系電廠中“小白”——蒸汽在汽水系統中的溫度變化及形態變化，引導學生通過蒸汽的高溫高壓重視電廠中“三高”的特殊工作環境，建立起電廠操作中“兩票三制”“三不傷害”的行業規范意識。以“小白”的參數變化引起的形態變化，引導學生思考“量變與質變”的發展規律，培養學生日常生活中“勿以惡小而為之，勿以善小而不為”的處事心態，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

3.3.1"課前初認知

教師在課前發布學習任務，學生根據【課程導學】，在平臺上自學【課件】、【視頻】并進行【小組測試】，在【交流討論】區，教師引導學生課前思考，學生交流學習中遇到的問題，充分利用學習平臺點互動功能開展課前導預習。

3.3.2"課中詳剖析（線上線下結合）

課中詳剖析，通過“辨流程”“玩游戲”“二維仿真”“三維仿真”進行自然循環鍋爐汽水系統流程點詳細剖析。

辨流程環節，通過活動一：“選一選”學生在APP簽到后，教師分析課前測試結果，教師展示水循環與汽水循環微課動畫，學生根據微課動畫結合課前學習情況，投票選出水循環流程突破教學重點。活動二：“講一講”開展小組討論，激發學習興趣，通過微課對照課本流程，通過師生探討，引導學生自己思考，鼓勵學生開展自我探究學習，通過學生代表上臺講解“水循環流程”，攻克教學難點的同時，培養學生的語言表達能力。活動三：“聽一聽”教師講解蒸汽流程，學生通過教師講解，在學習通上完成平臺問卷調查，選出蒸汽流程中四種蒸汽，在培養學生專注力的同時，引出電廠生產環境特點，電廠巡檢、集控值班員需要加強溝通與交流，培養學生的職業素養。

“玩游戲”環節設計了二維仿真對自然循環鍋爐汽水系統流程開展趣味游戲，學生通過分組討論，最終將結果上傳平臺，教師總結點評進行重難點的突破，通過強調蒸汽的高溫高壓引出安全生產培養學生的安全操作及規范意識。

“認流程”環節主要借助三維仿真軟件，學生分組在三維軟件中找到“蒸汽循環”與“水循環流程”并將結果上傳學習通，采用“做中學，學中做”的方式鞏固及提高；“講流程”環節引入漫畫故事，學生化身為“小白”看漫畫講故事，將理論知識轉化最終轉化為學生理解的知識進行固化，同時提高語言組織能力，學生最終掌握知識點的同時提升了職業綜合素質；“總結評”環節借助思維導圖，組織對課堂知識點進行總結，構建知識體系，最后根據小組綜合表現，評定小組星級，激發學習興趣。

3.3.3"課后強認知（線下實施，線上反饋）

“強認知”環節通過跟帖討論、課后游戲、在線指導、模型制作環節及時鞏固已學內容，并準備新學知識。鼓勵學生進行模型制作，不斷提升自己的理論知識及動手能力，培養“電力工匠”精神。

3.3.4"課程思政融入教學設計

（1）火力發電在中國能源中的地位極其重要，中國的能源發展離不開煤炭。課前通過在課前微課中任務中發布觀看視頻人物—上海外高橋第三發電有限責任公司副董事長馮偉忠在電廠中潛心鉆研，降低煤耗，打造了世界上最清潔的火力發電的事跡，課中教師強調能源電力人應具備的踏實肯定，不斷創新的工匠精神，激勵學生努力學好專業知識，在將來的工作崗位上發光發熱，報效祖國。

（2）在講解自然循環汽水系統流程知識中，對照電廠特殊的“三高”環境，強調學生安全操作規范意識，運用課堂提問、小組討論、角色扮演逐步培養學生的職業精神、職業素養。

4"結論

教學中，教師應該擔當好課堂的導航者、設計者與促進者，扮演好學生學習的幫助者和陪伴者的角色。在教學中與學生共同設計與體驗自主學習的整個過程。

在電廠鍋爐教學中，采用以教師為主導，學生探索式學習為主體，講解過程中穿插“玩游戲”環節，并將電廠生產過程進行擬人化設計，激發學生學習興趣，課后采用模型制作拓展學生學習空間，利用學習通的隨堂評價機制，激發學生積極參與教學互動。

通過將行業規范、行業能工巧匠事跡、行業前沿技術應用等方面的內容有機融入思政元素，讓價值領導達到春風化雨、潤物細無聲的育人效果。同時通過現代化信息技術手段將思政專欄開設于超星混合式教學平臺中。將科學家的愛國事跡、科技最新進展等內容以視頻形式發布到“學習通”上，引導學生課前、課后觀看，全方位、多維度、深層次地實現思政教育與專業課程的同向同行。

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