中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2025)26-0051-04
Abstract:Graduateeducationaimstocultivatehigh-levelinnovativetalents,andtheintegrationofadvancedscientific researchachievementsintotheteachingofgraduatecoursesisanimportantmeasuretoimprovetheteachinglevelofgraduate education.Thecourseof ImprovementofEnergyEficiencyofWaterwayTransportationEquipmentisanimportantpartof the graduateteachingsystemoftransportationengineringdiscipline,whichisofgreatsignificancetocultivatewaterwaytranspoation professionals.Thispaperdiscuseshowtoefectivelyintegratetheresultsofmajorscientificresearchprojectsintotheteachingof profesionalcourses,andhowtointegratetheelementsofideologyandpolicsintotheteachingofprofessionalcoursesto improvethequalityof teachingandtheinterestofpostgraduates,andtoexplorethenew modeof postgraduateteachingof\" researchinteaching,integrationofideologyandspecialization”,soastoprovidesupportforthehigh-qualitydevelopmentof postgraduate education.
Keywords:graduate teaching;researchachievement;curriculum ideologyandpolics;waterway transportationequipment; improvement of energy and efficiency
交通運輸行業是我國重要的溫室氣體排放領域,占全國碳排放總量的 10% 左右。水路交通作為綜合交通運輸體系的重要組成部分,在國際減排政策和我國“雙碳”戰略要求下,水路交通裝備正面臨著緊迫的綠色低碳轉型壓力。加快水路交通裝備新能源應用,提升水路交通裝備能效水平是水路交通行業綠色低碳發展的最重要舉措。因此,水路交通裝備能效提升是當前水路交通領域的重要研究方向,也是水路交通領域人才培養的時代要求。
水路交通裝備能效提升課程(以下簡稱“能效提升課程”是交通運輸工程專業的一門專業課,主要講述船港交通裝備節能降碳的背景、方法、技術及最新發展,交通領域能耗與碳排放現狀、船舶新能源與能效控制技術、港口新能源與能效控制技術、船舶能效管理系統開發、船舶能效機理與數據驅動建模方法、船港交通裝備能效控制發展趨勢和對策等。
目前,國內共有4所水路交通院校開展交通運輸專業學位研究生培養,主要面向水路交通開展基礎理論和應用研究。隨著互聯網及人工智能技術的發展,傳統的交通運輸行業正快速向智能、綠色方向轉型,以及我國交通強國、海洋強國等國家戰略的實施,國家重大工程任務的建設需要大批高質量的新工科人才,而目前部分高校在研究生培養中注重學科知識傳授,忽視教學內容創新和思政傳播。以能效提升課程為例,國內高校在該課程教學中存在以下問題: ① 在國內外綠色低碳發展的新形勢下,這門課程普遍為新開設課程,相關的教材和教學資源較少; ② 傳統的課堂教學方法單一,以理論介紹為主,教學內容抽象,實驗實踐機會少,難以發揮學生的主動性和積極性; ③ 缺乏思政元素的融入,缺少對學生專業素養和價值認知的傳授。為了解決這些問題,本文探討了如何將科研成果深度融入能效提升課程教學中,以及如何在專業課程教學中融入思政元素,推進科研、思政與教學的有機融合,提升教學質量和學生學習興趣,探索“寓研于教,思專融合”的研究生教學新模式,為水路交通行業綠色低碳發展培養高層次創新型人才。
近年來,作者所在單位牽頭承擔了國家重大科研專項“綠色智能內河船舶創新專項”。依托該專項,研制了船舶混合動力系統、智能能效系統等科研樣機,并實現在兩艘長江貨運船舶上示范應用,為本課程提供了很好的教學素材和真實場景。本文可為高校教師科研反饋教學、課程思政等教學改革研究提供借鑒。
科學編制教學大綱
結合“雙一流\"建設和交通強國建設對研究生創新能力的培養要求,在分析能效提升課程教學存在問題的基礎上,分別從教學目標、教學內容兩個方面,結合教師科研成果、思政思想引領,提出進一步深化研究生創新能力培養的教學大綱。
(1) 科研、思政融入教學目標
教學目標是編制教學大綱的前提4。本課程旨在提高學生對綠色低碳發展的認識,掌握水路交通裝備能效提升的基本理論和方法,以及分析和解決相關工程實際問題的能力。在此基礎上,依托“綠色智能內河船舶創新專項”,將專項研究成果作為教學案例應用到課程教學中,讓學生了解和應用最新的方法和技術,引導學生從實際出發,理論聯系實踐,實踐指導理論,實現知識傳授與科學研究的協同。課程內容和科研活動中蘊含著豐富的思政元素,通過挖掘和講解思政案例,在潛移默化中激發學生的愛國熱情與社會責任感,培養出具有“工匠精神\"的新工科人才,實現知識傳授與價值引領的協同。圖1為面向能效提升課程的科研、思政、教學協同育人關系圖。
(二) 科研、思政融入教學內容
教學內容是課程教學大綱的主要部分。在教學內容設計過程中,充分融合能效提升相關科研成果。圖2為“綠色智能內河船舶創新專項”主要科研成果,其中圖2(a)為專項的一型示范船及相關科研樣機,圖2(b)為自主開發的船舶混合動力系統實驗平臺。
為了實現科學編制教學大綱的自的,課程團隊開展集體備課、預試講、問題討論等形式,設計教學內容,優化教學安排。為了實現“理論聯系實踐,實踐指導理論\"的教學目標,還向航運公司、船員、用人單位進一步征求了意見,完善教學內容。同時,緊密結合交通強國、海洋強國、綠色發展等國家戰略,恰當引人課程思政內容67。表1為融入科研成果和思政的能效提升課程教學內容。

二 創新教學考核方法
能效提升課程涉及航運、港口、船舶等諸多領域,具有很強的實踐性,學生需要在實踐中不斷掌握和應用相關技能和知識,才能成為合格的交通運輸人才。為此,在課程內容、課堂形式和考核方式上進行了創新,在教學素材上不斷引入教師最新科研成果,為學生的課程實踐和學生互動上提供專業的裝備條件,形成有組織有計劃、以問題為導向的課程特點。
(1) 教學內容創新
在教學內容中不斷引人最新科研成果素材,使教授知識能夠緊密跟蹤本領域的最新動向和熱點前沿。具體包括將課程團隊科研項目形成的技術研究報告作為課程輔助參考書,將科研調研和實物成果照片、視頻素材引入到教學PPT中。此外,在教學內容中增加了實踐教學的比重,使理論教學和實踐教學相輔相成,相互促進。具體來說,利用課程團隊的科研項目成果,為學生提供了科研平臺參觀、演示和操作的機會,讓學生親身體驗水路交通裝備能效系統的設計、制造與運營,掌握其原理、結構、功能與性能,以及能效裝備在實際應用中發現的問題與應用效果。通過以上教學方式的創新,學生不僅可以將理論知識和實踐技能有機結合起來,還可以增加學習興趣和動力,激發創新思維和探索精神,同時也可以增強對水路交通行業的了解和認同。
(二) 教學形式創新
在課堂研討、試驗實踐教學過程中,將學生分成若干個小組。根據教學內容和科研項目,設計若干個研討和實驗主題。例如,課堂研討主題包括能效提升文獻知識圖譜分析、能效提升方法研究進展分析等;試驗實踐主題包括能量管理策略仿真試驗、混合動力系統控制策略平臺試驗等。每小組選擇一個主題進行案例研究。以試驗實踐為例,包括以下步驟: ① 查閱文獻資料,了解相關試驗的背景、目的、方法; ② 開展理論分析和數學建模; ③ 利用計算機軟件或實驗平臺,開展試驗驗證; ④ 撰寫試驗報告和制作匯報PPT; ⑤ 向全體同學和教師展示研究過程和結果,接受評價和反饋。該探索有利于改變傳統以教師為中心的授課模式,提高學生參與度,促進學生協作和創新能力。
圖2“綠色智能內河船舶創新專項\"科研成果

表1融入科研、思政的水路交通裝備能效提升課程教學內容

(三) 考核方式創新
創新課程考核方式,在傳統理論考核的基礎上,引入創新能力考核。重點關注學生在課堂研討、試驗實踐等過程中的表現情況。創新能力考核指標包括選題創新性、文獻綜述、團隊協作、試驗方案、結果分析與演示匯報等。通過對課程考核方式的改革,極大地調動了學生學習的主動性,把被動式學習轉變為主動式探索,變“要我學”為“我要學”;同時,也可以更全面、更客觀、更有效地評價學生的學習成效,提高學生的綜合素質和能力。
三 寓研于教,思專融合
在新時代“大思政\"育人的格局下,課程思政是高校人才培養中不可或缺的重要環節。當前和今后一個時期,我國交通運輸仍處于重要戰略機遇期,應夯實學生理想信念。這就需要把思政工作貫穿能效提升課程教學全過程,使學生畢業后積極投身交通強國、海洋強國建設的事業中。
(1) 綠色發展,激發愛國熱情
課程團隊開展的能效提升研究中蘊藏著豐富的課程思政元素,見表1。我國是航運大國和造船大國,在能效背景教學中,介紹我國在海運船隊、港口吞吐量及造船規模等方面的國際領先地位,闡述我國在新能源船舶、港口自動化等方面的技術優勢,有利于增強學生的民族自信心、自豪感。能效提升研究屬于政策驅動型,國內外已經制定了大量政策和法規。 ① 在環保政策方面,我國相繼制定了一系列政策法規以推動生態環境保護,與水路交通密切相關的國家戰略包括碳達峰和碳中和戰略、長江大保護等。在教學中深入分析相關政策,不僅有利于學生掌握能效提升的研究必要性,也有利于加強學生對我國生態環境保護大政方針的了解,提高節能環保的意識。 ② 在國際法規方面,我國積極參與和支持聯合國氣候變化大會和國際海事組織等多邊談判。在教學中詳細介紹我國參與國際減排法規制定的過程,闡述我國維護國家發展利益的原則立場,展現我國負責任大國形象,有利于培養學生的社會責任感、愛國情懷[10]。
(二)科研探索,培養科學精神
科學成就離不開精神支撐。圖2的“綠色智能內河船舶創新專項”成果研發過程蘊藏著豐富的科學精神。 ① 該專項為國家重大科技項目,項目團隊由國內30余家科研單位組成。近幾年來,項目團隊克服疫情的不利影響,成功實現了項目的所有研究目標和完成了所有研究內容。通過剖析項目團隊的關鍵技術攻關、科研樣機研制與實船示范應用過程,讓學生感受科學研究過程中的攻堅克難、鍥而不舍、交叉協作的科學精神。 ② 應用研究離不開基礎研究的積累和突破。能效提升課程中包括機理分析、能效建模、優化控制等內容,通過對基礎研究“板凳甘坐十年冷\"特點的剖析,可以讓學生學習到科學研究過程中追求真理、崇尚創新、實事求是的科學精神。
四 結束語
本文以能效提升課程為例,探討了如何用最新的科研成果豐富教學素材,在科研活動中發掘思政元素,推動專業知識傳授、科研能力培養與理想信念、價值理念、道德觀念教育的有機結合,寓價值觀引導于專業知識傳授和科研能力培養之中,探索“寓研于教,思專融合\"的研究生教學新模式。本文從科學編制教學大綱、創新教學考核方法、思專融合等方面,研究了教學目標、教學內容、教學考核方法、課程思政融人等方面的創新做法。本文對于提高水路交通專業研究生的專業素養和創新能力,培養高層次創新型人才,促進研究生教育的高質量發展具有一定的理論指導和實踐參考價值。
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