课程教学中“课程思政”环节设计与实践

——以“水力机组过渡过程”课程为例

          阚  阚，周大庆 

（河海大学 能源与电气学院，江苏 南京 211100）

[摘  要]推进“课程思政”建设是有效提高大学生培养质量和构筑稳固育人格局的重要途径。本文以研究生课程“水力机组过渡过程”为例，首先从课程的专业知识结构入手，分析课程的专业知识内容与特点，结合工程实际案例、国内外研究进展、复杂知识结构、我国的代表性成果来选择适当的“课程思政”切入点；其次，通过播放视频、场景漫游、教师引导、自由讨论、视频播放、翻转课堂等方式来激发学生的学习热情和深入思考，进而提升学生的“课程思政”学习成效。

[关键词]课程思政；知识结构；教学设计；实践措施

[基金项目]2020年，河海大学，河海大学研究生课程思政示范课程建设重点项目资助（课程名，水力机组过渡过程）（编号：1047-B210192309）；2020年，教育部，中央高校基本科研业务费专项资金（项目名：轴流泵站机组四象限水力不稳定特性研究）（编号：B210202066）。

[作者简介]阚阚，（1990-），男，安徽滁州人。河海大学青年副教授，硕士生导师，河海大学能源与电气学院动力工程系，主要从事水轮机、水电站自动化和水力机组过渡过程等课程教学工作。周大庆，（1976-），男，浙江泰顺人。河海大学教授，博士生导师，河海大学能源与电气学院动力工程系，主要从事水力机组过渡过程、水轮机、能源与动力工程导论等课程教学工作。

[中图分类号]G642.0   [文献标志码]A   

课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式，将思想政治教育元素，其中包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求充分融合协同。通过老师的传授潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响，从根本上把“立德树人”作为教育根基的一种综合教育理念^[1]。习近平总书记在全国教育大会关于教育的重要论述和大会精神都表示出，大学教育要把思想政治教育贯穿人才培养体系，贯穿大学生培养全过程，只有全面推进大学生的课程思政建设，充分体现并发挥课程教学在大学生思想政治工作中的重要作用，引领示范所有大学生课程将思想政治教育融入课程教学各环节，才能实现各类课程与“课程思政”同向同行，形成良好协同效应，构筑坚实稳固的育人大格局，全面提升大学生的培养质量^[2]。

本文从水力机组过渡过程课程入手，以此门课程作为案例，将“课程思政”与该门课程融合在一起。首先对该门课程的知识结构进行了分析，结合“课程思政”寻找适当的切入点，然后老师结合课程对上课的同学进行引导和讲解，通过采用不同的上课方式在课堂上与学生进行互动，比如可以采用在课堂上进行分组讨论，以及在课堂上播放视频的方式等等，通过结合不同的上课方法尝试提升“课程思政”教学环节的教育质量，以此来保障“课程思政”建设的育人成效。

一、课程结构下的“课程思政”切入点

1．基于电站/泵站大型事故案例。随着社会和经济的发展，科技也在不断地进步，人类的生活发生了天翻地覆的变化，国内外建起了非常多的水电站、泵站、抽蓄电站等等，这些电站的修建对于国家有着重大的意义，水电属于新型清洁能源，利用水能来发电不仅可以缓解每年不同地区的旱涝情况，还可以带来经济效益，还可以为人类的生活提供电能，并改善电站周围的生态环境，但是任何一件事物并非全是优点，每年国内外由于电站运行人员操作失误、电站运行过程中出现问题、以及电站设备老化等等各种不稳定因素而导致的各种突发性事件不胜其数，所以对于如何避免这类事件的发生，需要做出相对应的分析与讨论。水力机组在过渡过程极具不稳定性，在这个过程中会有许多不稳定的因素存在，近几年由于过渡过程中的因素导致的突发性事故较多，并且很多电站/泵站事故发生于过渡过程中。比如在俄罗斯国内装机容量最大的电站：萨扬电站，在2009年8月17日发生了一起较为严重的事故，就是在电站过渡过程时，机组发生了事故，由于电站机组的超负荷运转，导致了水轮机组的剧烈振动，机组顶盖固定螺栓发生了疲劳破坏，导致了水轮机上盖及转子射出，水流从机组的空档处喷到主厂房，进而将主厂房淹没，厂房也被摧毁，进而导致了多台机组不同程度的破坏，并且伤亡惨重，进而导致电站停运，引起了世界各国的关注，并且在世界范围内都造成了巨大的影响，引起了世界各国的注意，同时对世界各国对电站的安全运行及监管具有警示和参考意义。在课堂上经过老师的介绍以及同学们查阅资料，并向同学们播放相关案例的视频，引导同学们对此类案例进行讨论，并结合自己查阅的文献及材料得出自己的分析和结论，以及自己对于电站的安全运行有什么样的建议，通过老师来带动大家主动去思考，使学生能够有自己的想法，并且让学生了解此类事故经过、后果、原因、经验总结，不仅要学习前人的经验，还有养成学生自己对于一件事的冷静分析。

2．基于国内外研究进展历程。近百年来，国内外许多学者在各个科技领域都有了非常大的进步，不仅仅局限在理论知识上，在试验研究、计算机技术上也有了非常大的进步，并且在理论与实践结合的问题上有了非常大的进步。在电站的发展过程中，国内外众多的学者通过公式及理论的推导、模型试验、真机测试、计算机数值模拟等方法，对于电站中的水力机组开展了广泛的研究。在现阶段的社会，理论知识、计算机技术以及现场试验都是学生在校期间需要学习和掌握的知识，不能让学生仅局限于课本的理论知识，还要让学生动起手来，将理论知识与实际结合起来。在课堂上通过对学生的引导，教会学生如何去查阅国内外各种文献资料，并且根据这些资料结合试验及计算机技术，让学生对本专业知识有进一步的了解，并且引导学生去了解本专业在国内外近几年的研究进展，通过该过程不仅可以加深学生对于本专业专业课知识的学习和认知，而且在课上以及课下引导学生积极去做科研研究以及探索，在前人已经研究的东西的基础上结合自己的想法，勇于提出自己的想法，并且动手操作结合理论知识来验证自己的想法。学生通过对国内外研究进展历程的了解，会发现一些国内外学者没有解决的问题，在课堂上也借此激发学生一丝不苟、勇于钻研的科学探索精神、立志解决祖国、世界上本学科领域的卡脖子技术问题和推动相关理论技术的进一步发展的决心。

3．基于复杂水力过程的知识架构。水力机组过渡过程是一个极为复杂的过程，一个电站、泵站、抽蓄电站包括许多东西，需要许多小的部分来支撑才可以使如此大的一个工程来完成它应有的功能和职责，在水力机组的过渡过程中包含着复杂的水力流动过程，比如在一个抽水蓄能电站的过渡过程中就涉及到抽水、发电、发电调相、水泵调相等不同的工况，并且在这些工况之间还存在着千丝万缕的联系，这几个过程之间要进行相互来回的切换过程以及启停过程，在其中任选一个过程，比如抽水工况就涉及到非常多的知识，需要结合许多理论知识，进行认真的分析研究才能得到一个抽水工况的过程，还要对其分析，不能出错，理论分析正确后，在结合实际进行实操，才可以得到该过程的正确。所以一个小工况就会涉及到许多的知识，如果建立一个电站，并不只需要理论知识，还要结合实际才可以建立一个电站，这个复杂的过程所设计的相关知识体系就非常庞大。所以学生在平时的理论知识学习的过程中，不仅要扎实深入地理解课程知识，在查阅前人的文献资料过程中要做到仔细阅读并进行分析，且更需要细心体会前人研究总结的知识架构，更好的引导学生理解前人通过努力探索的知识边界，然后自己通过思考逐步构建新的先进理论体系的精神，以此来激发学生提高学习主动性和勤奋刻苦的学习态度。

4．基于我国近年来的代表性成果。近些年，随着社会的发展及科技的进步，国内的各个领域涌出了许多优秀的学者，当然我国水力机械领域发展迅速，在理论方面，国内许多学者提出了许多新的理念，在学术上发表了大量的高质量的文章，且申请了许多实用及发明型专利；在实际应用方面，国内将大量的科研成果投入到生产实际中，国内近些年来建立了大量大、中、小型的水电站、泵站、抽蓄电站等，并且我国众多超大型工程取得了较多国际领先、先进的研究成果，如三峡水电站是世界上规模最大的水电站，且三峡水电站的总装机容量在全球也是屈指可数的水平，该电站不仅具有防洪的作用，还具有发电、航运、水产养殖、供水、灌溉和旅游等综合利用效益，并且三峡电站是世界工程量最大、施工难度最大、施工期流量最大的水利工程等，三峡工程具有世界“十大之最”；在三峡电站完成之前，葛洲坝水利枢纽工程是我国最大的一座水电工程，该工程是长江三峡水利枢纽的重要组成部分，在世界上也是屈指可数的巨大水利枢纽工程之一，该水利枢纽的设计水平和施工技术是我国水电建设史上的里程碑；黄河上也有著名的水利枢纽工程，小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县与济源市之间，该水利枢纽是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程，且是黄河干流上一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程，该工程对于开发黄河治理黄河起到了关键性的作用，并且该工程还是河南省内著名的旅游景点之一。南水北调工程是一个超大型的跨流域调水工程，该工程分东、中、西三条线路，东线工程起点位于江苏扬州江都水利枢纽，中线工程起点位于汉江中上游丹江口水库，供水区域为河南、河北、北京、天津四个省（市），该工程是优化水资源配置、促进区域协调发展的基础性工程，是新中国成立以来投资额最大、涉及面最广的战略性工程，事关中华民族长远发展，工程建设起到了决战决胜的关键作用。国内重大的水电工程数不胜数，本文仅列举了少数几个大型工程，国内能在近几年建成如此多的大型工程，取得如此多的成就，必然是源自党的正确领导，正是在党的领导下，才可以指引我国向正确的方向前进，才有了如此多的惠民利民的大型工程，使人民百姓享受生活和现代科技带来的方便。同时这么多大型工程的建立也离不开国内各位专家、学者的协力对出现的技术难题进行攻克和解决，并对未知和新的领域进行探索和研究，经过前人学者的探索，在国内实现了如此多举世闻名的工程。通过对学生讲解我国相关领域的大型工程，引导学生去主动了解我国学者所取得的成就，从而激发学生的专业自豪感、民族荣誉感，提升学生对本专业的兴趣，提高学生对于本专业在社会上的使命感。

二、融入“课程思政”教学的实践措施

1．播放视频和场景漫游

相对抽象的知识内容和枯燥的课堂氛围是传统授课过程中常常面对的问题。随着科技和社会的发展，已经来到了互联网的时代，学生获取知识、新闻、资讯等的方法日益增多，这也意味着学生获取知识的渠道越来越丰富，对于上课老师的要求也逐渐增大，上课讲的知识需要将新的抽象的知识以合适的传授方式讲给学生，提高学生的兴趣，通过老师烘托一个生动有趣的课堂氛围，这样可以大幅度提升学生接受知识的程度，不仅通过改善课堂来提高学生兴趣和接受知识的程度，还可以通过课下布置有趣的课下小作业，激发学生对专业知识探索、学习的能力，部分老师通过融入一些现场拍摄、虚拟仿真视频和利用工程项目开发的软件进行一些场景的漫游，不仅使一些复杂结构得到形象化的展示，也提升了学生的学习效果和学习兴趣^[3]。因此，可以通过播放大型水利工程的宣传视频，以及相关大型水利工程内部的讲解视频、现场图片介绍等方法，辅以“课程思政”的讲解；以及在虚拟仿真和场景漫游中介绍前人在工程上的艰辛付出，有机会可以带学生去实地参观学习，带学生现场参观体验大型水利工程实体的宏伟，国内近几年建成的大型水利工程较多，带领学生对大型水电工程的参观和学习，不仅可以带领学生认识大型水利工程具体的工作流程、工作环境等，学生也可以体会到建立大型水电工程的难度，并体验水电建设者的辛苦与艰辛，以及现在水电工程的建成是多么来之不易，引导学生更要抓住现在的大好时光，结合实际工程学习整理先辈的成果，通过学习相关知识不断地丰富自己的专业知识，并通过查阅国内外相关领域的最领先的文献资料，结合自己的思考提出创新，对国内相关领域贡献自己的一份力。

2．教师引导和自由讨论

通过提高教师对学生的引导和与学生的互动也是一种有效渠道。在课堂上，教师通过将课本上枯燥的知识与一些有趣的水利工程问题进行融合，对学生进行提问，老师和学生进行一起讨论分析，并一起探讨问题的答案。比如教师引导学生进行分析，对比其他国家，为何我国近几年可以建设如此众多的大型水利工程？为何我国的大型水利工程可以获得稳步快速的建设发展？那么通过教师的耐心引导，以及和学生的讨论和分析，不难得出，是党和政府的正确领导，是中华民族团结一心、众志成城的优良品质，让我们可以建设出三峡水电站、白鹤滩水电站、南水北调水利枢纽这些举世闻名惠民利民的大型工程。

3. 课程作业和翻转课堂

在课程作业中，除专业知识巩固和预习外，亦可以考虑引入“课程思政”元素。在课上通过对国内大型水利工程的讲解，课下要引导学生对这些大型工程进行文献、资料的查阅，然后进行自己思考，对所查阅的资料进行整理分析，如整理近几十年来我国水力机组过渡过程研究相关的代表性人员、代表性著作、代表性文章、代表性工程等成果。学生在整理过程中可以学习到，我们学者是如何一步步理论联系实际，使我国的相关工程技术走向前沿，学生通过自己思考学到前人学者是如何将理论与实际结合在一起，并结合自己的情况进行学习，自己如何学习可以为国家水利的发展贡献自己的一份力。随着社会的发展，科技是不断地在更新，现在这个社会的发展速度可以说是高速发展，一个国家能否跟上这个高速发展的速度，国家和我党领导的正确领导是必须的，当然也需要大批的优秀人才，所以我们的学生也要不断学习最新的技术和知识，为将来我国的发展尽一份力。同时，鼓励学生进入翻转课堂，即由学生来讲解“课程思政”的相关内容，可以考察学生爱国爱党情怀和工匠精神的培养情况^[4]。

三、结语

本文对水力机组过渡过程课程中进行“课程思政”教学设计进行了分析，并对融入“课程思政”教学的实践措施进行了阐述。在确立课程内容结构和特点下“课程思政”切入点的前提下，通过老师引导、分组讨论、视频播放等多种手段相结合的方式来提升“课程思政”教学环节的教育质量，保障“课程思政”建设的育人成效。

[参考文献]

[1]高德毅,宗爱东.从思政课程到课程思政:从战略高度构建高校思想政治教育课程体系[J].中国高等教育,2017(01):43-46.

[2]王定华.新时代我国教育改革发展的新方向新要求——学习习近平总书记在全国教育大会上的重要讲话[J].教育研究,2018,39(10):4-11+56.

[3]阚阚, 郑源, 罗欣, 朱杰, 张新, 吴在强. 混流式水轮发电机组检修三维仿真与信息管理系统[J]. 水利水电技术, 2014, 45(7):80-83.

[4]金莹,席志武,王卫明.国内外翻转课堂研究的现状与反思[J].重庆高教研究,2017,5(5):78-87.

Teaching Design and Practice Study on Integration Ideological and Political Education into course of Transient Process of Hydraulic Unit

KAN Kan, ZHOU Da-qing

(College of Energy and Electrical Engineering,Hohai University,Nanjing,Jiangsu 211100,China)

Abstract: Pushing forward the construction of "Ideological and Political Education into Course" is an important way to effectively improve the quality of college students' cultivation quality and build a stable pattern of education. This paper analyses the characteristics of the knowledge structure of the course and selects the appropriate entry point of "Ideological and Political Education into Course". Secondly, through teacher guidance, group discussion, video play and other ways to stimulate students' learning enthusiasm and in-depth thinking, so as to improve students' learning effect.

Key words:Ideological and Political Education into Course; Knowledge structure; Teaching design; Practical measures