“高电压工程”课程思政教改探索与实践

高 宇 刘 勇 李忠磊 韩 涛 杜伯学

(天津大学 电气自动化与信息工程学院， 天津 300072)

课程思政的本质是立德树人，解决“培养什么样的人、怎样培养人”的问题。“育人”要先“育德”，既要注重传道授业解惑，又要注重育人与育德的相融统一[1-4]。2016年，***总书记在全国高校思想政治工作会议上提出，各类课程应与思想政治理论课同向同行[5]。2019年，***进一步强调了思政教育和专业课程的有机结合，要坚持显性教育和隐性教育相统一，挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，实现全员、全过程、全方位育人[6]。工科类专业课程是课程思政的重要载体，在思政教改中扮演着举足轻重的角色，深入挖掘工科类专业课程中蕴含的思政元素，探索专业课思政教改的方法和模式，对于构建更加完善的课程思政教学体系具有重要意义。

作为电气工程专业本科生的一门重要专业课，“高电压工程”主要内容涉及“电介质基础理论”“高电压试验技术”“电力系统过电压与绝缘配合”三部分，旨在介绍绝缘电介质的基本概念、试验方法、过电压防护等相关知识。鉴于“高电压工程”课程显著的工程属性，其中蕴含了丰富的思政元素。若能在教学实践中将这些思政元素挖掘出来，有机地融入知识体系，必将有助于推动“高电压工程”课程思政教学改革的进程。

以笔者主讲的天津大学电气工程专业本科生课程“高电压工程”为例，从教学目标、教学内容、教学方法和考核手段四个方面，思考课程思政元素的融入方式，剖析重要知识点中蕴藏的思政内涵，探讨课程思政教学改革的方法。最后，通过课堂教学实践，对改革效果进行了检验，取得了良好效果。

课程思政要求以“三全育人”格局为指导，实现各类课程与思想政治理论的同向同行和协同统一，目的在于培养合格的社会主义建设者和接班人[7]，是一项功在千秋的“立德”教育。课程思政内涵丰富而深刻，既包含了马克思主义哲学的基本原理，也包含了中华民族的优秀传统文化，如家国情怀、担当精神、职业操守、爱岗奉献等，是构筑社会主义核心价值观的重要途径。在开展工科类专业课程思政教学改革时，首先要透彻理解课程思政蕴含的深刻含义，从课程思政的角度解读工科课程在“三全育人”中的功能和作用。

1.1 明确培养什么人

课程思政教学改革的重要目标，就是要明确“培养什么人”。要培养的人，不仅要具有扎实的专业知识，更是坚定“道路自信、理论自信、制度自信、文化自信”、富有家国情怀和历史使命感、敢于担当作为的社会主义建设者和接班人。能够立于湍流而不迷失方向，迎难而上却不停止脚步；
用知识才华助力民族复兴，以厚德明理弘扬社会正气。工程类专业课的课程思政教学改革，应该在教学目标中对上述思想有所体现，对“培养什么人”给出指导和规范。

1.2 搞懂怎么培养人

为完成“立德树人”的根本任务，需要解决培养学生的途径问题，即采取何种方法、以何种内容进行人才培养。传统工科类课程的灌输式育人方式，虽然对学生形成良好的专业基础有一定的作用，但是缺乏价值观方面的滋养，在“德育”方面的效果欠佳。因此，需要对教学内容和教学方法均进行适当改革，在内容方面嵌入更多的隐性思政元素，丰富德育素材；
在方法方面建立多维立体教学模式，提高学生参与度，激发自主思考，提升德育感染力，以“润物无声”的方式解决培养人的途径问题。

1.3 知道是否培养好

通过建立明确的教学目标，改进教学内容和教学方法，对工科类专业课程进行思政教学改革，其效果要通过合理有效的考核方法予以验证。传统的教学效果考核，常以闭卷考试与课后作业相结合。从经验上来看，这种考核方式对学生掌握专业知识的程度具有较好的辨识能力，但无论从考试模式或考题设计，都很难体现课程思政的深刻内涵，从而无法检验课程思政教学改革的效果。因此，欲检验课程思政教改效果，需从考试模式、考题设计、评价手段等多方面改进考核方法，达到检验“是否培养好”人才的目的。

为解决“高电压工程”课程中目前存在的思政元素挖掘不足、授课模式与内容固化、考核维度单调等问题，以前述课程思政设计原则为指导，对课程的教学目标、教学内容、教学方法和考核手段进行了全面梳理，深刻挖掘本课程专业知识点蕴含的思政元素，弘扬爱国主义情怀，培养职业道德规范，使学生在学习过程中进一步树立社会主义核心价值观，学有所感、学有所悟，入脑入心。具体的教改设计举措如下：

2.1 对教学目标的设计

教学目标一般依据课程目标所设定，课程目标贯穿和体现在教学目标之中，是在教学过程中期待获得的学生的学习效果。此前，工科课程的教学目标往往只注重专业知识，而对思政、德育内容考虑较少。例如：“高电压工程”课程目标明确指出，要“掌握电介质基本原理、高压试验技术、电力系统过电压及绝缘配合基本原理之间的相互关系”，但对蕴含在上述知识体系中的马克思主义哲学原理却要求甚少。为此，在教学目标中应体现如下三点：第一，掌握“高电压工程”课程所涉专业在我国电力工业发展历程中的重要地位，能够认清课程体系演变过程与我国经济建设之间的协同统一关系，懂得用辩证观点看待行业领域的发展脉络；
第二，掌握与“高电压工程”课程所涉专业相关的道德法规、行业规范和环保要求，培养遵规守法、爱岗敬业的人文素养；
第三，掌握“高电压工程”课程中深刻蕴含的“实践是认识的来源、是检验认识真理性的唯一标准”这一辩证唯物主义认识论，培养学生敢为人先、善于从科学实验中获取新知、勇攀科技高峰的奋进精神。这三点内容，对于培养学生的家国情怀、规范意识和科学精神，树立“爱国、敬业”的社会主义核心价值观有着重要的意义。

2.2 对教学内容的设计

在明确教学目标中需要融入的思政元素后，即可针对性地对教学内容进行设计。此设计集中体现在专业知识体系顺应课程思政教改要求的调整与变化。“高电压工程”课堂授课中，最先与学生见面的章节是“绪论”。此部分内容介绍了我国电力发展史，分析了由于一次能源与负荷中心的空间差异促使我国发展特高压输电的客观原因，继而引出高压-绝缘的矛盾体，说明了“高电压工程”课程的现实意义。此前，在讲授这部分内容时，授课教师常通过展示、分析数据的方式说明电力工业发展历程，缺乏感染力，学生体会不深。如果加入鲜活具体的案例，例如，2006年，我国建设完成了世界上规模最大的水电站——长江三峡水利枢纽工程，目前已累计生产超1000亿千瓦时的绿色电能；
2009年，我国建设完成了世界上运行电压最高、技术水平最先进、具有完全自主知识产权的交流输变电工程—晋东南—荆门特高压交流试验示范工程，则不仅有助于学生掌握电力发展史的时间脉络，更能激发学生的民族自豪感。

在讲授“电介质基础理论”时，除了说明气体、液体、固体介质击穿的机理及特点，还介绍了我国在相关领域的研究进展。例如：我国科研人员利用气体放电等离子体技术在新冠肺炎防治方面做出贡献；
我国自主研发的绿色环保变压器油，在国家电网公司所辖变电站使用，开辟了环保型绝缘油工业应用的新篇章。不仅引导学生深入理解课程的知识内容，还激发其好奇心和求知欲，使学生有兴趣去钻研专业知识。另外，还可以向学生说明我国在高压电力装备核心绝缘技术方面仍受到西方企业“卡脖子”，其根源在于我国相关领域的基础研究薄弱，从而激发年轻学子的爱国情怀，培养他们投身科研的热情。

在讲授“高电压试验”时，除了介绍交流、直流、冲击高压发生原理等常规课程内容，还要将试验规程和注意事项传授给学生。特别地，要结合实际生产中的电力事故案例，使学生明白高电压试验的危险性，树立高度的安全意识、规程意识和责任意识，培养规范、敬业的职业素养。另外，高电压试验具有很强的实践性，通过试验获得击穿规律、分析内在机理，这一过程符合辩证唯物主义认识论，对学生形成正确的实践观具有重要帮助。

在讲授“电力系统过电压与绝缘配合”时，介绍我国科学家在雷电监测与定位、新一代氧化锌避雷器的设计、特高压电力系统过电压抑制方面取得的成果，弘扬他们在艰苦工作环境中积极乐观、百折不挠的科学精神，培养学生敢啃硬骨头、迎难而上的奋斗精神。

总之，通过在各个章节中渗入与课程内容相关的工程案例，全方位融入课程思政元素，从教学内容上满足“德育”的要求。

2.3 对教学方法的设计

适合的教学方法对于充分展示教学内容、达成教学目标十分重要，也是能否做到“润物细无声”的关键。为适应“高电压工程”课程思政教学改革的要求，在传统的讲授法基础上，进行了如下改进，提高课堂感染力和学生参与度，提升课程思政的教学效果。

1) 翻转课堂

例如，在讲授“电介质基础理论”时，布置学生分组查阅“环保绝缘气体”“环保绝缘油”“环保型电缆绝缘材料”等前沿课题的研究进展并撰写报告，每组选出1名代表进行课堂展示，由全体学生投票打分。既激发大家的好奇心、锻炼自主思考能力，也培养团队意识和合作精神，是树立自信、培养科学精神的好方法。

2) 三维课堂

传统课堂教学中，教师主要依赖课程PPT、口头讲解和板书来传授知识，在空间上受到教室物理场景的限制，授课的感染力有限。在教学改革实践中，借助“视频播放”和“教具模型”构建了集“形-声-感”一体的三维课堂，取得了良好的效果。例如：在讲授“绪论”时，播放我国特高压电网建设视频，使学生了解电网建设的艰辛过程。同时，选用真型绝缘子片/串作为教具，让学生触摸、搬运，感受电网建设任务的繁重，激发学生对电网建设取得的举世瞩目的成就产生由衷的敬佩和自豪感。

3) 虚实结合

受到学时限制，实践性很强的“高电压工程”课程仅安排了4个学时的试验课。为进一步提高学生的实践学习效果，积极参与教学改革，先后主持或参与完成国家级、校级虚拟仿真实验平台建设，完善了高电压试验部分的虚拟仿真试验设计。为油浸式电力变压器、气体绝缘开关设备、电力电缆、开关柜等大型电力设备的局部放电检测、介质损耗角正切值测量等虚拟试验提供了条件。通过虚拟试验和现场试验的“虚实结合”，让学生从“理性”和“感性”上都认识到高压试验规程的重要性、试验本身的危险性，有助于树立良好的职业规范。通过分析试验数据、获取数据规律并揭示机理，使学生理解科研工作者“探求”真理的途径，从而树立正确的“实践观”和“认识观”。

综上所述，通过对传统教学方法进行改革，采取主动教学、多维融合和虚实结合等形式，提高了学生的参与度和体验感，让爱国热情、职业素养、科学精神等思政元素在学生的自发学习中浸入人心，提升了“高电压工程”课程思政的课堂教学效果。

2.4 对考核方式的设计

对课程的考核方式进行多元化改革，体现前沿视野、家国情怀和公正诚信。“高电压工程”课程考核原来采取集中闭卷笔试和课后作业相结合的模式，可较好地反映学生对课程知识点的掌握情况。通过引入多元化的考核方式，对德育效果和学生的情感、价值观也进行评价，可进一步体现课程思政教学改革的效果。具体做法包括：

1) 随机课堂测验

既可以检验学生对知识点的掌握情况，也可以加深学生对知识点的印象，帮助其理解和记忆。另外，对于雷同的试卷，采取均给“0”分的处理方式，体现测验的严肃性、公正性，培养学生的诚信观念。

2) 展示与互评

在“翻转课堂”中，每个展示者均受到所有到场学生的打分，评价中包括展示者讨论内容中的国内外进展、关键技术、代表性科学家、对我国相关领域发展的意义、团队协作情况等要素，综合评价展示者对前沿内容的掌握情况，反映了其对该领域国家需求的了解程度。

3) 设置开放性讨论题

在闭卷考试中，设置开放性讨论题，要求学生以所学知识为基础，针对题设要求、对我国电力工业发展中遇到的难题给出可能的解决方案。集中体现了学生对电力行业发展历史、“卡脖子”问题、课程基础理论、行业规范和职业素养等方面内容的学习效果，是富含课程思政元素的综合性考题。

简言之，通过丰富的多元化考核方式，从多角度、多维度定性定量地评价学生的专业、课程思政学习效果，并将考核贯穿于培养的全过程，有助于更加客观、全面地反映课程思政教学改革的效果。

针对“高电压工程”开展的课程思政教学改革整体设计思路和支撑关系如图1所示，分别从教学目标、教学内容/方法、考核方式3方面支撑了“培养什么人”“怎么培养人”“是否培养好”的关键育人问题。

根据上述课程体系的设计要点，自2019年起，通过不断完善教学大纲，改进教学内容、教学方式和考核模式，积极开展了“高电压工程”课程思政教学改革的实践工作。在实践中不断总结经验、反思并改进，逐渐形成了富含思政元素、显性隐性相统一的课程思政体系。表1是某学期电气专业四年级本科生所授8周32学时“高电压工程”的内容安排及思政元素的融入情况。

对该学期授课班级的56名学生进行多元化考核及调查问卷，分析可得以下初步结论：

第一，学生对教学大纲中要求的专业课程知识点总体掌握较好，达到了教学目标中对知识体系掌握程度的要求。

图1 课程思政教学改革设计的整体思路和支撑关系

第二，思政元素的融入促进了学生对专业课知识的掌握，特别在“电介质基础理论”和“高电压试验”两部分内容，对于原理的应用和试验规程的理解更为深刻、细致。

表1 “高电压工程”课程内容与思政元素

第三，学生在收获专业知识的同时，在思想、意识、情感、素养等方面也获得了提升。特别在家国情怀、职业规范和科学精神方面，思政元素“入心入脑”显现得更为突出。

作为电气专业本科生的一门重要课程，“高电压工程”的理论性、实践性、工程属性均十分突出。在开展课程思政教学改革时，抓好顶层设计非常重要。结合从事该课程授课十余年的经验，以及对课程思政教改要求的理解，从教学目标、教学内容、教学方法和考核手段四个方面进行了探索。经过课堂实践检验，取得了良好的效果。学生不仅学到了专业知识，还在思政元素的沁润下潜移默化地受到了德育熏陶，体现了工科课程的“树人”本质。针对“高电压工程”课程的教学改革仍在不断推进和完善，既一脉相承又与时俱进地挖掘思政元素，进一步做到“润物细无声”，使工科专业课程在新时代迸发新的育人活力，更好地把思想政治工作贯穿于教育教学的全过程。

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