从课程角度探讨提高人才培养质量

毛秀丽　徐婧　刘鹏

摘    要：面对“百年未有之大变局”，高校人才培养方式面临新挑战。为提高人才培养质量，文章以西北农林科技大学水利与建筑工程学院本科生专业课程“水轮机”和研究生专业课程“新能源技术”为例开展探讨。从教学现状及创新思路出发，针对专业课具体内容，以“润物细无声”方式带入课程思政，并加强创新专业课程质量考核，以知识目标—能力目标—价值目标为教学导向，最终实现教学与育人机制的有机结合，为提高新时代人才培养质量提供有益探索。

关键词：教学质量;人才培养;课程思政;教学方式

中图分类号：G642.3          文献表示码：A          文章编号：1002-4107（2022）05-0067-04

党的十九届五中全会提出，要深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，完善人才工作體系，深化人才发展体制机制改革[1]。当下世界各国竞争方式不仅表现为科技战、人才战，更是对其背后人才发展制度和人才发展治理体系的较量[2]。面对百年未有之大变局，党中央提出加快确立人才引领发展战略地位、深化人才发展体制机制改革，构建具有全国竞争力的人才制度体系，聚天下英才而用之的总体战略部署[3]。国家政策对我国高校人才培养提出了新的要求，而课程学习是人才培养的必要环节。其中，专业课作为培养人才所开设的专业知识和专门技能的课程，是培养学生综合素质、促进学生全面发展、培育合格工程技术人员必不可少的重要环节[4]。

综上所述，专业课作为高校课程的主要组成部分，不仅有助于学生巩固、扩大、加深已学基础知识，同时又能提高其分析实际问题能力、动手实验能力、口语表达能力、工具使用能力及交流协作能力等，因此做好高等教育专业课程教学是培养新时代人才的重中之重。本文将从本科生专业课“水轮机”和研究生专业课“新能源技术”出发，以知识目标—能力目标—价值目标为教学导向开展讨论。

一、教学现状分析

“水轮机”是能源与动力工程专业的专业课，也是最重要的核心主干课程，主要内容包含水轮机的类型及结构、工作原理、空化空蚀、相似理论、特性曲线、选型设计、主要参数计算等。“新能源技术”是本研贯通的研究生专业选修课，涉及光伏、风力、生物质能、水力、核能等新能源的开发与利用技术，多类能源互补利用是当下能源的发展趋势。上述课程均与工程联系紧密，且专业综合性强，“新能源技术”课程具有跨多个学科

与行业的特点。根据对多个年级学生专业课学习调查，在新的一门专业课程学习中，之前完成的专业课程内容已忘记较多。因此，在专业课教学过程中，形成各课程间的紧密连贯性是必要的，如何助力于学生实现所学课程的融会贯通是当下教学面临的重要挑战。

结合对学生调研、课程组教师经验以及与国内外高校同行教师交流，分析上述现象的原因主要包含以下三点。

（一）从学情角度分析

大部分本科三年级学生已开始考研备战，对与考研科目无关的专业课学习热情明显下降。大部分学生对待专业课的态度为应付考试，而对运用专业知识解读实际工程问题的重要性认识不足。并且绝大多数学生存在“科学技术水平”与自身距离遥远的错觉，对所掌握的技能并未做到知而践行。

（二）从课堂角度分析

采用传统课堂讲授方式，以教师为中心，以幻灯片为载体，部分学生参与感不强。“水轮机”等专业课采用“翻转课堂”教学方式耗时较长，虽能有效地激发学生学习兴趣，但教学效果并不理想。

（三）从知识角度分析

各门专业课程间缺乏系统、紧密的连贯整体性，未能实现相互支撑。一方面在于各课程内容有不同的侧重，另一方面由于实际教学过程中各个任课教师在内容上存在一定的倾向性。

二、基于课程设计助力学生融会贯通本科专业课

课程设计是学生将课堂所习内化成为自身知识和能力的过程，不仅能培养学生动手能力，更有助于提升其创新能力，同时也是一种对教学质量的检验方式。为提高人才培养质量，各专业课程设计应具有系统性、整体性和连贯性。

（一）统筹布局课程设计题目，增强内容连贯性

西北农林科技大学能源与动力工程专业以水利水电动力工程人才培养为特色，围绕水电站的“水、机、电”为核心开设了相关专业课程，其中开设课程设计有“机械设计基础”“水利水能规划”“水轮机”“水力机组辅助设备”“发电厂电气部分”及“水电站自动化”等课程。上述课程教学内容各有侧重，是水电站系统的一体多面。基础专业课“机械设计基础”课程设计完成减速器的设计;“水利水能规划”课程设计旨在确定水资源利用工程的规模，并为水资源利用工程的调度运行提供相应的特征参数;专业课“水轮机”课程设计的内容是根据水文资料确定水轮机参数、布置方式和工作特性[4];“水力机组辅助设备”课程设计的内容是完成水电站所用油、气、水辅助系统的设计和布置;“发电厂电气部分”课程设计主要是设计水电站的主接线形式及其电路计算;“水电站自动化”课程设计完成水力机组控制系统的设计。当下各专业课的课程设计单独设置，从一定程度上割裂了系统的整体性，容易使大部分学生“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。

为了使学生从整体角度掌握水电站相关内容，各课程间需要统筹布局，共同围绕国内外正在运行的水电站或泵站系统设置各课程设计的题目与内容。学生能够从水利水能规划开始，至水电站自动化设计结束，形成一个完整的水电站或泵站的水动内容设计。一方面达到系统完整体系训练的目的，另一方面结合能动专业采用电气和水动课程共授特色，课程设计有机结合水、机、电，进一步加强学生对知识理解的同时，提高教学质量。

（二）创新课程设计内容，强化学生综合能力训练

首先，各课程指导教师以课程设计系统性、整体性及连贯性为前提，针对多次相同课程设计题目现象进行改革是首要任务。其次，根据技术的发展引入新内容，使学生在课程设计学习过程中主动接触新知识、新工具，以及解决问题的新方法。再者，通过课程设计将查阅资料、使用先进工具和分析解决复杂问题等多方面技能融会贯通，实现对学生综合能力的训练，最终呈现出符合技术发展的高质量课程设计。

以能源与动力工程专业举例而言，“机械设计基础”等基础专业课的课程设计可侧重于水电站内设备，“水电站自动化”课程设计内容涉及供水系统自动控制接线图、工作闸门机械图与控制接线图等。在课程设计进程中新增要求学生将控制接线图借助Labview、Matlab等软件进行搭建并仿真，以检测各控制路径是否能够具体实现，从而达到让学生能够在实践中发现和解决问题的目的。该方式不仅可加强学生对课堂知识的掌握，更有助于学生综合能力的训练。

另外，“发电厂电气部分”课程设计对于给定已有

电站参数，学生设计主接线型式、计算短路电流、选择各种电气设备和装置等，其中计算短路电流部分新增手动计算与软件计算相互验证的两种方式，在加深知识运用的同时进一步锻炼学生分析问题的能力。再如，“水力机组辅助设备”课程设计在计算和二维绘图的基础上，新增要求学生结合前期“水轮机”课程设计完成油、气、水系统的三维绘图，在提高教学质量的基础上进一步加强各课程设计间的紧密结合性。

（三）加强课程设计考核质量，提高学生重视度与投入度

教学质量的保证取决于“教”与“学”，学生对待学习的主动性极为重要。基于上文的论述，有了系统性的课程设计题目与内容，下一步如何高质量完成课程设计学习值得师生深入思考。

课程设计是学生将课堂所习内化成为自身知识和能力的过程，教师加强过程督促辅导工作是首要的。课程设计学习与理论课堂最大的区别在于其授课时间连续且相对较长，充足的时间方便师生就学术内容深入互动交流，有助于激发学生的创新思维。其次是如何提高学生的重视度与投入度。师生之间、同学之间互动交流是培养学生兴趣的一个方面，另外还需要注重课程设计质量的考核。

针对课程设计的主要考核方式是以答辩与提交报告相结合为重点评判内容，指导教师在报告评阅后须再创造机会让学生进行交流反馈。该方式一来存在间隔时间段，二来学生是否会根据教师意见重新修改无从考查。由于指导教师和学生的互动主要在课程设计过程中的讲解与问题交流，就多年来课程组代课教师经验以及与同行的交流发现主动咨询问题学生占少数，从而当下质量考核不乏有少数学生抱有侥幸心理，并且考核方式难以准确且全面地反映学生所做课程设计质量。

因此，首先为提高课程设计教学培养质量，当下课设考核采用平时表现、拓展学习、工程素养、现场汇报、课设报告及修改反馈成绩等相结合的考核方式。其次，能源与动力工程专业所有课程设计均围绕同一个水电站或泵站系统开展，在完成相关课程理论学习与课程

设计实践后，再进行整体考核评估，并开展相关设计成果展示。经过实践经验表明上述考核方式有效地调动了学生学习的积极性和投入度，切實有益于提高人才培养质量。

三、基于内容丰富形式多彩夯实研究生课堂教学

（一）问卷摸底——胸有成竹

作为本科与研究生贯通的课程，要鼓励本科生加入学习。基于该课程校级课程思政标杆建设项目，笔者针对综述、核能、风能、太阳能、生物质能、地热、海洋能和燃料电池共开展了8次问卷调查。共发放调查问卷400份，收回387份。

其中综述、风能、太阳能、海洋能4次调查问卷完成度较高，主要原因是学生在本科学习阶段已接触此类知识拓展，另外日常生活中也可见相关能源转换实例，再者科研任务与上述内容相关也较为常见。然而核能、生物质能、地热以及燃料电池等由于利用原理复杂，且学生该方面知识积累相对薄弱，对于未能参加课程的学生很难不借助外力来完成调查问卷。故根据问卷调查的结果，本门课程讲授时将划分教学难点与重点，完成知识目标教学。

（二）开放课堂——协力进步

“新能源技术”课程两年实践教学表明，采用“开放型”课堂不仅能够提升学生课程参与感[5]，而且能有效地提高学生学习兴趣。网络时代学生信息获取的渠道丰富多彩，以“抛砖引玉”形式给出讲授内容，引导学生边学习新知识边思考，从正面激发学生对专业的热爱。

“开放型”课堂从课堂师生位置关系角度来讲，学生有更多机会站在教师的位置，无形中成为他人眼中的活动主体，不仅有利于学生自信心的培养，更有助于增强其对专业知识的热爱。“开放型”课堂以学生为主，教师作为引导者把握方向，给予学生很高的自由度，在浓厚的学习氛围中，学生思想集中对教学效果有明显的助力作用。在“新能源技术”课程两年来的“开放型”课堂教学实践中，采用“推”“拉”两种协调方式，实现推动学生在课堂学习的同时，拉动学生的课外自学拓展，同时学生之间形成“推拉”共同合作，协力进步。

（三）结合科研——互助成长

发电设备结构复杂多样，仅靠课本二维黑白图，学生难以掌握三维结构。将科研手段引入教学，利用三维建模软件构建复杂新能源发电技术模型，使学生认识并理解结构更为直接容易。ANSYS仿真软件数模仿真发电机组运行原理，实现“学生人在课堂，眼见实际电站”，同时提高课堂实况展示的准确性与丰富性。此外，鼓励学生将课堂所学与科研任务有机结合，保持创新精神。

课堂教学结合科研的教学方式以学生为主，教师为辅，科研任务作为媒介，激发学生的积极主动性，使专业知识在科研的帮助下融会贯通，同时课堂所学激发科研思路，最终将知识转变为自身素质。此外，教学科研相结合，使学生主动接触新知识、新工具，更有助于综合能力的提升。教师从中也可以得到反馈，学习一些平时科研工作不常接触的科学前沿内容，与学生共同达到互助成长的目的。

四、基于课程思政构建育人格局

课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念[6-7]。在“水轮机”与“新能源技术”课程教学中，教学内容紧密结合学科发展前沿，结合重大工程实际案例，使学生认识我国在诸如水电技术方面取得的举世瞩目成绩，增加其专业自豪感和认同感。同时让学生体会到我国科技工作者的爱国情怀，坚定投身于祖国水利工程事业的崇高信念。具体包含以下几方面。

1.基于工程实际在教学过程中有机穿插诸如“‘一带一路’水利工程建设”“国之重器”“工匠精神”“水利工程与生态工程协同推进”“专业情怀”“民族自豪感”“大国责任感”和“历史使命感”等思政内容，使学生切身感受当下所学之意义。

2.课前完成包含课程思政内容的教学设计，以保证课堂教学效果。以“润物细无声”的方式引入思政内容。例如讲解水轮机正在朝着高转速化、大容量化、高水头化方向发展时，基于当下我国水轮机技术水平增强学生民族自豪感。进一步鼓励学生将专业知识运用在水轮机技术的提高中，培养学生“大国责任感”与历史使命感。最终树立将理论实践于祖国大地上的崇高理想，为服务国家富强、民族复兴、人民幸福贡献力量。

3.广览行业发展与顶尖科技制定全课程思政路线：“从技术谈使命”旨在促进学生对专业知识、个人成长和我国工程事业发展的紧密连接，引导学生了解现在所学在实际工程中的体现，提高学生对专业的热爱。例如我国大型水轮机技术从国外引进到自主研发，现在“百万千瓦级”技术达到世界顶尖水平。插入科技产业发展背后的大国博弈，以助于提升学生民族自豪感和历史使命感。理论结合实际，科研进入课堂，树立学生将理论实践于祖国大地上的崇高理想。

4.课后选择课程思政过程中有代表性、可复制、可推广的教学案例进行总结，并与教学设计、学生感想、同行感悟等资料进行汇总，形成书面的课程思政教学案例材料。

综上所述，为提高教学内容与思政元素的融合度，增强学生对课程思政元素的接受度，在课程思政部分采取图1所示的流程开展，采取平稳过渡、主题引出、事例佐证、总结升华的过程。教师在讲授课程知识点的过程中，采取恰当的方式，自然、平稳地从课程知识过渡到思政内容，围绕思政元素步步深入，通过事例的讲述，引出课程思政主题，结合事例给予学生启示，强化思政主题，并进行总结和升华，启发学生思考。知识与行为的统一，最后完成价值目标教学。

五、总结

提高教学质量是作为教师工作所追求的不变目标，本文从课程连贯性、“开放式”课堂选用、课程思政等方面开展了相关论述：第一，从课程设计角度，统筹布局课程设计以增强内容连贯性，内容和方法双向改革创新以强化学生综合能力训练，考核质量加强以提高学生重视度与投入度。第二，从“开放型”课堂角度，并非所有专业课均适用该教学方式，如何恰当地选取并把握开展程度是难点。研究生课程中采用“开放型”课堂不仅有助于培养学生的创新思维，更有利于学生将课程学习有机结合科研任务。第三，从课程思政的角度，将工程案例、事故伤害、顶尖科技等方面与教学内容有机结合，最终完成知识目标—能力目标—价值目标的递进学习。

经实践证明上述论点符合教学规律，不仅有利于夯实学生专业知识，更有益于提高学生团结协作精神及解决实际问题的能力。教学经验表明，学生对有机结合理论知识与工程实践的课程设计教学极为感兴趣，借助先进学术科研手段分析解决问题的方式受到学生一致好评。本文仅从“水轮机”与“新能源技术”课程教学的改革与验证角度出发，对于课程内容的侧重以及教学效果的进一步提升还需不断探索。

参考文献：

[1]人民网.十九届五中全会公报要点[EB/OL].（2020-10-30）[2021-10-06].news.cnr.cn/native/gd/20201030/t20201030_525314474.shtml.

[2]中國组织人事报.中国组织人事报评论员：加快构建现代人才发展治理体系[EB/OL].（2016-06-01）[2021-10-06].cpc.people.com.cn/pinglun/n1/2016/0601/c78779-28402646.html.

[3]山西日报.优化人才体制机制 激发创新创造活力[EB/OL].（2021-07-22）[2021-10-06].http：//epaper.sxrb.com/shtml/sxrb/20210720/658714.shtml.

[4]毛秀丽，李挺，陈帝伊.混合式教学在“水轮机”课程中的探索与应用[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2020（9）.

[5]朱艳萍，谈恩民.常规教学模式下有限开放型课堂的设计与实践[J].科技视界，2016（22）.

[6]张大良.课程思政：新时期立德树人的根本遵循[J].中国高教研究，2021（1）.

[7]曹柳星，贺曦鸣，窦吉芳.“新工科”视角下的“课程思政”实践——面向理工科专业本科生的主题式通识写作课设计[J].高等工程教育研究，2021（1）.