“电池储能技术”课程思政建设探索

王 菁，邓翔天，罗冰洋

（武汉理工大学 自动化学院，湖北 武汉 430070）

一、课程建设目标

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，“做好高校思想政治工作，要因事而化、因时而进、因势而新”。“因事、因时、因势”三个词不仅精确概括了高校思想政治的内涵和思想，同时也指明了高校课程思政的重要理念。据国际能源署和国际可再生能源署研究显示，随着新能源发电规模迅速扩大，到2050年全球储能容量规模需求将是目前的300倍至500倍。储能正日益成为新型电力系统的重要组成部分和关键支撑技术，由此可见“电池储能技术”课程的重要性。该课程坚持专业教学与思想政治相融合，深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想、积极践行社会主义核心价值观、大力推广教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》文件精神，按照知识传授、能力培养、价值塑造相统一的总体要求，推动形成全员、全过程、全方位育人的“三全育人”目标与要求。

该课程紧紧抓住教师队伍为教学“主力军”，通过课程建设“主战场”与课程教学“主渠道”，将专业知识传授与思想政治全方位融合。除传授专业知识外，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，坚定学生爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体的理想信念，培养学生德智体美劳全面发展，做“五好”青年，成为合格的社会主义建设者和接班人，使他们能够承担中华民族伟大复兴与发展的重任。同时，通过本课程的教学推进，提升教师团队的教学质量，帮助教师团队全面树立立德树人的观点与意识，全方位提升任课教师的政治素质与认知，协同推进课程思政建设的机制健全与全面发展。在“电池储能技术”课程中，根据专业人才培养方案和课程标准，结合新时代要求，参照2020年5月教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知中工科专业课程思政建设内容，挖掘本课程独有的思想政治素材，将其入微入味地贯穿课程教学，加强课堂教学过程中对学生的知识、能力、价值及素养等多维度的培养，实现专业课程教学内容全程育人的目标。

二、课程思政元素挖掘及融入点

随着全球经济与科技的高速发展，环境污染和能源短缺等问题日益严重，为了应对这些难题，世界各国都已做出了从传统、单一的化石能源向可再生清洁能源的发展战略转变。电力发展将向着清洁化、智能化、国际化和市场化发展。本课程主要涉及电源储能技术，教学内容分为认识电池、电池设计和性能、电池管理、电池状态估计与安全、动力电池梯次利用、大规模电化学储能与新型电力系统等6个模块。在教学设计时，需重新梳理每一个模块所包含的知识点，尤其注重在传授专业知识的同时，从思政元素的挖掘、融入方式、课堂实施方法及手段等方面进行考虑，既要充分体现各模块的育人功能，又要将社会主义核心价值观、工匠精神等核心要素贯穿到整个课程教学，在潜移默化中完成课程思政。

（一）认识电池模块

认识电池模块的主要知识点是让学生了解电池的结构、工作原理及其发展现状。在介绍电池时，以化学电源领域著名学者的高尚品格和感人事迹为融入点，让学生预先查阅2019年获得诺贝尔化学奖的三位科学家（约翰·古迪纳夫与斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰三位科学家）的事迹，然后让学生分别讲述一个关于三位伟大科学家在锂电池行业做出重大突破过程中的事迹，同时描述自己的感受和启发。通过介绍我国锂离子电池的发展现状，树立民族自信心，并让学生了解锂离子电池未来发展的挑战，确定奋斗目标，利用现在学过的知识及掌握的解决复杂问题的能力去迎接这些挑战，化爱国之情为报国之行，做祖国现代化建设的接班人。

（二）电池设计和性能模块

此模块的主要知识点有动力电池的类型、性能参数及应用。通过电池性能参数讲解，培养工科学生的理论与实际相结合的“工科”思维。对实际运用中的电池抽象出科学问题，运用已有的物理化学相关理论建立模型，对其进行分析设计，然后又还原到实际应用中去。此外，在教学中可以让学生查阅、观看电池的发展相关资料，比如央视的纪录片《大国重器》之“宁德时代”——超级电芯的诞生、比亚迪的“刀片电池”等典型事例，激发学生的爱国主义精神、创新精神及责任担当意识。可以开展专题讨论，电池在船舶、电动车等方面的应用，“电动PK燃油”的辩论，引导学生用唯物辩证法的思想看待问题和处理问题。

（三）电池管理模块

教学内容主要包括动力电池管理系统、控制策略及热管理。学习动力电池管理系统中的复杂设计，培养学生系统分析、精雕细琢、精益求精的工匠精神。在介绍热力学第一定律和第二定律的过程中，加深对客观规律的把握和运用，强调真理的客观性、绝对性和相对性，同时正确理解物质的客观性。通过对比探讨焦耳的两次科学实验，进而得出更加严谨的科学结论。在该模块的教学过程中，引导学生运用科学思维分析实验现象，运用严谨逻辑思维进行演绎推理，最终做出科学推论和理性判断，从而培养学生求真务实的科学态度，以及优良的职业作风。

（四）电池状态估计与安全模块

电池状态估计大多采用迭代优化算法，确定优化目标，优化损失函数，经过无数次迭代才可能找到最终解。每一次迭代的结果会作为下一次迭代的基础，每一次迭代都是为了更加接近目标。引导学生思考坚持不懈、百折不挠的重要性，揭示事物发展的曲折性。讲解电池安全的重要性，掌握动力电池常见故障现象、原因及诊断方法。对动力电池要进行安全检查和日常维护，培养学生“公平、公正、实事求是”的职业精神和兢兢业业、一丝不苟、认真负责的工作态度。

（五）动力电池梯次利用模块

学生在此模块需要了解电动汽车退役电池梯次利用面临的问题，掌握梯次利用的优点，目前采取的措施，以及储能应用的需求。将国家的双碳目标与此章节的内容结合起来，介绍如何高效地利用能量，讲解减少化石燃料使用的方法，从而保护我们的生活环境，提升学生的环保意识，培养学生的爱国意识，激发学生的创新精神，从而用实际行动和智慧去解决环保技术，为国家环保事业努力学习。通过分析未来市场未来趋势及亟待解决的问题，激发学生积极思考、不断学习、终身学习，并实时跟踪国家环保政策，了解未来技术动向。

（六）大规模电化学储能与新型电力系统模块

通过了解世界能源形势，树立环保低碳理念，强调保护环境就是保护我们自己，深入贯彻习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的生态文明思想，增强学生的家国情怀和社会责任感，从而实现专业教学和思想政治教育相融合。了解我国能源历程及规划，增强文化自信；学习大规模电化学储能与电力系统的双向互动，培养工匠精神；学习系统设计及应用，培养科学素养；了解未来以新能源为主体的新型电力系统的大规模电化学储能的发展趋势，激发创新精神。

三、教学团队建设

“电池储能技术”团队教师不仅要具备扎实的专业知识，还要在思想政治素养、思政教育技能等方面提升。

（一）加强教师培训交流

1.参加全国举办的各类专题教师培训活动。近三年共有10余人次参与课程思政示范课建设与教学设计专题研修班、高校教师课程思政教学能力培训等多种学习活动，拓展了队伍视野，提升了业务能力，并将先进理念、精神、方法及技巧引入教学工作中。

2.结合每周教师政治理论学习，有计划、有层次地开展课程建设与教学研究等方面的培训交流。

（二）加强教学团队建设

1.教学团队目前包括1名教授、3名副教授、1名讲师和1名高级实验师，是一支年富力强的中青年骨干队伍。

2.鼓励青年教师助教，通过助教全过程参与教学，引导青年教师更快、更好地投入本科教学工作。

3.聘请思想政治教师进行课程思政帮扶，通过与思想政治教师合作，共同备课，由思想政治教师协助专业教师进行提炼和深化思想政治内涵。

4.积极参加课程思政专题培训和课程思政教学比赛，拓展队伍视野，提升业务能力。

四、教学资源建设

（一）明确教学目标，完善教学大纲

参照工程认证的标准，融入思政元素，修订课程大纲。大纲要从课程教学目标、教学内容、考核方式、参考教材等方面，融入思想政治教育目标、思政元素、融入思想政治教育方法和手段及考核等。由OBE理念可知，教学目标设计从上至下，首先要明确人才培养的大目标，然后落实到专业人才培养目标，再具体到课程思政目标，根据课程思政教学目标，充实相应教学内容。

（二）开展持续专题教研，丰富教学资源

教学团队定期开展“电池中国”专题教学改革研究。教学团队共同研讨、分工合作，利用成员在各专业方向的优势，以本课程知识内容为载体，将大家体现本专业的“中国实力”研究成果及时有机地渗透到课程教学环节，让大家体会到“学以致用”，激发学习兴趣与热情。

（三）构建案例库，运用新颖案例

在教学设计中，根据本课程的知识点内容，深入挖掘思想政治教育的合适切入点。针对众多的思想政治教育内容，积极收集大量案例，构建课程思政教育案例库，案例有效结合动力电池的热点问题，以及储能行业领域内重点关注问题，运用新颖案例展现课程思政内容。

（四）改革评价体系，优化考核方式

总体评价由过程性评价+结果性评价组成，加大平时的过程性学习考核比重，考核指标和课程目标相匹配，将课程评价从单一的专业知识目标，向能力目标、人文素质目标、价值目标等多目标延伸。这就需要对传统的过程性课程评价方法（包括平时作业、课堂讨论）和结果性（期末成绩）评价进行改革，设计科学的评价模式，对课程思政学习情况以润物细无声的方式进行评估总结。比如有意识地将学生的价值取向、爱国情怀、成长成才、自学能力等，在考核中体现出来，在期末考试试题中加入综合性试题，包括对学生思政元素掌握情况的考查。

五、授课形式与教学方法

（一）重新理解“教与学”的关系

新的教学关系应该是教与学的交往、互动，师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充，在这个过程中教师与学生分享彼此的思考、经验和知识，交流彼此的情感、体验与观念，丰富教学内容，求得新的发现，从而达成共识、共享、共进，实现教学相长和共同发展。在“电池储能技术”课程教学中融入思政元素，使其达到“如盐入味”的效果，在学习比较抽象的课程知识时，教师启发、引导，让学生自行分析、归纳课程中的思政元素，师生一起发掘、搜集、整理、研究各种思政元素。而不是直接将思政元素灌输给学生，因为这样不仅会使课程的连续性变差，而且学生不能真正理解思政元素的含义。

（二）多种教学方法融合

除了讲授法之外，讨论式教学可以收到较好效果。可以让学生自由组合成学习小组，在课堂教学中遇到讨论主题就即刻分组讨论，鼓励学生发表自己的观点和看法，自由思考，积极表达出自己真实的想法，及时地与教师和其他同学交流。通过不断的探讨，才能发现问题，找出解决问题的方法，进行批评与自我批评，不断修正自己的言行举止，树立正确的人生观和价值观，修正分析问题的方法论。例如引出主题，通过三位锂电科学家的科研经历、奋斗历程、卓越成就与高尚品德来感染学生，激励学生树立个人理想。让学生通过这些真实事迹发表自己的感言，进行深入探讨交流，使师生获得更深的体会，提高思想政治教育教学质量。

（三）教学手段多样化

为使教学内容更加生动，课堂气氛较为轻松活跃，在授课时除了常使用的多媒体和板书，还可以针对专业课程知识和课程思政教育的结合点，加入合适的图片、动画及视频等素材，让思想政治教育进行得更为形象生动。例如，在讲授电池参数性能这部分内容时，结合央视纪录片《大国重器》之“宁德时代”——超级电芯的诞生、比亚迪的“刀片电池”等典型，让学生认识到我国电池行业的发展之迅速，激发他们的民族自豪感，并让学生了解我们与西方发达国家存在的差距，增强其爱国热情，使其立志为我国电池行业全面赶超世界先进水平而努力学习和奋斗。

（四）教学方式采取线上线下混合式教学

除了课堂进行的面对面授课，同时丰富线上资源，丰富线上活动。比如在播课单元中录播小视频，向学生展示学科最前沿的科技成果和行业动态，在答疑讨论区发表话题，讨论电池各种有趣的问题，这样增强学生与教师之间的进一步交流，避免了面对面交流时的紧张感和拘束感。用正确的价值观念引导学生积极向上的发展方向，有效提高思想政治教育的针对性和时效性。

结语

本文详细介绍了“电池储能技术”课程的课程思政建设目标、建设方案及措施，在建设目标的指导下，按照课程教学模块分别挖掘课程思政元素，将勇于追求科学、绿色环保理念、专业使命、辩证思维等思政元素有机融合在课程教学中，取得了良好的教学效果。这是该课程有意识地将思想政治教育无形地嵌入教学全过程的大胆尝试，后续仍需要不断改进和完善，尤其在思政元素的整合和应用方面。