儲(chǔ)能原理與技術(shù)課程思政研究
時(shí)間:2022-07-06 08:43:47
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摘要:挖掘儲(chǔ)能原理與技術(shù)課程思政元素,使思政教育貫穿于教學(xué)全過(guò)程,將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值塑造融合。在課程教學(xué)實(shí)踐中,融入時(shí)事政治,培養(yǎng)專業(yè)認(rèn)同感;融入國(guó)情教育,提升民族自豪感;融入環(huán)保理念,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感;融入工匠精神,樹立終身學(xué)習(xí)意識(shí);融入科技前沿,培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力。同時(shí),對(duì)課程思政實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:課程思政;儲(chǔ)能原理與技術(shù);實(shí)踐探索
課程思政是在“全員、全程、全方位”育人格局下,以立德樹人為教育根本任務(wù),將思想政治教育元素融入課程教學(xué)。通過(guò)課程思政引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的國(guó)家觀、民族觀、歷史觀、價(jià)值觀,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人才。儲(chǔ)能原理與技術(shù)是能源動(dòng)力類專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課,系統(tǒng)介紹了儲(chǔ)能原理與技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本工藝,包括能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存利用、儲(chǔ)熱原理與技術(shù)、相變材料與相變儲(chǔ)能技術(shù)及電化學(xué)儲(chǔ)能等[1],涉及知識(shí)面較廣,與日常生活聯(lián)系緊密。挖掘其中包含的思政元素,并將其融入知識(shí)點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,是課程設(shè)計(jì)中需要解決的問(wèn)題。課程思政是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,強(qiáng)調(diào)將思想政治工作貫穿學(xué)科體系、專業(yè)體系、教材體系、管理機(jī)制體系。課程思政圍繞立德樹人根本任務(wù),把做人做事的基本道理、社會(huì)主義核心價(jià)值觀要求、實(shí)現(xiàn)民族復(fù)興的理想和責(zé)任融入教學(xué),即在傳授課程知識(shí)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)到的知識(shí)和技能轉(zhuǎn)化為內(nèi)在德行和素養(yǎng),注重將學(xué)生個(gè)人發(fā)展與社會(huì)發(fā)展、國(guó)家發(fā)展結(jié)合起來(lái)。高校是人才培養(yǎng)的主陣地,以立德樹人為突破口和新抓手,幫助學(xué)生解答思想困惑和價(jià)值困惑,激發(fā)為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而努力奮斗的熱情和動(dòng)力,在創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值過(guò)程中明確自身價(jià)值和社會(huì)定位。課程思政的內(nèi)涵指明了高等教育的方向,明確了人才培養(yǎng)的價(jià)值觀,也實(shí)現(xiàn)了思想教育的連貫性。
一、融入時(shí)事政治,培養(yǎng)專業(yè)認(rèn)同感
儲(chǔ)能原理與技術(shù)是一門以新技術(shù)為主導(dǎo)、多學(xué)科交叉的專業(yè)課,涵蓋了解決困擾化石能源枯竭和能源環(huán)境污染問(wèn)題的基礎(chǔ)知識(shí)[2]。能源與資源一直是世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn),課程的背景與世界形勢(shì)、國(guó)家戰(zhàn)略、社會(huì)熱點(diǎn)同向同行。將生動(dòng)的時(shí)事政治適當(dāng)融入課程內(nèi)容,有助于加深學(xué)生對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)意義的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)對(duì)新能源類專業(yè)的高度認(rèn)同感。歷史上有很多因爭(zhēng)奪能源而引發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)的例子,如1940年日本侵占東南亞各國(guó),1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng),2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)等。當(dāng)今世界能源之爭(zhēng)日趨激烈,如中日東海油氣田爭(zhēng)端,幾內(nèi)亞灣周邊國(guó)家石油糾紛,美俄等國(guó)爭(zhēng)奪北極圈資源。在不可再生能源日趨耗竭的背景下,世界各國(guó)也在加大力度發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等新能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。能源存儲(chǔ)是新能源和新能源汽車產(chǎn)業(yè)中重要組成部分,對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有舉足輕重的作用。太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電都需要建立配套的儲(chǔ)能系統(tǒng),新能源汽車更離不開高性能的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
二、融入國(guó)情教育,提升民族自豪感
能源的高效儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換是清潔能源可持續(xù)利用的重要保障,機(jī)械儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、相變儲(chǔ)熱等技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸、航空航天、分布式能源等領(lǐng)域。在講解儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,融入相關(guān)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及在世界上的地位,讓學(xué)生全面了解國(guó)情,用數(shù)據(jù)比較闡述相關(guān)領(lǐng)域取得的偉大成就,提升民族自豪感。同時(shí),讓學(xué)生了解中國(guó)在一些技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家存在的差距,鼓勵(lì)學(xué)生自強(qiáng)不息努力奮斗,激發(fā)報(bào)國(guó)之志。鉛酸蓄電池在鐵路內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車中發(fā)揮著重要的作用,中國(guó)已建成四通八達(dá)的鐵路交通網(wǎng),鐵路運(yùn)營(yíng)已覆蓋99%20萬(wàn)以上人口的城市,“和諧號(hào)”“復(fù)興號(hào)”等高速鐵路運(yùn)營(yíng)總里程居世界第一位。未來(lái)對(duì)鉛酸蓄電池的需求有著廣闊的發(fā)展空間。在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)方面,2000年日本鋰離子電池的產(chǎn)量占全球市場(chǎng)90%以上。中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)起步較晚,但發(fā)展迅猛。在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中,動(dòng)力鋰離子電池被列為高效能源材料技術(shù)的優(yōu)先發(fā)展方向?,F(xiàn)在中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的鋰離子電池生產(chǎn)國(guó),且市場(chǎng)需求仍在不斷擴(kuò)大。
三、融入環(huán)保理念,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感
2021年,“碳達(dá)峰、碳中和”被首次寫入政府工作報(bào)告。碳達(dá)峰是指二氧化碳的排放不再增長(zhǎng),達(dá)到峰值之后逐步降低。碳中和是指通過(guò)能效提升和能源替代將人為活動(dòng)排放的二氧化碳減至最低程度,然后通過(guò)森林碳匯或捕集等其他方式抵消掉二氧化碳的排放,實(shí)現(xiàn)源與匯的平衡。中國(guó)提出“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)承諾,為全球能源與氣候治理及低碳發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力,在全球共同應(yīng)對(duì)氣候變化形勢(shì)中充分體現(xiàn)了大國(guó)擔(dān)當(dāng)。本課程內(nèi)容涵蓋了利用光伏、風(fēng)電等技術(shù)實(shí)現(xiàn)清潔能源發(fā)電,利用余熱回收等技術(shù)提高傳統(tǒng)能源的使用效率,這些都是未來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和的有效手段。在課程講授中,引導(dǎo)學(xué)生扎實(shí)掌握專業(yè)知識(shí),以實(shí)際行動(dòng)踐行“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念,為建設(shè)美麗中國(guó)奮斗不息。中國(guó)夢(mèng)只有建立在環(huán)境優(yōu)美的生態(tài)夢(mèng)基礎(chǔ)上,才能與富強(qiáng)民主文明和諧完美結(jié)合,只有億萬(wàn)個(gè)“個(gè)人夢(mèng)”的實(shí)現(xiàn)才能匯集成中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)代大學(xué)生要從我做起,勇于擔(dān)當(dāng)社會(huì)責(zé)任,為國(guó)家實(shí)現(xiàn)“30·60”雙碳目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
四、融入工匠精神,樹立終身學(xué)習(xí)意識(shí)
電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)是本課程的重點(diǎn)內(nèi)容,主要包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等。電子表、手機(jī)、汽車都離不開電池,各種電池現(xiàn)已成為生活中不可或缺的產(chǎn)品之一,電池技術(shù)是推動(dòng)各行業(yè)飛速發(fā)展的動(dòng)力之源。1859年,法國(guó)科學(xué)家普蘭特(GastonPlante)研發(fā)了世界上第一塊鉛酸蓄電池。1899年,瑞典科學(xué)家尤格爾(WaldmarJungner)發(fā)明了鎳鎘電池。1982年,美國(guó)科學(xué)家沃弗辛斯基(StanfordOvshinsky)發(fā)明了鎳氫電池。2019年,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位鋰離子電池的奠基人——美國(guó)科學(xué)家古迪納夫(JohnGoodenough)、英國(guó)科學(xué)家惠廷厄姆(StanleyWhittingham)和日本科學(xué)家吉野彰(AkiraYoshino)。每一位成功的科學(xué)家都具有追求卓越的創(chuàng)造精神,精益求精的品質(zhì)精神,執(zhí)著堅(jiān)持的鉆研精神,是工匠精神的具體體現(xiàn)。在開展課程教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合“工匠精神”向?qū)W生介紹科學(xué)家發(fā)明創(chuàng)造中的故事,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)其中蘊(yùn)含的創(chuàng)新精神,培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。古迪納夫教授54歲開始研究電池,58歲研究出正極材料鈷酸鋰,75歲研究出磷酸鐵鋰,90歲開始研究全固態(tài)電池,97歲獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),他也成為史上年齡最大的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。如今,古迪納夫教授仍在實(shí)驗(yàn)室工作,這種“活到老學(xué)到老”,對(duì)科學(xué)探索的執(zhí)著精神值得景仰。
五、融入科技前沿,培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力
儲(chǔ)能原理與技術(shù)課程特點(diǎn)是知識(shí)內(nèi)容豐富且更新速度較快,每天都有儲(chǔ)能新技術(shù)研究論文發(fā)表。這就要求教師用先進(jìn)的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐,內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)豐富活潑。本課程跟蹤學(xué)術(shù)前沿與熱點(diǎn),拓展學(xué)生視野,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索新知識(shí)的興趣,重點(diǎn)培養(yǎng)自主創(chuàng)新意識(shí)和能力,堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合,增強(qiáng)知識(shí)運(yùn)用能力。在電池材料的測(cè)試技術(shù)章節(jié)中,涉及相關(guān)測(cè)試方法包括熱分析、X射線衍射分析、電子掃描顯微鏡、拉曼光譜、比表面積分析、材料粒度分析、循環(huán)伏安測(cè)試、交流阻抗測(cè)試等,是進(jìn)行電池材料研究中普遍采用的表征方法。對(duì)于沒(méi)有實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)歷的學(xué)生來(lái)說(shuō),理解這些方法的原理會(huì)比較困難。在這里,可以結(jié)合最新文獻(xiàn)的實(shí)際例子一一解釋測(cè)試技術(shù)應(yīng)用的原理、目的及效果,圖文結(jié)合會(huì)讓學(xué)生對(duì)這些技術(shù)有更直觀的認(rèn)識(shí)。另外,可以設(shè)置虛擬課題,以小組討論的形式,讓學(xué)生自主選擇測(cè)試技術(shù),達(dá)到研究目的。
六、課程思政思考
(一)加強(qiáng)教師自身建設(shè)
教師是課堂教學(xué)的主導(dǎo)者,不僅是知識(shí)傳授者,更是學(xué)生思想的引導(dǎo)者和啟發(fā)者。正人先正己,課程思政對(duì)教師提出了更高的要求,必須加強(qiáng)自身建設(shè),提升思政水平,用自己的學(xué)識(shí)、閱歷啟發(fā)學(xué)生對(duì)真善美的向往。
(二)合理設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)
思政元素融入課堂教學(xué),要求教師對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行精心設(shè)計(jì),準(zhǔn)確把握專業(yè)課程與思政內(nèi)容的結(jié)合點(diǎn)和切入點(diǎn)。簡(jiǎn)單的拼湊、廣告式的插入、刻板的說(shuō)教都可能起到適得其反的作用。教師要充分掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,選擇學(xué)生易于理解并接受的教學(xué)方式。勇于打破常規(guī)教學(xué)模式,運(yùn)用案例分析、啟發(fā)互動(dòng)、分組討論、視頻資源、翻轉(zhuǎn)課堂等多樣教學(xué)方法和手段,提升教學(xué)效果。
(三)思政內(nèi)容不宜過(guò)多
專業(yè)知識(shí)是課堂教學(xué)內(nèi)容的主體,思政元素僅是課堂大餐的“調(diào)味品”,調(diào)味品放的過(guò)多會(huì)引起美食變味。如果喧賓奪主地講授思政內(nèi)容,會(huì)分散學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)精力,也會(huì)引起抵觸心理。因此,在課程設(shè)計(jì)中思政內(nèi)容不宜過(guò)多,點(diǎn)到為止即可,潛移默化地滲透唯物主義世界觀、社會(huì)主義核心價(jià)值觀。
參考文獻(xiàn):
[1]黃志高.儲(chǔ)能原理與技術(shù)[M].北京:水利水電出版社,2018:1.
[2]劉云花,鄒樹良,馬先果.儲(chǔ)能原理與技術(shù)課程教學(xué)探索[J].山東化工,2021,50(6):214-216.
作者:劉風(fēng)國(guó) 劉艷慧 于江玉 石忠寧 單位:東北大學(xué)冶金學(xué)院 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院