“雙碳”目標(biāo)下電廠鍋爐混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與課程思政建設(shè)研究

摘要：在國家“雙碳”目標(biāo)的背景下，電力行業(yè)對(duì)人才的需求由單一技術(shù)技能人才向創(chuàng)新型復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變。依托“超星”混合式教學(xué)平臺(tái)，結(jié)合學(xué)院現(xiàn)有設(shè)備優(yōu)勢(shì)和資源：充分利用二維、三維仿真系統(tǒng)、二維繪圖、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，按照課程理論體系將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與課程重構(gòu)，融入課程思政；完成《電廠鍋爐》課程思政改革的必要性分析、建設(shè)內(nèi)容設(shè)計(jì)并在平臺(tái)上搭建統(tǒng)，講安全”“懂性質(zhì)，論創(chuàng)新”等9個(gè)專欄實(shí)現(xiàn)思政教育的模塊化構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，實(shí)現(xiàn)技能培養(yǎng)及價(jià)值引領(lǐng)。

關(guān)鍵詞：“雙碳”目標(biāo)；混合式教學(xué)；課程思政；電廠鍋爐

中圖分類號(hào)：TB"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.01.085

1"課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)的必要性分析及研究現(xiàn)狀

2014年課程思政概念提出并在上海高校試點(diǎn)展開，課程思政建設(shè)逐步從部分高校在“點(diǎn)”上的探索發(fā)展成為我國高等教育“面”上的共識(shí)，目前已成為國家政策在全國實(shí)施，目前課程思政已經(jīng)覆蓋到全國所有高校、學(xué)科專業(yè)、教師及課程。2020年5月教育部發(fā)布《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》（教高〔2020〕3號(hào)）指出要全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，根據(jù)教育教學(xué)規(guī)律和人才培養(yǎng)規(guī)律，結(jié)合學(xué)科專業(yè)建設(shè)特點(diǎn)，有針對(duì)性的進(jìn)行課程思政設(shè)計(jì)。目前課程思政從思政理論基礎(chǔ)研究拓展到了實(shí)踐研究，開展得較為深入與廣泛。

文獻(xiàn)從課程思政的現(xiàn)實(shí)根源及理論基礎(chǔ)開展了研究，提出中國高等教育由于其艱辛曲折發(fā)展，導(dǎo)致高校原有的人才培養(yǎng)導(dǎo)向趨于單向化、專業(yè)課教師價(jià)值培養(yǎng)不足，并提出課程思政應(yīng)充分融合馬克思主義哲學(xué)和教育思想、習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想。文獻(xiàn)分析了目前高效課程思政改革的趨勢(shì)、堵點(diǎn)、痛點(diǎn)、難點(diǎn)與應(yīng)對(duì)策略，提出高校所有課程都要發(fā)揮思想政治教育的作用，充分發(fā)揮思政課程的“隱形教育”與思想政治理論的“顯性教育”同向同行。同時(shí)思政元素的挖掘從課程向?qū)W科拓展，由嵌入向融入發(fā)展，從單一向協(xié)同發(fā)展，通過對(duì)教師開展思政教育能力的培養(yǎng)，建立健全激勵(lì)機(jī)制、完善思政教育的評(píng)價(jià)機(jī)制解決專業(yè)課融入課程思政的堵點(diǎn)、痛點(diǎn)和難點(diǎn)。文獻(xiàn)對(duì)新工科背景下課程思政建設(shè)現(xiàn)狀、背景與內(nèi)容，工科背景下思政建設(shè)的實(shí)施路徑及目前存在的理念、時(shí)間、能力等方面的困境進(jìn)行了分析與研究，提出新工科背景下要充分挖掘所對(duì)應(yīng)專業(yè)課程蘊(yùn)含的思政教育元素，對(duì)融入體系進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，形成科學(xué)完善的理論體系，在教學(xué)實(shí)踐中采用更為巧妙的方法實(shí)現(xiàn)課程思政。文獻(xiàn)針對(duì)能源與動(dòng)力工程專業(yè)核心課程汽輪機(jī)原理的汽輪機(jī)變工況章節(jié)試點(diǎn)“PBL+課程思政”教學(xué)，通過我國汽輪機(jī)工業(yè)的發(fā)展，汽輪機(jī)設(shè)備材料的要求將愛國情懷、職業(yè)道德職業(yè)素養(yǎng)融入專業(yè)課程教學(xué)中。文獻(xiàn)對(duì)模塊化課程思政融入進(jìn)行了探索與實(shí)踐，并根據(jù)課程特點(diǎn)，對(duì)接“1+X”職業(yè)技能等級(jí)證書，重構(gòu)教學(xué)模塊，進(jìn)行模塊化課程思政點(diǎn)融入與探索。

2"課程定位與學(xué)情分析

2.1"課程定位

電廠鍋爐課程是電廠熱能動(dòng)力裝置一門必修的專業(yè)核心課程，面向高職一年級(jí)學(xué)生，通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠了解火力發(fā)電廠電廠鍋爐系統(tǒng)設(shè)備組成等應(yīng)具備的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)，為專業(yè)培養(yǎng)電廠巡檢、運(yùn)行、檢修的高素質(zhì)技術(shù)技能人才奠定基礎(chǔ)。本課程的前置課程為熱力發(fā)電廠系統(tǒng)運(yùn)行、熱工基礎(chǔ)及應(yīng)用，后置課程為單元機(jī)組運(yùn)行、頂崗實(shí)習(xí)。

課程的主要內(nèi)容涉及能源高效清潔利用、污染物排放控制、節(jié)能環(huán)保，課程包括了燃料及燃料的燃燒計(jì)算、鍋爐熱平衡、煤粉制備、燃燒基本原理及燃燒設(shè)備等與國家“雙碳”目標(biāo)密切相關(guān)的理論知識(shí)；課程理論性強(qiáng)且涉及工程倫理的知識(shí)較多，對(duì)其進(jìn)行課程思政探索，形成課程思政體系，將有助于將理論知識(shí)形象化、具體化，通過思政的融入培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，調(diào)動(dòng)其潛在能力和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)專業(yè)認(rèn)可度、職業(yè)忠誠度和社會(huì)責(zé)任感。因此，對(duì)接職業(yè)教育技術(shù)技能證書，結(jié)合全國職業(yè)院校技能大賽標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)技能競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，變革教學(xué)方法，有機(jī)融入課程思政，是全面落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的舉措，符合國家培養(yǎng)復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2"學(xué)情分析

火電廠電能生產(chǎn)過程復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備龐大，設(shè)備多而且各個(gè)系統(tǒng)交叉布置，平時(shí)很難看到設(shè)備復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，學(xué)生很難在現(xiàn)場(chǎng)把實(shí)際設(shè)備系統(tǒng)化，導(dǎo)致其認(rèn)識(shí)有欠缺。且汽水系統(tǒng)設(shè)備屬于高溫高壓特種設(shè)備，傳統(tǒng)的課本教學(xué)無法解決系統(tǒng)流程抽象化、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。另一方面，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)不能有效的進(jìn)行師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，教師全面了解及掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因此傳統(tǒng)的課堂教學(xué)已經(jīng)不能滿足人才培養(yǎng)的需求。同時(shí)，習(xí)近平總書記從國家意識(shí)形態(tài)戰(zhàn)略角度出發(fā)，在全國高效思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。因此充分利用互聯(lián)網(wǎng)和新媒體激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及好奇心，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，充分發(fā)揮學(xué)校二維仿真資源、三維仿真資源的優(yōu)勢(shì)，通過教育內(nèi)容、教學(xué)過程、教育手段的優(yōu)化與創(chuàng)新，在提升課堂教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)物細(xì)無聲的思政融入是教師進(jìn)行改革探索的方向。

3"課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

3.1"思政設(shè)計(jì)

本文以電廠鍋爐課程為載體，在教學(xué)過程中，教師通過隱性教育的方式，將火電廠節(jié)能減排、安全環(huán)保、綠色雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、火電廠排放法律法規(guī)等方面的思政元素融入電廠專業(yè)知識(shí)的教育中，依托混合式教學(xué)平臺(tái)，通過設(shè)計(jì)課堂有效采用小組探究、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法，輔以視頻、二維仿真軟件等多種教學(xué)資源，同時(shí)引入“玩游戲環(huán)節(jié)”環(huán)節(jié)解決理論學(xué)習(xí)枯燥、乏味的學(xué)習(xí)狀況。課程以故事“小黑和小白在電廠中的一生”為主線，以漫畫人物“小黑”代表煤，“小白”代表水，重構(gòu)課程體系，使學(xué)生形象化理解電廠鍋爐生產(chǎn)過程，按照課前初認(rèn)知、課中詳剖析、課后強(qiáng)認(rèn)知的認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)教學(xué)單元，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式由淺入深遞進(jìn)式開展教學(xué)并根據(jù)章節(jié)特點(diǎn)將“認(rèn)系統(tǒng)，講安全”“懂性質(zhì)，論創(chuàng)新”“論流程、講勞動(dòng)”“懂流程、談節(jié)能”等9個(gè)思政主題模塊化融入章節(jié)中，在超星平臺(tái)上構(gòu)建與之對(duì)應(yīng)的9個(gè)思政專欄，形成完整的思政體系，實(shí)現(xiàn)思政元素的專業(yè)滲透、價(jià)值引領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神。

3.2"混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

依據(jù)人才培養(yǎng)方案，教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合專業(yè)實(shí)際，對(duì)接行業(yè)企業(yè)工作任務(wù)和職業(yè)能力，在尊重職業(yè)教育自身規(guī)律的前提下，打破傳統(tǒng)的學(xué)科體系，改革教學(xué)內(nèi)容和方法，按知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求重新整合教學(xué)內(nèi)容和體系，確定教學(xué)目標(biāo)；按照理論知識(shí)體系將課程劃分為4個(gè)子項(xiàng)目，教學(xué)重點(diǎn)突出，教學(xué)難點(diǎn)明確；基于電廠生產(chǎn)流程為主線，采用“線上線下混合式”教學(xué)策略將教學(xué)過程分解為課前、課中、課后。課前采用微課、動(dòng)畫、視頻、圖片等開展導(dǎo)預(yù)習(xí)通過“看、測(cè)、說”解決學(xué)生怕學(xué)、不學(xué)的問題；課中采用二維仿真系統(tǒng)、繪圖游戲、三維仿真軟件、蘿卜蹲游戲等環(huán)節(jié)讓學(xué)生“做、拆、玩、講”開展導(dǎo)學(xué)習(xí)，解決理論知識(shí)枯燥、抽象學(xué)不懂的困境；課后采用現(xiàn)場(chǎng)視頻、模型制作等拓展檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。課前、課中、課后3個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣。課中充分利用平臺(tái)簽到，問卷、隨堂測(cè)試等環(huán)節(jié)開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)、案例分析，讓學(xué)生充分參與課堂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.3"課程實(shí)踐

以自然循環(huán)汽水系統(tǒng)流程為例：思政元素主要以“小白”的變形記為故事主線，思政主題為“論參數(shù)，講安全”，聯(lián)系電廠中“小白”——蒸汽在汽水系統(tǒng)中的溫度變化及形態(tài)變化，引導(dǎo)學(xué)生通過蒸汽的高溫高壓重視電廠中“三高”的特殊工作環(huán)境，建立起電廠操作中“兩票三制”“三不傷害”的行業(yè)規(guī)范意識(shí)。以“小白”的參數(shù)變化引起的形態(tài)變化，引導(dǎo)學(xué)生思考“量變與質(zhì)變”的發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生日常生活中“勿以惡小而為之，勿以善小而不為”的處事心態(tài)，樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

3.3.1"課前初認(rèn)知

教師在課前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)【課程導(dǎo)學(xué)】，在平臺(tái)上自學(xué)【課件】、【視頻】并進(jìn)行【小組測(cè)試】，在【交流討論】區(qū)，教師引導(dǎo)學(xué)生課前思考，學(xué)生交流學(xué)習(xí)中遇到的問題，充分利用學(xué)習(xí)平臺(tái)點(diǎn)互動(dòng)功能開展課前導(dǎo)預(yù)習(xí)。

3.3.2"課中詳剖析（線上線下結(jié)合）

課中詳剖析，通過“辨流程”“玩游戲”“二維仿真”“三維仿真”進(jìn)行自然循環(huán)鍋爐汽水系統(tǒng)流程點(diǎn)詳細(xì)剖析。

辨流程環(huán)節(jié)，通過活動(dòng)一：“選一選”學(xué)生在APP簽到后，教師分析課前測(cè)試結(jié)果，教師展示水循環(huán)與汽水循環(huán)微課動(dòng)畫，學(xué)生根據(jù)微課動(dòng)畫結(jié)合課前學(xué)習(xí)情況，投票選出水循環(huán)流程突破教學(xué)重點(diǎn)。活動(dòng)二：“講一講”開展小組討論，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，通過微課對(duì)照課本流程，通過師生探討，引導(dǎo)學(xué)生自己思考，鼓勵(lì)學(xué)生開展自我探究學(xué)習(xí)，通過學(xué)生代表上臺(tái)講解“水循環(huán)流程”，攻克教學(xué)難點(diǎn)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。活動(dòng)三：“聽一聽”教師講解蒸汽流程，學(xué)生通過教師講解，在學(xué)習(xí)通上完成平臺(tái)問卷調(diào)查，選出蒸汽流程中四種蒸汽，在培養(yǎng)學(xué)生專注力的同時(shí)，引出電廠生產(chǎn)環(huán)境特點(diǎn)，電廠巡檢、集控值班員需要加強(qiáng)溝通與交流，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

“玩游戲”環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了二維仿真對(duì)自然循環(huán)鍋爐汽水系統(tǒng)流程開展趣味游戲，學(xué)生通過分組討論，最終將結(jié)果上傳平臺(tái)，教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)進(jìn)行重難點(diǎn)的突破，通過強(qiáng)調(diào)蒸汽的高溫高壓引出安全生產(chǎn)培養(yǎng)學(xué)生的安全操作及規(guī)范意識(shí)。

“認(rèn)流程”環(huán)節(jié)主要借助三維仿真軟件，學(xué)生分組在三維軟件中找到“蒸汽循環(huán)”與“水循環(huán)流程”并將結(jié)果上傳學(xué)習(xí)通，采用“做中學(xué)，學(xué)中做”的方式鞏固及提高；“講流程”環(huán)節(jié)引入漫畫故事，學(xué)生化身為“小白”看漫畫講故事，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化最終轉(zhuǎn)化為學(xué)生理解的知識(shí)進(jìn)行固化，同時(shí)提高語言組織能力，學(xué)生最終掌握知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)提升了職業(yè)綜合素質(zhì)；“總結(jié)評(píng)”環(huán)節(jié)借助思維導(dǎo)圖，組織對(duì)課堂知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，構(gòu)建知識(shí)體系，最后根據(jù)小組綜合表現(xiàn)，評(píng)定小組星級(jí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.3.3"課后強(qiáng)認(rèn)知（線下實(shí)施，線上反饋）

“強(qiáng)認(rèn)知”環(huán)節(jié)通過跟帖討論、課后游戲、在線指導(dǎo)、模型制作環(huán)節(jié)及時(shí)鞏固已學(xué)內(nèi)容，并準(zhǔn)備新學(xué)知識(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行模型制作，不斷提升自己的理論知識(shí)及動(dòng)手能力，培養(yǎng)“電力工匠”精神。

3.3.4"課程思政融入教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）火力發(fā)電在中國能源中的地位極其重要，中國的能源發(fā)展離不開煤炭。課前通過在課前微課中任務(wù)中發(fā)布觀看視頻人物—上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司副董事長(zhǎng)馮偉忠在電廠中潛心鉆研，降低煤耗，打造了世界上最清潔的火力發(fā)電的事跡，課中教師強(qiáng)調(diào)能源電力人應(yīng)具備的踏實(shí)肯定，不斷創(chuàng)新的工匠精神，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)，在將來的工作崗位上發(fā)光發(fā)熱，報(bào)效祖國。

（2）在講解自然循環(huán)汽水系統(tǒng)流程知識(shí)中，對(duì)照電廠特殊的“三高”環(huán)境，強(qiáng)調(diào)學(xué)生安全操作規(guī)范意識(shí)，運(yùn)用課堂提問、小組討論、角色扮演逐步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神、職業(yè)素養(yǎng)。

4"結(jié)論

教學(xué)中，教師應(yīng)該擔(dān)當(dāng)好課堂的導(dǎo)航者、設(shè)計(jì)者與促進(jìn)者，扮演好學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者和陪伴者的角色。在教學(xué)中與學(xué)生共同設(shè)計(jì)與體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。

在電廠鍋爐教學(xué)中，采用以教師為主導(dǎo)，學(xué)生探索式學(xué)習(xí)為主體，講解過程中穿插“玩游戲”環(huán)節(jié)，并將電廠生產(chǎn)過程進(jìn)行擬人化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課后采用模型制作拓展學(xué)生學(xué)習(xí)空間，利用學(xué)習(xí)通的隨堂評(píng)價(jià)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生積極參與教學(xué)互動(dòng)。

通過將行業(yè)規(guī)范、行業(yè)能工巧匠事跡、行業(yè)前沿技術(shù)應(yīng)用等方面的內(nèi)容有機(jī)融入思政元素，讓價(jià)值領(lǐng)導(dǎo)達(dá)到春風(fēng)化雨、潤(rùn)物細(xì)無聲的育人效果。同時(shí)通過現(xiàn)代化信息技術(shù)手段將思政專欄開設(shè)于超星混合式教學(xué)平臺(tái)中。將科學(xué)家的愛國事跡、科技最新進(jìn)展等內(nèi)容以視頻形式發(fā)布到“學(xué)習(xí)通”上，引導(dǎo)學(xué)生課前、課后觀看，全方位、多維度、深層次地實(shí)現(xiàn)思政教育與專業(yè)課程的同向同行。

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[13]石曉燕，楊武，張君德，等.基于“課程思政+線上線下”的大學(xué)物理課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐——以“感生電動(dòng)勢(shì)”為例[J].2022，（6）.