新工科背景下水利水电实验课程融合式教学模式探索_郭耀华.pdf
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1、教 海 探 新高 教 学 刊Journal of Higher Education2023 年 13 期新工科背景下水利水电实验课程融合式教学模式探索郭耀华1,2,姚烨1,3*,陈广思1,2,刘昉1,2(1.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072;2.天津大学 建筑工程学院,天津 300072;3.天津理工大学 海洋能源与智能建设研究院,天津 300382)水利是国民经济和社会发展的重要基础设施,水电作为可再生能源,是我国实现碳达峰、碳中和目标的最佳能源之一。同时,水电有着优良的动态性能,在新时代能源结构逐渐向清洁低碳转型的道路中,其功能定位也将由原来的“电量为主”向“容
2、量支撑”转变。随着白鹤滩水电站、乌东德水电站和两河口水电站等大型水电站及大批量抽水蓄能电站的投产发电,我国水利水电工程建设水平已跻身世界领先水平,进而也在对水利水电行业人才需求及培养标准不断地提出新的要求,尤其体现在学生实践及动手能力上1。新工科对水利水电行业高水准人才的需求,以及新时代课程思政对人才“德育为先”的要求,急切需要对水利水电专业课程,尤其是以动手能力为主的实验课程进行改革。为了给祖国培养“具有家国情怀、全球视野、创新精神、实践能力的新工科卓越人才”,需要在本科课堂及实验教学上与时俱进,引入最为前沿的专业知识和先进的教学手段,通过实验课程内容及教学方式的不断创新,传授新知识、探索新
3、理念、研发新技术和培养新工科摘要:新时代对新工科人才培养提出以“立德树人”为根本的高素质专业型人才目标要求,天津大学水利水电教研室对专业实验课程展开教学改革,历经常规线下教学、疫情封校期远程线上教学、复课后线上线下组合式教学和新工科课程思政融合式教学四个典型阶段的实验教学改革及总结,探讨新时代新工科背景下专业实验类课程改革的最佳方案。近几年,水利水电专业实验课程教学改革取得良好的效果,充分发挥前期在线学习的预习作用、中期虚仿平台操作的问题前置作用及后期现场实操的再次强化作用,同时将思政元素融入到实验教学课堂中起到很好的“德育为先”的教育作用。新工科课程思政融合式实验教学积极引导学生建立起“建设
4、祖国永远向前进,家国情怀一生来践行”的人生追求,实现以学生为主题+问题导向的实验课程授课方式,达到为祖国培养新时代新工科卓越人才的培养目标。关键词:新时代;新工科;水利水电;实验课程;课程思政;教学改革中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2096-000X(2023)13-0121-04Abstract:The new era puts forward the goal of high-quality professional talents based on building up people by virtue as thefoundation for the training
5、of new engineering talents.The Water Conservancy and Hydropower Teaching and Research Section ofTianjin University has launched a teaching reform for professional experimental courses.After going through four typical stages ofexperimental teaching reform and summary,conventional offline teaching,rem
6、ote online teaching during the epidemic closure period,online and offline combined teaching after class resumption,and ideological and political integration teaching of new engineeringcourses.Discussed the best planofprofessionalexperimentalcurriculumreformunderthebackgroundofneweraandnewengineering
7、.In recent years,the teaching reform of the experimental course of water conservancy and hydropower has achieved goodresults,giving full play to the pre-learning role of early-stage video learning,the pre-problem role of the mid-term virtual simulationplatform,and the re-enhancement role of the late
8、r on-site practical operations.At the same time,the ideological and politicalelements Integrating into the experimental teaching classroom has played a very good role in moral education first education.Theideological and political fusion experimental teaching of new engineering courses actively guid
9、es students to establish the life pursuitof building the motherland forever,and the feelings of family and country to practice for a lifetime,and realizes the student-oriented+problem-oriented experimental course teaching method.The goal of cultivating outstanding talents in the new era and newengin
10、eering for the motherland.Keywords:new era;new engineering;water conservancy and hydropower;experimental courses;curriculum ideology and politics;teaching reform基金项目:天津大学本科教材建设项目“水利水电工程实验与实践”(2022-32-36)第一作者简介:郭耀华(1986),男,汉族,河南安阳人,博士,工程师。研究方向为水电及新能源课程实验教学与管理。*通信作者:姚烨(1987),女,汉族,黑龙江齐齐哈尔人,博士,高级工程师。研究方
11、向为水利工程实验新方法及教学。DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2023.13.029121-2023 年 13 期教 海 探 新高 教 学 刊Journal of Higher Education人才2。同时,新时代课程思政的建设要求,明确了高校应以“课程”为载体,以“立德树人”为根本,教学方式应从传统单一的专业课教学向全方位的课程思政方式转变。本文以天津大学水利水电教研室的实验教学改革为例,从专业实验课程的常规线下教学、疫情封校期线上教学、复课后线上+线下组合式教学和新工科课程思政融合式教学四个典型阶段的教学改革及效果进行介绍,探讨新时代新工科背景下专业实验类课程改革
12、的最佳方式。一水利水电实验课程培养目标分析水利水电实验课程内容主要有调压井实验、有压输水管道水击实验、水轮机能量性能实验和大坝泄流及消能实验等3-4,服务的主要专业课程为水电站、水工建筑物及水利工程实验技能等,此专业课以实验课程教学目标为指导,学生掌握实验基本原理、方法、工具及手段,将理论知识转化为感性认识,培养学生动手实践及创新能力5-6。实际工程中每个水电站都是一个独一无二的巨型复杂工程,仅仅依靠课堂上的理论讲解很难让学生完全深入掌握全部知识,进而极有可能导致学生在理论和实践上脱节。已有的教学实践表明,适当方式和课时的现场参观、实践及实验教学,可有效提升专业课的教学质量及效果。而如何与时俱
13、进地不断改进及创新专业实验课程教学内容和方式,也是新时代新工科背景下实验课程思政教师们在努力追求的目标。二疫情期实验课程教学改革(一)实验课程常规线下教学方式水利水电实验课程常规授课方式为线下教学,具体流程为:教师准备实验讲解实验流程示范实验学生分组操作教师指导学生撰写实验报告教师批改实验报告。对于通用性较强的知识点及实验,此授课方式可基本满足实验教学的目标。对于稍微复杂及技术更新较快的课程内容,此种实验教学方式将面临实验模型陈旧、测量内容单一、测量设备落后及精度不足等,以及授课内容与现实中已应用的最新技术严重脱节等问题,使得实验教学“学以致用”的目标无法实现。同时,对于基于过于陈旧实验模型和
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