儲能原理與技術(shù)課程思政研究
時間:2022-07-06 08:43:47
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摘要:挖掘儲能原理與技術(shù)課程思政元素,使思政教育貫穿于教學(xué)全過程,將知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造融合。在課程教學(xué)實踐中,融入時事政治,培養(yǎng)專業(yè)認(rèn)同感;融入國情教育,提升民族自豪感;融入環(huán)保理念,增強社會責(zé)任感;融入工匠精神,樹立終身學(xué)習(xí)意識;融入科技前沿,培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力。同時,對課程思政實施過程中存在的問題進行了分析。
關(guān)鍵詞:課程思政;儲能原理與技術(shù);實踐探索
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)。通過課程思政引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的國家觀、民族觀、歷史觀、價值觀,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人才。儲能原理與技術(shù)是能源動力類專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課,系統(tǒng)介紹了儲能原理與技術(shù)的基礎(chǔ)知識和基本工藝,包括能量轉(zhuǎn)換和儲存利用、儲熱原理與技術(shù)、相變材料與相變儲能技術(shù)及電化學(xué)儲能等[1],涉及知識面較廣,與日常生活聯(lián)系緊密。挖掘其中包含的思政元素,并將其融入知識點,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,是課程設(shè)計中需要解決的問題。課程思政是一項系統(tǒng)工程,強調(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、社會主義核心價值觀要求、實現(xiàn)民族復(fù)興的理想和責(zé)任融入教學(xué),即在傳授課程知識的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)到的知識和技能轉(zhuǎn)化為內(nèi)在德行和素養(yǎng),注重將學(xué)生個人發(fā)展與社會發(fā)展、國家發(fā)展結(jié)合起來。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值困惑,激發(fā)為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而努力奮斗的熱情和動力,在創(chuàng)造社會價值過程中明確自身價值和社會定位。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)的價值觀,也實現(xiàn)了思想教育的連貫性。
一、融入時事政治,培養(yǎng)專業(yè)認(rèn)同感
儲能原理與技術(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)境污染問題的基礎(chǔ)知識[2]。能源與資源一直是世界各國關(guān)注的焦點,課程的背景與世界形勢、國家戰(zhàn)略、社會熱點同向同行。將生動的時事政治適當(dāng)融入課程內(nèi)容,有助于加深學(xué)生對儲能技術(shù)意義的認(rèn)識,培養(yǎng)對新能源類專業(yè)的高度認(rèn)同感。歷史上有很多因爭奪能源而引發(fā)戰(zhàn)爭的例子,如1940年日本侵占東南亞各國,1991年海灣戰(zhàn)爭,2003年伊拉克戰(zhàn)爭等。當(dāng)今世界能源之爭日趨激烈,如中日東海油氣田爭端,幾內(nèi)亞灣周邊國家石油糾紛,美俄等國爭奪北極圈資源。在不可再生能源日趨耗竭的背景下,世界各國也在加大力度發(fā)展太陽能、風(fēng)能、核能等新能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。能源存儲是新能源和新能源汽車產(chǎn)業(yè)中重要組成部分,對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有舉足輕重的作用。太陽能和風(fēng)能發(fā)電都需要建立配套的儲能系統(tǒng),新能源汽車更離不開高性能的儲能系統(tǒng)。
二、融入國情教育,提升民族自豪感
能源的高效儲存與轉(zhuǎn)換是清潔能源可持續(xù)利用的重要保障,機械儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能、相變儲熱等技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、交通運輸、航空航天、分布式能源等領(lǐng)域。在講解儲能技術(shù)應(yīng)用過程中,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,讓學(xué)生了解中國在一些技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家存在的差距,鼓勵學(xué)生自強不息努力奮斗,激發(fā)報國之志。鉛酸蓄電池在鐵路內(nèi)燃機車和電力機車中發(fā)揮著重要的作用,中國已建成四通八達(dá)的鐵路交通網(wǎng),鐵路運營已覆蓋99%20萬以上人口的城市,“和諧號”“復(fù)興號”等高速鐵路運營總里程居世界第一位。未來對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90%以上。中國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)起步較晚,但發(fā)展迅猛。在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中,動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)在中國已經(jīng)成為世界上最大的鋰離子電池生產(chǎn)國,且市場需求仍在不斷擴大。
三、融入環(huán)保理念,增強社會責(zé)任感
2021年,“碳達(dá)峰、碳中和”被首次寫入政府工作報告。碳達(dá)峰是指二氧化碳的排放不再增長,達(dá)到峰值之后逐步降低。碳中和是指通過能效提升和能源替代將人為活動排放的二氧化碳減至最低程度,然后通過森林碳匯或捕集等其他方式抵消掉二氧化碳的排放,實現(xiàn)源與匯的平衡。中國提出“2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實現(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)展注入強大動力,在全球共同應(yīng)對氣候變化形勢中充分體現(xiàn)了大國擔(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,這些都是未來實現(xiàn)碳中和的有效手段。在課程講授中,引導(dǎo)學(xué)生扎實掌握專業(yè)知識,以實際行動踐行“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念,為建設(shè)美麗中國奮斗不息。中國夢只有建立在環(huán)境優(yōu)美的生態(tài)夢基礎(chǔ)上,才能與富強民主文明和諧完美結(jié)合,只有億萬個“個人夢”的實現(xiàn)才能匯集成中國夢的實現(xiàn)。當(dāng)代大學(xué)生要從我做起,勇于擔(dān)當(dāng)社會責(zé)任,為國家實現(xiàn)“30·60”雙碳目標(biāo)貢獻力量。
四、融入工匠精神,樹立終身學(xué)習(xí)意識
電化學(xué)儲能技術(shù)是本課程的重點內(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、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)是推動各行業(yè)飛速發(fā)展的動力之源。1859年,法國科學(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)獎授予三位鋰離子電池的奠基人——美國科學(xué)家古迪納夫(JohnGoodenough)、英國科學(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)生體會其中蘊含的創(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,他也成為史上年齡最大的諾貝爾獎獲得者。如今,古迪納夫教授仍在實驗室工作,這種“活到老學(xué)到老”,對科學(xué)探索的執(zhí)著精神值得景仰。
五、融入科技前沿,培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力
儲能原理與技術(shù)課程特點是知識內(nèi)容豐富且更新速度較快,每天都有儲能新技術(shù)研究論文發(fā)表。這就要求教師用先進的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)實踐,內(nèi)容與時俱進豐富活潑。本課程跟蹤學(xué)術(shù)前沿與熱點,拓展學(xué)生視野,通過引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索新知識的興趣,重點培養(yǎng)自主創(chuàng)新意識和能力,堅持理論與實踐相結(jié)合,增強知識運用能力。在電池材料的測試技術(shù)章節(jié)中,涉及相關(guān)測試方法包括熱分析、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)伏安測試、交流阻抗測試等,是進行電池材料研究中普遍采用的表征方法。對于沒有實驗研究經(jīng)歷的學(xué)生來說,理解這些方法的原理會比較困難。在這里,可以結(jié)合最新文獻的實際例子一一解釋測試技術(shù)應(yīng)用的原理、目的及效果,圖文結(jié)合會讓學(xué)生對這些技術(shù)有更直觀的認(rèn)識。另外,可以設(shè)置虛擬課題,以小組討論的形式,讓學(xué)生自主選擇測試技術(shù),達(dá)到研究目的。
六、課程思政思考
(一)加強教師自身建設(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,課程思政對教師提出了更高的要求,必須加強自身建設(shè),提升思政水平,用自己的學(xué)識、閱歷啟發(fā)學(xué)生對真善美的向往。
(二)合理設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)
思政元素融入課堂教學(xué),要求教師對教學(xué)環(huán)節(jié)進行精心設(shè)計,準(zhǔn)確把握專業(yè)課程與思政內(nèi)容的結(jié)合點和切入點。簡單的拼湊、廣告式的插入、刻板的說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,運用案例分析、啟發(fā)互動、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)容不宜過多
專業(yè)知識是課堂教學(xué)內(nèi)容的主體,思政元素僅是課堂大餐的“調(diào)味品”,調(diào)味品放的過多會引起美食變味。如果喧賓奪主地講授思政內(nèi)容,會分散學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)精力,也會引起抵觸心理。因此,在課程設(shè)計中思政內(nèi)容不宜過多,點到為止即可,潛移默化地滲透唯物主義世界觀、社會主義核心價值觀。
參考文獻:
[1]黃志高.儲能原理與技術(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 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