面向水利类专业的课程思政融入方式设计与实践

作者: 王镱潼 冯绍元 李艳 杨凯

[摘 要] 围绕水利类专业的培养目标,基于当代大学生的实际情况,“工程地质与水文地质”课程以立德树人为出发点,从教学内容、教学方式与方法、专业素养、学生价值观、全球视野等方面建设课程思政体系。通过深入挖掘课程中的思政元素并建立素材库,采用“双主体”和PBD相结合的教学模式,实行“课前—课中—课后”与“线上线下”融合的反馈机制,建立包含思政的考核评价体系,推动“工程地质与水文地质”内容教学与课程思政深度并行与融合,并为水利类专业课的课程建设提供经验和借鉴。

[关键词] 课程思政;混合式教学;课程设计;水利类专业;工程地质与水文地质

[基金项目] 2023年度扬州大学“课程思政”教学示范课程建设项目“工程地质与水文地质”(21152002);2023年度中国水利教育协会高等教育分会水利高等教育教学改革课题(重点课题)“基于知识可视化的《工程地质与水文地质》知识转移教学改革研究”(序号:11);2022年度扬州大学教学改革研究课题“知识可视化视角下的《工程地质与水文地质》教学设计研究”(YZUJX2022—D17)

[作者简介] 王镱潼(1989—),女(满族),吉林长春人,博士,扬州大学水利科学与工程学院讲师,主要从事农业水土资源高效利用研究;冯绍元(1963—),男,江西都昌人,博士,扬州大学水利科学与工程学院教授(通信作者),主要从事农业水土环境与节水灌溉研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)30-0095-05 [收稿日期] 2023-12-30

引言

2021年3月,习近平总书记在全国两会期间正式提出“大思政课”理念,提出:“‘大思政课’我们要善用之,一定要跟现实结合起来。上思政课不能拿着文件宣读,没有生命、干巴巴的。”[1]大学本科的知识传递主要以讲授为主,传统的授课方式为教师负责讲授,学生通过记笔记、背诵和记忆理解知识点[2]。在以往的教学中,常出现重“理论”轻“实践”、重“教案”轻“学生”、重“主导”轻“主体”、重“参观”轻“参与”等问题[3]。那么,如何在专业课程的授课过程中深入浅出、潜移默化地融入实际案例进行思政教育,逐渐成为我国高等教育必须考虑的问题。

“工程地质与水文地质”是水利专业重要的学科基础课,可直接解决工程实际问题。这门课的主要特点是知识覆盖面广且内容复杂,对于非地质专业的学生来说,需要记忆的内容较多。这就要求教师在讲课过程中使用更为形象化的语言解释相关概念和原理,同时也要求教师在授课过程中,在呈现现有教材的基础上适当拓宽知识面,体现工程地质与水文地质作为应用型学科的特点。因此,以此课程为载体,提出“混合式教学+PAD模式”的课程思政模式与方法探索,对推动水利类专业课的课程思政教学改革具有十分重要的意义。

一、“工程地质与水文地质”课程的教学目标

在立德树人课程思政总目标下,结合当代大学生特点,“工程地质与水文地质”的教学过程不仅要传授知识,还要让学生在理解、掌握并灵活应用知识的同时树立正确的价值观、培养专业素养、增强民族自信心。通过讲解工程地质基础知识,让学生了解到本课程在工程建设过程中的应用,培养学生的科学思维、思辨能力、开拓创新精神和脚踏实地的专业素养。根据相关知识拓展、分析水利工程的建设流程,让学生体会工程建设的艰辛之处,培养学生的集体观念、合作精神和进取精神。在此基础上再次拓宽学生视野,分享全球水利建设的发展现状,并对我国在国际建造领域的地位进行分析,培养学生的国际视野。与此同时,通过分享我国水利建设发展历程及建筑美景,培养学生的家国情怀、工程美学及文化自信。

二、课程相关思政资源探索与应用

(一)建立课程思政资源库

课程思政体系的建立,需要立足我国国情,并将价值引导融入其中[4]。立足“工程地质与水文地质”课程的特点与教学目标,深入挖掘各章节蕴含的思政元素,包括案例、视频、新闻等资源,通过筛选和分类,将“工程地质与水文地质”课程思政资源分为自然资源、理论应用、国家政策三大类。

第一大类是我国丰富的自然资源。“工程地质与水文地质”第一部分为地质学基础,主要对地球的岩层及地质作用进行讲解,在这一过程中,融入对我国大好山河的介绍,对比国内、国外相似的景观,培养学生的民族自豪感和文化自信。例如,我国雅丹魔鬼城与美国拱门国家公园,我国甘泉大峡谷与美国羚羊峡谷,我国雅鲁藏布大峡谷与美国科罗拉多大峡谷,等等。结合课程内容,与学生分享我国不同区域的独特山川地貌,在丰富学生地理常识的同时,培养学生的人文素养。

第二类是大型建筑工程。作为水利类学生,了解水利设施发展史是从业需求之一,几千年来我国劳动人民建造了大量水利工程,这些工程具有防洪除涝、农田灌溉、城乡供水、水土保持、水产养殖、水力发电、航运等作用。例如,都江堰水利设施,始建于秦昭王末年,采用“四六分水、二八分沙”的工作原理,是全世界迄今为止年代最久、唯一留存、仍在运行使用的水利工程,凝聚着古代人民的勤劳与智慧;长江干流共有乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝等6座梯级水电站,这6座梯级水电站共同维护着长江流域的用水、用电安全,工程从选址、论证到修建、验收,均涉及“工程地质与水文地质”的基础知识。将上述资料融入较为枯燥的基础知识,不仅能增加知识传授的趣味性和实用性,还能培养学生的生态文明意识,厚植家国情怀,同时强化学生的开拓精神与团结意识。

第三类是我国重要举措及会议。联合国第26届气候大会上,我国承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,高度重视生态环境的保护。这些不仅能增强学生的生态文明意识,让学生意识到我国的大国担当,培养学生的家国情怀和主人翁意识,还能拓宽学生的国际视野,培养学生人类命运共同体意识。

(二)制定针对性课程思政内容

“工程地质与水文地质”是水利水电工程、农业水利工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程4个本科专业的专业课,针对不同专业的培养目标特点,需要有的放矢地制定针对性的课程思政教学内容。水利类相关工程案例可以根据专业侧重方向的差异,进行课程思政重点的迁移。

根据本课程的知识点体系,有机融合科学前沿研究、大型工程案例、国家发展政策和区域性地理特性等课程思政内容,不仅可以具象化地讲解课本中抽象的知识点,还可以潜移默化地帮助学生增强民族自信心、培养家国情怀、树立正确的价值观。具体课程思政内容如下。

1.地质学基础部分知识点的课程思政内容,着眼于培养学生的家国情怀、增强民族自信心,培养专业素养。针对水利水电工程专业,通过长江三峡集团乌东德水电站、白鹤滩水电站、溪洛渡水电站等大型工程的建造纪录片,带领学生分析并讨论长江中上游等6座梯级水电站选址过程、坝址岩体的优劣势及其应对措施、不同坝型对地质环境的特殊要求等工程实际问题,结合工程实际问题学习自然地质作用、工程地质勘察、坝的工程地质研究等知识点,与此同时,让学生感受行业从业人员的艰辛,培养学生的专业素养;针对农业水利工程专业,结合都江堰灌区、里运河—高邮灌区、内蒙古河套灌区等世界灌溉工程遗产纪录片,带领学生讨论不同地质条件导致的灌溉方式差异,结合我国灌区规划格局学习地质构造、岩石、渠道的工程地质研究等知识点,同时培养学生的创新能力;针对水文与水资源工程专业,结合桂林喀斯特世界地质遗产申报片纪录片,带领学生讨论地质条件对水资源的影响,学习地质构造、自然地质作用、岩石等知识点,培养学生的家国情怀;针对港口航道与海岸工程专业,结合“牛轭湖”自然景观、三湾运河、连云港港口选址等信息,讨论不同地形地貌条件下的港口选址方式、地壳运动对港口设施的危害及海岸线变化的影响,学习地质构造、自然地质作用、岩石等知识点,同时培养学生的逆向思维能力。

2.水文学基础部分知识点的课程思政内容,着眼于培养学生的家国情怀、生态文明意识和创新思维能力。针对水利水电工程专业,结合长江流域与黄河流域的水资源差异数据,水资源分布对水利工程选址的影响,深入学习地下水的运动与均衡、不同介质中的地下水以及地下水资源评价等知识点;针对农业水利工程专业,结合都江堰灌区、里运河—高邮灌区、内蒙古河套灌区的特性,分析不同区域农业生产差异及应对措施,分析不同区域农业用水及调度政策,结合区域水资源特点学习地下水的运动与均衡、不同介质中的地下水以及地下水资源评价等知识点;针对水文与水资源工程专业,结合长江流域和黄河流域水资源的相关政府工作报告,分析内陆省份和沿海省份面临的水资源问题差异,以及国家政策,结合区域水资源差异学习地下水的运动与均衡、不同介质中的地下水以及地下水资源评价等知识点;针对港口航道与海岸工程专业,结合渤海湾、长三角地区和珠三角地区的水文地质差异,分析水资源对港口航道建设的影响及应对措施,在学习本部分基础知识的同时,注重学习地下水资源评价和边坡的工程地质研究两个知识点。

3.环境地质问题知识点的课程思政内容,着眼于培养学生的家国情怀,树立正确的价值观,注重培养学生的生态文明意识和国际化视野。例如,水利水电工程专业可以结合长江三峡的通航问题,讨论大型水利工程对自然环境的影响,学习“地下水污染”知识点;农业水利工程专业结合农业面源污染、农田水肥一体化、机械化灌溉等科研前沿问题,讨论农业生产导致的环境问题及其应对措施,学习地下水污染、污染土等知识点;水文与水资源工程专业结合海水倒灌、工业污染等问题,分析水资源污染问题及其应对措施,学习地下水污染、固体废弃物污染、地质灾害防治等知识点;港口航道与海岸工程专业结合印尼海啸、汶川地震等地质灾害纪录片,分析地质灾害对大型工程和航道的影响,学习地面沉降、地面塌陷、海水入侵等知识点。

(三)探讨课程思政的多种融入方式

课程思政的目的是在传授学生知识的同时使其明是非、辨善恶、识好歹、知良莠,从而培养社会主义的建设者和接班人[5]。因此,在教学过程中应通过多种方式巧妙融入课程思政内容,而不是生搬硬套进行思政教育。较好的课程思政融入方法有三种:自助式——根据学生生源,讲解到涉及地方特色的知识时,让学生对家乡文化进行介绍,例如,在讲解《造岩矿物》一节中矿物的钟乳状形态时,引导江苏生源学生查阅资料介绍江苏省钟乳石景观;关联式——以专题的方式合并部分课程内容,如“水工建筑物的工程地质条件和工程地质问题”“我国边坡工程的研究现状”和“地质勘查工作的目的及任务”三个知识点,合并后建立“我国大型工程案例”专题,系统介绍长江流域6个梯级电站、川藏公路和墨脱公路三大工程的勘测、建造及验收过程,利用多媒体信息(如视频、专访、纪录片等)向学生展示“工程地质与水文地质”课程专业知识在大型工程建设中的应用及重要性,以及地质工作者坚忍不拔、脚踏实地的工作精神;思辨讨论式——组织学生分组讨论,不仅使学生更扎实地掌握知识,还能提高课堂参与度与活跃度,例如,《环境地质问题》一章的内容涉及教材许多基础知识内容,组织学生通过提问和交流的方式,基于教材内容阐述对环境问题的理解及应对措施,这种方式明显提升了学生的积极性。

三、课程思政的实施方法

(一)“双主体”和PBD相结合的教学模式

课堂中有两个主体,分别是学生与教师,二者缺一不可。在常规的教学过程中,以教师讲解为主,学生作答为辅,这种方式降低了学生在课堂中的比重。大学生作为具有独立思考能力的个体,正处于乐于表现自身能力的年纪,因此,课堂中采用翻转课堂和“研究性学习”的方式,不仅能提高学生在课堂中的参与度,还能激发学生对本学科的学习热情。“双主体”教学模式可以分为两种模式:一种是由学生阅读教材,在课上提问,由教师作答并延伸讲解知识点;另一种是布置专题研究,由学生进行展示,教师进行总结。专题研究是常用的翻转课堂模式,课程第一堂课布置专题研究内容,由学生自由选题、组队、并确定展示顺序。学生在准备过程中与教师保持沟通,通过小组讨论、搜集素材、编辑整理等方式,最后形成展示材料。课堂展示环节,展示小组针对讲解内容提出问题,由其他学生参与讨论,并对展示小组进行评分,最后教师引导思政内容,进行拓展和知识归纳总结。这种教学模式充分调动了学生的学习积极性和主动性,并在讨论环节进行头脑风暴,激发学生的创新意识与参与意识。例如,学生在讲解“污染土地基”时,适逢丁仲礼院士做完《中国“碳中和”框架路线图研究》的报告,学生讲述了建造行业在碳中和过程中的努力与贡献,并结合2009年哥本哈根世界气候大会,讲解我国代表在国际会议中态度与底气的变化,感慨我国国际社会地位的提升离不开中国共产党的领导。学生之间作为同辈,讲解的思政内容更贴近学生关注的实事与兴趣点,比教师讲解更有效,同时学生从其他视角讲解了不同年龄层对同一个问题的理解,教师也可以从中汲取素材,进一步优化授课内容。

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