新时代理工科研究生课程教学改革探索与实践_陶玉昆.pdf

262023 年/第 9 期/3 月新时代理工科研究生课程教学改革探索与实践陶玉昆，和萍，李从善，杨飞飞（郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450002）摘要立足于世界百年未有之大变局的时代背景和我国社会主义现代化建设新阶段的发展需求，理工科研究生课程教学面临着“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这个根本问题和新时代研究生课程教学应与时俱进的挑战。针对上述问题，文章从思政教育、创新教育和教学模式改革等方面展开研究，剖析研究生课程教学中普遍存在的问题，并以“现代电力系统分析”课程为例，探索理工科研究生课程的教学改革方案。关键词新时代；理工科；研究生课程；教学改革中图分类号：G643文献标识码：ADOI:10.16400/ki.kjdk.2023.9.009Exploration and Practice of Teaching Reform of Science andEngineering Postgraduate Courses in the New EraTAO Yukun,HE Ping,LI Congshan,YANG Feifei(School of Electrical and Information Engineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou,Henan 450002)AbstractBasedonthebackgroundofunprecedentedchangesin theworld andthedevelopmentneedsofthe newstageof our socialist modernization construction,the science and engineering graduate course teaching is facing thefundamental problem of who to train,how to train and for whom to train and the challenge of the new era to thegraduate course teaching to keeppace with the times.In view of the above problems,this paper studies ideologicalandpolitical education,innovationeducationand teaching mode reform,analyzes the common problems in the teaching ofpostgraduate courses.Moreover,Modern Power System Analysis course is taken as an example to explore theteaching reform plan of science and engineering postgraduate courses.Keywordsnew era;science and engineering;postgraduate courses;teaching reform放眼全球，世界正处于百年未有之大变局中，我国即将迈上社会主义现代化建设的新征程1。当今国际竞争最终归结为以经济实力、科技实力为支撑的综合国力的角逐，只有把创新作为引领发展的第一动力，才能保障我国持久稳定的发展。高等教育是我国创新人才、创新技术发展的重要摇篮。自中华人民共和国成立以来，尤其是最近 20 年里我国高等教育结构发生了巨大变化，1999 年大学大规模扩招后，毛入学率和录取率不断创下新高。伴随着高等教育的普及，研究生在校生规模持续扩大，2021 年全国研究生人数已达333万人，学历稀缺性在下降，高考承担的社会筛选职能逐渐转移到了考研上，“高精尖”人才培养的主阵地也逐步移向研究生教育阶段。研究生教育日益成为党和国家事业发展进步的主要基石之一。各类高校和科研院所均应坚持“四为”方针2，以为党和国家事业发展造就大批“德才兼备”的高层次人才为己任。为满足新时代对研究生课程教学内容、教学方法、教学手段等方面的改革需求，提高理工科研究生培养质量，本文对理工科研究生课程教学活动进行剖析，总结普遍存在的问题，并以电气工程研究生学位课程“现代电力系统分析”为例探索理工科研究生课程改革的方案和途径。1 研究生课程教学中普遍存在的问题1.1 未能有效开展课程思政教育十年树木，百年树人。人才培养是高等教育的重要职能和任务之一，人才思想建设更是重中之重。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上发表重要讲话强调，要把思想政治工作贯穿于教育教学全过程，推动“思政课程”向“课程思政”转变，充分挖掘梳理各门课程的育人功能。教育部在关于加快新时代研究生教育改革发展的意见中指出，在新时代进行研究生教育改革要把正确政治方向和价值导向贯穿研究生教育全过程，提升研究生思想政治教育水平。只有首先解决好教师和学生的政治立场和思想站位问题，才能更好地处理为谁培养人，培养什么样的 高教论坛272023 年/第 9 期/3 月人这一问题。党的十八大以来，各级各类学校在思政课程建设上取得了显著的成效。目前研究生教学中的思想政治教育仍主要依赖于“中国特色社会主义理论与实践研究”“自然辩证法概论”等思政类课程，专业课程特别是理工科类专业课程的思政功能还未充分挖掘出来，未能使各类课程同向同行。1.2 新工科理念融入教学的力度不足新一轮科技革命和产业变革对工科人才培养提出了新的要求，新工科理念应运而生。“新工科”的内涵是：以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型的卓越工程人才3。大力发展新工科是实施创新驱动发展国家战略的必然要求，这也为工科院校与综合类院校工科专业指明了接下来一个时期的发展方向。但是，目前大量理工科研究生课程教学内容设置仍对传统经典教材有很大程度的依赖，未能实现教学内容的及时更新。同时，创新实践能力培养引导不足，创新教育模式单一，创新实践教育体系较为薄弱也是大量高校研究生教育中存在的共性问题。现有工科教学理念不足以支撑未来新兴产业和新经济对实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的新工科人才需求。1.3 教学模式陈旧当前仍存在理工科研究生课堂教学模式陈旧，未能及时更正以适应新时代发展需求的问题。部分教师仍坚持以自我为中心，课堂上滔滔不绝，这种教学模式使学生处于被动地位，没有时间去思考、去消化，课堂气氛沉闷，不利于激发学生的创新思维。同时，教育信息化手段发展不足，未能有效利用互联网平台拓宽教学的维度。目前网络平台的发展使学生获取知识的途径多样化4，超前和个性化学习也更为普遍，优质教育资源共享已成为教学发展的一个趋向。2015 年教育部在 关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见 中也肯定了精品在线资源在改革教学方法、提高课程建设和学生自主学习能力上的积极作用。2 建议与对策作为电气工程研究生培养体系中的专业核心课程，“现代电力系统分析”在电气工程专业研究生教育与培养中具有举足轻重的地位和至关重要的作用5。学生对本课程的关注度高、参与欲望强。在该课程中积极进行课程教学改革探索，具有更为深远的意义。下文给出“现代电力系统分析”课程的改革措施，以供同类课程参考。2.1 思政教育贯穿课程日常教学为了达到用好课堂教学这个主渠道，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应的目标6，课程团队在制订“现代电力系统分析”课程目标制订时坚持以思想铸魂为引领机制，思政教学目标和课程教学目标两手抓。在设置课程目标的同时设置思政教学目标，指明专业理论培养方向和思政教育要求。本课程思政教学的目标是：通过本课程的学习，使学生在具有解决电力系统领域复杂工程问题能力的同时，树立坚定的理想信念，形成正确的世界观、人生观、价值观，具有以爱国主义为核心的民族精神、以改革创新为核心的时代精神，同时拥有良好的道德修养与法律素养，使学生成为社会主义现代化事业新征程上的合格建设者和可靠接班人。“现代电力系统分析”从以下六个方面发掘思政元素：理想信念、“三观”、民族精神、时代精神、道德修养与法律素养。在思政元素融入教学知识点的形式上不局限于一对一的关系，也可以是一对多的融合。通过思政元素与专业理论相融合，育人于日常教学中。2.2 基于互联网平台拓宽教学维度课堂是传统教学活动开展的唯一载体，被时间和空间所限制。研究生课程教学既要注重学科基础知识更要体现学科领域前沿，又要将理论与实践、知识传授与学生能力培养相结合。“现代电力系统分析”课程的在线教学能够有效利用互联网各大平台公开资源的优势，并结合学校自身学科建设的特点，形成跨院校、跨空间的教学机制，为学生提供更多、更优质的学习资源、学习机会及学习模式，实现个性化学习。本课程采取线上线下混合的教学模式，经过多年的教学积累，建立了较为完善的线上课程资源和线下教学体系。线上教学主要以学生自主学习为主，教师指导与点评为辅，学生通过观看微课视频、线上测试与交流研讨等完成线上学习。课堂教学主要采用问题引导、案例分析、小组讨论与讲授相结合的教学模式，板书授课、多媒体演示、现场实例和专题研究灵活应用。通过灵活的线上线下混合教学模式以及多样化的教学方法，充分调动学生的主观能动性，培养学生解决复杂电气工程问题的工程应用能力和研究创新能力。需要注意的是，线上资源建设借鉴互联网优质资源时，应以本校培养目标和学生定位为中心，立足学生自有的能力层次，筛选并建立适合本专业学生的互联网优质资源库。2.3 基于实践改革传统教学活动传统的教学方法以教师讲授为主，未能充分锻炼学生动手和自主思考的能力。对于研究生来讲，每一个问题的HIGHER EDUCATION FORUM282023 年/第 9 期/3 月背景调研、理论推演、实验方案制订、实验步骤与初值参数设计、过程调试、数据分析等都要从头到尾独立完成，遇到困难时独立思考，只有这样才能不断提高学生动手解决问题的能力以及改革创新的能力。为了达到上述效果，“现代电力系统分析”教学将线上教学与新型课堂教学相结合，具体方式参考上一小节。积极发挥实践基地在研究生培养过程中的作用。“现代电力系统分析”课程以具有较强研发能力的大型企业单位、科研院所为依托建立实践基地，以解决新能源电力系统领域的关键科学问题和技术难题为驱动，积极促进学生工程实践能力与创新能力的提高。学生参与校企联合科研项目，解决企业生产、管理技术难题，这一经历将大为提高其理论知识向实践能力转化的水平。课程内容突破教材约束，融入电力领域科技前沿，涉及大规模风力发电并网、柔性直流输电、主动配电网和综合能源系统等多个方面，着重分析高比例新能源接入后的电力系统稳态运行和稳定性问题。结合具体工程案例与科研项目，引导学生探索限制新能源消纳能力的关键因素与提升措施，助力“双碳”目标的实现。聘请工程实践经验丰富的专家加入研究生课程教学环节也是改善传统教学活动的有效措施。企业兼职导师可以借助专题讲座、行业报告等多种形式参与教学过程。企业兼职导师的教学过程能将关系行业发展的技术瓶颈以及影响国民经济发展的科研项目直接带进高校，使得研究生能近距离地接触和了解到所学专业所对应的行业内最前沿的科学技术，从而极大地拓宽他们的眼界，进而提升他们的研究热情。需要注意的是，组织大量学生进入企业现场或研究所会涉及安全、影响单位正常生产和科研工作秩序等问题，因此，如何统筹校企利益，安全、有序开展实践基地教学工作将是一难点问题。2.4 构建教学质量反馈体系“现代电力系统分析”课程创新教学反馈与考核方法，将课外读书报告、专题知识讲座和专题研究报告等多个方面纳入考核评价范围。关注培养过程开展形成性评价，设置学生线上反馈渠道，及时发现教学中的问题。课程教学中设置基于课程目标和教学知识点的课堂教学目标，在课程结束后发放针对课程目标达成情况的评学问卷，通过评学表分析查找教学薄弱环节，进而提出改革方法用于指导后续教学工作，从而使尽可能多的学生在课程结束时达到课程教学目标，并且在学业结束时达到专业培养目标。3 结语国以才立，政以才治，业以才兴，随着我国高等教育人才结构的变化，研究生作为国家储备人才已成为新时代国家发展的主要动力源泉。本文结合时代发展特点深入剖析当前理工科研究生课程教学中存在的普遍问题，并基于多年教学实践给出电气工程专业研究生课程“现代电力系统分析”的改革方案。本文的改革思路和研究成果可为其他理工科研究生课程的教学改革提供参考。基金项目：河南省研究生教育改革与质量提升工程项目“现代电力系统分析”（YJS2022ZX13）。参考文献1开启新时代研究生教育发展新篇章聚焦全国研究生教育会议系列评论之一 EB/OL.(2020-07-31).http:/ EB/OL.(2020-08-01).http:/ 精品在线开放课程建设体会J.世界最新医学信息文摘,2021,21(10):370-371.5王亮,马中静,马宏伟,等.Matlab在 现代电力系统分析 教学中的应用J.教育教学论坛,2017(29):84-87.6高燕.课程思政建设的关键问题域解决路径J.中国高等教育,2017(11):101-103.高教论坛