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《水利水电规划》课程思政案例

作者:万芳发布时间:2022-03-14

、课程教学目标

《水利水电规划》课程体系中,结合专业知识讲解,让学生了解当前水利工程及水资源、水环境所面临的形式,抱着对国家建设的一腔热血,从自我做起,珍惜每一滴水、减少污染、保护生态及水环境健康。自2017年以来,课程教学组根据思政教学形式的发展,逐步地将思政内容融入到《水利水电规划》课程体系中。

 科研教学互动相长,以思政促教学。课题组教师围绕水资源优化配置及水库调度方面开展科研活动及思政思想的融入,将理论和实践紧密结合,不仅极大的提高了自身专业知识和修养,而且将这些科研成果融入未来的国家建设中,增加了教学内容的信息量和理论深度,调动了学生学习的积极性和科研兴趣,提高了教学质量。继续寻找课程思政与专业知识的结合点,加大思想内容融入课程体系深度和广度。改革和完善课程思政的育人目标、教学方法、教学内容,以及考评方法。加强教学队伍课程思政教学建设。逐步形成一支结构合理、教学水平高、教学效果好的教师梯队,以保证课程思政的可持续发展。充实课堂教学的内容,体现先进的课程思政理念。以“水利万物而不争”的胸怀、“水滴穿石”的坚守和“仁者乐山,智者乐水”的风骨,发扬黄大年同志“立德修身,潜心治学,开拓创新”的奉献精神,为水利事业的发展、“双碳”目标的实现培养更多的“下得去、留得住、吃得苦、顶得上”的建设者和接班人。

 近年来,随着经济社会的快速发展,水资源短缺和水生态环境恶化导致流域水资源供需矛盾日益加剧。水资源短缺和生态文明建设问题已成为阻碍我国经济社会可持续发展的关键所在,要实现流域系统健康、稳定、良性发展,需在尊重自然生态环境发展变化规律的前提下,合理开发、配置和利用水资源,从而使生态环境与经济社会发展协同进行。

 在水利工程发展成就中增加了生态水利工程的内容,引导学生有生态环境保护的信念以及为国家战略发展的做出贡献的决心。增强学生的民族自信心和责任感。随着全国缺水量的增加,让学生本着主人翁的态度,结合自己所学专业,调查全国各地缺水情况及应对措施,学生分组讨论。通过此类活动,增加学生的社会责任感,并用发展的眼光及改革的办法解决我国水资源所面临的突出问题。根据2019年9月18日习总书记考察黄河的重要讲话,让学生进一步了解我们的母亲河--黄河,黄河流域的文明发展、水患治理、生态保护等历史变迁,为黄河的生态保护和高质量发展作出自己的努力和贡献。在供需矛盾日益严峻的形式下,应用课本课程所学理论揭示水资源高效利用机制,为缺水流域水资源配置提供科学依据,具有重要的科学意义与实际应用价值。

二、思政育人目标

 育人目标为在本课程的学习及讲授中体现思政建设的思想。在培养学生关注和兴趣的基础上,完成社会主义核心价值观的认同教育。了解国情及我国水资源现状面临的问题,结合自己的专业知识,从自我做起、从保护中华民族的母亲河开始,学习中华民族在黄河水患的斗争中展现的不屈不挠、顽强拼搏的奋斗精神。

(1)作为老师在教授知识的同时,阐述知识背后的逻辑、精神价值、思想及哲学,以“润物细无声”的形式将正确的价值追求和思想信念有效传达给学生。在课程设置内容上,既要体现出与思想政治理论的差异,又要显示出思政教育的内涵,体现政治认同、国家意识等核心内容,突出立德树人的根本任务。培养学生从复杂多变客观实际中,思考社会发展目标;培养学生在共享理念指导下,了解当下社会发展尚需努力的方向。

(2)深入贯彻党的思想政治教育方针,以培养“面向新时代、面向制造强国,培养具有国家情怀和行业理想的一流拔尖创新人才”为育人导向,以“把立德树人作为根本任务,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人”为指导思想,立足水利水电规划的专业视野、理论和方法,深入挖掘本课程中蕴含的思政元素,将国家需求及发展状况嵌入价值引领,全面推进以提升思政育人质量为目标的专业课程的课程思政教学改革。

(3)从学生的角度,大学生作为教学对象中的精英群体,虽然学历层次较高,但也可能存在功利心过重、社会责任感缺失、思想偏激或悲观抑郁等突出的意识形态和心理问题,这些问题亟需通过课程思政的改革,在教学过程中,潜移默化地去影响他们的价值观取向以及提振学生们的精神状态。

三、课程思政典型教学案例设计

案例一:水资源的综合利用

 介绍中国水利工程发展成就的同时,增加学生的民族自豪感和自信心,同时,与时俱进,了解我国水资源及水利工程现在所面临的问题及挑战,鼓励学生投身社会主义现代化建设中。全球环境变化背景下,水资源减少、水旱灾害频发、水环境恶化等严重水危机问题日趋严重,同时社会-经济-生态协调发展对水资源优化配置的研究提出了更高的要求,水资源均衡配置在考虑经济效益、社会效益、生态效益的同时,公平合理配置水资源,是解决资源性缺水的一项重要举措,通过本门课的学习,让学生意识到缺水及水资源配置的严峻情况。近年来,随着经济社会的快速发展,水资源短缺和水生态环境恶化导致流域水资源供需矛盾日益加剧。水资源短缺和生态文明建设问题已成为阻碍我国经济社会可持续发展的关键所在,高效利用和调配有限的水资源是解决上述矛盾的主要手段之一。黄河流域虽然为我国的第二大河,但径流量仅为全国河川径流量的2%,黄河流域水资源的过度开发,导致断流、污染加剧、地下水严重超采、河口生态环境恶化等问题(如图1-2),给流域生态保护及经济发展带来了极大困难。

图1 三门峡横渡船搁浅淤泥

图2 污染导致的鱼类死亡

 让黄河成为造福人民的幸福河,必将保障流域高质量发展的用水需求,提出适应环境变化的水资源均衡动态配置方案,寻找其健康发展的障碍和可持续发展模式,对于完善流域均衡配置水资源、提高经济社会发展与生态环境的协调,落实国家“节水供水”政策,具有重要的科学研究价值和实践意义。以黄河流域为例,对水资源的现状进行分析,讨论如何解决水资源区域协调利用中的利益矛盾,为黄河流域水资源配置提供科学依据,具有重要的科学意义与实际应用价值。对于提高水资源利用率,实现流域水资源复合系统社会、经济与生态的协调发展也具有实际意义和应用价值,为国家水资源配置优选提供依据及理论支撑,对于解决目前我国面临的水资源问题具有重要的战略指导意义,对于落实黄河国家战略的水资源可持续利用具有实践价值。

案例二:兴利调节

 本章节中,在原有的发电调度、供水调度等调控的基础上,增加生态调度的思想及目标,促进生态修复及生态文明建设。为了减轻大坝对河流生态的负面影响,应改变现行的水库调度方式,使其对河流的影响降到最小程度,即生态调度。将生态调度纳入到现行的水利工程调度中去,根据具体的工程特点制定相应的生态调度方案,同时,生态调度是水库调度发展的最新阶段,并自始至终贯穿着生态与环境问题,以满足流域水资源优化调度和河流生态健康为目标,尽可能地恢复河流的生态完整性,顺应“十四五”时期经济社会发展主要目标:生态文明建设实现新进步、民生福祉达到新水平、国家治理效能得到新提升。

 以当今世界最大的水力发电工程--三峡水库为例(如图3-4),说明如何实施生态调度:三峡水库枢纽按长江防总下达的调度令实施生态调度,增大下泄流量,尝试形成“人造洪峰”,为三峡大坝下游经济鱼类产卵营造良好环境。

图3 设计鱼梯以便鱼类穿越大坝

图4 三峡“人造洪峰”促“四大家鱼”产卵

案例三:洪水调节

 在本章计算中,协调处理防洪与兴利的矛盾及利益,同时随着经济技术的发展,防洪措施中除了加强工程措施以外,要采取颁布和实施法令、政策以外的技术手段,如:洪水水情预报、预警、防洪调度、洪水风险管理、洪水保险、灾后抢险预案等非工程措施。

 从防洪给学生扩展到城市雨洪及城市雨洪的高效利用上。今年来,我国城市洪涝灾害频繁发生,城市防洪排涝直接涉及城市安危和市民日常生活、生产。现代科学的城市雨洪管理应该以专项规划为引导,以先进的预报、模拟、监测、控制等技术为支撑,在提高城市综合管理水平的基础上,通过合理的生态工程,提高雨洪资源利用率,将城市生态系统保护、环境美化与雨洪的防、滞、排、用结合起来,促进生态文明和亲水宜居城市建设。

 以郑州“7.20洪水”为例(如图5-6),郑州1小时的降雨量达到了201.9毫米,而且3天时间之内降雨量高达617.1毫米,每小时的降雨量已经突破了郑州近60年以来的纪录。结合本次洪水,让学生思考这次特大暴雨造成郑州严重内涝,原因是什么?在破解城市内涝上,郑州有哪些亟待补上的短板和不足?面对季节性强降雨,郑州该怎样趋利避害乃至化害为利?从这次特大暴雨来看,社会各界防水灾意识和能力普遍存在不足,应该怎样提高群众的避险意识和能力?防洪的常态化:提高城市防洪标准的前条件下,提高群众的防灾意识,如:下大雨时少出门;遇到隧道、天桥下等地势低的地方尽量绕道而行;万一被困洪涝中,如何脱险及自救。遇到洪涝的应急能力:群众提高防范意识,救援加强应急措施,将洪涝灾害救援的演练提高级别。持续加强基层洪涝灾害防御体系能力建设,不断提高山洪灾害、及洪水预报预警水平。

图5 2021年7月19日8时-20日17时河南降雨量实况图

图6 水位激增导致出行被困

案例四水能计算

 本章节中,在装机容量的设计及计算中,充分考虑目前水资源状况及快速发展的风电建设,在整个电力系统中,融合清洁能源:水电及风电的联合调度,减少煤炭资源的利用,进一步体现社会的发展及对清洁能源的开发。培养学生科学的发展观。

 在本章中引入目前国内外专家关注的“双碳目标”即碳达峰和碳中和目标(如图7-8),从能源供给端、能源消费端和政策端进行组织实施,构建三端发力的降碳体系。对于发电系统而言,2021年,电力行业是中国最大的碳排放行业,全国67.8%的电量由火电提供;预计到2025年,煤炭消费达峰,到2030年石油消费达峰;到2040年,天然气消费达峰,非石油能源占比过半,到2050年能源消费总量达峰。

图7 部分城市十四五规划和2035远景目标

图8 作为温室气体排放第一大国,30·60目标艰巨

 在能源供给端重点是“控煤推清”,即尽可能用清洁能源替代化石能源发电,构建新型电力系统及能源供应系统,进一步促进清洁能源发展。预计到2028年,我国煤炭消费将降至27亿吨标煤左右,为碳达峰发挥重要作用。加快建设西部北部太阳能发电、风电基地和西南水电基地,因地制宜发展分布式清洁能源和海上风电,补上煤电退出缺口,满足新增用电需求。预计到2028年,我国清洁能源装机将达21亿千瓦,年均新增太阳能发电7000万千瓦、风电5200万千瓦、水电1600万千瓦。同时,加快特高压电网建设,2028年前初步建成东部、西部特高压同步电网,电力跨省跨区跨国配置能力达5亿千瓦左右,满足清洁能源大规模开发和消纳需要,根本解决弃水、弃风、弃光等问题。

 通过本章节的学习让学生认识到国家的发展形势,通过不断技术创新实现“减碳、固碳”,逐步达到碳中和,为我国将加快构建清洁低碳安全高效能源体系,持续提高可再生能源发电消纳比例,推进重大水电工程建设。同时,我国将推进城乡建设和交通领域绿色低碳发展,加强绿色低碳技术创新,巩固提升生态系统碳汇能力。

案例五:电力系统负荷

 在这一章中,使学生认识到,在电力系统里,各种类型的电站联合供电,有利于店里、电量的合理调度,可充分发挥各电站的优点,相互取长补短,改善各电站的工作条件,提高供电可靠性及经济性。随着国家需求及技术的发展,让学生了解电力系统目前两个重要的发展(①电能储存、②碳交易),为国家未来的建设作出自己的贡献。

 ①电能储存的应用分析及发展方向。随着社会经济的发展,能源日益紧张,新能源开发成为未来能源战略的重要方向(如图9-10),但新能源并网会给电网带来巨大的冲击。同时电网负荷峰谷差日益增大,严重影响了电力系统的经济性。而这些问题的解决都依赖于储能技术的应用。所以,学生们对目前主要储能技术进行概括和总结是非常有必要的研究工作。

图9 第三届“中国能源产业发展年会”公布的能源消费数据

图10 截至2021年底,我国新能源汽车保有量已接近800万量

 ②碳交易及绿电购买交易。为了促进我国光伏、风电等新能源产业发展引导全社会积极参与绿色低碳转型,促进新能源电力行业在的中长期发展和解决补贴退出后的市场激励问题,绿证制度和可再生能源消纳权重、碳交易以及绿电等政策应运而生。

 绿电绿色电力交易特指绿色电力的中长期交易,是由现有的电力交易中心组织的。交易的市场主体是电网企业、风电和光伏发电企业、电力用户和售电公司。电力用户是有绿电消费需求的用电企业,后续将扩大到电动汽车、储能等。随着碳中和的理念和价值观持续的普及和深化,绿证代表的环境价值将会被更多人认知和重视,消费者购买绿证的积极性会明显提升。在电力市场中,碳交易市场运行后,碳价会与发电成本耦合,促进我国能源结构转型。

 本门课程的思政思想体现在强调中国特色社会主义的实践性、真理性。课程思政,是一种课程观,将高校思想政治教育融入课程教学和改革的各环节、各方面,围绕“知识传授与价值引领相结合”的课程目标,充分发挥专业课程所包含的育人价值。将《水利水电规划》聚焦课程思政,突破思想政治理论课单一思政课程载体,结合国家实际发展及面临的问题,深入分析课程思政育人现状、制约因素,具有重要的理论与实际指导意义。通过专业课程的课程思政教学改革,以期实现“思政”与“专业”的“基因式”融合。

四、课程思政实施成效及学生反馈

《水利水电规划》的课程思政改革,挖掘本门课程内蕴含的思想政治教育元素,解决好章节各知识点和思政课相互配合问题。同时,在学科的专业课程体系基础上,理解和把握思想政治教育的本质内涵,探寻授课内容的切入点,生动有机地融入思想政治教育元素。通过课堂授课的影响,增强专业课程的育人导向,体现水利事业的社会主义核心价值观和主人翁的态度,使学生在无意识的状态下潜移默化地接受国家的道德价值体系教育,从而培养出德才兼备的专业人才。

 结合课程内容找准思政切入点,有针对性地渗透思政教育。课程教育总体设计知识目标、思政目标及课程思政目标设计。其中,知识目标是课题教学需要达到的基本目标,在本门课程中建设思政课程相应的知识点,在教学模块中,融入思政元素。

 具有先进的教学思想和教学理念,充分利用现有资源,同时关注国内外高校《水利水能规划》课程教学动态,结合人才培养要求,加强课程教学内容和教学方式的改革,增强课程的专业性,理论表述的现代化和应用性,及时将实践和科研成果引入教学,教学内容新颖,充分调动学生学习积极性、主动性和创造性。通过本课程学习,在掌握水资源综合利用和水库调度相关基础知识的基础上,结合思政思想的融入,拓展学生视野并为学生了解新进展提供帮助,为学生增强国家荣誉感、以后的工程实践及科研工作奠定基础。

 使得学生近距离接触专业课程相关领域的前沿热点,并有机会参与教师的科研项目开展创新活动。将学术精神的培养嵌入课程教学中,将学院学科优势、科研优势转化为课程育人优势,进一步培养了学生的学术志趣。打造出一支课程思政专业教师队伍,形成了一定的示范效应,为后续推进课程思政专业教师团队建设提供了有益经验。

 开课以来,本课程都受到学生们的一致好评,提供校园网上教学评价系统,学生普遍认为“老师课件制作形式多样,内容讲述清楚,重点突出,深入浅出;结合国家形式、工程实例,对基本理论理解的基础上,能更深入的了解其应用;将复杂的问题,用通俗易懂的方式讲解,有感染力,并使用启发式教学”等等,使其能较好的掌握水利水能规划的基本知识,并了解到学科发展的新内容。

 将专业课程专业优势、学术科研资源优势、国家需求与发展资源优势转化为课程思政育人的资源优势,深入挖掘提炼专业课中蕴含的国家情怀、社会责任、文化自信等价值理念,将思想政治教育贯穿于课程教学的全过程,将教书育人落实于课堂教学的主渠道之中,一定程度上提升了本门专业课程思政育人的吸引力和感染力,有效促进了《水利水电规划》专业课程的建设。





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