“电力电子技术”课程思政的思考与实践

［摘 要］ 针对传统“电力电子技术”课程只重视知识传授，缺乏全方位、有目标的价值观引领等问题，以立德树人为中心，通过加强教师学习和常态化交流互动，建立思想政治理论课程组，通过专业内部教师纵向互动以及专业教师与思想政治理论课教师横向互动的模式进行课程建设。建设了课程网站，采用学习通等信息化教学手段，在教学中以教师为主导、学生为主体，通过课堂内外互补、线上资源和线下课堂互补、专业知识和价值引领相结合的方式实现全员、全程、全方位育人。

［关键词］ 价值引领；信息化教学；电力电子技术；全方位育人

［基金项目］ 2020年度西南石油大学课程思政示范课程建设项目“‘电力电子技术’西南石油大学校级‘课程思政’示范课程”（X2020KCSZ018）；2022年度四川省产教融合示范项目“四川省光伏产业产教融合综合示范基地”课程建设项目“‘电力电子技术’校级一流课程建设”（川财教〔2022〕106号2023GFCJRH118）；2021年度西南石油大学校级课程思政示范团队项目“电气工程专业课程群‘课程思政’示范教学团队”（X2021KCSZSFTD06）；2018年度四川省普通高校应用型本科示范课程建设项目“‘电力电子技术’四川省普通高校应用型本科示范课程”；2021年度西南石油大学课程思政示范课程建设项目“基于混合式教学的‘电工电子技术’‘课程思政’建设与实践”（X2021JGYB049）

［作者简介］ 沈 霞（1981—），女，四川彭州人，博士，西南石油大学电气信息学院副教授，主要从事电力电子变换器研究；蒋 林（1974—），男，四川南充人，博士，西南石油大学电气信息学院副教授，主要从事电力电子与电机传动研究；刘世强（1987—），男，四川安岳人，学士，通威太阳能（成都）有限公司高级工程师，主要从事光伏工艺及设备研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）01-0096-04 ［收稿日期］ 2023-02-17

电力电子技术是研究电能变换的技术，近年来，电力电子技术成为国家实现“双碳”目标的重要支撑［1］，同时在能源供给中发挥着越来越重要的作用。但是，在电气工程相关学科人才培养中仍存在只重视知识传授，忽视对学生价值观培养的问题，导致出现学生责任心和担当意识不强、安于现状缺乏奋斗、工匠精神缺乏等问题［1］。“电力电子技术”作为工程技术类课程，其传统的教学目的是以知识传授为主，对思想政治育人涉及较少，全方位、有目标的思想政治教育就更为缺乏，以至于出现思政课和专业课教学协同不足的问题［2-3］。同时，教师需要不断探索如何更好地将思政元素融入工程技术学科的专业课教学中，以发挥专业课立德树人的作用［4-6］。基于以上问题，在现有研究的基础上，结合学校人才培养目标和“电力电子技术”课程实际，进行了课程思政的研究和探索。

一、“电力电子技术”课程思政的建设思路

为了培养优秀的社会主义建设者和接班人，专业课需要尽可能发挥思想引领的作用，这对专业课教师提出了更高的要求。对于工科的专业课教师而言，专门的思政教育并不是自己本身的专业领域，因此进行思政教育，需要进行跨学科的交流合作。实际上，在以前的教学实践中，部分教师由于考虑到学生今后的职业发展，更注重对学生专业能力的培养，忽视了对学生全方位的塑造。还有部分教师在传统教学实践活动中会渗透对学生的思想教育，即教书育人的育人部分，但这种育人教育是朴素的、自发的、无意识的，大多没有经过认真提炼和精心规划，需要达到的教学目标也不明确和清晰。新时代的教师不仅要做好知识的传递者，做好受业、解惑的工作，更要做好学生正确价值观的引导者，以自身的态度、行为影响学生，做好“传道”工作。

（一）基于全局思想进行课程建设

学生能力的养成及价值观的塑造是一个系统的工程，需要用全局的思想进行课程建设。考虑到各专业课中思政元素分布不均匀、不同专业课不同的性质也会导致其价值培养目标各有侧重等问题，各门专业课需要与思政课协同育人。在课程学时不变的情况下，既要实现“电力电子技术”课程教学内容的连贯性和完整性，实现专业知识和专业能力的培养，又要融入思政元素，通过教师言传身教，实现学生的价值引领和塑造。这不仅需要教师认真梳理本课程的思政元素，还需要和其他专业课教师共同分析电气工程系列专业课的培养目标，尤其是培养目标中的素质目标和价值目标，挖掘电气工程相关专业课程中的思政元素。因此，我校电气工程专业成立了思政课程组，涵盖如“电工电子”“信号与系统”“数字电路”“电力电子电路”等多门专业课，建立了专业思政案例库，同时，邀请了行业专家授课。专业基础课侧重于科学精神、家国情怀等的构建，实践类课程侧重于工匠精神、创新精神的培养。最终，所有课程一起系统地完成专业人才的培养。

（二）加强教师学习和常态化交流互动

部分教师虽然有一定的思想政治意识，但思政元素融入课堂较为生硬，即用拼凑的方式将专业知识加上思政内容，难以实现师生的情感共鸣，以及更为深入的思政目标。因此在课程建设时，可以发挥教师集体的力量，课程思政和思政课程之间形成协同效应需要专业课教师和思政课教师凝心聚力，共同参与，专业课教师对课程的知识点有较深入的理解，思政课教师对思政元素的挖掘和理解更为深入和透彻，教师集体备课，共同商讨课程思政内容，这是实现优势互补的有力举措。实践思路如图1所示。通过常态化的互动交流，“电力电子技术”课程的教师能够更好地挖掘课程内容中蕴含的思政元素，在开展教学活动时，可以基于“电力电子技术”课程特点，针对课程设置的各维度的思政目标开展针对性的教学实践活动。

二、基于信息化的课程思政实践

针对以上总体课程改革思路，基于信息化技术，“电力电子技术”课程思政实践分为以下几个方面。

（一）重新确立育人目标

传统“电力电子技术”课程的教学目标主要是获取知识。在课程思政和一流课程建设背景下，教学不仅要重视知识的获取，更要重视学生能力的培养和素质的养成。学生的能力和素质培养是多维度的，除了培养专业能力和素质外，培根铸魂，进行正确的价值观引领同样重要，基于以上要求，重新确立了课程培养目标。首先结合专业认证要求，考虑学校定位制定了专业学生毕业五年后需要达到的培养目标，依据培养目标制定毕业要求，而课程是实现毕业要求的基础，因此“电力电子技术”课程目标分成了知识、能力、素养三方面，如图2所示。

其中，知识目标是最基础的教学目标。要求学生通过课程学习，能够掌握器件的特性；能根据不同的工作状态，正确使用器件。同时，要求学生掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能［7］；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标。能力目标主要体现在学生能够运用电力电子技术的基本理论将复杂的电气工程问题进行有效分解，并提出有效的解决方案。素养目标要求教师在教学中，坚持知识传授与价值引领相结合。通过课程学习，学生能够掌握专业知识，并能运用专业知识解决具体的工程问题，同时提高思想道德水平，树立正确的价值观，具有家国情怀、科学精神和正确的工程伦理价值。

（二）基于信息化的线上线下、课堂内外相结合的教学

为了实现课程的三层目标，“电力电子技术”课程采用基于信息化的线上线下、课堂内外相结合的教学模式，以及知识讲授和案例剖析相结合的教学方式，根据课程培养目标，利用信息化学习平台，建设课程网站，构建线上线下混合式的资源库。线上资源包括微课视频、教学课件、工程案例、在线测验等资源。专业课教师作为知识的传递者和能力的培养者，是影响课程教学效果的关键，因此教师的价值观至关重要，要以身作则，把坚定的理想和信念传递下去。课程思政要做到“如盐化水”，把专业知识和社会主义核心价值观有机融合，相互促进、协调发展，做到润物无声，让学生愿意听，乐于接受。

例如在讲到整流电路的时候，可以通过学习通发布问题：一个轧钢厂初期使用单相半波不可控整流电路给电机供电，电机振动较大，且不可调速，轧钢厂期望对整流电源进行改造。让学生进行需求分析，并把自己分析问题后得到的解决方案通过学习通线上提交，教师和学生共同分析和比较学生提出的不同方案，引导学生思索各方案的优点、缺点和合理性，引出本次课程的三相可控整流电路。在课堂教学中，注意引导学生在理解所学知识的基础上推导新知识，逐步培养学生抽象工程问题的能力。通过教师引导，进一步培养学生分析问题的能力，以及通过讨论或者课后查阅资料等方法，自己努力解决问题的能力。同时融入工程伦理的相关问题，三相可控整流电路中含有较大的谐波，可以让学生通过课后查找资料，分析谐波对公用电网及环境的影响，引导学生思考人与自然的关系，以及在以后工作中，作为工程师应该有怎样的责任和担当。通过教师主导、学生积极参与的方式，实现对课程目标的达成。

（三）基于信息化的教学方法改革

1.案例式的思想政治教学。例如，在进行整流和逆变电路学习时，专业知识和价值引领相融合的教学思路如图3所示。

通过中国历史上的四大发明，引入新四大发明之一的高铁。高铁所需电能要先从接触网取电，通过电力电子技术，将交流电转换为直流电，再将直流电重新逆变为可以控制的交流电，变流器驱动电机转动从而为高铁前进提供动能，因此变流器被称为高铁的“心脏”，这个“心脏”由若干IGBT模块构成。作为新一代半导体器件，IGBT是自动控制和功率变换的关键核心部件，被广泛应用在轨道交通装备行业、电力系统、工业变频、风电、太阳能、电动汽车和家电产业中。此前，国内高端IGBT芯片基本依赖进口。中国中车永济电机公司自主研制出当时我国最高电压等级的高铁中国芯——6 500 V/200 A IGBT模块。该模块的诞生，标志着我国拥有了完全自主知识产权的世界最高电压等级的IGBT模块设计和制造技术，推动了我国高铁和大功率机车核心技术的完全自主，中国高铁拥有了真正的中国芯。通过高铁这一案例，引出电力电子技术中的整流和逆变两种电路，从知识上和课程紧密结合，培养学生对电力电子技术的兴趣，通过变流器核心IGBT芯片先前被“卡脖子”，但在国人不懈努力下最终成功破冰的案例，感悟科研人员艰苦奋斗、自强不息的精神，激励学生努力学习知识，培养其创新精神。高铁建设是一个系统性的工程，一列标准动车的组装中，需要1.4万名工人安装7 100多种，共55万多个零部件，他们在安装工作中协调配合，能够实现零差错，这是对工作高度负责的工匠精神的体现。通过新四大发明之一高铁的案例，引出电力电子技术的专业知识，并挖掘其中蕴含的思政元素，达到春风化雨、润物无声的效果。

2.引导式和小组讨论式教学。在教学过程中，可以采用教师引导和学生分组讨论的教学方式。例如学习整流电路时，课前教师发布预习指引，上传相关视频、文献等学习指导资料，引导学生注重电路结构的演化过程分析。课中，从最基本的单相半波可控整流电路开始，分析其工作原理，说明该电路虽然简单，但谐波较大，且电流单向流过变压器二次侧，存在直流磁化现象，引导学生分析解决这些问题的方法，同时学生和小组成员一起分析是否有其他电路结构可以解决谐波的问题。在教师的引导下通过电路组合，可以得到三相半波可控整流电路，在对三相半波可控整流电路进行分析后发现，电路输出功率有所提高，谐波虽然有所改善，但仍不够理想，且直流磁化现象依然存在。课后，小组可以继续讨论是否还有别的解决办法可以更好地减小谐波和直流磁化现象，再引出三相桥式全控整流电路。在引导式、小组讨论式教学中，学生作为一个团队解决问题，且每名学生在团队中扮演着不同的角色，增强了学生的团队精神和协作意识。

3.思想政治教育效果的评价。在新时代背景下，课程思政存在效果评价难的问题，但思政评价在课程思政实施的优化中发挥着重要作用。教师要认识到专业教育的知识能力培养和课程思政的价值引领是一个相辅相成的过程，课程思政实施具有维度多、范围广的特点，要尊重学生内在认知、情感的变换规律，注重课程思政的过程性评价。例如通过小组协作等方式，加强学生责任担当意识的培养，在电力电子系统设计仿真作业中，通过对控制参数的不断优化，使输出电流、电压、谐波等参数的指标得到不断提高，通过观察和检验指标的优化程度，评价学生精益求精的精神。同时形成多评价主体，即学生自己对自己进行评价、学生之间相互评价和教师对学生进行评价，通过这些综合评价模式，进行有效评价。