“電力電子技術”課程之思政探索

史敬灼

(河南科技大學 電氣工程學院，河南 洛陽 471023)

0 引言

課程思政，是構建全員全程全方位育人大格局的重要舉措，是落實立德樹人根本任務的關鍵環節[1]。如何在專業課程教學過程中，堅持知識傳授與價值引領相統一、顯性教育與隱性教育相統一，充分發掘專業課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源，是當前深化本科教育教學改革的一類重要課題[2]。

“電力電子技術”是大學本科電氣工程及其自動化專業的一門核心專業課程。本文探討了在該課程教學過程中嘗試加強課程思政的一些具體做法。

1 社會主義核心價值觀與四個自信

課程思政主要涉及到社會主義核心價值觀與四個自信問題。社會主義核心價值觀的基本內容包含國家層面的價值目標、社會層面的價值取向，以及公民個人層面的價值準則“愛國、敬業、誠信、友善”。還包含道路自信、理論自信、制度自信和文化自信。

在“電力電子技術”課程第一節課的緒論講授中，從電能講起，通過實例逐步講解電力電子技術的概念內涵及其應用領域。在講述“電能是最主要的二次能源”之后，講到不同的發電形式，一方面，述及大力發展清潔能源以提升電氣專業學生的社會責任感，另一方面，強調目前在建的全球最大水電站-白鶴灘水電站擁有世界領先的百萬千瓦級水輪機組，說明我國水電技術水平。在隨后的舉例中，重點講授的兩個實例之一是作為中國制造名片、被李克強總理對外推廣的高鐵[3]。在講授課程知識，說明高鐵是電驅動的列車、電力電子裝置是其電驅動的核心單元及電能變換需求的同時，強調中國制造整體水平的不斷提升。在電力電子技術的軌道交通應用中，還會簡述世界首條投入商業化運營的上海磁懸浮列車。通過將這些標志性成果引入課堂，在激發學生愛國情感與電氣專業志趣的同時，增強民族自豪感，增強道路自信、制度自信，鼓勵學生以振興中華為己任。

對于核心價值觀中的“敬業”，一方面，結合學生學習過程中的具體事例，不斷以通俗語言強調“學生要刻苦讀書學習”；另一方面，通過教師以身作則來向學生默默傳遞正能量。對于“誠信”，學生學習中表現出的主要負面事例是作業抄襲與考試作弊。對此，在課程第一節課上，強調考前不劃重點、不留復習題，考試不允許作弊，并多年堅持嚴格監考、嚴肅考場紀律。在過程考核中的每章學習筆記、作業環節，事先聲明“不按時提交，計0分。若有雷同，雙方都計負分”，并在實際中嚴格執行。本學期，在“大作業二”出現雷同記負分的情況后，通過雨課堂向全班學生手機發布公告，告知此事，并說明為什么雷同雙方都記負分的理由。因為，希望全班所有同學，都能夠通過自己的努力學習來提高屬于自己的能力，從而自己完成自己的作業。以此來促進學生們誠信做人做事。在過程考核之后的課程實驗報告、課程設計報告批改中，延續同樣的措施。

2 辯證唯物主義

實踐和認識的辯證關系、真理的條件性和具體性原理，是辯證唯物主義的核心內容。作為一門實踐性強的工科專業課程，“電力電子技術”課程的學習內容，是辯證唯物主義的鮮活教材。在“電力電子技術”課程教學中，一方面，課堂教學采用問題導向式授課方法[4]，從實際問題出發，在解決問題的過程中講授各種電力電子電路等課程知識。另一方面，大力改革、強化課程實驗、課程設計等實踐教學環節[5]，通過實踐來深化知識理解，將辯證唯物主義的原理具體化為有血有肉的鮮活實踐，并在學生學習與努力實踐的過程中，入心入腦。

辯證唯物主義認為，實踐是認識的基礎，實踐是認識的來源，實踐是認識發展的動力，實踐是檢驗認識的真理性的唯一標準。“電力電子技術”講授的課程知識，是辯證唯物主義所述“認識”、“真理”的具體形式?！半娏﹄娮蛹夹g”課程講授的各種具體的電力電子電路形式，都是在實踐中為著滿足實際需求而產生的，并在不斷解決實際問題、不斷滿足新需求的過程中逐步改進的。例如，課程教材3.6.1節“帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路”，其典型應用場合是電解行業。課堂上，在指出該電路適用于低電壓、大電流的場合之后，引出電解行業，給出圖1所示PPT頁面的300kA鋁電解槽照片，說明實際應用需求，進一步給出該圖所示300kA立柱母線的特寫照片來讓學生對“300kA”電流大到什么程度有直觀的認識。至此，請學生考慮，這樣一個應用場合，之前剛剛講過的電路中性能最好的三相橋式整流電路，是否適用？是不是隨便一個整流電路，都可以拿來用于這樣一個場合呢？對此進行講解之后，引導學生回顧“三相橋式整流電路是兩組三相半波電路的串聯”這一提法，引用電路課程中的基本知識，使學生意識到兩個電源并聯較之串聯更適合于低壓、大電流場合，將解決問題的思路轉移到“由串聯改變為并聯”。至此，給出帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路結構圖，說明這種電路是兩組三相半波電路的并聯。

圖1 電解鋁授課用PPT頁面

在“電力電子技術”課程教學中，為給學生提供更好的實踐環境，對先前面板插線式的課程實驗模式、紙上談兵的課程設計過程進行了徹底改革，采用教師自己設計的電路板作為課程實驗裝置，學生從對照課堂知識和實驗指導書掌握實驗電路原理開始，自己手焊實驗電路板，一步一步調試電路功能并完成電力電子實驗；選擇電磁組智能小車作為課程設計對象，內容包括設計小車后輪直流電機驅動電路原理圖、PCB圖、電路板制回后的硬件電路調試、編寫小車電機單片機控制程序與調試、小車電機繞組電流測量與反饋控制(選做)、規則采樣法SPWM編程與調試等。在實踐教學設計與過程指導中，持續激發學生實踐熱情，鼓勵學生自主實踐，勇于探索。在這樣的實踐過程中，學生普遍意識到自己之前對課程知識的理解不扎實，掌握不到位，實驗和課程設計中遇到的問題，不僅深化了他們對課程知識的認識，而且使越來越多的學生喜歡上了動手實踐。

辯證唯物主義反對不以認識為指導的盲目的實踐，反對只承認實踐決定作用忽視認識能動作用的形而上學錯誤，主張把已有的知識運用于實踐，去指導實踐，特別是要充分發揮科學理論對實踐的指導作用。在“電力電子技術”課程的上述實踐教學過程中，不少學生在遇到問題時，不會主動地運用所學知識來指導實踐以分析、解決問題，而是單純地以“蠻力”來做實踐。這種現象，一方面是由于缺失“實踐真義”的過往實踐教學過程帶來的思維定式，另一方面，也是以應試為學習目的而形成的“被動式學習”導致的后果。

為了引導學生運用所學知識來指導自己的實踐活動，反對不以認識為指導的盲目實踐，在實驗指導書中特別寫入下列引導性的內容：“實驗過程中，多多關注細節，多多討論，多多想想為什么、怎么辦。不要只是看個波形就急著下一步”。“這些運用所學知識解決問題的過程，不僅是在積累學生的經驗、深化知識理解，更是造就能力的主要途徑，也是能力的主要體現方式”。并在具體的實驗步驟中，給出具體的引導。例如，在課程設計的硬件電路調試手冊中，要求學生在調試死區電路單元時，“由實測波形，確定使得與門輸出電平翻轉的輸入信號電壓值。比較該電壓值與芯片說明書給出的對應參數值。使用該實測電壓值，及電路板上的R、C值，運用所學理論知識計算死區時間并與實測值對比”。在“單相電壓型逆變電路”實驗中，要求學生“依據測試結果，結合理論分析、公式推導等手段，研究直流側電容值對單相半橋電壓型逆變電路工作的影響，探尋直流側電容值的設計原則”。同時，在實踐指導過程中，不斷通過口傳身授來強化這一有意識的行為。

辯證唯物主義認為，真理應是與時俱進的，要不斷開拓創新，如果不隨著歷史條件的變化而豐富、發展和完善真理，只是照搬過去的認識，把適用于一定條件下的科學認識不切實際地運用于另一條件之中，真理都會轉化為謬誤。電力電子技術是不斷與時俱進的技術，是隨著電力電子器件的發展而不斷豐富、發展的，這是“電力電子技術”課程教學的一條主線，體現于教材各章節的教學內容中，也反映了辯證唯物主義的思想。

3 素質提升

顯然，問題導向式的課堂教學方法，引導式的實踐內容設計和授人以漁的指導方式，也有助于培養學生的科學精神，傳授科學研究的基本方法與技能。要求嚴格、環境寬松的學習與實踐過程，也有助于培育求真務實、實踐創新、精益求精的工匠精神。實踐過程中強調關注細節、研究細節，有助于培養踏實嚴謹的品質。

為了進一步培養學生耐心專注、吃苦耐勞、追求卓越的優秀素養，在“電力電子技術”課程設計的PCB圖繪制環節，要求學生百分之百手工布局、手工布線，不允許使用自動布局、自動布線。于是，這個環節，學生通常需要花費整整兩天左右的時間來完成。在做完之前，有學生不理解，因為之前學習繪圖用的AD軟件時，教師教的就是自動布局布線。但是做完之后，學生不僅發現自己學到了很多，而且也都意識到這是一個磨練意志的過程。也有學生畫到接近尾聲，意識到了問題又重新再來，先后畫了三遍才上交教師檢查，完成了一個超越自己、追求卓越的歷練過程。

在“電力電子技術”課程教學過程中，也注意培養學生心系社會并有時代擔當的社會責任感。例如：盡量提高交流電源側的功率因數、減少注入交流電網的諧波和無功，是貫穿“電力電子技術”課程始終的一個重要問題。講述相關內容時，會特別強調，這是電氣人的社會責任，我們不僅要設計、制造符合用戶需求的電力電子裝置，而且要盡量減少對公眾電網的污染和危害。

4 結語

實踐表明，將思政元素與專業課程教學相融合，一則能夠使思政元素在實例中變得鮮活，有助于學生的全面培養與全面發展。(史敬灼等文)

再則借助于思政元素對學生思想與素養的培養，也能夠推動學生刻苦學習、勤于實踐，將專業課程知識更好地學會、會用?！半娏﹄娮蛹夹g”課程教學，也是一個育人的過程。教師走近學生、關愛學生、著眼學生未來發展，是切實將課程思政落到實處的必要前提之一。課程思政，需要專門設計。而授課過程中不經意間、順勢而出的一兩句話，也可能達到好的思政育人效果。

本文在專業課程思政方面做了一些初步探索。如何將思政與專業課程教學有機、深度融合，是一個需要在實踐中持續探索的課題。