“課堂革命”背景下高職《電力電子技術(shù)》課程改革探索與實踐

陳蕊

摘 要：“電力電子技術(shù)”課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式存在課程內(nèi)容不能與時俱進、課堂枯燥學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、思政融入模式單一等問題，結(jié)合課程的崗位能力要求確定課程知識、能力、素質(zhì)目標，引入項目教學(xué)法進行教學(xué)內(nèi)容革命，以學(xué)生為主體實現(xiàn)線上線下翻轉(zhuǎn)課堂進行教學(xué)模式革命，引導(dǎo)學(xué)生參與課程思政進行思政融入模式革命。進過實施，學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標和職業(yè)規(guī)劃，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課程學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù) 課堂革命 以學(xué)生為中心

2017年9月8日，前教育部部長陳寶生在人民日報撰文《努力辦好人民滿意的教育》，明確提出：“深化基礎(chǔ)教育人才培養(yǎng)模式改革，掀起‘課堂革命，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力”，吹響了“課堂革命”的號角。2020年9月，教育部等9部門聯(lián)合印發(fā)了《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》，明確指出：“推動職業(yè)學(xué)校‘課堂革命，適應(yīng)生源多樣化特點，將課程教學(xué)改革推向縱深”，拉開了職業(yè)教育“課堂革命”的帷幕[1]。2022年5月1日起施行的《中華人民共和國職業(yè)教育法》更是首次明確了職業(yè)教育是與普通教育具有同等重要地位的教育類型[2]。

職業(yè)教育的“課堂革命”是要創(chuàng)建一種以促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)為中心的新型教學(xué)實踐形態(tài)，關(guān)注學(xué)生的需求和發(fā)展，應(yīng)當尊重學(xué)生的個性差異，提供個性化的教學(xué)服務(wù)，構(gòu)建“教師引導(dǎo)，學(xué)生主體”的課堂教學(xué)模式，培育高素質(zhì)的技術(shù)技能人才。

《電力電子技術(shù)》主要研究以各種半導(dǎo)體電力電子器件作為核心，通過弱電控制強電的變流電路，目的是實現(xiàn)電源的變換，這一門橫跨多領(lǐng)域的技術(shù)[3]。它廣泛用于交通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等，隨著近幾年我國柔性輸配電技術(shù)、磁懸浮列車、新能源汽車的大力發(fā)展，更加擴大了《電力電子技術(shù)》的廣泛場景，這是一門與實踐緊密聯(lián)系、隨時代不斷革新的課程[4]。同時，《電力電子技術(shù)》的課程教學(xué)無論是在高職生還是本科生層次，在我國各工科院校機電一體化技術(shù)、電氣自動化技術(shù)等專業(yè)都是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

1 課程現(xiàn)狀與典型問題

問題1：課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展脫節(jié)

《電力電子技術(shù)》書本大多按照電力電子器件和各種變流方式來劃分章節(jié)，不能與真實的應(yīng)用場合相關(guān)聯(lián)，學(xué)生難以完全理解課程知識點。且隨著近幾年電力電子技術(shù)的大力發(fā)展，書本知識點在一定程度上與實際技術(shù)發(fā)展相脫節(jié)。

問題2：授課方式枯燥

《電力電子技術(shù)》課程內(nèi)容涉及電路、模電、電機等前導(dǎo)課程的理論知識，授課內(nèi)容中包含大量的理論分析、公式推導(dǎo)、波形分析等，知識點晦澀難懂，不易理解。現(xiàn)有的授課方式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，不能滿足學(xué)生多渠道獲取知識的需求。

問題3：課程思政融入手段單一

課程思政一直強調(diào)“潤物無聲”的方式讓學(xué)生浸潤，挖掘課程蘊含的思政內(nèi)涵，在知識傳授的過程中達成思想政治教育。但現(xiàn)階段的思政融入方式仍多以教師講授、學(xué)生聽課的方式，學(xué)生未能直接參與思政教育。

2 課程教學(xué)目標確定

《電力電子技術(shù)》是電氣自動化專業(yè)類一門重要的職業(yè)能力必修課，課程兼具理論性與實踐性。

2.1 知識目標

了解電力電子技術(shù)的基本概念，可以認識到電力電子技術(shù)的在個領(lǐng)域的應(yīng)用，電力電子器件和電路的發(fā)展及應(yīng)用方向；掌握各種電力電子器件的工作原理、特性、結(jié)構(gòu)、符號和應(yīng)用場合，并熟練掌握器件的選取原則；掌握各類觸發(fā)電路的工作原理，理解同步的概念和如何實現(xiàn)同步；掌握各類變流電路（包括整流、逆變、交流調(diào)壓、直流斬波等）在不同性質(zhì)負載下的工作原理及波形分析方法，并會對相應(yīng)變量進行定量分析，建立電壓、電流等關(guān)鍵性參數(shù)的數(shù)量關(guān)系[5]。

2.2 能力目標

會根據(jù)型號辨別常用的電力電子器件，能測試器件的性能，會根據(jù)電路需求選擇相應(yīng)型號的電力電子器件；能分析各種變流電路，并針對不同電路結(jié)構(gòu)不同負載性質(zhì)繪制相應(yīng)的波形圖；能根據(jù)電路原理圖焊接和連接實際電路；會設(shè)計簡單的變流電路，并進行制作和調(diào)試；能分析和排除典型電路的常見故障；會正確使用示波器、交直流電表等電工儀表；初步掌握解決實際項目工程問題的方法與原則。

2.3 素質(zhì)目標

分解《電力電子技術(shù)》課程的知識構(gòu)架，挖掘各知識點背后蘊含的思政內(nèi)涵，構(gòu)思課程實施中思政融入方式。側(cè)重工程倫理教育，激發(fā)學(xué)生愛國熱情和科技報國使命擔當培養(yǎng)，學(xué)生精益求精的大國工匠精神，養(yǎng)成學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，樹立學(xué)生終生學(xué)習(xí)的態(tài)度；培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、認真的思維習(xí)慣，和規(guī)范的職業(yè)素養(yǎng)；具備與其他團隊成員良好溝通，共同協(xié)作的團隊精神；能綜合運用所學(xué)知識和技能解決項目中遇到的實際問題；具有一定的歸納總結(jié)能力、創(chuàng)新意識和信息獲取等的能力。

3 基于課堂革命的教學(xué)設(shè)計

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師為主體，教師滿堂講，學(xué)生被動學(xué)，學(xué)習(xí)缺乏主動性，難以達成知識、技能、素質(zhì)的綜合培養(yǎng)目標。課堂革命轉(zhuǎn)變成學(xué)生為主體地位，教師主導(dǎo)，引導(dǎo)和幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

針對課程存在問題，緊跟教學(xué)目標指引，依托學(xué)情分析，堅持以學(xué)生為中心，堅持立德樹人根本任務(wù)，通過理實一體、虛實結(jié)合、項目驅(qū)動、翻轉(zhuǎn)課堂、德技并修，推動“電力電子技術(shù)”課堂革命。

3.1 “崗位+課程相融合”的項目式教學(xué)內(nèi)容革命

教學(xué)內(nèi)容結(jié)合高職學(xué)生特點，對接國家專業(yè)標準，立足電氣設(shè)備裝調(diào)崗位職業(yè)標準，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標，采用項目式重構(gòu)課程內(nèi)容。將“電力電子技術(shù)”的知識點逐個拆解，整合為跟實踐緊密結(jié)合的項目，通過項目式教學(xué)，讓學(xué)生有目標地逐級掌握專業(yè)知識，逐步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，逐漸讓學(xué)生清晰未來所從事的崗位工作。

教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)標準對接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接，同時將新技術(shù)、新知識、新工藝等融入授課內(nèi)容中，將“電力電子技術(shù)”課程中的章節(jié)依托與不同子項目來組織授課，整個教學(xué)過程圍繞項目展開，讓學(xué)生項目推進的過程中掌握知識、習(xí)得技能、提升素養(yǎng)。每個子項目覆蓋對應(yīng)章節(jié)的核心知識點，各個項目之間又相互關(guān)聯(lián)，層層遞進，逐步深入。

隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，“電力電子技術(shù)”是一門充滿生命力，不斷革新不斷進步的學(xué)科，學(xué)生的學(xué)習(xí)也不應(yīng)止步于課本知識。在發(fā)布項目的同時，除了為提供課程學(xué)習(xí)的基本資源以外，還會給出項目拓展的其他資源及相關(guān)知識查找方式，幫助學(xué)生建立對本課程及應(yīng)用的相關(guān)知識的認識。通過現(xiàn)代輔助工具提升學(xué)生的動手能力，驅(qū)動學(xué)生主動思考課程知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 “線上+線下相融合”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式革命

改革課堂教學(xué)模式，打破學(xué)習(xí)的時間和空間的束縛，突破傳統(tǒng)授課的壁壘，融合線上學(xué)習(xí)，增強教學(xué)形式的多樣性，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，讓學(xué)生更加主動地學(xué)習(xí)知識。

通過線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂的形式，將授課的重點從教師教回歸到學(xué)生學(xué)，依托項目式的教學(xué)內(nèi)容，通過課前線上學(xué)生針對項目導(dǎo)入任務(wù)的完成提前預(yù)習(xí)，到課中線上線下關(guān)于課程重難點的逐級突破，再到課后利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源拓寬項目視域，逐步建立學(xué)生自學(xué)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生終生學(xué)習(xí)意識。

3.3 “教師策劃+學(xué)生參與”的課程思政融入模式革命

為落實立德樹人的根本任務(wù)，實施“培根—鑄魂—啟智—潤心”理念，堅持育人育才相互統(tǒng)一、智育德育交叉融合的課程思政建設(shè)方向，課程思政革命一方面聚焦專業(yè)人才培養(yǎng)方案和崗位核心素養(yǎng)，結(jié)合課程內(nèi)容與課程特點，有機融入政治認同、家國情懷、文化素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、道德修養(yǎng)、勞模精神、工匠精神等要素，有機融入到知識傳授中。

課程思政革命另一方面不在只是簡單的向?qū)W生呈現(xiàn)或展示相應(yīng)的思政元素，而是作為課程活動的組織者和策劃者，讓學(xué)生參與到活動中，隨著活動的推進，讓學(xué)生自己領(lǐng)悟到其中思政內(nèi)涵，最后通過學(xué)生分享、教師總結(jié)升華思政價值，潛移默化地對學(xué)生的思想意識、行為舉止產(chǎn)生積極影響，真正做到潤物無聲。如在“電力電子器件”部分，讓學(xué)生自己搜索有關(guān)我國半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的問題，一方面鍛煉學(xué)生的文獻資料查閱與運用能力，另一方面通過學(xué)生自己分享的關(guān)于我國芯片“掐脖子”的問題，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，鼓勵學(xué)生為中華民族偉大復(fù)興的中國夢不懈努力，培養(yǎng)學(xué)生的社會責任擔當。

4 課程實施

4.1 課程資源建設(shè)及應(yīng)用

課程資源建設(shè)是課程建設(shè)的基礎(chǔ)。通過建成豐富多元的立體化課程資源主推學(xué)生自主研學(xué)，養(yǎng)成學(xué)生積極主動的自學(xué)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實、探索創(chuàng)新的科學(xué)精神。課程依托機電一體化技術(shù)專業(yè)課程資源庫建設(shè)，在線上平臺上發(fā)布課程標準、教學(xué)進度表、教案、項目案例、微課視頻、習(xí)題庫、作業(yè)、試卷、PPT課件等。同時建立以下幾個課程配套教學(xué)資源庫[6]。

4.1.1 線上實驗教學(xué)資源庫

課程各個實驗的操作視頻、原理解析、操作步驟、注意事項均置入線上平臺，保障學(xué)生課前自學(xué)、課中模仿、課后探究，提升學(xué)生的技能操作水平。

4.1.2 仿真案例庫

仿真案例庫既可以實時展示各點波形的動態(tài)變化，也可以進行參數(shù)的數(shù)量計算， 同時可以便捷的改變各變流電路結(jié)構(gòu)、參數(shù)等模型，實現(xiàn)電路的動態(tài)模擬。

4.1.3 電力電子典型應(yīng)用案例庫

分享了近些年來電力電子變流電路的典型應(yīng)用案例，供學(xué)生課后探究，拓寬學(xué)生專業(yè)視野。

4.1.4 課程思政案例庫

根據(jù)電力電子技術(shù)知識體系細化知識點，挖掘知識點后蘊含的思政元素，從思想教育、道德教育、創(chuàng)新教育、職業(yè)素養(yǎng)等方面建立課程思政案例庫。

4.2 課堂教學(xué)

4.2.1 課前

課前學(xué)生登錄平臺，根據(jù)教師發(fā)布的任務(wù)，完成課前導(dǎo)學(xué)，初步了解本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教師通過查看課前學(xué)習(xí)的平臺分析及學(xué)生留言，收集學(xué)生預(yù)習(xí)情況，提煉學(xué)生共性與突出問題，調(diào)整授課策略。

4.2.2 課中

課中教師引導(dǎo)，通過創(chuàng)設(shè)情境-導(dǎo)入知識、講授理論-學(xué)習(xí)知識、活動探究-運用知識、評價反思-歸納知識等流程，讓學(xué)生參與到整個課堂學(xué)習(xí)過程中，發(fā)揮學(xué)生的主體地位，整個過程利用線上平臺配合互動，并記錄課程數(shù)據(jù)。

增強課堂互動開展討論式教學(xué)，根據(jù)項目內(nèi)容，教師設(shè)計研討話題，學(xué)生展示課前查閱的資料，課上分組展示討論，最后由教師總結(jié)評價。如在開關(guān)電源項目，課前讓學(xué)生查找實現(xiàn)直流降壓的方法，課中通過學(xué)生介紹串電阻分壓，到線性穩(wěn)壓電源，再到降壓斬波電路，引導(dǎo)學(xué)生對比幾種方案的優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)這幾種方案演化主要體現(xiàn)在對于能量的損耗中，采用斬波的方式功耗最低最節(jié)能。就此就能源對人類的意義和如何節(jié)約能源展開討論，面對我國提出的“碳中和”“碳達峰”的目標，作為青年我們應(yīng)從何做起？通過頭腦風暴，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約意識和成本意識，樹立學(xué)生作為青年一代的責任使命感。教師分別從政策引導(dǎo)、技術(shù)革新、低碳生活等方面，梳理學(xué)生的論點，提出解決方案及路徑。

4.2.3 課后

課后學(xué)生在平臺上通過教師分享完成拓展知識學(xué)習(xí)，并通過課后測試了解課程掌握情況，也可以回看課上的難點和不理解的地方。教師對整個課程中的學(xué)情數(shù)據(jù)及課堂反饋進行分析，一方面給學(xué)生提供針對性的學(xué)習(xí)策略，一方面做出總結(jié)反思對整個授課流程做出調(diào)整及補充，優(yōu)化教學(xué)方案。

4.3 優(yōu)化考核評價體系

突出學(xué)生為主體地位，聚焦知識目標、能力目標和素質(zhì)目標大程度，合理配比線上與線下評價，理論與實踐評價，包含過程性評價和綜結(jié)性評價，融入課程思政評價，開發(fā)基于“項目--任務(wù)--子任務(wù)”的三層可評可測的閉環(huán)評價體系。在形式上，包含了教師評價、學(xué)生自評與組內(nèi)互評等方式；在評價內(nèi)容方面，不僅關(guān)注學(xué)生知識與技能的達成度，還關(guān)注創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作、職業(yè)素養(yǎng)的評價[7]。

電力電子技術(shù)課程考核成績包含三部分，分別是過程成績、實驗成績和期末考試成績。其中，過程成績占總考核成績權(quán)重的20%，分布于平時教學(xué)過程中的各個“柔性”環(huán)節(jié)，包括課堂考勤、課前預(yù)習(xí)、課中測驗、課后作業(yè)、課堂討論、視頻學(xué)習(xí)等。實驗成績占總考核成績權(quán)重的20%，考察學(xué)生實踐操作能力和團隊協(xié)作能力，包括實驗預(yù)習(xí)、安全用電、操作規(guī)范、實驗報告、小組互評等。期末考試成績占總考核成績權(quán)重的60%，綜合考察學(xué)生對理論知識的掌握與運用情況。

5 結(jié)語

“以學(xué)生為中心”的課堂革命依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標，明確課程教學(xué)目標，通過項目式引導(dǎo)革命教學(xué)內(nèi)容，線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂革命教學(xué)模式，讓學(xué)生在活動中領(lǐng)悟革命思政融入模式，使學(xué)生更加明確學(xué)習(xí)目標和職業(yè)規(guī)劃，為未來的工作打下了奠定了良好的基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課程學(xué)習(xí)效果，讓學(xué)生養(yǎng)成了終生學(xué)習(xí)的習(xí)慣。課堂革命不僅是對教學(xué)的革命，也是對教師的革命，對教師的專業(yè)能力、授課水平、個人素養(yǎng)都提出了更高的要求，促使不斷反思教學(xué)過程，修正授課方式，提升教學(xué)水平。

基金項目：2021年蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院質(zhì)量工程《電力電子技術(shù)》教學(xué)示范課（課堂革命）項目（沒有項目號）；2021年安徽省質(zhì)量工程機電一體化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫項目（2021zyjxzyk034）；2022年安徽省質(zhì)量工程《電機與電氣控制技術(shù)》課程思政示范課（2022kcsz321）。

參考文獻：

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