辯證視域下基于OBE-5E的“電力電子技術”課程探究

[基金項目]2023年度河北省應用技術大學研究會研究項目“探究式教學法在應用型人才培養中的研究與實踐——以“電力電子技術’課程為例”（JY2023149）

[作者簡介]（1989—），男，河南信陽人，碩士，講師，主要從事電氣工程相關研究；瑤（1989—），男，河北石家莊人，碩士，講師，主要從事電氣工程相關研究；（1986—），男，河北唐縣人，碩士，副教授（通信作者），主要從事電氣工程相關研究。

[中圖分類號]G642.0 ［文獻標識碼］A [文章編號]1674-9324（2025）31-0081-04 [收稿日期］2023-12-01

作為電氣類專業的核心基礎課程，“電力電子技術”一直都是培養學生專業實踐能力和創新思維的關鍵課程。在新課程改革和工程教育認證大背景下，傳統教學模式和教學方法難以滿足人才培養需求，它們對學生實踐能力、創新思維的培養不足，導致學生缺乏對復雜問題全面分析的能力[1]。同時，過于理論化的教學模式無法滿足學生的需求，高校應采用更加注重實際操作和實際應用的教學手段[2]。課程理論脫節、學生實際操作經驗匱乏、創新思維培養不足等問題給“電力電子技術”課程的教學質量和對學生全面素養的培養帶來了挑戰。有學者提出項目式教學[3]案例式教學[4]等方法，以提高學生的課堂參與度和動手實踐能力。然而，這類方式往往忽略了課程理論知識點的連續性，難以做到實踐效果的循環反饋和改進，無法很好地兼顧個體發展和創新性培養。因此，本文將辯證思維、OBE（outcome-basededucation）5E循環探究式教學有機組合，構建了一種新型教學模式，并結合具體方案闡述其在提高學生學習興趣和實踐能力方面的可行性、有效性。

一、新型循環探究式教學模式的內涵

（一）辯證思維在教學中的應用

辯證思維是一種全面而多元的思考方式，強調事物的矛盾統一和全面發展。辯證思維的引入有助于解決傳統課程中存在的理論脫節問題。將辯證思維引入課程設計的各個環節，可以培養學生對問題的多層次思考和全面理解能力。通過全面、多層次地思考問題，學生能夠更好地理解“電力電子技術”課程理論和實際應用之間的聯系。學生將更容易理解理論知識與實際應用之間的聯系。將辯證思維引入課程，其內涵不僅包括對辯證法基本原理的介紹，還深入闡述如何將矛盾統一的思想融人“電力電子技術”的具體案例中。例如，通過對電力電子器件工作特性的辯證性分析，學生能夠更好地理解其中的矛盾關系，為實際問題的解決提供更全面的視角。

（二）OBE理念

OBE理念是以學生為中心、成果導向、連續改進的教學理念[5]。OBE理念的實施使得教學更加貼近學生個體差異和實際應用需求。以學生為中心，注重挖掘學生的興趣點和優勢，使課程內容更具吸引力和針對性。成果導向：通過設定明確的學習目標，確保學生在學習過程中真正掌握“電力電子技術”課程并能夠應用其解決實際問題。連續改進則要求不斷調整課程設計，根據學生反饋和實際效果進行改進。OBE理念確保學生個體差異被充分考慮，成果導向使實際應用能力成為核心目標。

（三）5E循環探究式教學模式

作為一種可引起學生學習興趣的教學模式和教學方法，5E循環探究式教學模式包括引入（engage）探究（explore）解釋（explain）、拓展（elabo-rate）評估（evaluate）五個階段[6]。其為學生提供了系統性的學習循環，強調實踐與理論的緊密聯系，有機地結合了激發興趣、探究問題、解釋理論、拓展應用以及成果評估。這五個階段有機結合，進而形成一種以興趣為導向、以問題探究為引導，涵蓋相關知識學習和解釋、拓展新情境以及最終評估學習目標達成度的新模式。這有助于將知識融入實際問題解決中，培養學生的獨立思考和解決問題的能力。構建循環推進教學模式，全面提升學生對課程理論和實際應用的理解。因此，5E模式構建了系統性學習循環，有助于將知識融入實際問題解決中，培養學生的獨立思考和解決問題的能力。

（四）辯證思維與OBE-5E深度融合

本文融合上述所介紹的辯證思維、OBE理念和5E循環，形成新型循環探究式教學模式，如圖1所示。

本文所提出的新型循環探究式教學模式整體采用OBE架構，并在人才培養方案制訂中充分考慮“辯證思維”，以保證其能貫穿整個教學環節。同時，本文在教學方式方法中，融入5E循環探究式教學模式。這種教學模式以學生為中心、兼顧個體發展且注重培養實踐創新能力，更強調對實際應用能力的培養，為學生更好地適應電氣工程領域的需求奠定堅實基礎。

二、新型教學模式在“電力電子技術”課程中的具體實施

本文以河北水利電力學院電氣工程及其自動化專業學生的實際課程教學為例，以整流電路章節中的“單相橋式整流電路原理”為課程設計對象，設計新型教學模式下的實施方案。

（一）實施方案

1.學習自標的設定。在人才培養目標和課程大綱指導下，教師明確了課程教學目標，確保其具體、可衡量，涵蓋了“電力電子技術”課程目標要求的知識目標、能力目標和思政目標等。教師秉持OBE的“以學生為中心、成果導向”的核心理念，以學生能力來指引教學改進，而非僅僅強調理論知識的傳遞。

2.5E循環模式的引人。在教學設計中，教師采用5E循環探究式教學模式，通過引入、探究、解釋、拓展、評估五個階段引導學生全方位把握課程的理論知識和實踐應用。同時，教師結合OBE“持續改進”理念，不斷優化課程目標和循環探究模式。

3.辯證思維的貫穿。辯證思維貫穿整個課程設計。在理論教學方面，教師強調“電力電子技術”課程中的矛盾與統一，引導學生通過辯證的思考方式深入理解相關理論。例如，教師在講解電力電子器件特性時，通過解釋“開關頻率”與“開關損耗”不可兼得的矛盾關系，闡述研發一種既具有很高的開關頻率又損耗很小的電力電子器件幾乎是不可能的，只能借助輔助軟開關等技術來降低損耗。

4.教學過程設計舉例。在上述實施方案基礎上，教師設計了如圖2所示的基于新型循環探究式教學模式的教學過程設計舉例。其以某類電能變換為例展開，通過設定學習目標、運用5E循環、貫穿辯證思維，形成新型教學模式。因為“電力電子技術”課程主要介紹電力電子器件和4類電力變換技術，所以，本文所提出的新型模式適用于該課程大多數章節的講解。

之后，教師結合實際拓展新問題，比如家用充電器的輸入如果是三相交流電，該如何設計變流電路，進一步與學生互動。最后，教師可以拓展相應的知識點，引出三相整流電路的基本原理，為后續教學做鋪墊。此處為了更充分地體現以學生為中心，在拓展部分教師應結合學生的掌握情況適當展開，不應“滿堂灌”。

同時，根據實際教學資源，教師可以在拓展部分增加與原有單相整流電路對應的實驗環節，可采用仿真實驗、實驗視頻、實驗室教學等方式，以加深學生對知識點的理解和掌握，并盡可能提高學生的實踐能力。

3.評估與反饋。在成果導向機制下，通過連續循環的評估與反饋，教師能夠更準確地了解學生的學習進度和掌握情況，并幫助其在后續教學過程中及時調整教學目標和內容，確保教學目標的有效完成，提升教學質量。

（二）具體實施過程

1.引人與探究。引入激發階段強調與實際的聯系，提高學生學習積極性。教師在引人階段提出“手機充電器”的生活案例，拉近課程與實際的距離，使學生學習積極性顯著提升，進而更主動參與到課程內容的探究和解釋中。之后，教師引導學生分組自主討論，培養學生自主學習、分析問題的能力。同時，教師堅持成果導向的激勵機制，激發學生不斷探究實際問題背后的知識點和原理

2.解釋與拓展。在較充分的自主探究之后，教師進行系統性的知識點講解，這一解釋環節是課程的關鍵環節。教師還應圍繞學生前期自主探究的成果進行點評和分析，指明其中的不足并結合知識點進行進一步講解。在講解過程中，教師要注意引導學生用好辯證思維，科學全面地認識本次課與之前所學習的知識點。比如整流電路器件數量和經濟性的矛盾性：單相橋式整流電路與單相半波整流電路，其使用開關器件的數量雖然會增加實際經濟成本，卻又能夠支持更大的功率輸出。再比如負載電感值與輸出電壓之間存在矛盾：整流電路實際負載多為感性，電感值越大越能夠保證電流波的連續性，但輸出電壓的負半波會更多，這會進一步降低輸出電壓平均值。如果學生把握了這里的對立與統一特點，就能全方位把握知識點，形成更加全面且牢固的知識體系。

當然，上述方案的實施既需要教師投入更多的時間進行教學設計，又需要學生適應并積極配合新的教學模式。

（三）實施效果分析

近年來，課程團隊緊扣新型循環教學模式的核心內涵，遵循“兼顧學生個體發展、強化成果導向與持續反饋改進”的教育理念，圍繞電氣工程及其自動化專業核心課程“電力電子技術”開展教學改革實踐探索。

在改革推進過程中，團隊采用“以點帶面”的優化路徑：基于動態學情反饋數據，持續迭代每節課的5E教學方法設計，深度契合OBE理念，著力提升學生對知識點的理解深度與實踐應用能力。實踐表明，在新型教學模式賦能下，課程教學質量呈現持續提升態勢，學生的工程實踐能力顯著增強。盡管教學成效受多重因素影響，但統計數據分析結果從量化維度驗證了將辯證思維培養與OBE-5E教學框架有機融合的新型循環探究式教學模式，在工科專業人才培養中展現出顯著的正向促進作用。

結語

在新課程改革和工程教育認證需求背景下，本文結合河北水利電力學院電氣工程及其自動化專業“電力電子技術”課程的教學探究和人才培養實例，提出一種將辯證思維與OBE理念、5E循環探究式教學模式相融合的新型教學模式。基于此模式，本文給出其在“電力電子技術”這一專業課程中的具體實施方案，并通過實際應用反饋的數據證明該方法的有效性。這一深度融合的教學模式既確保了理論知識的傳遞，又注重了對學生實際應用能力的培養，為應用型本科課程改革提供了借鑒思路。

參考文獻

[1]王琪，鈕燕燕，羅印升，等.電氣類專業課程教學模式的探索：以“電力電子技術”課程教學為例[J」.江蘇理工學院學報，2021，27（2）：102-110.

[2」任曉芳，郭志成，李雙科.“電力電子技術”課程思政教學改革與實踐[J].電氣電子教學學報，2023，45（4）：129-133.

[3]吳新開，舒薇.應用型本科專業基礎課程教學的特點與改革：以“電力電子技術”課程教學的改革為例[J].教育教學論壇，2021（1）：90-93.

[4]王翠，楊小品，李瑾，等.新工科背景下《電力電子技術》課程項目式教學方法的探索[J.教育現代化，2019，6（70）：63-64，70.

[5]程晟，穆麗娟，任曉霞，等.新工科背景下應用型本科院校實踐教學改革探索：以山西能源學院機械電子工程專業為例[J].山西能源學院學報，2021，34（3）：20-22.

[6]張彩利，宋倜，李寧利，等.5E教學模式應用于路基路面工程教學的探索[J].大學教育，2020（10）：80-82.

Curriculum Exploration ofPowerElectronics TechnologyBased on OBE-5E fromaDialectical Perspective GAO Bo，DU Yao，LU Wen-mei， PENG Chen （Department of Electrical Engineering，Hebei University of Water Resources and Electric Engineering， Cangzhou， Hebei 061001， China）

Abstract： The Power Electronics Technology course has the characteristics of having numerous knowledge points，abstract theoretical knowledge，and strong practicality. Under the background of the new curriculum reformandengineering educationcertification，how to beter cultivate students’interest in learning and improve their practical abilities hasbecome a key issue.By deeply integrating thecore elements of the 5E teaching model， “Engage-Explore-Explain-Elaborate-Evaluate，”with the OBEconceptof“student-centered，outcome-oriented， continuous improvement，”and incorporating dialectical thinking throughout the teaching process，a new cyclic inquiry-basedteachingmodel hasbeendeveloped totakeintoaccount individual studentdevelopment，emphasize outcomeorientationand feedback，andconstantly improve teaching methods.Based on this model，specificcourse Im plementation plans are presented to demonstrate the positive impact of the new teaching model on improving students’interest in learningand practical abilities.

KeyWords： Power Electronics Technology; dialectical thinking; OBE;5E; inquiry-based teaching