应用型本科电力电子技术“课程思政”教学初探
2018-11-05王育飞王鲁杨赵玲薛花
王育飞 王鲁杨 赵玲 薛花
摘 要 针对应用型本科电力电子技术开展“课程思政”教学这一新的课题,进行初步探究。立足《电力电子技术》课程本身的特色,提炼蕴含的价值范式与文化基因,将其作为新时代核心价值观生动化、具体化的有效教学载体。通过教学案例的设计与实施,促使学生认识到工程师的责任,具备工程师的良知,及时解决工程实践中客观存在的不利影响。
关键词 电力电子技术 课程思政 应用型本科 教学
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2018.08.056
Abstract In view of the undergraduate course "power electronics technology" to carry out the "curriculum thinking and politics" teaching, the preliminary inquiry and research is carried on. Based on the characteristics of "power electronics technology" course itself, the value paradigm and the cultural gene are extracted and transformed into an effective teaching carrier for the vivid and concrete new era core values. Through the design and implementation of teaching cases, which help students understand the responsibilities of engineers, have the conscience of engineers, and solve the adverse effects objectively existing in engineering practice.
Keywords power electronics technology; curriculum thinking and politics; undergraduate; teaching
0 引言
在我校電气工程及其自动化应用型本科专业学生培养过程中,将电力电子技术课程作为“课程思政”的重要组成部分,立足电力电子学科的特殊理论、方法和视野,创新专业课程话语体系,实现专业授课中知识的传授与价值引导的有机统一,达到隐形“课程思政”目的,对于发挥课堂主渠道功能,打破思政教育和专业教育“两张皮”的困境,做到“与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”大有裨益。电气工程及其自动化应用型本科的培养目标是培养面向电力生产和现代化经济建设第一线,品德高尚、基础扎实、知识面宽、实践能力强、务实创新且富有社会责任感的高水平应用技术型人才,因而我们的教学实践充分挖掘电力电子技术课程特色和优势,不断提炼专业课程中蕴含的价值范式与文化基因,围绕我校“爱国、勤学、务实、奋进”的校训,把新时代核心价值观融入课程教学,使专业课程转化为新时代核心价值观生动化、具体化的有效载体,在专业知识学习中融入对学生理想信念层面的精神指引,帮助学生逐步建立文化自觉和自信,内化于心,外化于行,成为有理想会感恩的爱国青年、有规划会学习的勤学青年、有担当会生活的务实青年、有追求会创新的奋进青年。
1教学内容与方法
我校应用型本科电力电子技术课程理论教学40学时、实践教学8学时。以器件发展为纲,将授课内容划分为两大部分:基础性的半控器件晶闸管、相控电路及系统;应用性的全控器件、功率变换电路及系统。课程的教学目的在于培养学生掌握典型电力电子器件的基本原理、特性和应用基础;重点掌握交流/直流、直流/交流、直流/直流、交流/交流变换的基本电路结构、工作原理、工作特性,掌握电力电子电路的基本分析和设计计算方法;掌握PWM控制技术、功率器件驱动与缓冲技术和保护电路设计技术,掌握电力电子系统设计和应用的基本知识;掌握软开关等新技术、电力电子技术的新发展、新应用,为学生实际涉足电力电子技术在电力系统中的研究与应用开发做好铺垫,打好基础。
为了达到培养目标,让课堂成为思想政治教育的有效载体,电力电子技术课程教学切实遵循教书育人规律,精心设计“课程思政”教学内容。通过在“电力电子技术的发展”部分增加介绍我国电力电子器件产业的发展现状与面临问题,引导学生对“部分国家对我国高科技出口管制”的思考,触发学生的爱国情怀;在“晶闸管额定电压和额定电流选取”部分强调器件选取的科学性,既要满足要求,又不能浪费,培养学生的节约意识和责任心;在“整流电路谐波分析”部分增加介绍国内外关于谐波污染的标准规定和典型案例,引入“工程师良知”话题,提升学生的社会责任感。
2教学案例
在电力电子技术课程教学中引入“工程师良知”话题。工程师必须关注自己的工程对世界产生的长期影响,并肩负起教育大众了解工程潜力和日后危险的重要责任。工程师应通过自己的工作,努力把危险、噪音、对个人隐私的限制和侵犯,对土地、空气和水体等的污染,对自然美景、矿物资源与野生动物的破坏减少到最低。
例如:学生的“工程师良知”教育实践是在“三相桥式整流电路谐波及功率因数”教学中体现的。三相桥式全控整流电路是应用最广泛的电力电子变流电路之一,对其交流侧电流谐波与功率因数的理论和仿真分析,可知交流侧电流中含有6k?(k为正整数)次谐波,各次谐波有效值与基波有效值的比值为谐波次数的倒数,且与谐波次数成反比;交流侧功率因数近似为0.955cos。通过仿真分析,得到交流侧a相电流的谐波情况,如图1所示;不同触发角的功率因数计算值和仿真值,如表1所示。
通过以上知识的讲解,让同学们更深刻地认识电力电子变流电路引起的谐波和无功问题,由此确认电力电子变流器是主要的谐波源之一,且消耗大量无功功率的结论。并就此提出作为电气工程师应该认识到工程师的责任,具备工程师的良知,及时解决工程实践中客观存在的问题,从而引发学生对于谐波的抑制和无功功率补偿的进一步思考。
3结束语
经过一年多的教学实践,我校电气工程及其自动化专业应用型本科电力电子技术课程对于开展课程思政教学进行了有益的尝试。在立足“电力电子技术”课程本身特色的基础上,提炼出爱国情怀、社会责任、法制意识、人文精神、文化自信等要素,转化成新时代核心价值观教育最生动、最具体的有效载体,并取得了较好的教学效果。
参考文献
[1] 梅瑞迪斯.W.思林.工程师的良知.商务出版社,2013.
[2] 王鲁杨.电力电子技术.中国电力出版社,2016.