“电力电子技术”课程之思政探索

史敬灼

(河南科技大学 电气工程学院，河南 洛阳 471023)

0 引言

课程思政，是构建全员全程全方位育人大格局的重要举措，是落实立德树人根本任务的关键环节[1]。如何在专业课程教学过程中，坚持知识传授与价值引领相统一、显性教育与隐性教育相统一，充分发掘专业课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，是当前深化本科教育教学改革的一类重要课题[2]。

“电力电子技术”是大学本科电气工程及其自动化专业的一门核心专业课程。本文探讨了在该课程教学过程中尝试加强课程思政的一些具体做法。

1 社会主义核心价值观与四个自信

课程思政主要涉及到社会主义核心价值观与四个自信问题。社会主义核心价值观的基本内容包含国家层面的价值目标、社会层面的价值取向，以及公民个人层面的价值准则“爱国、敬业、诚信、友善”。还包含道路自信、理论自信、制度自信和文化自信。

在“电力电子技术”课程第一节课的绪论讲授中，从电能讲起，通过实例逐步讲解电力电子技术的概念内涵及其应用领域。在讲述“电能是最主要的二次能源”之后，讲到不同的发电形式，一方面，述及大力发展清洁能源以提升电气专业学生的社会责任感，另一方面，强调目前在建的全球最大水电站-白鹤滩水电站拥有世界领先的百万千瓦级水轮机组，说明我国水电技术水平。在随后的举例中，重点讲授的两个实例之一是作为中国制造名片、被李克强总理对外推广的高铁[3]。在讲授课程知识，说明高铁是电驱动的列车、电力电子装置是其电驱动的核心单元及电能变换需求的同时，强调中国制造整体水平的不断提升。在电力电子技术的轨道交通应用中，还会简述世界首条投入商业化运营的上海磁悬浮列车。通过将这些标志性成果引入课堂，在激发学生爱国情感与电气专业志趣的同时，增强民族自豪感，增强道路自信、制度自信，鼓励学生以振兴中华为己任。

对于核心价值观中的“敬业”，一方面，结合学生学习过程中的具体事例，不断以通俗语言强调“学生要刻苦读书学习”；另一方面，通过教师以身作则来向学生默默传递正能量。对于“诚信”，学生学习中表现出的主要负面事例是作业抄袭与考试作弊。对此，在课程第一节课上，强调考前不划重点、不留复习题，考试不允许作弊，并多年坚持严格监考、严肃考场纪律。在过程考核中的每章学习笔记、作业环节，事先声明“不按时提交，计0分。若有雷同，双方都计负分”，并在实际中严格执行。本学期，在“大作业二”出现雷同记负分的情况后，通过雨课堂向全班学生手机发布公告，告知此事，并说明为什么雷同双方都记负分的理由。因为，希望全班所有同学，都能够通过自己的努力学习来提高属于自己的能力，从而自己完成自己的作业。以此来促进学生们诚信做人做事。在过程考核之后的课程实验报告、课程设计报告批改中，延续同样的措施。

2 辩证唯物主义

实践和认识的辩证关系、真理的条件性和具体性原理，是辩证唯物主义的核心内容。作为一门实践性强的工科专业课程，“电力电子技术”课程的学习内容，是辩证唯物主义的鲜活教材。在“电力电子技术”课程教学中，一方面，课堂教学采用问题导向式授课方法[4]，从实际问题出发，在解决问题的过程中讲授各种电力电子电路等课程知识。另一方面，大力改革、强化课程实验、课程设计等实践教学环节[5]，通过实践来深化知识理解，将辩证唯物主义的原理具体化为有血有肉的鲜活实践，并在学生学习与努力实践的过程中，入心入脑。

辩证唯物主义认为，实践是认识的基础，实践是认识的来源，实践是认识发展的动力，实践是检验认识的真理性的唯一标准。“电力电子技术”讲授的课程知识，是辩证唯物主义所述“认识”、“真理”的具体形式。“电力电子技术”课程讲授的各种具体的电力电子电路形式，都是在实践中为着满足实际需求而产生的，并在不断解决实际问题、不断满足新需求的过程中逐步改进的。例如，课程教材3.6.1节“带平衡电抗器的双反星形可控整流电路”，其典型应用场合是电解行业。课堂上，在指出该电路适用于低电压、大电流的场合之后，引出电解行业，给出图1所示PPT页面的300kA铝电解槽照片，说明实际应用需求，进一步给出该图所示300kA立柱母线的特写照片来让学生对“300kA”电流大到什么程度有直观的认识。至此，请学生考虑，这样一个应用场合，之前刚刚讲过的电路中性能最好的三相桥式整流电路，是否适用？是不是随便一个整流电路，都可以拿来用于这样一个场合呢？对此进行讲解之后，引导学生回顾“三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联”这一提法，引用电路课程中的基本知识，使学生意识到两个电源并联较之串联更适合于低压、大电流场合，将解决问题的思路转移到“由串联改变为并联”。至此，给出带平衡电抗器的双反星形可控整流电路结构图，说明这种电路是两组三相半波电路的并联。

图1 电解铝授课用PPT页面

在“电力电子技术”课程教学中，为给学生提供更好的实践环境，对先前面板插线式的课程实验模式、纸上谈兵的课程设计过程进行了彻底改革，采用教师自己设计的电路板作为课程实验装置，学生从对照课堂知识和实验指导书掌握实验电路原理开始，自己手焊实验电路板，一步一步调试电路功能并完成电力电子实验；选择电磁组智能小车作为课程设计对象，内容包括设计小车后轮直流电机驱动电路原理图、PCB图、电路板制回后的硬件电路调试、编写小车电机单片机控制程序与调试、小车电机绕组电流测量与反馈控制(选做)、规则采样法SPWM编程与调试等。在实践教学设计与过程指导中，持续激发学生实践热情，鼓励学生自主实践，勇于探索。在这样的实践过程中，学生普遍意识到自己之前对课程知识的理解不扎实，掌握不到位，实验和课程设计中遇到的问题，不仅深化了他们对课程知识的认识，而且使越来越多的学生喜欢上了动手实践。

辩证唯物主义反对不以认识为指导的盲目的实践，反对只承认实践决定作用忽视认识能动作用的形而上学错误，主张把已有的知识运用于实践，去指导实践，特别是要充分发挥科学理论对实践的指导作用。在“电力电子技术”课程的上述实践教学过程中，不少学生在遇到问题时，不会主动地运用所学知识来指导实践以分析、解决问题，而是单纯地以“蛮力”来做实践。这种现象，一方面是由于缺失“实践真义”的过往实践教学过程带来的思维定式，另一方面，也是以应试为学习目的而形成的“被动式学习”导致的后果。

为了引导学生运用所学知识来指导自己的实践活动，反对不以认识为指导的盲目实践，在实验指导书中特别写入下列引导性的内容：“实验过程中，多多关注细节，多多讨论，多多想想为什么、怎么办。不要只是看个波形就急着下一步”。“这些运用所学知识解决问题的过程，不仅是在积累学生的经验、深化知识理解，更是造就能力的主要途径，也是能力的主要体现方式”。并在具体的实验步骤中，给出具体的引导。例如，在课程设计的硬件电路调试手册中，要求学生在调试死区电路单元时，“由实测波形，确定使得与门输出电平翻转的输入信号电压值。比较该电压值与芯片说明书给出的对应参数值。使用该实测电压值，及电路板上的R、C值，运用所学理论知识计算死区时间并与实测值对比”。在“单相电压型逆变电路”实验中，要求学生“依据测试结果，结合理论分析、公式推导等手段，研究直流侧电容值对单相半桥电压型逆变电路工作的影响，探寻直流侧电容值的设计原则”。同时，在实践指导过程中，不断通过口传身授来强化这一有意识的行为。

辩证唯物主义认为，真理应是与时俱进的，要不断开拓创新，如果不随着历史条件的变化而丰富、发展和完善真理，只是照搬过去的认识，把适用于一定条件下的科学认识不切实际地运用于另一条件之中，真理都会转化为谬误。电力电子技术是不断与时俱进的技术，是随着电力电子器件的发展而不断丰富、发展的，这是“电力电子技术”课程教学的一条主线，体现于教材各章节的教学内容中，也反映了辩证唯物主义的思想。

3 素质提升

显然，问题导向式的课堂教学方法，引导式的实践内容设计和授人以渔的指导方式，也有助于培养学生的科学精神，传授科学研究的基本方法与技能。要求严格、环境宽松的学习与实践过程，也有助于培育求真务实、实践创新、精益求精的工匠精神。实践过程中强调关注细节、研究细节，有助于培养踏实严谨的品质。

为了进一步培养学生耐心专注、吃苦耐劳、追求卓越的优秀素养，在“电力电子技术”课程设计的PCB图绘制环节，要求学生百分之百手工布局、手工布线，不允许使用自动布局、自动布线。于是，这个环节，学生通常需要花费整整两天左右的时间来完成。在做完之前，有学生不理解，因为之前学习绘图用的AD软件时，教师教的就是自动布局布线。但是做完之后，学生不仅发现自己学到了很多，而且也都意识到这是一个磨练意志的过程。也有学生画到接近尾声，意识到了问题又重新再来，先后画了三遍才上交教师检查，完成了一个超越自己、追求卓越的历练过程。

在“电力电子技术”课程教学过程中，也注意培养学生心系社会并有时代担当的社会责任感。例如：尽量提高交流电源侧的功率因数、减少注入交流电网的谐波和无功，是贯穿“电力电子技术”课程始终的一个重要问题。讲述相关内容时，会特别强调，这是电气人的社会责任，我们不仅要设计、制造符合用户需求的电力电子装置，而且要尽量减少对公众电网的污染和危害。

4 结语

实践表明，将思政元素与专业课程教学相融合，一则能够使思政元素在实例中变得鲜活，有助于学生的全面培养与全面发展。(史敬灼等文)

再则借助于思政元素对学生思想与素养的培养，也能够推动学生刻苦学习、勤于实践，将专业课程知识更好地学会、会用。“电力电子技术”课程教学，也是一个育人的过程。教师走近学生、关爱学生、着眼学生未来发展，是切实将课程思政落到实处的必要前提之一。课程思政，需要专门设计。而授课过程中不经意间、顺势而出的一两句话，也可能达到好的思政育人效果。

本文在专业课程思政方面做了一些初步探索。如何将思政与专业课程教学有机、深度融合，是一个需要在实践中持续探索的课题。