电力电子技术课程思政方法及模式研究

摘 要：电力电子技术是电气工程专业的一门核心专业课程。该文紧密围绕该专业课程知识点，深度挖掘以国际视野及大国工匠为中心的课程思政元素，构建阶梯式、辐射式、多元归一式、时间轴式和三步问题法“五位一体”的课程思政方法，形成递进式、立体化的课程思政模式，促进专业课程和思政教育的有机融合，实现一流课程建设与课程思政建设相结合，落实高校立德树人根本任务。

关键词：递进式教学；立体化模式；电力电子技术；课程思政；三步问题法

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）26-0156-05

Abstract： Power Electronics Technology is a core professional course of electrical engineering. This paper closely focuses on the knowledge points of this professional course， deeply explores the ideological and political elements of the curriculum centered on international vision and craftsmen of major countries， constructs a five-in-one curriculum ideological and political method of stepped， radial， pluralistic unification， timeline and three-step problem method， forms a progressive and three-dimensional curriculum ideological and political model， promotes the organic integration of professional courses and ideological and political education， realizes the combination of first-class curriculum construction and curriculum ideological and political construction， and implements the fundamental task of cultivating morality and cultivating people in colleges and universities.

Keywords： progressive teaching; three-dimensional model; Power Electronics Technology; curriculum ideology and politics; the three-step problem method

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。2020年5月，教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知，提出“围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给”，提升教师开展课程思政建设的意识和能力。

立足到高等学校课程思政教育，这就要求专业课程的老师在课堂中要因时因势融入思政元素，以新方式、新方法打破思政教育和专业教育在教育理念上存在的“孤岛效应”，使得各类课程守好渠、种好田，与思政课程同向同行，形成协同效应，稳步持续推进“三全育人”。

电力电子技术是武汉工程大学电气工程及其自动化专业的核心专业课程，该课程于2022年获批湖北省一流课程。本文以一流课程建设与课程思政建设相结合为目标，围绕该课程所涉及的知识点、创新点、价值观等内容，构建课程思政的体系与路径，形成递进式、立体化的课程思政教育模式，旨在促进工科学生科学思维方法和科学伦理精神的养成，实现大思政背景下对“精益求精、大国工匠”价值观的传输。

一 深度挖掘课程思政元素

电力电子技术作为电气工程五大二级学科之一，其发展背景可以追溯到电气工程的历史及成就。电气工程是现代科技领域的核心技术与学科之一，被称为二十世纪最伟大的科学工程之一。过去十年间，我国在电气工程领域取得了举世瞩目的成就，在特高压输电工程、新能源发电系统、高铁动车和核电等领域，都走在了世界的前列。而电力电子技术作为对电能进行控制和变换的先进技术，在电气工程的各项发展中承担了重要角色，已经成为具有重大现实意义和发现潜力的学科。目前，全国拥有电气工程专业的高校，绝大多数都开设了电力电子技术方向。

表1是《高等学校课程思政建设指导纲要》中对各专业类课程思政要点的归纳，其中理、工类专业要突出对学生科学思维方法、科学伦理精神、精益求精和大国工匠等方面的思政引领。针对电力电子技术课程的思政教学，专业教师一方面要深度挖掘该课程的思政元素，找准契合的知识点去融入理工科的思政要点；另一方面，可以对照表1进行跨类别通用，善用不同专业类别之间的相通性，拓宽思政要点。通过以上两个方面对电力电子技术课程思政要点的挖掘做到全方位、多层次、宽领域。

表2是对电力电子技术课程共10章节中能够切合思政要点的专业知识点进行归纳，并挖掘以国际视野及大国工匠为中心的思政元素，同时融合了其他学科门类的共通点。例如，电力电子器件作为贯穿该课程教学的核心部分，一则可通过分析不控、半控及全控器件在发展中的推陈出新传递工匠精神；二则可从学国外、超国外方面根植学生科学创新的思想。再如，电力电子技术广泛应用于特高压直流输电领域，实现西电东输工程，这可以与国家战略结合，同时弘扬民族自信和爱国思想。还如，电气工程专业中新能源替代传统化石能源，减少二氧化碳排放，就可以与生态文明结合。又如，电子线路设计中优化布局与走线，也同样要求学生具有艺术观和美感。因此，深度挖掘电力电子技术课程中知识点所蕴含的思政要点是激活课程思政的第一步，也是教师明白专业课程“守好渠、种好田”往哪个方向发力，如何精准发力的必要一步。

二 挖掘归纳课程思政方法

结合电力电子技术学科的专业背景、发展历程、研究现状和发展前景，特别是发展史中的里程碑事迹，以及事迹中蕴含的专业理论原理、观点及相关的实际应用等，本文已经将该课程的思政要点进行了归纳。本章将其中可以映射与融入思政元素的方法进行深度挖掘，归纳出阶梯式、辐射式、多元归一式、时间轴式及三步问题法，形成契合电力电子技术的“五位一体”课程思政方法。

（一） 阶梯式

阶梯式方法立足于中国特色社会主义新时代提出的要求，围绕社会主义核心价值观的三个层面进行递进式课程思政育人，通过在专业课程教育中对社会主义核心价值观进行深度诠释，达到显性育人与隐性育人相统一。

围绕核心价值观逐步深化即是对课程知识点从个人层面、社会层面、国家层面逐步来挖掘思政元素，以本课程第二章电力电子器件中的IGBT器件部分为例，如图1所示，个人层面上，讲授“IGBT器件的单次开关损耗很小，但并没有忽略，而是一直在追求改进”体现改进者细致入微的工匠精神；社会层面上，讲授“IGBT器件虽然已经国产化，但是技术方面仍存在差距”激励学生投身技术创新、服务社会；国家层面上，讲授“以前的IGBT器件被国外垄断，后来中车集团实现了国产化”使学生意识到我国的科技领域仍有面临“卡脖子”的可能，从而激发学生的爱国主义与报国热情。

围绕社会主义核心价值观多层次、逐步深化式挖掘思政元素，更易在专业背景下培育学生厚植家国情怀，提高学生的思想站位，使社会主义核心价值观成为学生的基本遵循。

（二） 辐射式

辐射式方法是对知识点的思政元素进行全方位挖掘，形成以一个具有辐射力的知识点带动多个思政元素融入课堂的结构。

以书本10.6节电力电子技术在电力系统中的应用——特高压直流输电为例，对特高压直流输电中蕴含的思政元素进行全方位挖掘。如图2所示，通过讲授“专家们不断努力，攻克了换流阀技术，目前我国已掌握国际领先水平的换流阀设计、制造和试验技术”，将这种坚持不懈、精益求精的大国工匠精神传递给学生；通过讲授“特高压直流输电未来的发展方向是更适于新能源接入柔性直流输电”，向学生强调生态文明在发展中的重要性；通过讲授“特高压直流输电技术的关键部件被国外长期垄断，如今正逐步实现全国产化”，以此激发学生的爱国情怀；通过讲授“如今国内的特高压直流输电创造了世界电网技术的中国新高度，实现了国际高压直流输电领域里程碑式的超级输电工程”，从而激发学生的文化自信。

辐射式结构的特点是以点带面，在讲述一个知识点时，辐射带动其中蕴含的多个思政元素融入，知识点与思政点形成化合反应，做到“春风化雨”“盐溶于水”，为知识点增添更多思政内涵。

（三） 多元归一式

多元归一式方法指的是在不同章节乃至不同领域中的知识点，都指向同一思政元素，使这一思政元素在不同知识点中得到充分体现。

如图3所示，以“爱国情怀”这一重大思政精神为例，通过讲授我国在自主研发大功率电力电子设备中的努力与突破“卡脖子”技术的成就体现个人对国家的尊严感与荣誉感；通过讲授天宫二号对电源的要求及大功率IGBT器件在复兴号高铁上的应用案例向学生传递技术报国、奋斗为国的情怀；通过讲授许多电力电子领域的专家在国外留学后放弃国外发展的机会回国报效国家引导学生时刻心怀祖国；通过讲授特高压直流输电技术在一批又一批专家的努力下，实现了从依赖国外到遥遥领先的跨越来加深学生对国家的责任感。

在此门课程不同知识点的讲述中，以同种思政元素串接起来多个知识点进行多次融入的这种方法适用于讲解某些重要思政元素时使用，围绕重大思政精神讲述相关知识点，拨云见日，学生能更深刻更具体地理解思政精神，提升学生的家国情怀和政治担当。

（四） 时间轴式

时间轴式思政方法以时间为轴，追本溯源，是能够广泛应用于多种学科课程思政的方法之一，且能够引人入胜，达到良好的课堂效果。如图4所示，以电力电子器件为例，用时间轴的方式挖掘与呈现电力电子元器件发展史中的思政元素，更易在课程中找到思想政治教育的着力点，实现专业课程教育与思政育人同向同行。

1904年电子管的问世开启了电力电子技术的黎明期，电子管的研制闪烁着原始创新的光辉。1957年，美国通用电气公司经过不懈研究和大胆实践研制出第一个晶闸管，它代表着电力电子技术的诞生。而后陆续出现了全控型器件如门极可关断晶闸管（GTO）和电力场效应晶体管（Power MOSFET），直到20世纪80年代后期，复合型器件又异军突起，如绝缘栅双级晶体管（IGBT）和MOS控制型晶闸管（MCT）等。电力电子器件随着科技的进步及时代的变迁一直在更新发展，这段历程饱含了电力电子行业学者善于探索、直面挑战的精神及他们为人类文明进步作出的巨大努力。如今在成长快车道的第三代半导体器件，未来将被大规模使用，它的出现体现了研发者对生态文明的注重、对安全的敬畏及对经济效益的追求。

用时间轴的方式挖掘思政元素，更加适合在学习某种技术的发展史时使用。针对相关知识点介绍专业发展历史主线，同时引导学生关注未来技术发展的方向，在时间的推移中挖掘出与发展历程相呼应的思政元素，形成教学内容与思政育人同向同行的模式。

（五） 三步问题法

三步问题法即提出问题—分析问题—解决问题，是理工科学生在处理各种各样问题时常用的方式方法，其同样也可以良好运用到电力电子技术课程思政中。2019年3月习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会中提到：要坚持灌输性和启发性相统一，注重启发性教育，引导学生发现问题、分析问题、思考问题。在引导学生完成一个问题的发现到解决的这段过程中也处处都闪耀着思政精神的光辉。

如图5所示，在提出“如何解决特高压直流输电技术发展中面临的挑战？”这个问题时，就含有提问者善于思考、科学创新的精神；在分析其面临的挑战主要源于换相失败和直流闭锁两个方面时，就要求分析者具有理性思维及追求真理的精神；根据分析得出发展虚拟同步技术及增强电网动态无功支撑的解决方法，这也要求解决者具有坚持不懈、精益求精的精神。在以上三步问题法的推进中，既要不断启发让学生水到渠成得出结论，也要在每项步骤中将思政元素贯穿始终，做到显性教育和隐性教育相统一，实现全程全方位育人。

三 递进式、立体化的课程思政模式

《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》中提到：构建全面覆盖、类型丰富、层次递进、相互支撑的课程体系，使各类课程与思政课同向同行，形成协同效应。本文围绕课程知识点深度挖掘思政元素与方法，结合专业培养方案构建课程思政体系与路径后，最终形成递进式、立体化的课程思政模式。

（一） 递进式融合

本文提出的递进式融合是基于电气工程专业课程体系建设，从学科前置课程到电力电子技术，再到应用实践的由浅到深、由简到繁，以提升高素质专业人才为目标的课程思政模式。在尊重教育教学规律和大学生成长规律的基础上，将思政精神有机融合到教学方案、课堂教学、实践教学中，步步推进，做好电路理论、电子技术、自动控制原理及微机原理等前置课程的导入与讲授，递进到对电力电子技术的学习，而后延伸到大三、大四时学生的课程设计、实习、“双创”及考研与就业等，完善人才培养过程。电力电子技术这门课程因其知识点繁杂，具有较强的理论性和实践性，在递进式融合中起到了不可或缺的纽带作用。

电力电子技术课程内容构成主要集中在电力电子器件、变换电路及控制理论三个方面。前置课程中的电子技术则讲解了电子器件及其电子器件构成电路的应用；电路理论作为电气工程专业一门重要的基础课程，是学习电力电子技术中四大交直流变换电路的理论基础；同时，在分析以上所提的诸如整流及逆变变换电路时，自动控制原理的时域及频域分析等方法应用广泛。

《高等学校课程思政建设指导纲要》中也明确指出：“落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂”。在全员、全过程、全方位育人格局的形式下，从前置课程到本课程再到应用实践的层层递进的人才培养过程中，专业教育与思政教育始终是紧密结合的，这就形成了课程内容与思政同向而行，学科与思政递进式有机融合的模式，真正落实了立德树人的目标。

（二） 立体化深度融入

在递进式融合培养过程中，还应结合专业人才培养方案及学生应用实践的具体需求，有针对性地挖掘课程所蕴含的育人元素，使思政精神在课程教学和实践教学中得到深度应用，完成思政元素在三全育人培养体系下的立体化深度融入。

如图6所示，以电力电子技术为中心，以递进式融合为导向，通过各类思政元素，建立起贯穿四年制专业培养全过程的立体化课程思政体系。将课程建设目标融入课程教学过程，将价值塑造、能力培养、知识传授、“双创”培育和考研就业等应用实践紧密融合。思政元素融入知识传授，使学生在内容中感悟思政；思政背景融入科研实训，使学生在应用中领会思政；思政精神融入实习实践，与岗位俱进，与时代俱进，培养学生刻苦努力的精神；思政基因融入文化传承，使学生真正践行社会主义核心价值观。

结合本专业学生培养方案，构建专业课程体系及架构，寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，使原始创新、工匠精神、探索精神和理性思维等思政元素在学生的前置课程中得到深度融入，使精益求精、创新思维、直面挑战及国家战略等思政元素在学生的后续实践中得到立体化应用，将学生发展目标与思政精神深度整合，引导学生树立大工程观及国际视野，最终实现立德树人、为国家培育更高水平人才的目标。

四 结束语

电力电子技术是电气工程专业极其重要的核心课程之一，同时也肩负着承载思想教育的使命。本文围绕课程知识点深度挖掘思政元素，提出阶梯式、辐射式、多元归一式、时间轴式及三步问题法这五类适用于日常教学的思政方法。结合专业培养方案构建课程思政体系与路径，将思政元素在前置课程、本课程及后续应用实践层层递进的过程中实现递进融合和立体化深度应用，最终形成递进式、立体化的课程思政模式，落实立德树人的目标。

本文厘清了电力电子技术课程思政的内核、路径与意蕴， 在思政教育中作了一些探索，以助力一流课程建设与课程思政建设相结合的全面推进，同时也可为其他工科专业的核心课程提供良好借鉴。

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基金项目：2020年湖北省高等学校省级教学研究项目“多目标与多主体协同优化的卓越工程师培养模式研究与实践”（2020479）；2022年度省教育厅哲学社会科学研究专项任务项目“思政引领，实践赋能，双创树标——构建电气类本科生优质第二课堂”（22Z512）；武汉工程大学高等教育管理研究课题“‘新工科’背景下思想政治教育与专业知识教育的深层次融合机制研究”（2021YB02）

第一作者简介：刘健（1979-），男，汉族，湖北武汉人，博士，教授，硕士研究生导师。研究方向为电力电子技术与教学。