“電力電子技術(shù)”課程之思政探索

史敬灼

(河南科技大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

0 引言

課程思政，是構(gòu)建全員全程全方位育人大格局的重要舉措，是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。如何在專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中，堅(jiān)持知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一、顯性教育與隱性教育相統(tǒng)一，充分發(fā)掘?qū)I(yè)課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，是當(dāng)前深化本科教育教學(xué)改革的一類重要課題[2]。

“電力電子技術(shù)”是大學(xué)本科電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門核心專業(yè)課程。本文探討了在該課程教學(xué)過(guò)程中嘗試加強(qiáng)課程思政的一些具體做法。

1 社會(huì)主義核心價(jià)值觀與四個(gè)自信

課程思政主要涉及到社會(huì)主義核心價(jià)值觀與四個(gè)自信問(wèn)題。社會(huì)主義核心價(jià)值觀的基本內(nèi)容包含國(guó)家層面的價(jià)值目標(biāo)、社會(huì)層面的價(jià)值取向，以及公民個(gè)人層面的價(jià)值準(zhǔn)則“愛國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善”。還包含道路自信、理論自信、制度自信和文化自信。

在“電力電子技術(shù)”課程第一節(jié)課的緒論講授中，從電能講起，通過(guò)實(shí)例逐步講解電力電子技術(shù)的概念內(nèi)涵及其應(yīng)用領(lǐng)域。在講述“電能是最主要的二次能源”之后，講到不同的發(fā)電形式，一方面，述及大力發(fā)展清潔能源以提升電氣專業(yè)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，另一方面，強(qiáng)調(diào)目前在建的全球最大水電站-白鶴灘水電站擁有世界領(lǐng)先的百萬(wàn)千瓦級(jí)水輪機(jī)組，說(shuō)明我國(guó)水電技術(shù)水平。在隨后的舉例中，重點(diǎn)講授的兩個(gè)實(shí)例之一是作為中國(guó)制造名片、被李克強(qiáng)總理對(duì)外推廣的高鐵[3]。在講授課程知識(shí)，說(shuō)明高鐵是電驅(qū)動(dòng)的列車、電力電子裝置是其電驅(qū)動(dòng)的核心單元及電能變換需求的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)中國(guó)制造整體水平的不斷提升。在電力電子技術(shù)的軌道交通應(yīng)用中，還會(huì)簡(jiǎn)述世界首條投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的上海磁懸浮列車。通過(guò)將這些標(biāo)志性成果引入課堂，在激發(fā)學(xué)生愛國(guó)情感與電氣專業(yè)志趣的同時(shí)，增強(qiáng)民族自豪感，增強(qiáng)道路自信、制度自信，鼓勵(lì)學(xué)生以振興中華為己任。

對(duì)于核心價(jià)值觀中的“敬業(yè)”，一方面，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的具體事例，不斷以通俗語(yǔ)言強(qiáng)調(diào)“學(xué)生要刻苦讀書學(xué)習(xí)”；另一方面，通過(guò)教師以身作則來(lái)向?qū)W生默默傳遞正能量。對(duì)于“誠(chéng)信”，學(xué)生學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出的主要負(fù)面事例是作業(yè)抄襲與考試作弊。對(duì)此，在課程第一節(jié)課上，強(qiáng)調(diào)考前不劃重點(diǎn)、不留復(fù)習(xí)題，考試不允許作弊，并多年堅(jiān)持嚴(yán)格監(jiān)考、嚴(yán)肅考場(chǎng)紀(jì)律。在過(guò)程考核中的每章學(xué)習(xí)筆記、作業(yè)環(huán)節(jié)，事先聲明“不按時(shí)提交，計(jì)0分。若有雷同，雙方都計(jì)負(fù)分”，并在實(shí)際中嚴(yán)格執(zhí)行。本學(xué)期，在“大作業(yè)二”出現(xiàn)雷同記負(fù)分的情況后，通過(guò)雨課堂向全班學(xué)生手機(jī)發(fā)布公告，告知此事，并說(shuō)明為什么雷同雙方都記負(fù)分的理由。因?yàn)椋Ｍ嗨型瑢W(xué)，都能夠通過(guò)自己的努力學(xué)習(xí)來(lái)提高屬于自己的能力，從而自己完成自己的作業(yè)。以此來(lái)促進(jìn)學(xué)生們誠(chéng)信做人做事。在過(guò)程考核之后的課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)報(bào)告批改中，延續(xù)同樣的措施。

2 辯證唯物主義

實(shí)踐和認(rèn)識(shí)的辯證關(guān)系、真理的條件性和具體性原理，是辯證唯物主義的核心內(nèi)容。作為一門實(shí)踐性強(qiáng)的工科專業(yè)課程，“電力電子技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是辯證唯物主義的鮮活教材。在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)中，一方面，課堂教學(xué)采用問(wèn)題導(dǎo)向式授課方法[4]，從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中講授各種電力電子電路等課程知識(shí)。另一方面，大力改革、強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[5]，通過(guò)實(shí)踐來(lái)深化知識(shí)理解，將辯證唯物主義的原理具體化為有血有肉的鮮活實(shí)踐，并在學(xué)生學(xué)習(xí)與努力實(shí)踐的過(guò)程中，入心入腦。

辯證唯物主義認(rèn)為，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的來(lái)源，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)發(fā)展的動(dòng)力，實(shí)踐是檢驗(yàn)認(rèn)識(shí)的真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)。“電力電子技術(shù)”講授的課程知識(shí)，是辯證唯物主義所述“認(rèn)識(shí)”、“真理”的具體形式。“電力電子技術(shù)”課程講授的各種具體的電力電子電路形式，都是在實(shí)踐中為著滿足實(shí)際需求而產(chǎn)生的，并在不斷解決實(shí)際問(wèn)題、不斷滿足新需求的過(guò)程中逐步改進(jìn)的。例如，課程教材3.6.1節(jié)“帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路”，其典型應(yīng)用場(chǎng)合是電解行業(yè)。課堂上，在指出該電路適用于低電壓、大電流的場(chǎng)合之后，引出電解行業(yè)，給出圖1所示PPT頁(yè)面的300kA鋁電解槽照片，說(shuō)明實(shí)際應(yīng)用需求，進(jìn)一步給出該圖所示300kA立柱母線的特寫照片來(lái)讓學(xué)生對(duì)“300kA”電流大到什么程度有直觀的認(rèn)識(shí)。至此，請(qǐng)學(xué)生考慮，這樣一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合，之前剛剛講過(guò)的電路中性能最好的三相橋式整流電路，是否適用？是不是隨便一個(gè)整流電路，都可以拿來(lái)用于這樣一個(gè)場(chǎng)合呢？對(duì)此進(jìn)行講解之后，引導(dǎo)學(xué)生回顧“三相橋式整流電路是兩組三相半波電路的串聯(lián)”這一提法，引用電路課程中的基本知識(shí)，使學(xué)生意識(shí)到兩個(gè)電源并聯(lián)較之串聯(lián)更適合于低壓、大電流場(chǎng)合，將解決問(wèn)題的思路轉(zhuǎn)移到“由串聯(lián)改變?yōu)椴⒙?lián)”。至此，給出帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路結(jié)構(gòu)圖，說(shuō)明這種電路是兩組三相半波電路的并聯(lián)。

圖1 電解鋁授課用PPT頁(yè)面

在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)中，為給學(xué)生提供更好的實(shí)踐環(huán)境，對(duì)先前面板插線式的課程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒓埳险劚恼n程設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了徹底改革，采用教師自己設(shè)計(jì)的電路板作為課程實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生從對(duì)照課堂知識(shí)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書掌握實(shí)驗(yàn)電路原理開始，自己手焊實(shí)驗(yàn)電路板，一步一步調(diào)試電路功能并完成電力電子實(shí)驗(yàn)；選擇電磁組智能小車作為課程設(shè)計(jì)對(duì)象，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)小車后輪直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖、PCB圖、電路板制回后的硬件電路調(diào)試、編寫小車電機(jī)單片機(jī)控制程序與調(diào)試、小車電機(jī)繞組電流測(cè)量與反饋控制(選做)、規(guī)則采樣法SPWM編程與調(diào)試等。在實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)與過(guò)程指導(dǎo)中，持續(xù)激發(fā)學(xué)生實(shí)踐熱情，鼓勵(lì)學(xué)生自主實(shí)踐，勇于探索。在這樣的實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生普遍意識(shí)到自己之前對(duì)課程知識(shí)的理解不扎實(shí)，掌握不到位，實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，不僅深化了他們對(duì)課程知識(shí)的認(rèn)識(shí)，而且使越來(lái)越多的學(xué)生喜歡上了動(dòng)手實(shí)踐。

辯證唯物主義反對(duì)不以認(rèn)識(shí)為指導(dǎo)的盲目的實(shí)踐，反對(duì)只承認(rèn)實(shí)踐決定作用忽視認(rèn)識(shí)能動(dòng)作用的形而上學(xué)錯(cuò)誤，主張把已有的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，去指導(dǎo)實(shí)踐，特別是要充分發(fā)揮科學(xué)理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用。在“電力電子技術(shù)”課程的上述實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，不少學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)，不會(huì)主動(dòng)地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐以分析、解決問(wèn)題，而是單純地以“蠻力”來(lái)做實(shí)踐。這種現(xiàn)象，一方面是由于缺失“實(shí)踐真義”的過(guò)往實(shí)踐教學(xué)過(guò)程帶來(lái)的思維定式，另一方面，也是以應(yīng)試為學(xué)習(xí)目的而形成的“被動(dòng)式學(xué)習(xí)”導(dǎo)致的后果。

為了引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)指導(dǎo)自己的實(shí)踐活動(dòng)，反對(duì)不以認(rèn)識(shí)為指導(dǎo)的盲目實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中特別寫入下列引導(dǎo)性的內(nèi)容：“實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，多多關(guān)注細(xì)節(jié)，多多討論，多多想想為什么、怎么辦。不要只是看個(gè)波形就急著下一步”。“這些運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程，不僅是在積累學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)、深化知識(shí)理解，更是造就能力的主要途徑，也是能力的主要體現(xiàn)方式”。并在具體的實(shí)驗(yàn)步驟中，給出具體的引導(dǎo)。例如，在課程設(shè)計(jì)的硬件電路調(diào)試手冊(cè)中，要求學(xué)生在調(diào)試死區(qū)電路單元時(shí)，“由實(shí)測(cè)波形，確定使得與門輸出電平翻轉(zhuǎn)的輸入信號(hào)電壓值。比較該電壓值與芯片說(shuō)明書給出的對(duì)應(yīng)參數(shù)值。使用該實(shí)測(cè)電壓值，及電路板上的R、C值，運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)計(jì)算死區(qū)時(shí)間并與實(shí)測(cè)值對(duì)比”。在“單相電壓型逆變電路”實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生“依據(jù)測(cè)試結(jié)果，結(jié)合理論分析、公式推導(dǎo)等手段，研究直流側(cè)電容值對(duì)單相半橋電壓型逆變電路工作的影響，探尋直流側(cè)電容值的設(shè)計(jì)原則”。同時(shí)，在實(shí)踐指導(dǎo)過(guò)程中，不斷通過(guò)口傳身授來(lái)強(qiáng)化這一有意識(shí)的行為。

辯證唯物主義認(rèn)為，真理應(yīng)是與時(shí)俱進(jìn)的，要不斷開拓創(chuàng)新，如果不隨著歷史條件的變化而豐富、發(fā)展和完善真理，只是照搬過(guò)去的認(rèn)識(shí)，把適用于一定條件下的科學(xué)認(rèn)識(shí)不切實(shí)際地運(yùn)用于另一條件之中，真理都會(huì)轉(zhuǎn)化為謬誤。電力電子技術(shù)是不斷與時(shí)俱進(jìn)的技術(shù)，是隨著電力電子器件的發(fā)展而不斷豐富、發(fā)展的，這是“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)的一條主線，體現(xiàn)于教材各章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中，也反映了辯證唯物主義的思想。

3 素質(zhì)提升

顯然，問(wèn)題導(dǎo)向式的課堂教學(xué)方法，引導(dǎo)式的實(shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)和授人以漁的指導(dǎo)方式，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，傳授科學(xué)研究的基本方法與技能。要求嚴(yán)格、環(huán)境寬松的學(xué)習(xí)與實(shí)踐過(guò)程，也有助于培育求真務(wù)實(shí)、實(shí)踐創(chuàng)新、精益求精的工匠精神。實(shí)踐過(guò)程中強(qiáng)調(diào)關(guān)注細(xì)節(jié)、研究細(xì)節(jié)，有助于培養(yǎng)踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠焚|(zhì)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生耐心專注、吃苦耐勞、追求卓越的優(yōu)秀素養(yǎng)，在“電力電子技術(shù)”課程設(shè)計(jì)的PCB圖繪制環(huán)節(jié)，要求學(xué)生百分之百手工布局、手工布線，不允許使用自動(dòng)布局、自動(dòng)布線。于是，這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生通常需要花費(fèi)整整兩天左右的時(shí)間來(lái)完成。在做完之前，有學(xué)生不理解，因?yàn)橹皩W(xué)習(xí)繪圖用的AD軟件時(shí)，教師教的就是自動(dòng)布局布線。但是做完之后，學(xué)生不僅發(fā)現(xiàn)自己學(xué)到了很多，而且也都意識(shí)到這是一個(gè)磨練意志的過(guò)程。也有學(xué)生畫到接近尾聲，意識(shí)到了問(wèn)題又重新再來(lái)，先后畫了三遍才上交教師檢查，完成了一個(gè)超越自己、追求卓越的歷練過(guò)程。

在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)過(guò)程中，也注意培養(yǎng)學(xué)生心系社會(huì)并有時(shí)代擔(dān)當(dāng)?shù)纳鐣?huì)責(zé)任感。例如：盡量提高交流電源側(cè)的功率因數(shù)、減少注入交流電網(wǎng)的諧波和無(wú)功，是貫穿“電力電子技術(shù)”課程始終的一個(gè)重要問(wèn)題。講述相關(guān)內(nèi)容時(shí)，會(huì)特別強(qiáng)調(diào)，這是電氣人的社會(huì)責(zé)任，我們不僅要設(shè)計(jì)、制造符合用戶需求的電力電子裝置，而且要盡量減少對(duì)公眾電網(wǎng)的污染和危害。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，將思政元素與專業(yè)課程教學(xué)相融合，一則能夠使思政元素在實(shí)例中變得鮮活，有助于學(xué)生的全面培養(yǎng)與全面發(fā)展。(史敬灼等文)

再則借助于思政元素對(duì)學(xué)生思想與素養(yǎng)的培養(yǎng)，也能夠推動(dòng)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)、勤于實(shí)踐，將專業(yè)課程知識(shí)更好地學(xué)會(huì)、會(huì)用。“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)，也是一個(gè)育人的過(guò)程。教師走近學(xué)生、關(guān)愛學(xué)生、著眼學(xué)生未來(lái)發(fā)展，是切實(shí)將課程思政落到實(shí)處的必要前提之一。課程思政，需要專門設(shè)計(jì)。而授課過(guò)程中不經(jīng)意間、順勢(shì)而出的一兩句話，也可能達(dá)到好的思政育人效果。

本文在專業(yè)課程思政方面做了一些初步探索。如何將思政與專業(yè)課程教學(xué)有機(jī)、深度融合，是一個(gè)需要在實(shí)踐中持續(xù)探索的課題。