案例與思政融合的“電力電子技術”課程教學

［摘 要］ 針對“電力電子技術”課程思政推進過程中存在的思政元素挖掘和利用的困境，提出構建“電力電子技術”課程思政資源庫的想法并給出具體構建方法，針對課程思政流于形式的現象，提出單元案例式教學與課程思政相融合的一體化教學方法。同時，為了使單元案例式教學與裝備、科技等發展保持同步，給出了課程思政與案例內容相結合的持續改進措施，為“電力電子技術”課程的課程思政教育有效推進提供了方法，也為其他同類課程的思政建設提供參考。

［關鍵詞］ 電力電子技術；課程思政；資源庫；單元案例式教學；持續改進

［基金項目］ 2022年度海軍工程大學教改項目“《電力電子技術》課程思政教學改革及應用”；2023年度海軍工程大學教改項目“《電力電子技術》課程線上資源建設及混合式教學應用”

［作者簡介］ 黃雅鑫（1987—），女，河南長葛人，博士，海軍工程大學電氣工程學院講師，主要從事電力電子技術研究；于 飛（1974—），男，遼寧大連人，博士，海軍工程大學電氣工程學院副教授（通信作者），主要從事電力電子及電氣傳動研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）42-0140-04 ［收稿日期］ 2023-05-27

“電力電子技術”作為一門重要的專業基礎課，其受眾面非常廣，海軍工程大學電氣工程及其自動化、船舶電子電氣工程等專業都把“電力電子技術”課程作為主干課程，這些專業的學員在畢業后將走向廣大一線或國防教育及建設崗位。因此，在“電力電子技術”課程教學中融入思政教育，其必將培養學員愛崗敬業、拼搏奉獻精神等德育方面發揮重要作用［1］。

在習近平總書記關于思想政治教育重要論述的指引下［2］，根據《高等學校課程思政建設指導綱要》，在“電力電子技術”課程教學中針對課程思政教育推進過程中存在的思政元素挖掘和利用的困境，以及流于形式的現象，比如，課程思政環節標簽化現象、思政元素與課程內容契合度低的現象、思政內容與目標設置不適現象等［3-4］，課程組基于對授課內容劃分的教學模塊以及授課對象的特殊性，從思政元素挖掘、歸納提煉思政教學案例中的思政問題等方面展開研究。通過調研、比較以及實踐檢驗的方法，探索如何有效地在專業基礎課程中融入課程思政元素，提出了基于電力電子知識體系結構的單元案例式教學與課程思政相結合的一體化教學方法。

一、課程思政推進過程中的問題分析

隨著我校將課程思政建設提高到戰略高度，“電力電子技術”在授課過程中嘗試了從時政熱點、前沿技術以及裝備發展過程等方面進行思政融入，但是在融入的過程中存在“形”合而“神”不合的現象，具體表現在以下幾方面。

1.在引入時政熱點時，由于“電力電子技術”課程中的價值性的知識挖掘和轉化較為困難，存在設置思政環節標簽化的現象，缺乏對如何有機融合知識與價值的探索，從而導致思政元素與課程內容銜接比較生硬，成并列進行態勢，不能在潤物無聲中達成對學員的德育教育。

2.在引入前沿技術時，注重對前沿技術發展的概述，或是僅僅停留在對前沿技術的介紹上面，缺乏對前沿技術攻克的技術壁壘與所學知識關聯的分析、國外如何對我國實行技術封鎖，以及工程技術人員和科學工作者的拼搏精神、工匠精神的挖掘，導致思政元素與課程內容的契合度不高。

3.在引入裝備發展過程時，注重對國內外裝備技術的對比和差距的講述，存在夸大國外裝備的先進性，忽視我國科學工作者做出的重大貢獻的現象。同時，存在簡單復制其他同類裝備課程教學形式，缺乏對本課程和學生的特殊性進行分析，不能在授課過程中很好地激勵學員投身科技興軍、報效祖國的熱情。

二、思政元素的挖掘、歸納和提煉

課程選定的是王兆安、劉進軍編寫的機械工業出版社出版的《電力電子技術》［5］，教材的內容如表1所示。結合本課程內容標準和選定教材，根據電力電子技術學科的知識體系，把教材內容劃分為四個模塊，即器件技術、變流技術、控制技術和應用技術，具體模塊劃分參看表1。

為了擺脫各模塊課程思政教育推進過程中存在的思政元素挖掘和利用的困境，建設更加系統化和綜合化的授課體系，針對劃分的四個模塊分別進行思政元素的挖掘，具體方法如下。

1.器件技術模塊。由于課程講述的內容很多都是國外產品，容易使學生形成我國國產技術落后的想法。因此，為了激發學員的自豪感、增強民族自信心，可從現階段我國在器件技術方面都做出了哪些進步、現階段哪些技術已經領先世界整體水平等方面進行挖掘。例如，針對近年來我國高新科技領域多項關鍵技術受到國外限制這一現狀，通過講述我國“卡脖子”攻關榜樣典型案例——中國中車打破國外高端IGBT技術壟斷，讓中國高鐵裝上“中國芯”，中車時代電氣僅用不到8年，走完了國外同行30年的道路。通過創新形成了自己的技術特色，從而實現了在高壓IGBT芯片制造技術上的超越，進而引導學員樹立技術報國、科技報國的理想。

2.變流技術模塊。以光伏產業的逆變器、風力發電變流器等為代表的變流器技術，針對其核心技術長期被國外壟斷，依靠進口的狀況，可從打破外國技術壟斷的典型事例進行挖掘。例如，山東大學控制科學與工程學院教授陳阿蓮，憑借著十年的堅持，其團隊打破了我國的高性能光伏逆變器基本被國外廠家壟斷的現象；我校馬偉明院士，面對風力發電變流器核心技術一直被國外所壟斷的情況，帶領其團隊，費時兩年多，突破大功率變流器多項關鍵技術和設計瓶頸，一舉研制出具有自主知識產權的2兆瓦級永磁直驅風力發電變流器。經過鑒定，這一中國創造打破西方國家的技術壟斷，達到國際先進水平，在系統效率及電壓諧波等指標上均優于國外同類產品。

3.控制技術模塊。其核心和教學重點是PWM控制技術，而PWM控制技術與器件技術、變流技術均有緊密聯系。例如，PWM控制技術在逆變電路中的廣泛而成功的應用，以及在整流技術中的良好應用前景，因此在該部分進行思政元素挖掘時，可從PWM控制技術應用到逆變電路中帶來了哪些好處，來引導學員對人類發展史進行思考，即都是由“無”到“有”，再由“有”到“更好”的轉變，控制技術的不斷發展優化，是為了滿足特定需求而發展起來的，更體現出這種轉變過程。

4.應用技術模塊。作為器件技術、變流技術以及控制技術的綜合應用，可從電力電子技術的發展狀況、電力電子技術在國民經濟、現代國防裝備、艦艇裝備中的應用、電力電子器件及各種電力電子電路的發展應用中挖掘思政元素，同時本模塊挖掘的思政元素可根據課堂形式靈活運用到上述三個模塊當中，如圖1所示。

根據四種技術的思政元素特點，將不同技術涉及的思政元素進行歸類總結，構建了“電力電子技術”課程思政資源庫，為教員的課程思政建設打下基礎。

三、單元案例式教學與課程思政相結合的一體化教學方法研究

由于“電力電子技術”課程四個模塊的教學內容可分成多個相對獨立的單元。因此在技術知識的學習上，為加強理論與實際應用相結合的同時，使學生更加清楚學習理論知識有何應用、能實現何種功能、在未來的工作崗位中有何體現等。在此次教學改革中，對每個知識單元在授課過程中將其與構建的課程思政資源庫中涉及的生活應用案例、前沿技術發展案例等結合起來進行單元案例式教學。通過案例中涉及的歷史、人物、成就、危機等融入愛崗、敬業、愛國、奉獻以及責任擔當等方面的德育，從而在潤物無聲中起到思政教育的效果［6-7］。

例如：1.在器件技術單元案例式教學中，把器件技術的工作原理、發展方向及現狀與應用結合起來，以數據說明我國目前在家用電器、高鐵應用領域取得的巨大發展和光輝成就，激發學員的自豪感，增強其民族自信心。具體實施過程以全控型器件案例式教學為例，通過拋出器件芯片技術面臨西方技術封鎖的實際案例，來展開全控型器件IGBT結構及原理等知識的學習，由于學員反映此部分內容比較枯燥、抽象，因此在此部分環節中我們會結合動畫的形式來開展：通過IGBT工作原理的動畫輔助學員更好地掌握IGBT的工作原理和使用；通過學習其工作原理可引導學員思考存在哪些技術壁壘，未來的發展趨勢會是什么，進而向學員講述我國目前取得的突破有哪些；通過圖畫、新聞、視頻的形式向學員展示這些突破是如何應用在我們的生活工作上的；通過學員課堂上的討論以及課下反饋，這種自然而然流露出的愛國主義情懷，在講專業知識過程中萌生的育人理念，能更好地達到課程思政目的。

2.在電力電子電路教學中，把理論電路和綜合電力系統及電磁能武器等裝備結合起來，說明馬偉明院士團隊在其中做出的重大貢獻，宣傳他們為國防事業努力奮斗、追求卓越的團隊精神，激勵學員投身科技興軍、報效祖國的熱情。具體實施過程以三相整流變換單元案例式教學為例，此部分內容在教學過程中，通過對比分析其結構與單相整流電路有哪些不同，原理推導分析其輸出電壓、電流會有哪些變化，存在哪些優勢，來引導學員思考十二相整流電路會有哪些變化、哪些優勢，以及存在哪些問題等，進而引出其有哪些應用。通過講述應用過程中長期受到西方國家的技術封鎖，來引出在此情況下我校馬偉明院士的思想意識的變化，以及為能在世界高技術領域占有一席之地所做的努力；通過講述馬偉明院士團隊如何夜以繼日地開展實驗研究，以及成功研制出帶整流負載的多相同步電機穩定裝置后外商態度的變化等方面進行思政教育；通過樹立學員的危機意識和責任擔當意識，激勵學員投身科技興軍、報效祖國的熱情。

四、課程思政與案例內容結合的持續改進

電力電子技術作為一門與時俱進、不斷發展的學科，隨著我國裝備技術的不斷發展優化，學員未來崗位要求的不斷提升，各方素質要求的不斷加強，教師在講授各模塊內容的同時也要不斷更新自身的知識體系，及時更新教學內容，使單元案例式教學與裝備、科技等發展保持同步，使課程思政目標與新時代、新專業對人才素質能力培養的新要求一致。這就需要教員不但要持續關注電力電子技術領域相關裝備的發展情況、國外的技術發展狀況、國內的技術突破等，而且要了解培養學員的訴求有哪些。同時，為了使課程思政與社會發展、時政熱點同頻同振，還要求教員加強關注時政熱點，加強與所授專業課相聯系方面的思考，并進行提煉歸納，不斷為思政資源庫建設添磚加瓦。

另外，為了使課程思政建設與不斷更新的內容進行更好地融合，可根據反饋，不斷優化課程設計。“電力電子技術”課程主要通過以下幾個方面不斷優化改進：（1）根據我們授課對象的不同，提前通過座談的形式，了解其對本課程的訴求有哪些，分析其未來的任職崗位與本課程的聯系有哪些，并在案例式教學時優先選取與學生工作相關的實例。通過案例來說明所學知識的重要性，不但能引起學員的重視，而且使學員了解未來崗位中的裝備情況。在課程思政上結合案例中的裝備的更新發展、技術攻關來挖掘、設計。（2）通過對往屆學員進行問卷調查，掌握培養學員的工作崗位需求變化，不斷優化內容設置，使授課對象更好地適應未來的工作崗位。（3）通過邀請往屆學員返校交流，以及去一線崗位調研的形式，了解學員在崗位中面對的各種狀況。不斷地從中挖掘思政元素，使思政元素更貼近學員的工作生活，提高思政效果。（4）通過課下與學員交流、開班務會的形式了解學員的困惑，以及其對時政熱點、前沿技術、裝備等方面的渴求，使課程思政內容更加貼近學員的生活以及未來工作，使課程思政內容入腦入心。

結語

本文分析了“電力電子技術”課程在課程思政推進過程中存在的問題，針對思政資源挖掘和利用的困境等問題，提出了根據劃分的四個模塊構建課程思政資源庫的方法，針對“形”合而“神”不合現象；提出了單元案例式教學與課程思政相結合的一體化的教學方法。最后為了使單元案例式教學與裝備、科技等發展保持同步，使課程思政目標與新時代、新專業對人才素質能力培養的新要求一致，本文闡述了課程思政與案例內容相結合的持續改進措施方法，為“電力電子技術”課程思政的有效推進提供了具體方法，為其他同類課程的思政建設提供了參考。

參考文獻

［1］鄒蒲陵.高校課程思政與思政課程合力研究［D］.重慶：西南大學，2021.

［2］習近平在全國高校思想政治工作會議上的講話［N］.人民日報，2016-12-09（01）.

［3］王子赟，王艷，紀志成.面向新工科的《電力電子技術》課程思政教學改革［J］.高等學刊，2020（35）：140-143.

［4］王穎，包金明，郝立，等.“電力電子技術”課程思政教學改革的探討［J］.電氣電子教學學報，2020，42（2）：39-42.

［5］王兆安，劉進軍.電力電子技術［M］.5版.北京：機械工業出版社，2009：10-39.

［6］董德智，王悅，汪謙.應用型本科電力電子技術課程教學改革與實踐［J］.高師理科學刊，2020，40（1）：68-72.

［7］王宏華.“電力電子技術”課程教學中創新能力的培養［J］.電氣電子教學學報，2010，32（4）：38-39.

Teaching of Power Electronics Technology Course Based on Integration of Case Studies and

Ideological and Political Education

HUANG Ya-xin， YU Fei， WEI Yong-qing

（School of Electrical Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033， China）

Abstract： In view of the dilemma of digging and utilizing ideological and political elements in the curriculum ideology and politics of “Power Electronic Technology”， this paper puts forward the idea of constructing ideological and political resource library of “Power Electronic Technology” course and gives the concrete construction method. In view of the phenomenon of being limited to form， this paper puts forward the integrated teaching method of unit case teaching and curriculum ideology and politics combination， and at the same time， in order to make the unit case teaching keep pace with the development of equipment， science and technology， the article gives the continuous improvement measures of combining the ideological and political elements of the course with the case content， which provides methods for the effective promotion of curriculum ideology and politics in the course of “Power Electronic Technology”， and provides reference for the curriculum ideology and politics construction of other similar courses.

Key words： Power Electronic Technology; curriculum ideology and politics; resource library; unit case teaching; continuous improvement