汽車元素融入電力電子實(shí)驗(yàn)的思政路徑探索與實(shí)踐

蘇繼恒 白曦龍 王迎輝 劉彥輝 王九龍

綏化學(xué)院 電氣工程學(xué)院 黑龍江省綏化市 152061

1 研究背景與意義

十八大以來，黨中央高度重視高校思想政治教育工作，把立德樹人作為新時(shí)代高校教育的根本任務(wù)。思想政治教育是加強(qiáng)高校學(xué)生思想政治覺悟，樹立其正確人生觀的有力舉措。但僅僅依靠思政課程，往往無法取得最佳效果，唯有改革教育途徑，加強(qiáng)思政教育與專業(yè)教育的聯(lián)系，將思政教育的觀點(diǎn)理念、精神品質(zhì)“潤物細(xì)無聲”地融入到各門課程中，潛移默化地對(duì)學(xué)生的思想行為產(chǎn)生影響，與思政課程形成協(xié)同效應(yīng)，才能更好地培養(yǎng)中國特色社會(huì)主義接班人。

其中“電力電子實(shí)驗(yàn)”作為電氣工程專業(yè)的主要實(shí)踐課程，在專業(yè)知識(shí)體系中既為專業(yè)基礎(chǔ)課“電路”和“模擬電子技術(shù)”的延伸，又與專業(yè)課程“自動(dòng)控制原理”和“電機(jī)學(xué)”等專業(yè)課相互交叉，并且還是電氣工程學(xué)科電力電子與電力傳動(dòng)方向最重要的專業(yè)課之一，是從事電源、變頻器和逆變器的設(shè)計(jì)、研發(fā)與維護(hù)工作必須要掌握的專業(yè)課程。其不僅可以提高學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)電氣工程專業(yè)應(yīng)用型人才；還是電氣工程專業(yè)教師與學(xué)生進(jìn)行思想溝通的重要環(huán)境。

為此，需在“電力電子實(shí)驗(yàn)”教學(xué)過程中融入思想政治教育，并以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，樹立學(xué)生正確的社會(huì)主義價(jià)值觀，使之成為品德高尚、艱苦奮斗、愛黨愛國的中國新時(shí)代電力人才。

2 思政教育融入電力電子實(shí)驗(yàn)的必要性分析

思想政治教育是高等教育的基石，育人先育德，要始終將思想政治教育放在高等教育的最重要位置，并融入到各專業(yè)學(xué)科的日常教學(xué)當(dāng)中。針對(duì)當(dāng)前的狀況來說，大多數(shù)高等學(xué)校在進(jìn)行“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)時(shí)，仍采用“老師講，學(xué)生聽”的老舊講課方式，這種方式一定程度上抑制了學(xué)生思想的主觀能動(dòng)性，不利于我國社會(huì)主義應(yīng)用型人才的培養(yǎng)；除此之外，傳統(tǒng)電力電子實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)只著重于專業(yè)知識(shí)的講解，而在教學(xué)中對(duì)學(xué)生價(jià)值觀、世界觀、人生觀的塑造與引領(lǐng)卻很是不足，未能突出學(xué)生的主體地位，教師對(duì)學(xué)生思想上啟迪和引領(lǐng)作用沒有得到充分發(fā)揮，缺乏對(duì)其思想、思維方式上引導(dǎo)與訓(xùn)練，不僅無法提高學(xué)生的思想性和社會(huì)主義責(zé)任感，也難以滿足我國新時(shí)代社會(huì)主義建設(shè)對(duì)人才培養(yǎng)思想上的需要，難以達(dá)到教學(xué)改革目的。因此將思想政治教育融入和貫穿到“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程的講授中不僅十分必要，而且事不宜遲。

3 思政教育融入電力電子實(shí)驗(yàn)的可行性分析

“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的核心必修課程，其主要包括電力電子器件、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路、整流電路、直流交換電路、逆變電路、交流變換電路等部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程，學(xué)生可掌握進(jìn)一步各電力電子變換裝置的電路結(jié)構(gòu)、基本原理、控制方法、設(shè)計(jì)計(jì)算，并與理論課程“電力電子技術(shù)”相互對(duì)照。其不僅可以進(jìn)一步使學(xué)生理解整流、變頻、逆變和斬波電路的工作原理和意義，提高其解決實(shí)際問題的動(dòng)手能力，更能促進(jìn)電氣工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

目前針對(duì)電力電子課程的思政研究多為理論部分，將內(nèi)容鎖定在實(shí)驗(yàn)課程的研究鮮有發(fā)現(xiàn)。故本課程團(tuán)隊(duì)將研究方向聚焦于“電力電子實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容，使研究方向多元化，進(jìn)一步完善“電力電子實(shí)驗(yàn)”的思政框架，使其思政育人結(jié)構(gòu)更加完整。

此外，雖然“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程與傳統(tǒng)思政課程之間存在差異，各具課程特點(diǎn)。但是兩者在教學(xué)目標(biāo)方面是一致的，都是為我國培養(yǎng)積極為新時(shí)代中國特色社會(huì)主義發(fā)展而奮斗的創(chuàng)新型人才，二者不僅不存在矛盾，在課程導(dǎo)向、學(xué)習(xí)主體上都比較相似，兩者相互促進(jìn)，形成協(xié)同效應(yīng)。因此將思政元素融入“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程是可行的，主要體現(xiàn)在下面三個(gè)方面。

3.1 電力電子實(shí)驗(yàn)課程與思政教育課程有一定的契合度

“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程具有完整性、實(shí)踐性和工程性三個(gè)顯著性特點(diǎn)，同時(shí)具有知識(shí)點(diǎn)多，邏輯性強(qiáng)，兼具科學(xué)性、系統(tǒng)性、理論與實(shí)踐結(jié)合密切等特點(diǎn)。該課程開展“課程思政”建設(shè)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，培育和踐行社會(huì)主義“四個(gè)自信”及核心價(jià)值觀、傳承中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、弘揚(yáng)民族精神和時(shí)代精神、樹立社會(huì)責(zé)任感也起著重要的作用。

3.2 電力電子實(shí)驗(yàn)課程與思政教育有一定的協(xié)同效應(yīng)

“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程和其他科目一樣，都以馬克思主義為指導(dǎo)思想進(jìn)而展開教學(xué)任務(wù)?！半娏﹄娮訉?shí)驗(yàn)”課程和思想政治教育的培養(yǎng)方向都是通過教學(xué)促進(jìn)大學(xué)生全面自由發(fā)展，將社會(huì)主義核心價(jià)值觀內(nèi)化于心、外化于行。且“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中，由于其合作性、實(shí)驗(yàn)性和動(dòng)手操作性的特點(diǎn)，也比較容易融入啟發(fā)式、討論式、研究式等教學(xué)方式方法，使實(shí)驗(yàn)教師不再拘泥于單向授課模式，更多的則是以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)，全方位、多角度的對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育元素的滲透和灌輸，達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的效果。

3.3 電力電子實(shí)驗(yàn)課程體現(xiàn)教師立德樹人的根本任務(wù)

教師是人類靈魂的工程師，使命神圣而任重道遠(yuǎn)。課程思政的實(shí)施過程中，教師為主導(dǎo)，通過教師的現(xiàn)身說法，能讓思政教育具有極強(qiáng)的感染力和影響力，充分發(fā)揮“課程思想”教育的功能性和推動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生理想，將社會(huì)主義核心價(jià)值觀應(yīng)到生活和學(xué)習(xí)中去。

4 思政教育融入電力電子實(shí)驗(yàn)課堂的實(shí)例

課程思政是一種新的思想政治教育理念，它不等同于思政教育課程，而是采用另外一種形式引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思想的洗禮。因此，在進(jìn)行課程思政教育時(shí)，就不能采用常規(guī)的教育手段，要結(jié)合課程特點(diǎn)，采用靈活多變教學(xué)策略，如隨機(jī)融合式教學(xué)、引導(dǎo)浸入式教學(xué)、合作討論式教學(xué)等，根據(jù)不同的內(nèi)容采取不同的方法，將思政元素融合于課程教育之中，起到無形育人的作用。本文以“電力電子實(shí)驗(yàn)”課程中“三相逆變電路”實(shí)驗(yàn)課為例，采用線上線下混合式教學(xué)，線上采用仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M，線下采用實(shí)驗(yàn)設(shè)備演示。主要通過教師的教學(xué)引導(dǎo)、難點(diǎn)講解、以及師生的合作討論來進(jìn)行。

在本實(shí)驗(yàn)課中，教師通過以電動(dòng)汽車蓄電池逆變電源的發(fā)展和應(yīng)用為例，提出電動(dòng)汽車蓄電池的電壓為直流電，而一般情況下電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)為交流電動(dòng)機(jī)，其電壓大小是正負(fù)值不斷變化的，如何選擇合適的開關(guān)器件參數(shù)，濾波電感、電容的數(shù)值，開關(guān)器件的控制方法成為逆變電源的設(shè)計(jì)關(guān)鍵。

如圖1 所示，通過完成三相逆變電路參數(shù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)引導(dǎo)，將工匠精神、國家發(fā)展新能源汽車的重要意義以及刻苦鉆研的科研品質(zhì)等思政元素融入到課堂教學(xué)中，讓學(xué)生分組討論。使學(xué)生在掌握三相逆變電路的基本原理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及參數(shù)設(shè)計(jì)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生增加對(duì)實(shí)際電動(dòng)汽車蓄電池逆變電路的了解。在學(xué)生完成知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)其良好的科研品質(zhì)與職業(yè)道德；同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到國家大力推動(dòng)新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)增強(qiáng)我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)實(shí)力和“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的重要意義。

圖1 思政教育融入電力電子實(shí)驗(yàn)課堂的實(shí)例

5 思政教育融入電力電子實(shí)驗(yàn)的實(shí)效分析

為了驗(yàn)證思政教育融入“電力電子實(shí)驗(yàn)”的實(shí)際效果，本課程團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同的授課班級(jí)，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在四個(gè)教學(xué)班中隨機(jī)對(duì)一個(gè)班級(jí)進(jìn)行思政教育融入，對(duì)比三個(gè)采用傳統(tǒng)教學(xué)模式電氣專業(yè)班級(jí)，其中2019 級(jí)電氣一班采用融入思政教育的方式進(jìn)行“電力電子實(shí)驗(yàn)”授課，2019 級(jí)電氣二班、三班和四班同學(xué)采用傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行授課。

為了驗(yàn)證四個(gè)班級(jí)的學(xué)生課程思政的學(xué)習(xí)效果，在原有實(shí)驗(yàn)課的考核評(píng)價(jià)體系中增加兩個(gè)思政考評(píng)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，具體如表1、表2 所示。表中電力電子實(shí)驗(yàn)課以各次實(shí)驗(yàn)的平均成績乘以70%作為平時(shí)成績，操作考試成績作為期末成績，占總成績的30%，平時(shí)成績加上期末成績?yōu)榭偝煽?。原?biāo)準(zhǔn)中平時(shí)成績由出勤、衛(wèi)生、預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告構(gòu)成；新標(biāo)準(zhǔn)中平時(shí)成績占總成績比值不變，其構(gòu)成在原有基礎(chǔ)上，增加了思政元素提問和思政心得體會(huì)兩部分。

表1 原“電力電子實(shí)驗(yàn)”考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

表2 融入思政教育后“電力電子實(shí)驗(yàn)”考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

如表3 所示，通過對(duì)上述四個(gè)班級(jí)學(xué)生一學(xué)期的電力電子實(shí)驗(yàn)課成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行課程思政教育的班級(jí)，學(xué)生思政部分成績明顯優(yōu)于非融入班級(jí)，同時(shí)其專業(yè)知識(shí)成績相較于非融入班級(jí)也有了部分提高，在融入課程思政教育后，對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)提升也起到了一定的協(xié)同作用，提高了班級(jí)的平均成績。

表3 課程思政融入效果分析

6 結(jié)語

為探索思政教育融入電力電子實(shí)驗(yàn)課程的路徑和方法，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在分析了電力電子實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)行思政教育的必要性和可行性的基礎(chǔ)上，通過包含電動(dòng)汽車元素的具體課程，舉例說明了在電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，融入思政元素的過程和方法。為了驗(yàn)證課程思政的實(shí)際效果電，針對(duì)不同的授課班級(jí)，設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在四個(gè)教學(xué)班中隨機(jī)對(duì)一個(gè)班級(jí)進(jìn)行思政教育融入，通過課堂提問、撰寫思想體會(huì)等方式，對(duì)學(xué)生的思政融入有效性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行思政教育的學(xué)生對(duì)課程涉及思政元素的掌握程度遠(yuǎn)大于普通班級(jí)，學(xué)生思想政治水平明顯提高。對(duì)應(yīng)用型本科院校電氣工程專業(yè)中電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課的課程思政改革具有一定的實(shí)踐意義，為新時(shí)代高校教書育人注入了新活力。