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摘 要 针对“电力电子技术”专业基础课以碎片化植入思想政治教育元素，系统性教学设计不足问题，本文尝试系统化进行贯穿课程思政价值链条的“电力电子技术”教学设计：首先建立价值观塑造、能力培养、知识传授三位一体的教学目标，然后系统梳理该专业基础课程中涉及的思政教育资源，最后深入挖掘教学各个环节，与树德立人、价值引领深度融合，从而构建“电力电子技术”专业基础课“润物无声”的课程思政教学设计。
关键词 “电力电子技术” 课程思政 教学设计 系统化
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.02.049
The Teaching Design of Power Electronics Technology Integrated
with Ideological and Political Education
LI Jianwen， TIAN Yanjun， SUN Liling
（Department of Electrical Engineering， North China Electric Power University， Baoding， Hebei 071003）
Abstract Aiming at the problem that the specialty basic course， Power Electronics Technology， is embedded with ideological and political education elements and systematic teaching design is insufficient， this paper attempts to systematically carry out the teaching design of Power Electronics Technology throughout the value chain of ideological and political education. First， the trinity teaching goal of value shaping， ability training， and knowledge imparting is established.Then， the ideological and political education resources involved in the specialty basic courses are systematically sorted out. Finally， all aspects of teaching are digged deeply， being integrated with building moral and value leading， so as to construct the “hidden but influential” teaching design of ideological and political education for the specialty basic course of Power Electronics Technology.
Keywords power electronics technology; ideological and political education; teaching design; systematization
0 引言
“電力电子技术”课程是电气工程及自动化等专业的一门专业基础课程，精准梳理出知识目标、能力目标、价值目标是该课程思政教学改革的依据，在知识传授与技能培养中显示价值引领的作用，将价值传播凝聚在教学各个环节。[1]
目前专业基础课普遍存在课程思政植入思想政治教育元素碎片化，课程思政元素结合教学内容融入性不高等问题。本文从建立价值观塑造、能力培养与知识传授三位一体的教学目标课程目标，有机结合思政教育资源与专业教学内容，同步协调教学环节与价值引领三方面展开研究，最终实现完整系统的“电力电子技术”课程思政教学设计。
1 三位一体的“电力电子技术”教学目标
课程教学目标包含知识传授、技能培养与价值引领，在原有知识目标基础上，将能力培养细节化，将价值引领贯穿到课程教学全过程。
1.1 知识目标
使学生掌握电力电子器件的特性、参数和应用领域、四种变换电路的分析方法和工作原理、电力电子技术在电力系统中的典型应用，建立程序化、高阶知识图谱，培养优秀的电气工程师、电气专业科研工作者应具备丰富的电气知识储备及知识结构体系。
1.2 能力目标
重点开展科学方法、科学思维的训练，把培养理性思考、批判精神、求实创新、勇于探索能力作为重点内容。
（1）使学生建立起从半导体材料/PN结/电力电子器件/电力电子变换电路/电力电子装置系统几个递进层面的知识体系，培养运用基础知识分析复杂工程问题的能力，发现其内在变化的科学规律，培养学生具备自主学习和终身学习意识和素质。
（2）使学生掌握常规设备、仪表使用方法，培养学生具备实验数据测量及处理的习惯，提高学生的实际操作能力。
（3）使学生了解该学科发展的基础、学科应用及技术发展的前沿及瓶颈，为进一步学习及工作打下坚实基础。
1.3 价值目标
通过工程案例应用引入，提炼出其科学问题，吸引学生兴趣，通过电力电子器件的通断，分析电路的变换，使学生感受到思考、对比与探索的乐趣，逐渐对电力电子技术产生兴趣，勇于探索电力电子的变换实质，培育学生立志成为技艺精湛、做事踏实、吃苦耐劳的大国工匠。
2 系统梳理融合“课程思政”的教学内容
“以学生为中心”的教育理念，是教育应以有利于学生的发展为出发点和落脚点， 该思想与“课程思政”在价值上具有内在的统一性，如何将积极的世界观、人生观、价值观、坚定的意志，清晰的逻辑、过硬的专业素质潜移默化促进学生的成长，深入挖掘“电力电子技术”课程思政的德育元素，更多的 “思政点”与教学内容的“基因式”融入课程教学与实践教学环节中，已达到学生水到渠成生成内在价值观。具体体现在各部分教学内容以工程案例应用背景引入，[2]深入挖掘教学内容中的思政元素。
2.1绪论部分
掌握电力电子技术的概念和分类，了解电力电子技术的发展历程及其应用领域等基本内容，明晰电力电子技术在我国现代化建设中应用的场景及发挥的作用，使学科概念与我国新时代的建设任务相联系。
2.2电力电子器件部分
了解电力电子器件的概念、特点和分类;掌握各种常用电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的问题。使学生建立电力电子技术知识体系，意识到基础学科的发展对电力电子行业发展的重要性，如半导体材料及基础物理学等，加强学生对基础学科的认识和理解。
2.3相控整流电路部分
从高压直流输电工程案例引入，了解整流电路的分类和电路形式;掌握最常用的几种可控整流电路的工作原理、分析方法、基本数量关系以及负载性质对整流电路的影响;掌握变压器漏抗对整流电路的影响;熟悉常用的电容滤波的二极管整流电路;掌握整流电路的谐波特点和功率因数定义。学习过程中渗透相控整流电路技术与现代化建设的发展关系;从我国电力机车的发展以及直流输电技术等的发展相互辉映，使学生明白学科技术发展与现代化建设同步并进的关系。
2.4直流斩波电路部分
以直流微网应用引入，了解直流斩波电路的分类和电路形式;掌握基本降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路的工作原理、分析方法以及数量关系。使学生建立起物理世界中能量变换规律及特性，从能源角度和物理学角度，理解和体斩波电路的功能，激发学生对于电气学科能量关系的思考。
2.5交流电力控制电路
以异步电机降压起动、调速与电力系统静止无功补偿引入，了解交流电力控制电路的分类和电路形式;掌握交流调压电路、交流调功电路、交流电力电子开关电路的工作原理、分析方法和数量关系。通过其在实际场景中应用，使学生建立起从工科学科到实际工程过渡关系，使学生建立起工程角度的印象和兴趣。
2.6逆变电路部分
以光伏发电系统引入，了解逆变和逆变电路的基本概念、分类方法和电路形式;掌握换流方式的分类及适用条件;掌握电压型和电流型逆变电路、负载谐振型逆变电路的工作原理和分析方法。使学生建立起从整流到逆变的物理变化过程，使学生联想到哲学领域双面性的思维方式，从而学会从正反两个角度去思考问题，使学生的人生观和世界观更加全面，思考问题角度更加多面。
2.7 PWM控制技术部分
以PWM控制效果优势引入，掌握 PWM 逆变电路控制方法。使学生建立起量变与质变，宏观与微观，长时间尺度下调制波与短时间内方波两个层面的物理世界观。
3 价值引领深入融合的各教学环节
电力电子技术是一门应用性较强的专业基础课程，应加强对学生实际操作能力与理论联系实际能力的培养;[3]在课堂教学中注重联系相关应用实例，扩大学生的知识面，注重培养学生的创新意识。
3.1 课堂教学环节
（1）掌握电力电子电路的基本原理，使学生具有分析装置原理的科学思维;（2）理解电力电子电路的基本分析方法，具有求解计算典型问题或对复杂电路进行仿真分析的能力;（3）分析电力变换中电压、电流、功率量随调节量变化规律，运用科学原理与方法，解释数据变化所体现的系统内在科学规律;（4）拓展科研中新问题，培养具备学生自主学习和终身学习的意识和素质。
3.2 实验教学环节
（1）掌握实际电力电子变换主电路拓扑设计与变换的控制方法，选择合适的电路模块搭建实验系统，验证工作原理，并能够分析正常或故障条件下的波形特点，动手能力与思考能力并重;（2）实验小组成员通过合理分工合作共同完成实验项目，最终以团队形式完成报告并评定成绩，增强团队合作意识，深刻体会理解团队中个体和团队成员的定位和作用;（3）完成实验报告，采用口头与书面两种方式进行实验结果汇报，培养学生书面和口头语言表达能力及沟通能力。
3.3 仿真实践环节
（1）将应用电力电子技术遇到的工程问题，例如直流输电的换流失败、谐波等问题，通过仿真研究其机理，培养学生为电气工程复杂工程问题提供理论支撑;（2）将先进的多重化、多电平、模块化技术以及新的控制策略应用到电力变换中，培养学生应用新技术新方法、与前沿技术接轨的思维方式;（3）将工程问题转成数学模型，针对复杂的应用环境，能够用科学的眼光抓住核心问题的本质，培养学生具有持续学习并适应工程背景的应变能力。
在教学实施中可以采用“课堂派”等智慧教学平台实现内容与思政深度融合。从课程思政的教育教学方法角度，突出现代技术与方法创新。“因事而化、因时而进、因势而新”不仅是对教学理念的要求也是对教学方法改进的要求。“电力电子技术”教学利用智慧教学平台通过课前资源共享，课上多元教学模式互动融合，课下实践仿真环节，全过程通过微视频、典型案例、布置作业等方式融入课程思政元素，推动学生思政教育由“内化”向“外化”、由“被动”向 “主动”转变，并不断调动学生的学习积极性与兴趣，使学生真正达到灵活掌握知识，使用仿真工具解决复杂电气工程问题的能力，获得积极向上的人生态度。利用智慧教学平台，从多维度增强学生对工程案例的直观感受、对课程的专业自信和对“思政”的思想认同。同时利用智慧教学工具制定灵活的考核形式，增加过程考核的占分比，使学生平时就要做到真正透彻理解专业知识，提高专业素养，渗透思政认识。
4 结语
“电力电子技术”课程教学过程中，明确建立教学的目标、深入系统挖掘课程内容及其教学环节中蕴含的思想政治教育资源。知识传授中注重能力的培养，凸显了育人的功能，即将知识传授、技能培养、价值引领有机融合，做到科学性与价值性、知识性与思想性的辩证统一，从而实现思想政治教育元素基因式融入该课程教学中，实现立体化渗透、浸润式演绎，将“电力电子技术”课程真正打造成了“润物无声” 的专业思政课程。
基金项目：2019年河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2019GJJG405）;华北电力大学（保定）2018年优秀青年教师教学支持計划项目
参考文献
[1] 朱飞.高校课程思政的价值澄明与进路选择[J].思想理论教育，2019（8）：67-72.
[2] 史敬灼. “电力电子技术”课程问题导向式授课方法[J].电气电子教学学报，2019，41（6）：100-102.
[3] 牛天林，樊波，张强，等.“电力电子技术”课程教学中虚实融合式手段实践[J].电气电子教学学报，2018，40（3）：119-122.
