创新方法融入电工电子课程的研究与实践

张博峰，高聪聪，冯青华

（陕西职业技术学院，陕西 西安 710038）

在科技快速发展的今天，要实现中华民族的伟大复兴，创新是当务之急，而创新人才的培养则成为现代教育的重中之重。新时代下，以习近平同志为核心的党中央要求高校开展创新教育，培养学生的创新意识，提升创新能力[1]。教育部于2020年6月曾针对课程思政提出，对于理工专业类课程，不但要对马克思主义观点以及方法进行教育，也要将其与科学精神的培养有效地结合起来。通过科学精神与马克思主义观点的结合，可以有效地提高学生解决问题的能力，培养其创新能力[2]。不论是创新教育，还是课程思政，都要求培养高校学生的创新能力。

为此，论文积极对课程思政教学的实施方法展开了探索研究，从专业课程设计的顶层入手，以专业课程的特点为导向，明确各课程的课程思政定位和课程思政目标。根据课程思政顶层设计，汽车电工电子技术主要承担创新方法教学，探索汽车电工电子技术与创新方法的融合，帮助学生在专业知识学习的同时形成正确的世界观、人生观和价值观，培养学生的创新能力，实现汽车电工电子技术课程的创新教育和课程思政育人目标。

1 研究现状

国内高校的创新教育主要是在《普通本科学校创业教育教学基本要求（试行）》的指导下开展的。北京工业大学开设了创新工程实践课程，课程独立于专业课程之外，系统培养学生的创新能力，目前已经取得了一定的成就。西南大学在纺织科学与工程专业硕士研究生中开设TRIZ创新理论选修课程，传授研究生创新方法，培养创新能力[3]。对于汽车电工电子技术课程的思政教学来说，已经有了较多的研究成果。刘德兵等人就高职电工电子技术课程开展了思政实施路径探索与实践工作，从教学目标、教学设计到教学实践进行了精细的安排和设计，教学实践也取得了积极的结果[4]。宋其江等人针对汽车电工电子课程的教学内容和教学特点，研究了电工电子技术课程与思政教育的结合方式[5]。解丹婷等人通过提取汽车电工电子专业课程中的思政元素，优化课程设计，将思政教育很好地融入电工电子技术专业课程中[6]。周永芳等人基于电工电子课程构建了德育目标，开展了思政元素的挖掘，从而将教学内容与思政元素有机融合[7]。郑坤等人基于电工电子课程设计了完整的课程思政实施路径，实现专业课程与课程思政的有效融合[8]。

近些年来，关于电工电子技术课程的课程思政研究论文较多，但是将创新方法融入电工电子技术课程较少。所以本文提出将创新方法融入电工电子技术课程当中，从而在实现课程思政教学的同时，也可实现创新教育。

2 课程思政整体思路

对于汽车电工电子技术课程而言，主要承担的课程思政育人目标是创新能力的培养，所以才将创新方法融入电工电子技术课程当中，以实现课程思政和创新教育目标。

2.1 课程特点

汽车电工电子技术课程是新能源汽车技术专业的专业基础课程，课程主要针对高职类理工科专业学生开设，主要是让学生掌握电工及电子技术的相关基础知识，为后续的新能源汽车技术专业课程的学习奠定基础，做好衔接。该课程理论与实践并重，注重理实一体，在课程学习过程中，需要学生在学习电工电子理论知识的同时，也需要培养学生良好的电工电子专业实践能力。

2.2 课程思政目标

汽车电工电子技术按照课程思政的设计理念，主要承担培养学生的创新能力的育人目标，通过该课程的课程思政教育提高学生正确解决问题的能力，以创新能力的培养作为课程思政的育人目标。

2.3 课程思政融入思路

汽车电工电子技术涉及的专业知识非常广，蕴含有丰富的科学理论知识，同时也有大量的科学历史知识，也有着非常有趣的科学实践，这样的课程能够很好地将人文知识、科学知识相融合，这样的课程非常适合进行课程思政中关于科学精神和创新思维的培养。发明问题解决理论（Theory of the Solution of Inventive Problems, TRIZ）作为一种创新理论，也是创新教育的关键，西方及亚洲发达国家在较早时期已经将TRIZ创新方法引入到创新人才培养当中，有较多数量的高校及中学都已开展创新能力的培养工作并开设相关的TRIZ课程。TRIZ理论作为国际主流的创新方法，具有很强的实践性，非常适合高职院校的创新教育教学。基于以上原因，将TRIZ理论作为主要的创新方法引入汽车电工电子技术课程，根据专业课程体系和创新体系的特点将创新方法融入汽车电工电子技术课程当中，实现该课程的课程思政教育目标。利用创新方法提高电工电子技术知识的学习效率，同时以电工电子技术知识为载体进行创新教育，进而实现创新实践，实现本课程的课程思政育人目标。

3 课程思政教学实施路径

高校中最主要的教学场所是课堂，而课堂的主要组织者是教师，所以高校的创新方法教学主要是利用课堂和教师共同来完成。因为汽车电工电子技术课程具有很强的实践性，所以在课程思政教学中，主要是课堂与课外相结合，理论与实践相结合，通过课程思政评价实现反馈，不断优化迭代，实现更好的课程思政教育的教学效果。图1为实现课程思政的主要路径及形式，课程思政的主要实现路径包括课内思政理论教学、课内思政实践教学以及课外思政实践教学。课内思政理论教学主要是在专业理论知识讲授的过程中讲授思政元素，从而实现课程思政教学，实现育人目的。专业课程实践可以很好地为课内思政实践的进行提供保障，在实践中体验思政元素，实现课程思政教学任务。课外思政实践教学主要是通过社团和竞赛的形式，让学生利用已有的知识和技能进行思政实践，进一步在实践中体验和学习思政元素。思政元素均是来自本专业课程或者老师的亲身实践，这样融入的思政元素更加自然而让人印象深刻。思政教学的执行是课程思政的开始，在课后及课外还需要对课程思政进行评估，将存在的问题反馈回来，进一步对课程的设计进行优化，通过不断的教学执行、评价反馈、修改优化，使课程思政的效果得到不断的提高。

图1 实现课程思政的主要路径及形式

3.1 课内思政理论教学

汽车电工电子技术课程中涵盖大量的科学定律，这些科学定律的发现过程是艰辛的，但也是传奇的，既需要足够的科学知识，也需要锲而不舍的精神。通过对电工电子学科中科学定律或者科学知识的发明历程的讲授，让学生感受伟大的先驱们的勇气，深刻地感受科学精神的内涵，引导学生从现在起树立理想，培养不怕艰辛、永不放弃梦想的精神。该课程中讲述了大量的电子元件和电子技术，它们被发明创造出来，需要的不只是时间，更需要突破思维极限，才能将其创造出来，在讲述这些知识的时候，通过讲述它们背后发明的故事，让学生了解这些科学家的创新精神，引导学生去突破所限，追寻创新。

图2为创新方法融入电工电子技术课程的流程，选择好课程之后，确定知识点的同时，确定创新方法的切入点，创新方法的切入点服务于知识点，确保选择合理；接下来确定根据知识点确定知识点的导入方式，同时确定问题的导入；根据知识点的导入展开知识点的学习，在学习的同时，进行问题的解决和创新方法的介绍；最后对知识点和创新方法进行总结。整个流程是以知识的学习为主导，创新方法辅助专业知识点的学习，同时也实现对创新方法的学习。

图2 创新方法融入电工电子技术课程的流程

以绪论章节为例，在讲解汽车电工电子技术课程定位时，讲到了新能源汽车核心之一便是电动机，而电动机的发明者便是迈克尔·法拉第。通过对法拉第学习历程的讲述，让学生了解他那穷且益坚，不坠青云之志的精神，同时也展现其伟大的创新精神。引导学生年轻的时候就要树立远大的梦想，并为自己的梦想而奋斗。

以电路基本组成为例，通过问题“你需要的是电灯还是光？”引出我们需要的不是商品，而是服务。引导学生透过现象看到本质，看到需要的是什么，才能去创新和解决问题，这是创新的基础和前提。

在电动机与发电机章节，讲述汽车发动机的启动方式，引出压燃柴油机是鲁道夫·狄赛尔发明的，讲述鲁道夫·狄赛尔通过观察打气筒打气发热的现象而想到用压缩的方式使发动机启动的故事。引出开放式创新和封闭式创新的概念，让学生具备开放创新的基本意识[9]，为学生走上工作岗位，进行技术创新奠定基础。

在晶体管章节，从晶体管的重要性入手引出布尔代数，讲述乔治·布尔的求学经历，发明布尔代数，百年之后布尔代数再次兴盛等故事，用现实告诉学生“有志者，事竟成”，创新目标需要方向，创新需要勇气，培养学生的创新精神。

在基本电器元件章节，通过讲述电容器发展的历史，引入了TRIZ理论中40个发明原理之曲面化，讲解曲面化发明原理在现实中的应用情况以及实施方法，如图3所示。通过电容器的发展历史讲解也引入了TRIZ理论中的S曲线与技术进化法则，开阔学生的技术创新思路，熟悉预测技术发展趋势的方法，同时也能掌握预测产品的技术发展方向[10]。图4为TRIZ中的S曲线示例。

图3 发明原理之曲面化

图4 TRIZ理论S曲线

3.2 课内思政实践教学

在二极管及整流电路实践课中，通过汽车发电机整流器是用多个二极管串联而成引出TRIZ理论中40个发明原理之组合，如图5所示。结合自己在自行车队列、船舶队列、车队队列的研究经历和创新实践，讲述该创新方法的基本原理，实施方法，让学生在学习到新的创新方法的同时，明白创新往往会颠覆现有的知识以及现有的体系，为我们的技术发展带来质的飞跃。

图5 发明原理之组合

3.3 课外思政实践教学

众所周知创新需要基于专业知识，创新方法如同软件，专业知识如同硬件，没有硬件的支撑，软件是毫无用处的，所以需要专业知识和专业实践作为基础去应用创新方法。基于基础专业知识和专业实践的创新才能产生真正的价值，才能让学生的创新能力得到提高。所以创新依赖于专业知识，同样需要专业实践来实施创新实践，所以开展了课外思政实践教学，主要是利用课堂上学习的创新方法和专业知识进行创新实践，进行创新活动。在课外指导学生利用创新方法和专业知识发现专业领域内的问题，进行针对性的解决，进行发明创造，同时指导学生参加各种创新和设计比赛，进行创新实践。课外思政实践教学活动的开展，不仅提供了创新实践和专业实践的机会，同时也培养学生的实践操作能力、团队合作精神、创新能力。

4 课程思政教学效果

通过创新方法与汽车电工电子技术课程的融合，学生们对专业课程的学习兴趣得到了极大地提高。在讲迈克尔·法拉第和乔治·布尔两人在穷苦的环境下，仍旧不放弃自己的梦想时，很多学生都非常感动。我校学生大部分来自农村，他们承载着家庭的希望，他们更希望自己能够从穷苦走向成功，希望和迈克尔·法拉第一样通过自己的努力改变自己生活。在课内实践课上，引入了头脑风暴法，通过头脑风暴产生了很多优秀的解决方案，在解决问题学到知识的同时，大部分同学还掌握了头脑风暴法，他们对此非常有兴趣，希望多通过这样的方式来学习和创新。在课外实践中，许多学生参加了“爱益工坊”社团，利用课堂所学专业知识和创新方法，参加社会实践，解决实际问题；同时也指导部分学生参加创新和科技竞赛，在比赛中应用所学知识和方法，取得了一些成绩，更多的是学生对自己进步和成长的认可。

5 结论及展望

根据新能源汽车技术专业课程思政的设计理念，汽车电工电子技术课程主要承担了课程思政中科学精神和创新精神的培养任务，对于当代学生来说，创新精神和创新能力的培养至关重要。文中通过汽车电工电子技术课程与创新方法的融合，将创新方法学习作为专业学习的主要目标之一，在学习专业知识的同时学习创新方法，用创新方法指导专业知识学习，利用专业知识进行创新实践，从而实现了创新思维、创新精神的培养。将来，随着创新方法重要性的不断提高，创新方法教育将作为专业学习的主要目的之一，而通过创新方法与专业课程的融合，可以更好地实现专业领域内的创新学习及创新实践。