案例与思政融合的“电力电子技术”课程教学

［摘 要］ 针对“电力电子技术”课程思政推进过程中存在的思政元素挖掘和利用的困境，提出构建“电力电子技术”课程思政资源库的想法并给出具体构建方法，针对课程思政流于形式的现象，提出单元案例式教学与课程思政相融合的一体化教学方法。同时，为了使单元案例式教学与装备、科技等发展保持同步，给出了课程思政与案例内容相结合的持续改进措施，为“电力电子技术”课程的课程思政教育有效推进提供了方法，也为其他同类课程的思政建设提供参考。

［关键词］ 电力电子技术；课程思政；资源库；单元案例式教学；持续改进

［基金项目］ 2022年度海军工程大学教改项目“《电力电子技术》课程思政教学改革及应用”；2023年度海军工程大学教改项目“《电力电子技术》课程线上资源建设及混合式教学应用”

［作者简介］ 黄雅鑫（1987—），女，河南长葛人，博士，海军工程大学电气工程学院讲师，主要从事电力电子技术研究；于 飞（1974—），男，辽宁大连人，博士，海军工程大学电气工程学院副教授（通信作者），主要从事电力电子及电气传动研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）42-0140-04 ［收稿日期］ 2023-05-27

“电力电子技术”作为一门重要的专业基础课，其受众面非常广，海军工程大学电气工程及其自动化、船舶电子电气工程等专业都把“电力电子技术”课程作为主干课程，这些专业的学员在毕业后将走向广大一线或国防教育及建设岗位。因此，在“电力电子技术”课程教学中融入思政教育，其必将培养学员爱岗敬业、拼搏奉献精神等德育方面发挥重要作用［1］。

在习近平总书记关于思想政治教育重要论述的指引下［2］，根据《高等学校课程思政建设指导纲要》，在“电力电子技术”课程教学中针对课程思政教育推进过程中存在的思政元素挖掘和利用的困境，以及流于形式的现象，比如，课程思政环节标签化现象、思政元素与课程内容契合度低的现象、思政内容与目标设置不适现象等［3-4］，课程组基于对授课内容划分的教学模块以及授课对象的特殊性，从思政元素挖掘、归纳提炼思政教学案例中的思政问题等方面展开研究。通过调研、比较以及实践检验的方法，探索如何有效地在专业基础课程中融入课程思政元素，提出了基于电力电子知识体系结构的单元案例式教学与课程思政相结合的一体化教学方法。

一、课程思政推进过程中的问题分析

随着我校将课程思政建设提高到战略高度，“电力电子技术”在授课过程中尝试了从时政热点、前沿技术以及装备发展过程等方面进行思政融入，但是在融入的过程中存在“形”合而“神”不合的现象，具体表现在以下几方面。

1.在引入时政热点时，由于“电力电子技术”课程中的价值性的知识挖掘和转化较为困难，存在设置思政环节标签化的现象，缺乏对如何有机融合知识与价值的探索，从而导致思政元素与课程内容衔接比较生硬，成并列进行态势，不能在润物无声中达成对学员的德育教育。

2.在引入前沿技术时，注重对前沿技术发展的概述，或是仅仅停留在对前沿技术的介绍上面，缺乏对前沿技术攻克的技术壁垒与所学知识关联的分析、国外如何对我国实行技术封锁，以及工程技术人员和科学工作者的拼搏精神、工匠精神的挖掘，导致思政元素与课程内容的契合度不高。

3.在引入装备发展过程时，注重对国内外装备技术的对比和差距的讲述，存在夸大国外装备的先进性，忽视我国科学工作者做出的重大贡献的现象。同时，存在简单复制其他同类装备课程教学形式，缺乏对本课程和学生的特殊性进行分析，不能在授课过程中很好地激励学员投身科技兴军、报效祖国的热情。

二、思政元素的挖掘、归纳和提炼

课程选定的是王兆安、刘进军编写的机械工业出版社出版的《电力电子技术》［5］，教材的内容如表1所示。结合本课程内容标准和选定教材，根据电力电子技术学科的知识体系，把教材内容划分为四个模块，即器件技术、变流技术、控制技术和应用技术，具体模块划分参看表1。

为了摆脱各模块课程思政教育推进过程中存在的思政元素挖掘和利用的困境，建设更加系统化和综合化的授课体系，针对划分的四个模块分别进行思政元素的挖掘，具体方法如下。

1.器件技术模块。由于课程讲述的内容很多都是国外产品，容易使学生形成我国国产技术落后的想法。因此，为了激发学员的自豪感、增强民族自信心，可从现阶段我国在器件技术方面都做出了哪些进步、现阶段哪些技术已经领先世界整体水平等方面进行挖掘。例如，针对近年来我国高新科技领域多项关键技术受到国外限制这一现状，通过讲述我国“卡脖子”攻关榜样典型案例——中国中车打破国外高端IGBT技术垄断，让中国高铁装上“中国芯”，中车时代电气仅用不到8年，走完了国外同行30年的道路。通过创新形成了自己的技术特色，从而实现了在高压IGBT芯片制造技术上的超越，进而引导学员树立技术报国、科技报国的理想。

2.变流技术模块。以光伏产业的逆变器、风力发电变流器等为代表的变流器技术，针对其核心技术长期被国外垄断，依靠进口的状况，可从打破外国技术垄断的典型事例进行挖掘。例如，山东大学控制科学与工程学院教授陈阿莲，凭借着十年的坚持，其团队打破了我国的高性能光伏逆变器基本被国外厂家垄断的现象；我校马伟明院士，面对风力发电变流器核心技术一直被国外所垄断的情况，带领其团队，费时两年多，突破大功率变流器多项关键技术和设计瓶颈，一举研制出具有自主知识产权的2兆瓦级永磁直驱风力发电变流器。经过鉴定，这一中国创造打破西方国家的技术垄断，达到国际先进水平，在系统效率及电压谐波等指标上均优于国外同类产品。

3.控制技术模块。其核心和教学重点是PWM控制技术，而PWM控制技术与器件技术、变流技术均有紧密联系。例如，PWM控制技术在逆变电路中的广泛而成功的应用，以及在整流技术中的良好应用前景，因此在该部分进行思政元素挖掘时，可从PWM控制技术应用到逆变电路中带来了哪些好处，来引导学员对人类发展史进行思考，即都是由“无”到“有”，再由“有”到“更好”的转变，控制技术的不断发展优化，是为了满足特定需求而发展起来的，更体现出这种转变过程。

4.应用技术模块。作为器件技术、变流技术以及控制技术的综合应用，可从电力电子技术的发展状况、电力电子技术在国民经济、现代国防装备、舰艇装备中的应用、电力电子器件及各种电力电子电路的发展应用中挖掘思政元素，同时本模块挖掘的思政元素可根据课堂形式灵活运用到上述三个模块当中，如图1所示。

根据四种技术的思政元素特点，将不同技术涉及的思政元素进行归类总结，构建了“电力电子技术”课程思政资源库，为教员的课程思政建设打下基础。

三、单元案例式教学与课程思政相结合的一体化教学方法研究

由于“电力电子技术”课程四个模块的教学内容可分成多个相对独立的单元。因此在技术知识的学习上，为加强理论与实际应用相结合的同时，使学生更加清楚学习理论知识有何应用、能实现何种功能、在未来的工作岗位中有何体现等。在此次教学改革中，对每个知识单元在授课过程中将其与构建的课程思政资源库中涉及的生活应用案例、前沿技术发展案例等结合起来进行单元案例式教学。通过案例中涉及的历史、人物、成就、危机等融入爱岗、敬业、爱国、奉献以及责任担当等方面的德育，从而在润物无声中起到思政教育的效果［6-7］。

例如：1.在器件技术单元案例式教学中，把器件技术的工作原理、发展方向及现状与应用结合起来，以数据说明我国目前在家用电器、高铁应用领域取得的巨大发展和光辉成就，激发学员的自豪感，增强其民族自信心。具体实施过程以全控型器件案例式教学为例，通过抛出器件芯片技术面临西方技术封锁的实际案例，来展开全控型器件IGBT结构及原理等知识的学习，由于学员反映此部分内容比较枯燥、抽象，因此在此部分环节中我们会结合动画的形式来开展：通过IGBT工作原理的动画辅助学员更好地掌握IGBT的工作原理和使用；通过学习其工作原理可引导学员思考存在哪些技术壁垒，未来的发展趋势会是什么，进而向学员讲述我国目前取得的突破有哪些；通过图画、新闻、视频的形式向学员展示这些突破是如何应用在我们的生活工作上的；通过学员课堂上的讨论以及课下反馈，这种自然而然流露出的爱国主义情怀，在讲专业知识过程中萌生的育人理念，能更好地达到课程思政目的。

2.在电力电子电路教学中，把理论电路和综合电力系统及电磁能武器等装备结合起来，说明马伟明院士团队在其中做出的重大贡献，宣传他们为国防事业努力奋斗、追求卓越的团队精神，激励学员投身科技兴军、报效祖国的热情。具体实施过程以三相整流变换单元案例式教学为例，此部分内容在教学过程中，通过对比分析其结构与单相整流电路有哪些不同，原理推导分析其输出电压、电流会有哪些变化，存在哪些优势，来引导学员思考十二相整流电路会有哪些变化、哪些优势，以及存在哪些问题等，进而引出其有哪些应用。通过讲述应用过程中长期受到西方国家的技术封锁，来引出在此情况下我校马伟明院士的思想意识的变化，以及为能在世界高技术领域占有一席之地所做的努力；通过讲述马伟明院士团队如何夜以继日地开展实验研究，以及成功研制出带整流负载的多相同步电机稳定装置后外商态度的变化等方面进行思政教育；通过树立学员的危机意识和责任担当意识，激励学员投身科技兴军、报效祖国的热情。

四、课程思政与案例内容结合的持续改进

电力电子技术作为一门与时俱进、不断发展的学科，随着我国装备技术的不断发展优化，学员未来岗位要求的不断提升，各方素质要求的不断加强，教师在讲授各模块内容的同时也要不断更新自身的知识体系，及时更新教学内容，使单元案例式教学与装备、科技等发展保持同步，使课程思政目标与新时代、新专业对人才素质能力培养的新要求一致。这就需要教员不但要持续关注电力电子技术领域相关装备的发展情况、国外的技术发展状况、国内的技术突破等，而且要了解培养学员的诉求有哪些。同时，为了使课程思政与社会发展、时政热点同频同振，还要求教员加强关注时政热点，加强与所授专业课相联系方面的思考，并进行提炼归纳，不断为思政资源库建设添砖加瓦。

另外，为了使课程思政建设与不断更新的内容进行更好地融合，可根据反馈，不断优化课程设计。“电力电子技术”课程主要通过以下几个方面不断优化改进：（1）根据我们授课对象的不同，提前通过座谈的形式，了解其对本课程的诉求有哪些，分析其未来的任职岗位与本课程的联系有哪些，并在案例式教学时优先选取与学生工作相关的实例。通过案例来说明所学知识的重要性，不但能引起学员的重视，而且使学员了解未来岗位中的装备情况。在课程思政上结合案例中的装备的更新发展、技术攻关来挖掘、设计。（2）通过对往届学员进行问卷调查，掌握培养学员的工作岗位需求变化，不断优化内容设置，使授课对象更好地适应未来的工作岗位。（3）通过邀请往届学员返校交流，以及去一线岗位调研的形式，了解学员在岗位中面对的各种状况。不断地从中挖掘思政元素，使思政元素更贴近学员的工作生活，提高思政效果。（4）通过课下与学员交流、开班务会的形式了解学员的困惑，以及其对时政热点、前沿技术、装备等方面的渴求，使课程思政内容更加贴近学员的生活以及未来工作，使课程思政内容入脑入心。

结语

本文分析了“电力电子技术”课程在课程思政推进过程中存在的问题，针对思政资源挖掘和利用的困境等问题，提出了根据划分的四个模块构建课程思政资源库的方法，针对“形”合而“神”不合现象；提出了单元案例式教学与课程思政相结合的一体化的教学方法。最后为了使单元案例式教学与装备、科技等发展保持同步，使课程思政目标与新时代、新专业对人才素质能力培养的新要求一致，本文阐述了课程思政与案例内容相结合的持续改进措施方法，为“电力电子技术”课程思政的有效推进提供了具体方法，为其他同类课程的思政建设提供了参考。

参考文献

［1］邹蒲陵.高校课程思政与思政课程合力研究［D］.重庆：西南大学，2021.

［2］习近平在全国高校思想政治工作会议上的讲话［N］.人民日报，2016-12-09（01）.

［3］王子赟，王艳，纪志成.面向新工科的《电力电子技术》课程思政教学改革［J］.高等学刊，2020（35）：140-143.

［4］王颖，包金明，郝立，等.“电力电子技术”课程思政教学改革的探讨［J］.电气电子教学学报，2020，42（2）：39-42.

［5］王兆安，刘进军.电力电子技术［M］.5版.北京：机械工业出版社，2009：10-39.

［6］董德智，王悦，汪谦.应用型本科电力电子技术课程教学改革与实践［J］.高师理科学刊，2020，40（1）：68-72.

［7］王宏华.“电力电子技术”课程教学中创新能力的培养［J］.电气电子教学学报，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