汽车元素融入电力电子实验的路径

时间:2022-07-28 09:27:00

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汽车元素融入电力电子实验的路径

摘要:课程思政是高校对学生进行思想政治教育、进行协同育人工作的新理念,它不等同于思想政治教育课程,而是采用“润物细无声”的方式引导、启发学生,进行思想的洗礼。不同专业、不同课程所能融入的思政元素各有不同,目前,针对电力电子实验这一电气专业的实践课程,尚缺乏对课程思政融入路径的探索和实践分析。为此,本教学团队结合电力电子实验课程的特点,科学论证在“电力电子实验”中进行思政教育的必要性和可行性,以引入电动汽车元素的实际课程为例,说明融入方法和路径,使学生能多角度、全方位地接受思想政治教育。

关键词:电力电子实验;课程思政;汽车元素

1研究背景与意义

十八大以来,党中央高度重视高校思想政治教育工作,把立德树人作为新时代高校教育的根本任务[1]。思想政治教育是加强高校学生思想政治觉悟,树立其正确人生观的有力举措。但仅仅依靠思政课程,往往无法取得最佳效果,唯有改革教育途径,加强思政教育与专业教育的联系,将思政教育的观点理念、精神品质“润物细无声”地融入到各门课程中,潜移默化地对学生的思想行为产生影响[2],与思政课程形成协同效应,才能更好地培养中国特色社会主义接班人[3]。其中“电力电子实验”作为电气工程专业的主要实践课程,在专业知识体系中既为专业基础课“电路”和“模拟电子技术”的延伸,又与专业课程“自动控制原理”和“电机学”等专业课相互交叉,并且还是电气工程学科电力电子与电力传动方向最重要的专业课之一,是从事电源、变频器和逆变器的设计、研发与维护工作必须要掌握的专业课程。

2思政教育融入电力电子实验的必要性分析

思想政治教育是高等教育的基石,育人先育德,要始终将思想政治教育放在高等教育的最重要位置,并融入到各专业学科的日常教学当中[5]。针对当前的状况来说,大多数高等学校在进行“电力电子实验”课程教学时,仍采用“老师讲,学生听”的老旧讲课方式,这种方式一定程度上抑制了学生思想的主观能动性,不利于我国社会主义应用型人才的培养;除此之外,传统电力电子实验课程教学只着重于专业知识的讲解,而在教学中对学生价值观、世界观、人生观的塑造与引领却很是不足,未能突出学生的主体地位[6],教师对学生思想上启迪和引领作用没有得到充分发挥,缺乏对其思想、思维方式上引导与训练,不仅无法提高学生的思想性和社会主义责任感,也难以满足我国新时代社会主义建设对人才培养思想上的需要,难以达到教学改革目的。因此将思想政治教育融入和贯穿到“电力电子实验”课程的讲授中不仅十分必要,而且事不宜迟[5]。

3思政教育融入电力电子实验的可行性分析

“电力电子实验”课程作为电气工程及其自动化专业的核心必修课程[7],其主要包括电力电子器件、驱动及保护电路、整流电路、直流交换电路、逆变电路、交流变换电路等部分的实验内容。通过学习“电力电子实验”课程,学生可掌握进一步各电力电子变换装置的电路结构、基本原理、控制方法、设计计算,并与理论课程“电力电子技术”相互对照。其不仅可以进一步使学生理解整流、变频、逆变和斩波电路的工作原理和意义,提高其解决实际问题的动手能力,更能促进电气工程专业应用型人才培养。目前针对电力电子课程的思政研究多为理论部分,将内容锁定在实验课程的研究鲜有发现。故本课程团队将研究方向聚焦于“电力电子实验”的内容,使研究方向多元化,进一步完善“电力电子实验”的思政框架,使其思政育人结构更加完整。此外,虽然“电力电子实验”课程与传统思政课程之间存在差异,各具课程特点。但是两者在教学目标方面是一致的,都是为我国培养积极为新时代中国特色社会主义发展而奋斗的创新型人才,二者不仅不存在矛盾,在课程导向、学习主体上都比较相似,两者相互促进,形成协同效应。因此将思政元素融入“电力电子实验”课程是可行的,主要体现在下面三个方面。

3.1电力电子实验课程与思政教育课程有一定的契合度

“电力电子实验”课程具有完整性、实践性和工程性三个显著性特点,同时具有知识点多,逻辑性强,兼具科学性、系统性、理论与实践结合密切等特点。该课程开展“课程思政”建设,对培养学生的辩证思维能力,培育和践行社会主义“四个自信”及核心价值观、传承中国优秀传统文化、弘扬民族精神和时代精神、树立社会责任感也起着重要的作用。

3.2电力电子实验课程与思政教育有一定的协同效应

“电力电子实验”课程和其他科目一样,都以马克思主义为指导思想进而展开教学任务。“电力电子实验”课程和思想政治教育的培养方向都是通过教学促进大学生全面自由发展,将社会主义核心价值观内化于心、外化于行[8]。且“电力电子实验”课程教学中,由于其合作性、实验性和动手操作性的特点,也比较容易融入启发式、讨论式、研究式等教学方式方法,使实验教师不再拘泥于单向授课模式,更多的则是以学生为中心、教师为主导,全方位、多角度的对学生进行思想教育元素的渗透和灌输,达到“润物细无声”的效果。

3.3电力电子实验课程体现教师立德树人的根本任务

教师是人类灵魂的工程师,使命神圣而任重道远[8]。课程思政的实施过程中,教师为主导,通过教师的现身说法,能让思政教育具有极强的感染力和影响力,充分发挥“课程思想”教育的功能性和推动性,引导学生树立正确的人生理想,将社会主义核心价值观应到生活和学习中去。

4思政教育融入电力电子实验课堂的实例

课程思政是一种新的思想政治教育理念,它不等同于思政教育课程,而是采用另外一种形式引导启发学生进行思想的洗礼。因此,在进行课程思政教育时,就不能采用常规的教育手段,要结合课程特点,采用灵活多变教学策略,如随机融合式教学、引导浸入式教学、合作讨论式教学等,根据不同的内容采取不同的方法,将思政元素融合于课程教育之中,起到无形育人的作用[9]。本文以“电力电子实验”课程中“三相逆变电路”实验课为例,采用线上线下混合式教学,线上采用仿真实验模拟,线下采用实验设备演示。主要通过教师的教学引导、难点讲解、以及师生的合作讨论来进行。在本实验课中,教师通过以电动汽车蓄电池逆变电源的发展和应用为例,提出电动汽车蓄电池的电压为直流电,而一般情况下电动汽车电动机为交流电动机,其电压大小是正负值不断变化的,如何选择合适的开关器件参数,滤波电感、电容的数值,开关器件的控制方法成为逆变电源的设计关键。如图1所示,通过完成三相逆变电路参数设计的目标引导,将工匠精神、国家发展新能源汽车的重要意义以及刻苦钻研的科研品质等思政元素融入到课堂教学中,让学生分组讨论。使学生在掌握三相逆变电路的基本原理、拓扑结构以及参数设计的同时,引导学生增加对实际电动汽车蓄电池逆变电路的了解。在学生完成知识学习的过程中,培养其良好的科研品质与职业道德;同时使学生认识到国家大力推动新能源汽车创新发展,对增强我国自主知识产权实力和“双碳”目标达成的重要意义。

5思政教育融入电力电子实验的实效分析

为了验证思政教育融入“电力电子实验”的实际效果,本课程团队针对不同的授课班级[10],设计对比实验,在四个教学班中随机对一个班级进行思政教育融入,对比三个采用传统教学模式电气专业班级,其中2019级电气一班采用融入思政教育的方式进行“电力电子实验”授课,2019级电气二班、三班和四班同学采用传统教学模式进行授课。为了验证四个班级的学生课程思政的学习效果,在原有实验课的考核评价体系中增加两个思政考评环节对学生进行考核,具体如表1、表2所示。表中电力电子实验课以各次实验的平均成绩乘以70%作为平时成绩,操作考试成绩作为期末成绩,占总成绩的30%,平时成绩加上期末成绩为总成绩。原标准中平时成绩由出勤、卫生、预习、实验操作和实验报告构成;新标准中平时成绩占总成绩比值不变,其构成在原有基础上,增加了思政元素提问和思政心得体会两部分。如表3所示,通过对上述四个班级学生一学期的电力电子实验课成绩进行统计分析,发现进行课程思政教育的班级,学生思政部分成绩明显优于非融入班级,同时其专业知识成绩相较于非融入班级也有了部分提高,在融入课程思政教育后,对学生的专业知识提升也起到了一定的协同作用,提高了班级的平均成绩。

6结语

为探索思政教育融入电力电子实验课程的路径和方法,本教学团队在分析了电力电子实验课程中进行思政教育的必要性和可行性的基础上,通过包含电动汽车元素的具体课程,举例说明了在电力电子实验教学过程中,融入思政元素的过程和方法。为了验证课程思政的实际效果电,针对不同的授课班级,设计了对比实验,在四个教学班中随机对一个班级进行思政教育融入,通过课堂提问、撰写思想体会等方式,对学生的思政融入有效性进行分析,发现进行思政教育的学生对课程涉及思政元素的掌握程度远大于普通班级,学生思想政治水平明显提高。对应用型本科院校电气工程专业中电力电子技术实验课的课程思政改革具有一定的实践意义。

作者:苏继恒 白曦龙 王迎辉 刘彦辉 王九龙 单位:绥化学院 电气工程学院