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基于“互联网+课程思政+项目驱动”教学模式的电力电子技术课程教学改革研究

高亮 林秀影 杨洋 高深 蔡纪鹤
  
优享生活
2024年5期
1.常州工学院 电气信息工程学院 江苏常州 213032 2.常州工学院 马克思主义学院 江苏常州 213032 3.常州博瑞电力自动化设备有限公司 江苏常州 213032

摘要:针对电力电子技术课程教学中知识点繁多、学生学习兴趣欠佳、专业素养欠缺和工程实践技能不足等典型问题,提出“互联网+课程思政+项目驱动”教学改革新模式。扩建教学团队,重构知识体系,建设SPOC线上教学平台,采用“线上+线下”教学方法,融入思政元素教育,引入工程项目案例教学,对学生进行兴趣、知识、素养与技能等全方位教学,对培养电力电子技术应用型人才奠定了基础。

关键词:互联网+;电力电子技术;教学模式;课程思政

中图分类号:G642.0 文献标识码:A

一、引言

在新工科背景下,随着各大高校人才培养改革的进行,工科专业学生的培养不仅要进行专业知识培养,更要注重专业素养和技能的培养[1-2]。传统电力电子技术教学具有教学内容多和实用性强的特点,而一些地方高校普遍出现学生学习兴趣低、学习知识点浅显的情况[3]。本文针对电力电子技术课程教学与实践,探索新的教学模式,综合培养学生的电力电子技术专业知识、素养和技能。

二、组建结构多元化的教学与实践团队

整合校内专业教师队伍,将具有思政类课程教育的教师吸纳进电力电子技术教学团队中,发挥思政教师的专业教育能力。另外,引入企业工程师加入到教学团队中,开展项目化教学。因此,组建一支“结构多元”的教师团队,将具有思政专业的教师和具有电力工程企业经验的工程师扩充到课程的团队中,由校内专业课教师4人、思政指导教师1人和企业工程师1人共6人组建《电力电子技术》课程教学团队。

三、重构电力电子技术课程知识体系

根据本校电气工程及其自动化专业人才培养方案及《电力电子技术》课程教学大纲,由教学团队成员共同梳理知识点,重构知识模块,形成以“器件-系统-控制-应用”为脉络的知识讲授主线,构建知识体系。第一模块为“电力电子器件”,主要包括典型电力电子器件与新型电力电子器件两部分。第二模块为“电力电子电路系统”,包括“整流、逆变、直直变换、交交变换”共4种功能电路。第三模块为“电力电子控制技术”,重点构架两种控制技术,即“PWM、软开关”控制技术。知识体系中最后一部分知识模块为“电力电子应用”,主要构建为“器件的驱动、保护与使用”和“变频器、不间断电源、开关电源”等知识。

四、构建“互联网+课程思政+项目驱动”的教学新模式

针对以往课程教学中出现的“学生兴趣低”、“专业素养缺失”和“专业技能不足”的问题,课程组给出三种有效解决途径,即“线上+线下”教学方法、“课程思政”的融合方法和“工程案例”剖析的驱动式教学策略。将线上SPOC教学与互动平台、线下课堂讲授与实训等环节相融合,按照融入课程思政元素与典型项目案例设计的知识体系,构建“互联网+课程思政+项目驱动”的课程教学新模式。

本课程整体采用“线上+线下”的教学方法,基于互联网技术,建立线上SPOC课教学与互动平台,对课前、课中及课后全时段进行知识探索、学习与巩固交流。课前,学生登陆SPOC课程慕课堂平台,完成课前任务,结合慕课章节文档,学生观看慕课视频,学习知识点,并完成慕课测试题。课中,采用线下教学方法,教师主讲,学生听课。课后,教师布置线上与线下任务,线上任务以SPOC平台讨论帖子为主,学生在论坛区进行讨论和交流,教师进行后台管理与总结;课下任务主要是巩固课上重点知识,布置相应的训练题等。

“课程思政”的融合方法教学,主要是从学生的综合素养、职业能力等方面出发,挖掘适合各章节知识传授的思政元素时事素材,如身边的人和事、目前社会热点等,探索在理论、实践、综合设计等教学环节中的融合途径,形成适合本课程的思政元素库。课程团队以思政教师为主,专业教师为辅,对各章节知识体系进行思政元素的挖掘、讨论与设计。例如关于电力电子技术的发展史讲解中,引入思政元素“爱国情怀”,如我国南瑞继保的高压直流输电工程中的换流阀案例,培养学认同我国科学技术飞速发展,增加民族自豪感。

“工程案例”剖析的驱动式教学策略,主要是对电力电子系统电路知识体系讲解,避免枯燥的公式推导,提高学生的学习主动性与兴趣,在各种变换电路中引入“工程项目案例”,这部分主要以企业工程师为主、校内专业教师为辅,共同筛选、讨论与设计,形成典型的工程案例用于课题教学。例如三相整流电路教学环节,引入电力系统输电工程中换流阀案例,利用工程软件进行终端系统建模,仿真三相整流电路控制下的输出端电压与电流波形变化,能够清晰而直观地呈现工程结果,再利用追溯法,剖析出电路工作原理,从而搭建出完整的三相整流工程电路结构,以及所使用的电力电子器件及型号。

五、新教学模式的实施效果

经过一轮教学与实践,取得非常好的教学效果与成果。首先,针对2023-2024学年第1学期的2021级电气工程及其自动化专业5班和6班的期末成绩进行分析,学生平时没有缺勤情况发生,课堂测试平均成绩高于80分,作业完成情况平均得分为83.2分,平时成绩较上一届2020级电气班级提高了21%;期末卷面成绩分析来看,新模式下学生针对工程复杂计算题的作答正确率提高了,并且优秀率增加到15%。教学改革新模式的实施,不仅大大提升学生的成绩、技能与素养,而且对于课程团队成员而言,也在教学上有很大提高。电力电子技术教学团队的校内专业教师中,有1人获得校级教学竞赛一等奖;团队成员获得校级教学建设项目立项1项。由此可见,基于“互联网+课程思政+项目驱动”的电力电子技术课程教学改革新模式,是一把“双刃剑”,既有利于工科学生的专业知识、技能与素养的全方位培养,又有利于教师团队教学水平的提高。

六、结语

针对电力电子技术课程传统教学中出现的典型问题,笔者提出“互联网+课程思政+项目驱动”教学改革新模式。实践证明,采用“线上+线下”混合式教学模式,借助SPOC教学平台与互联网教育资源,提升课堂教学效果,学生听课质量提高,成绩明显得到提高。另外,引入“思政元素”在电力电子技术专业课程教学中,提高了学生的专业素养;“工程案例与项目”的驱动教学,促进电力电子技术专业知识与电力工程实践的紧密结合,显著提高解决工程复杂问题的能力。

参考文献:

[1]陈玉.基于“互联网+课程思政”《机床电气控制》课程教学新模式探索与实践[J].中国新通信,2022,24(22):121-124.

[2]张海丽,竟静静.应用型本科《电力电子技术》课程教学改革[J].科技世界,2020(7):273-275.

[3]袁方方. 高职“电力电子技术”课程教学改革与实践[J].济南职业学院学报,2020(05):52-54.

作者简介:高亮(1985-),博士,副教授,常州工学院电气信息工程学院教师,从事电力电子技术教学与研究。

基金项目:基于“互联网+课程思政+项目驱动”教学新模式的电力电子技术课程改革研究(项目编号JGKT2023-5);沉浸式体验法在高校思政课教学中的实践探索(JGKT2023-45);大中小一体化视域下大学生党史教育路径研究(2023SJYB1299);产教融合背景下《供电技术》课程教学改革与探索(JGKT2023-4);面向区域电机产业发展的高校产业学院探索与实践(jgkt2022-4)。

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