《电力电子技术》课程思政教学案例（一等奖）.docx

电力电子技术课程思政教学案例（一等奖）一、课程及案例简介电力电子技术是自动化及同类专业的一门专业基础课，适 用于自动化、电气工程及其自动化等专业的本科学习。本课程 为48学时3学分，包括38学时的理论授课和10个学时 的实验。电力电子装置作为绿色、低碳新型电力系统和高效、节能 工业生产等关系国计民生领域中不可或缺的重要一环，近年来 己从以往主要依靠国外进口逐渐转变为国内自主研制生产，在 轨道交通、光伏等领域应用广泛，取得了举世瞩目的成绩。课 程思政的设计理念和总体思路是通过引入相关领域的国家科 技开展和国际影响力，对电力电子技术进行介绍，使得同学们 具备民族自豪感，同时也倡导“中国智造”的思想。二、结合章节第二章：电力电子器件。第四章：DC/AC逆变电路。第五章：DC/DC变换器。三、教学目标本课程的目的和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的 特性和使用方法；掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、 控制方法、设计计算方法及实验技能；熟悉各种电力电子装置 的应用范围，同时，为电力拖动自动控制系统等后续课程 打好基础。在能力上，教学目标一方面要使得学生能够深刻理解各种 不同类型电力电子装置的技术特点，在如新型拓扑结构、智能 控制方法等方面具备创新的思维，并理解电力电子技术转变为 电力电子学的重要性；另一方面要培养搭建实际系统和电路测 试的能力，提高学生动手能力。素质目标将着眼于电力电子技术在各行各业的应用，使得学 生了解电力电子技术在新型电力系统、新能源和可再生能源系统等的 开展情况，培养学生从事该领域研究、开发、生产、应用的热情，提 升对国内科技开展和技术进步的自豪感。四、案例意义本案例基于电力电子技术第四章节“逆变电路”的内容开展课程 思政。逆变电路作为电力电子电路中的四种基本结构之一，在早期 由于其应用场景较为有限，相比AC/DC整流电路在理论研究、装置 性能、应用推广等方面存在诸多缺乏，技术上一直未有较大突破。 近十年来，中国轨道交通、光伏发电等开展十分迅速，尤其是轨道交 通领域 的高铁和城市地铁等，已经成为中国的一张国际名片，其它 国家争相引入中国技 术协助开展其国内轨道交通工程。因此，本案 例将基于中国轨道交通技术的开展作为思政内容，引出DC/AC逆变 器的相关课程内容。案例选用的意义在于提升了学生对中国科技力 量的自豪感，也增加了对本章节及本课程内容的学习热情。五、教学实施过程学生基础：在学习电力电子技术课程之前，学生已学习了电路理 论、模拟电子、数字电子等相关课程；同时.，在本案例实施之前，学 生已学习了该课程的前三个章节。一方面掌握了电力电子变换器的概 念、应用领域，不同类型电力电子器件的特性，以及四种电力电子装 置之一的AC/DC整流电路；另一方面也能了解半导体器件以及电力 电子装置国产化的重要性，其实际上就相当于电能变换领域的“芯 片”。课程思政融入的教学内容：本章节将学习电力电子装置的第二种 拓扑结构，DC/AC逆变电路。由于早期应用场景的限制，DC/AC逆变 器的开展相对于AC/DC整流电路而言不够完善，因此国内外技术在 DC/AC逆变器这方面有差距但不如整流电路那样显著；随着当前直流 供电系统、新能源和可再生能源等的快速开展，DC/AC逆变器作为其 中的关键一环，在保证电能高效、稳定转换方面发挥着至关重要的作 用，开展DC/AC逆变器相关技术的必要性十清楚显。而国内的轨道 交通、光伏等领域在近年来开展已处于领先的地位，这为DC/AC逆 变器的开展提供了较好的契机，这也是国内在电力电子领域实现弯道 超车的关键因素。考虑到高铁目前作为中国一张强有力的国际名片, 学生对该领域的关注度较高，切身体会也极其明显，相关内容的引入 可以很好地引起学生对该内容的兴趣，在激发爱国情怀的同时也能提 升其学习的积极性。因此，授课过程将以中国轨道交通作为引例，介 绍DC/AC逆变器在该领域的应用方式，从而实现课程思政的有效融 入。教学方法：本章节教学实施过程,将按照以下教学过程进行实施。1、互动：(1)中国古代的科学技术处于领先地位，四大创造是其中 的重要表达，因此本章节以此作为开始，以教学互动的方式，提问学 生中国四大创造具体包括哪些，在唤起学生对中国古代科技开展的民 族自豪感的同时，也提升对本章节内容的兴趣。(2)与此同时，中国新四大创造近年来在网络中也得到了大力宣传， 在学生群体中引起了广泛的传播热度。因此，将由中国四大创造过渡 到中国新四大创造包括哪些，通过提问互动提高课堂的活跃度。2、多媒体视频：这其中，中国高铁作为最无可争议的科技技术， 已经得到了全国乃至全世界的广泛认可，各种关于中国高铁开展的介 绍让我们热血沸腾；而学生们在寒暑假等需要进行长途旅行的时刻， 对此也有较为深刻的体验，高铁确实为旅行带了诸多的便利性。因此，在谈及高铁作为中国新四大创造的重中之重时，将 播放一段国内高铁开展现状的视频，持续唤起学生的爱国热情, 提高坚定不移开展科学技术的决心。3、应用领域扩展介绍：中国高铁的开展实际上是中国轨道 交通技术开展的缩影，所以在此基础上将继续简单介绍如城市 地铁等的开展状况，为下面引出本章节内容做好铺垫。4、以互动方式，引出本章节内容：电力电子技术是轨道交 通电气化中的关键组成局部，提问学生轨道交通中哪些局部包 含电力电子技术，在此基础上概括性地介绍DC/AC逆变器在 其中的作用，包含两方面：一方面是牵引系统和车辆电机之间 重要组成；另一方面是作为能量回馈时的转换装置，这局部内 容结合绿色能源的开展需求，在提升学生节能环保意识的同时, 也将进一步感受到本章节学习内容的重要性。5. DC/AC逆变器的讲解：根据上述铺垫，开始讲解DC/AC 逆变器的相关知识，包括逆变电路的基本原理（通过板书方式， 让学生更清晰地体会换流过程的电路状态）、4种换流方式的 分析、电压型和电流型逆变电路的结构和逆变过程等内容。6、国内相关企业介绍：指出DC/AC逆变器在各个领域的 应用越来越广泛，同时国内也诞生了如中车株洲、阳光电源等 电力电子领域的知名企业，再次唤起学生对中国科技开展的自 豪感和使命感。教学理念：电力电子技术涉及关系国计民生的方方面面， 中国DC/AC逆变器也取得了较好的开展。因此，本章节教学理 念即通过结合生活中的电力电子技术，让学生进一步感受到中 国力量的不断壮大，同时奠定学好本课程的决心。教学创新设计：兴趣仍然是学生学习过程中的关键驱动力, 因此本章节注重与学生的互动，通过四大创造、新四大创造、 中国高铁等学生感兴趣的话题作为引例，有效提高学生学习的 积极性。六、教学考核评价1、本课程考核评价方式包括期末考试、实验实践、课堂互动等。 教学过程的考核除了理论学习以外，也注重学生的动手能力；另一方 面，考虑到电力电子技术在生活以及耳熟能详的新能源和节能领域等 具有较多的应用，将增加学生对相关领域理解及思维扩展的评价，对 教学过程中的互动进行一定的考核。2、课程目标是使得学生掌握主要电力电子器件、拓扑结构、控 制方法，能进行电路连接和测量，并熟悉各种电力电子装置的应用领 域；考核目标涵盖理论知识的掌握、动手能力的提高和相关领域的见 解等，与课程目标具有较高的对应性，可以有效考核教学目标的达成 情况。七、案例反思本教学案例通过“中国四大创造-中国新四大创造-中国高 铁-轨道交通-电力电子技术-DC/AC逆变器”的教学思路，取 得以下实施效果：1、本案例较好地引起了学生的学习兴趣，通过引入当前生 活中与本课程相关的实例，提高了教学过程学生的参与度，对 于学生更好地融入后续理论学习带来了较大的帮助。2、本案例引入了从中国古代到现代的时代先进技术，旨在 于提高学生的民族自豪感，感受科技开展的必要性，提高作为 国家未来接班人的使命感，从而提升学习的热情。从实际实施 效果看出，学生对于引入的案例具有切身以及深刻的体会，学 习的积极性和专注度有很大程度的提高。3、DC/AC逆变器的分析通过板书方式，对电路拓扑结构 进行分解介绍，有利于学生更好地理解电路各局部组成的必要 性和功能，实际效果可以看出该方式有利于学生更好地理解并 记忆该局部内容。存在问题及改进的思路：DC/AC逆变器的应用实际上十分 广泛，除了在轨道交通、光伏等领域，日常生活中的其它方面 也无处不在地表达着DC/AC逆变器的作用，如电动汽车、空 调等；该局部内容未在本案例中进行引入。因此，可以考虑如 何将相关内容与本章节的授课进行结合，从而更好地提升教学 质量。教学实际反思：不同专'也、不同课程授课过程中的课程思 政方式存在一定的差异性，对于理工科学生的授课而言，通过 结合国家高科技开展、日常生活的科学技术等，可以有效引起 学生共鸣，对于提高学生的民族自豪感和使命感、提升学习积 极性具有较为正面的作用。